JPS5920142B2 - Error detection/correction method - Google Patents

Error detection/correction method

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Publication number
JPS5920142B2
JPS5920142B2 JP55012258A JP1225880A JPS5920142B2 JP S5920142 B2 JPS5920142 B2 JP S5920142B2 JP 55012258 A JP55012258 A JP 55012258A JP 1225880 A JP1225880 A JP 1225880A JP S5920142 B2 JPS5920142 B2 JP S5920142B2
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JP
Japan
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error
syndrome
matrix
code
bit
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JP55012258A
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Japanese (ja)
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Inventor
重郎 金田
英二 藤原
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPS5920142B2 publication Critical patent/JPS5920142B2/en
Expired legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/03Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
    • H03M13/05Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
    • H03M13/13Linear codes
    • H03M13/19Single error correction without using particular properties of the cyclic codes, e.g. Hamming codes, extended or generalised Hamming codes

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Detection And Correction Of Errors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、誤り検出・訂正方式に関し、特にモジユラな
構成を有し、かつ複数ビット出力の記憶素子からなるメ
モリの誤り検出・訂正に効果がある方式に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an error detection/correction method, and in particular to a method that is effective in detecting and correcting errors in a memory that has a modular configuration and is composed of a storage element with a multi-bit output. .

従来、1ビット誤り訂正、2ビット誤り検出符号を用い
て誤りの訂正を行うには、第2図に示すようなパリテイ
発生マトリクスによりシンドロームを作成して誤り位置
を判別している。
Conventionally, in order to correct errors using a 1-bit error correction or 2-bit error detection code, a syndrome is created using a parity generation matrix as shown in FIG. 2, and error positions are determined.

すなわち、第1図aに示すように、4ビットの情報符号
D0−D3=゛1001’’に対して、ハミング符号C
0〜C3=゛0011’’を求め、第1図をに示すよう
にこれらを情報D0〜D3に付加する。
That is, as shown in FIG.
0 to C3='0011'' are obtained and added to the information D0 to D3 as shown in FIG.

第1図cは、第1図をの符号からシンドロームを作成し
たもので、第2図の゛゛1’’に対応する符号の排他的
論理和をとる。50=D01D11D31C0 5、=D01D21D、1C1 ・・・・・・(1) 52=D11D21D31C2 53=D01D11D21D31C01C11C2任C
3これによつて、50〜53はすべて゜゛o’’となり
、もとの情報符号D0〜D3とハミング符号C0〜C3
に誤りのないことが確認される。
FIG. 1c shows a syndrome created from the codes in FIG. 1, and the exclusive OR of the codes corresponding to ``1'' in FIG. 2 is performed. 50=D01D11D31C0 5,=D01D21D, 1C1...(1) 52=D11D21D31C2 53=D01D11D21D31C01C11C2 C
3 As a result, all 50 to 53 become ゜゛o'', and the original information codes D0 to D3 and Hamming codes C0 to C3
It is confirmed that there are no errors.

次に、第1図dに示すように、情報符号D2に誤りがあ
る場合、上記(1)式によりシンドロームS。
Next, as shown in FIG. 1d, if there is an error in the information code D2, syndrome S is determined by the above equation (1).

〜53を求めると、第1図eに示すように、゛゛011
1’’となるので、第2図のパリテイ発生マトリクスか
ら、この符号をデコードしてD2に誤りの存在すること
を判別する。したがつて、第1図fに示すように、情報
符号D2を反転させてこれを訂正する。このような方法
により、通信装置やメモリ装置の信頼性向上を図つてい
る。ところで、主メモリ装置のメモリICは、現在IC
ケース当りのピン数を減らすために1ビツト構成になつ
ているが、LSI高集積化技術の発展に伴つて、将来は
複数ビツト(bビツト)のデータ出力を有する記憶素子
が電子計算機システムの主メモリ装置等に用いられるも
のと考えられる。
〜53, as shown in Figure 1e, ゛゛011
1'', this code is decoded from the parity generation matrix shown in FIG. 2, and it is determined that there is an error in D2. Therefore, as shown in FIG. 1f, the information code D2 is inverted to correct it. Through such methods, the reliability of communication devices and memory devices is improved. By the way, the memory IC of the main memory device is currently IC
In order to reduce the number of pins per case, a 1-bit configuration has been adopted, but with the development of highly integrated LSI technology, memory elements with multiple bit (b-bit) data output will become the mainstay of electronic computer systems in the future. It is thought to be used in memory devices and the like.

しかし、このような複数(b)ビツト出力の記憶素子で
は、素子が故障した場合、その素子から出力されるbビ
ツトのプロツク中に誤りを生ずるおそれがある。そこで
、近年、1ビツト誤り訂正・単一プロツク誤り検出符号
(以下SEC−SbED符号と記す。
However, in such a storage element with a plurality of (b) bit outputs, if the element fails, there is a risk that an error will occur during the programming of the b bits output from the element. Therefore, in recent years, 1-bit error correction/single block error detection codes (hereinafter referred to as SEC-SbED codes) have been developed.

SingleErrOrCOrrectiOn−Sin
g′EBlOckErrOrDetectiOnCOd
e)または)この符号にさらに2ビツト誤り検出能力を
加えたSEC−DED−SbED符号(SingleE
rrOrCOrrectiOn−DOubleErrO
rDetectiOnSing′EBlOckErrO
rDetectiOnCOde)を用いた誤り検出・訂
正方式が研究されている。すでに、複数ビツト出力記憶
素子に対して効果的な符号として、第3図に示すような
Hマトリクスが提案されている(藤原による昭和54年
電子通信学会全国大会予稿集P365、あるいはS.M
.Reddyの「AClassOfLinearCOd
esfOrErrOrCOntrOlfOrByte−
Per−CardOrganizedDigitalS
ystems」FTCSー7,1977参照)。第3図
は、SEC−S3ED符号のHマトリクスの例であつて
、3ビツト出力の7プロツクについて5つのシンドロー
ムS。
SingleErrOrCOrrectiOn-Sin
g′EBlOckErrOrDetectionOnCOd
e) or) SEC-DED-SbED code (SingleE
rrOrCOrrectiOn-DoubleErrO
rDetectiOnSing'EBlOckErrO
An error detection/correction method using rDetectionCode is being researched. An H matrix as shown in Fig. 3 has already been proposed as an effective code for multi-bit output storage elements (Fujiwara, Proceedings of the 1981 Institute of Electronics and Communication Engineers National Conference, P365, or S.M.
.. Reddy's "A Class Of Linear COd
esfOrErrOrCONtrOlfOrByte-
Per-CardOrganizedDigitalS
FTCS-7, 1977). FIG. 3 is an example of the H matrix of the SEC-S3ED code, with five syndromes S for seven blocks with 3-bit output.

−S4が示され、チエツク・ビツトは左側の3ビツトと
右から2および3プロ゛ンク目の1ビツトずつであり、
残りのビ゛ントが情報D。−Dl5である。しかし、第
3図に示すような従来のHマトリクスでは、マトリクス
にモジユラリテイ(繰返し性)がないため、同一パター
ンのカードを生産することができず、したがつて符号化
回路、復号化回路のLS化には適さない。
-S4 is shown, and the check bits are the 3 bits on the left and the 2nd and 3rd bits from the right,
The remaining bits are information D. -Dl5. However, in the conventional H matrix shown in Fig. 3, cards with the same pattern cannot be produced because the matrix lacks modularity (repeatability). It is not suitable for

また、第3図のC4,C5で示すように、チエツク・ビ
ツトが特定プロツクに集中することなく、データ・ビツ
トと同一のプロツクに混在する形式であるため、回路設
計上複雑となる。なお、従来の研究の結果、SEC−D
ECR−B SbED符号の最大符号長はn−b・2 ビツトで
あり、SEC−SbED符号の最大符号長R−b+1は
n−b(2 −1)ビツトである。
Further, as shown by C4 and C5 in FIG. 3, the check bits are not concentrated in a specific block but are mixed in the same block as the data bits, which complicates the circuit design. Furthermore, as a result of conventional research, SEC-D
The maximum code length of the ECR-B SbED code is n-b·2 bits, and the maximum code length R-b+1 of the SEC-SbED code is n-b(2-1) bits.

本発明の目的は、前述のような従来の欠点を除去するた
め、符号化回路、復号化回路のLSI化に適したモジユ
ラな構成を有し、かつチエツク・ビツトを特定のプロツ
クにのみ集中させることにより回路設計を簡単にし、し
かも従来と同一チエツク・ビツト数で同等以上の被符号
化情報長を有する誤り検出・訂正方式を提供することに
ある。本発明の誤り検出・訂正方式は、(DO,Dl・
・・Dk−1)を各々bビツトのプロツクDiから成る
被符号化情報とする時、その被符号化情報を受信し、そ
の被符号化情報からCj=Hj,i−Diなる関係式に
従つてチエツク・プロツクCj(j−0,1・・・r−
1,r〉2)を生成するチエツク・プロツク生成回路(
但し、BXbの単位マトリクスを0とし、10を列方向
にqビツト分巡回置換したBXbマトリクスをIq(q
=0,1,2・・・Bb−1)で表わすこととし、O<
u〈2 なる整数uの2進表示が(AO,al・・・A
b−1)である時にすべての列ベクトルが(AO,al
・・・Ab−1)t゛〔t・・・転置〕であるBXbマ
トリクスをMuとし、Muの中には(AO,al・・・
Ab−1)の重みが1で. . qあるものを
除外することとする時、HJ,!はI又はMuであり、
しかもH。
An object of the present invention is to have a modular configuration suitable for LSI implementation of encoding circuits and decoding circuits, and to concentrate check bits only in specific programs, in order to eliminate the conventional drawbacks as described above. Therefore, it is an object of the present invention to provide an error detection/correction system which simplifies circuit design and has the same number of check bits and the same or greater coded information length as the conventional one. The error detection/correction method of the present invention is (DO, Dl・
...Dk-1) is coded information consisting of blocks Di of b bits each, then receive the coded information and use the coded information according to the relational expression Cj = Hj, i-Di. Test check program Cj (j-0,1...r-
1, r〉2)
However, the unit matrix of BXb is set to 0, and the BXb matrix obtained by cyclically permuting 10 by q bits in the column direction is expressed as Iq(q
=0,1,2...Bb-1), and O<
The binary representation of the integer u such that u〈2 is (AO, al...A
b-1), then all column vectors are (AO, al
... Ab-1) t゛ [t... transposed] BXb matrix is Mu, and in Mu there are (AO, al...
Ab-1) has a weight of 1. .. When we decide to exclude something q, HJ,! is I or Mu,
And H.

i,hll・・・Hr−,,1の中には少くとも1つI
qを含むことを必須とする)と、チエツク・プロツクC
jと被符号化情報から成る符号語を受信し、その符号語
からSj=Hj,i.Di+Cjに従つてシンドローム
Sjを作成するシンドローム生成回路と、誤りシンドロ
ームから誤りを検出する誤り検出回路と、誤りシンドロ
ームから誤り位置を指摘する信号を作成するシンドロー
ム・デコード回路と、誤り位置指摘信号に従い、受信情
報中の誤りを訂正する誤り訂正回路から成り、シンドロ
ーム・プロツクS。,Sl・・・Sr−1中に少なくと
も1個重み「1」のシンドローム・プロツクが存在すれ
ば1ビツト誤りとして訂正し、その他のシンドロームが
生じている時には多数ビツト誤りとして検出することを
特徴とする。以下、本発明の実施例を、図面により説明
する。
i, hll...Hr-,,1 has at least one I
(required to include q) and check block C
A code word consisting of coded information and coded information is received, and Sj=Hj, i. a syndrome generation circuit that creates a syndrome Sj according to Di+Cj; an error detection circuit that detects an error from the error syndrome; a syndrome decode circuit that creates a signal that indicates an error position from the error syndrome; The syndrome block S consists of an error correction circuit that corrects errors in received information. , Sl... If there is at least one syndrome block with a weight of "1" in Sr-1, it is corrected as a 1-bit error, and when other syndromes occur, it is detected as a multiple-bit error. do. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第4図は、本発明の誤り検出・訂正方式のプロツク構成
図である。第4図の1ビツト誤り訂正・単一プロツク誤
り検出方式は、符号化回路としてのチエツク・プロツク
生成回路2、復号化回路としてのシンドローム生成回路
9、シンドローム・デコード回路6を含む。
FIG. 4 is a block diagram of the error detection/correction system of the present invention. The 1-bit error correction/single block error detection system shown in FIG. 4 includes a check block generation circuit 2 as an encoding circuit, a syndrome generation circuit 9 as a decoding circuit, and a syndrome decoding circuit 6.

1は被符号化情報、2はチエツク・ビツト(チエツク・
プロツク)生成回路、3は被符号化情報とチエツク・プ
ロツクからなる符号化情報である。
1 is encoded information, 2 is check bit (check bit)
Block) generation circuit 3 is coded information consisting of coded information and check block.

被符号化情報をD。,D,・・・Dk−1とするとき(
但しDはbビツトのプロツク)チエツク・プロツクは次
式で得られる(rはチエツク・プロツク数)。Cj−H
j,i.Di,(j=0,1・・・r) (2)H
j,iについて後述する。
The coded information is D. , D, ... When Dk-1 (
(where D is a b-bit block) The check block is obtained by the following equation (r is the number of check blocks). Cj-H
j, i. Di, (j=0,1...r) (2)H
j and i will be described later.

チエツク・ビツト数はR.bビツト、Hj,iは0,1
を要素とするBXbマトリクスである。この符号化情報
が記憶アレイ、チヤネルを通つて誤りを含むかも知れな
い形となり、12の受信符号語となる。
The number of check bits is R. b bit, Hj, i is 0,1
This is a BXb matrix whose elements are . This encoded information is passed through the storage array and channels into a potentially erroneous form, resulting in 12 received codewords.

10はチエツク・プロツ久 11は被符号化情報であり
、9は10及び11からシンドロームSjを次式に従つ
て生成するシンドローム生成回路である。
Reference numeral 10 indicates check program time, 11 indicates encoded information, and 9 indicates a syndrome generation circuit that generates syndrome Sj from 10 and 11 according to the following equation.

Sj=Hj,i.Di+Cj,(j−0,1・・・r)
(3)シンドロームSjはR.bビツトあることは言
うまでもない。
Sj=Hj, i. Di+Cj, (j-0,1...r)
(3) Syndrome Sj is R. Needless to say, there are b bits.

シンドローム7は誤りの検出回路8、及びシンドローム
.デコード回路6に送られ、誤り位置指摘信号5となる
。受信被符号化情報11中の誤りは、誤り位置指摘信号
5により、誤り訂正回路4において訂正され、正しい情
報3となる。4は2入力の排他的0Rゲートから構成さ
れる周知の技術で構成される。
Syndrome 7 includes error detection circuit 8 and syndrome. The signal is sent to a decoding circuit 6 and becomes an error position indication signal 5. Errors in the received coded information 11 are corrected in the error correction circuit 4 by the error position indication signal 5, and become correct information 3. 4 is constructed using a well-known technique consisting of a two-input exclusive 0R gate.

本発明では、上記の誤り検出゜訂正方式において、シン
ドローム・デコーダ回路6、シンドローム生成回路9、
チエツク.ビツト生成回路2がrのモジユラリテイ(繰
返し性)を有するように構成するものである。
In the present invention, in the above error detection/correction method, the syndrome decoder circuit 6, the syndrome generation circuit 9,
Check. The bit generation circuit 2 is constructed to have a modularity (repeatability) of r.

本発明の符号構成は、チエツク・ビツト数がbの倍数と
なるので、これをbビツトごとにチエツク・プロツクと
呼ぶ。
In the code structure of the present invention, the number of check bits is a multiple of b, so each b bit is called a check block.

従来の方法では、チエツク・ビツト数を一定値以上であ
れば任意の数にすることができるが、本発明ではbの倍
数に限定される。
In the conventional method, the number of check bits can be set to any number above a certain value, but in the present invention, it is limited to a multiple of b.

しかし、同一のチエツクビビツト数で同等以上の被符号
化情報長をチエツクできるので、従来よりチエツク・ビ
ツト数を削減することができる。以下に本発明の誤り検
出・訂正方式に使用するSEC−SbED符号について
述べる。
However, since it is possible to check the same or greater coded information length with the same number of check bits, the number of check bits can be reduced compared to the conventional method. The SEC-SbED code used in the error detection/correction method of the present invention will be described below.

まず、最初にSED−SbED符号の構成法、次にSE
C−DED−SbED符号の構成法、そして最後にこれ
らの符号にモジユラな構成を与える手法について述べる
。第1に、ここに述べるSEC−(DED)−SbED
符号のHマトリクスは0,1を要素とするBXbマトリ
クスHl,Jから構成される。
First, we will first explain the construction method of SED-SbED code, and then
A method of constructing C-DED-SbED codes and finally a method of providing modular construction to these codes will be described. First, the SEC-(DED)-SbED described here
The H matrix of the code is composed of BXb matrices Hl and J whose elements are 0 and 1.

uの2進表示が{AO,al・・・Ab−,}、a{0
,1}である時、すべての列ベクトルが〔AO,alt
・・・Ab−1〕 、(t:転置)なるBXbマトリク
スMuで表わす。
The binary representation of u is {AO, al...Ab-,}, a{0
, 1}, then all column vectors are [AO, alt
...Ab-1], (t: transposed) is represented by a BXb matrix Mu.

また、BXbの単位行列を列方向にq回巡回置換したマ
トリクスをIqで表わすこととする。本発明の誤り訂正
符号ではHi,jは10,11・・・Ib−1及びMu
(u−0,・・・2b−L但し〔AO,al・・・Ak
−,〕tの重みが1のものをのぞく)から構成される。
Also, let Iq represent a matrix obtained by cyclically permuting the unit matrix of BXb q times in the column direction. In the error correction code of the present invention, Hi,j is 10, 11...Ib-1 and Mu
(u-0,...2b-L However, [AO, al...Ak
−, ] except those in which the weight of t is 1).

例えばb−3では、第7図に示すように8個のBXbマ
トリクスをHi,jとして使用する。一般のb値ではI
qはb個、Muは26−b個あり、Iq(5Muで2b
個の種類がある。
For example, in b-3, eight BXb matrices are used as Hi,j as shown in FIG. In general b value, I
There are b pieces of q, 26-b pieces of Mu, and Iq (2b for 5 Mu).
There are several types.

SEC−SbED符号の構成法について説明する。SE
C−SbED符号を構成するためには、Hi,jとして
Iq,Muを選択する時に次の条件を満足する必要があ
る。
A method of configuring the SEC-SbED code will be explained. S.E.
In order to construct a C-SbED code, it is necessary to satisfy the following conditions when selecting Iq and Mu as Hi,j.

但しチエツク.プロツク数はrとする(r〉2)。(a
) Hi,O,hi,l・・・Hi,,−,中に少なく
とも1個1qを含むこと。
However, check. The number of blocks is assumed to be r (r>2). (a
) Hi, O, hi, l...Hi,, -, contains at least one 1q.

(b) Hi,O,hi,l・・・Hi,r−1のすべ
てがM。
(b) Hi, O, hi, l...Hi, r-1 are all M.

でないこと(つまり、空白でない)。(c)構成された
符号のHマトリクスの列ベクトル(ビツト毎に考えて)
が相互に線型独立であること。これらのことから、構成
される符号の最大ビツト長nは、次式で与えられる。
(i.e., not blank). (c) Column vector of H matrix of constructed code (considered bit by bit)
are linearly independent of each other. From these facts, the maximum bit length n of the constructed code is given by the following equation.

但し、式の導出の詳細は発明の詳細と直接関係はないの
で省略する。Rn=B.Σ.RCl.(2b−b)r−
!bl−1L−12b.r−(2b−b)r ・・・(
4)b−3の例では第8図に示すようなSECS3ED
符号が得られる。
However, the details of the derivation of the formula are omitted because they are not directly related to the details of the invention. Rn=B. Σ. RCl. (2b-b)r-
! bl-1L-12b. r-(2b-b)r...(
4) In the example of b-3, SECS3ED as shown in Figure 8
The sign is obtained.

本構成法によつて得られる符号のSEC SbED能力について考える。SEC of the code obtained by this construction method Think about SbED ability.

まず、1ビツト誤り訂正能力(SEC)はビツト毎の列
ベクトルがすべて互いに相異なるように構成することか
ら保証される。SbED能力は、以下のことから明らか
である。なぜなら、1ビツト誤りのシンドロームはr個
のシンドローム・プロツク中にかならず重み「1」のb
ビツト・プロツクが1個はあり、これに対して2ビツト
以上のプロツク誤りは、r個のシンドローム・プロツク
の各々についてAll6O゛であるか、重みが2以上で
あり、重み−1」のプロツタがないからである。なお、
第8図のHマトリクスでは、左端の2つのプロツクにチ
エツク・プロツクが集中されており(CO−C5)、左
から3番目のプロツクより右に情報D。
First, 1-bit error correction capability (SEC) is guaranteed because the column vectors for each bit are all different from each other. The SbED capability is clear from the following. This is because a syndrome with a 1-bit error always occurs in b of weight ``1'' in r syndrome blocks.
There is at least one bit block, and on the other hand, a block error of 2 or more bits is either All6O' for each of the r syndrome blocks, or the weight is 2 or more, and the plotter with weight -1' is That's because there isn't. In addition,
In the H matrix of FIG. 8, check blocks are concentrated in the two leftmost blocks (CO-C5), and information D is located to the right of the third block from the left.

−D32が配列されている。SEC−DCD−SbED
符号の構成法について説明する。
-D32 are arranged. SEC-DCD-SbED
The method of constructing the code will be explained.

SEC−DED−SbED符号では、上記のSEC−S
bED符号から列ベクトル(プロツク毎で考えて)をぬ
き出して構成する。
In the SEC-DED-SbED code, the above SEC-S
It is constructed by extracting column vectors (considering each block) from the bED code.

新たに加わる制限条件は、以下の通りである。(d)各
列ベクトルの列方向の重みは、寄数重みである。
The newly added restrictive conditions are as follows. (d) The weight in the column direction of each column vector is an integer weight.

この制限条件より、列をぬき出すことは容易である。Based on this limiting condition, it is easy to extract columns.

bビツト毎にプロツク内の重みは、すべて一定であるこ
とが注意すべき点である。Hマトリクスが寄数重みであ
るから、DED能力は保証される。2ビツト誤りに対し
て、シンドロームは偶数重みで明らかに1ビツト誤りと
区別できる。
It should be noted that the weights within the block for each b bit are all constant. Since the H matrix is a parsimonious weight, DED capability is guaranteed. For a 2-bit error, the syndrome can be clearly distinguished from a 1-bit error with an even weight.

SEC−DED−SbED符号であるためには、列ベク
トル方向にr個のBXbマトリクスHi,jがある時、
Hi司の列方向の重みの寄偶性に着目すると、r個中に
寄数個、寄のHi,』が入つていなければならない。こ
のようなわけ方は、以下の場合の数、J通りある。〜υ
′ 例えばr=3では以下の4通りである。
In order to be a SEC-DED-SbED code, when there are r BXb matrices Hi,j in the column vector direction,
Focusing on the parasiticity of the weights in the column direction of Hi, there must be a parasitic number of 'Hi' in the r number. There are J ways of dividing as described below. ~υ
' For example, when r=3, there are the following four ways.

あとは列ベクトルの線形独立性に注意しながら、「寄」
の部分にはIq又はMuの中でu−(AO,al・・・
Ab−1)が寄数重みのものを入れ、「偶」の部分には
、Muの中でU=(AO,al・・・Ab−1)が偶数
重みのものを入れる。
Then, while paying attention to the linear independence of the column vectors,
In the part of Iq or Mu, u-(AO, al...
Ab-1) is an odd weight, and in the "even" part, U=(AO,al...Ab-1) is an even weight.

但し、少なくとも「寄」の中の1個にはIqを入れる。
b−3,r=3のSEC−DED−SbED符号の例を
、第9図に示した。
However, enter Iq in at least one of the "yori" characters.
An example of a SEC-DED-SbED code with b-3, r=3 is shown in FIG.

b−1 Muの中で偶数重みのものは、2 通りある(含零
マトリクスM。
There are two types of even weights in b-1 Mu (zero matrix M).

)。また、Muの中で寄数b−1重みのものは、2
−b通りある。
). Also, among Mu, those with a weight of radial b-1 are 2
-There are b ways.

よつて上記の[寄」がp個のある寄偶ベクトルについて
、列ベクトルの種類は次式で与えられる。
Therefore, for the above-mentioned parity vector with p pieces of parity, the type of column vector is given by the following equation.

但し、′はIqの個数であり、他の[寄」はMuとした
。D−ー一・・≦(t》ノ よつて全符号ビツト長は次式で与えられる。
However, '' is the number of Iq, and the other '' is Mu. Since D-1...≦(t), the total code bit length is given by the following equation.

Mr=3,b=3ではL−207ビツトであり、b−4
,r=2ではL=64ビツトである。
When Mr=3, b=3, it is L-207 bits, and b-4
, r=2, L=64 bits.

第9図aは、r−3,b=3の例、第10図aはr−2
,b=4の時の例である。但し、第9図bは第9図aの
構成を示す図、第10図bは第10図aの構成を示す図
、第10図cは第10図aをMu及びIqで表わしたも
ので、Iは10,空白は鳩を示している。次に、モジユ
ラな構成を有するSED−1ED)SbED符号の構成
について説明する。
Figure 9a is an example of r-3,b=3, Figure 10a is r-2
, b=4. However, FIG. 9b shows the configuration of FIG. 9a, FIG. 10b shows the configuration of FIG. 10a, and FIG. 10c shows FIG. 10a expressed in Mu and Iq. , I is 10, and the blank space represents a pigeon. Next, the structure of the SED-1ED) SbED code having a modular structure will be explained.

ここでは、符号化:復号化回路のLSI化に適するモジ
ユラな構成を有するSEC−(DED)SbED符号に
ついて述べる。
Here, a SEC-(DED)SbED code having a modular configuration suitable for LSI implementation of an encoding/decoding circuit will be described.

但し、SEC一DED−SbED符号を例にとつて説明
するが、SEC−SbED符号でも全く同様にして、構
成できる。まず、r=3,b−3のSEC−DED S3E俯号である第9図に注目する。
However, although the SEC-DED-SbED code will be explained as an example, the SEC-SbED code can be constructed in exactly the same manner. First, attention is paid to FIG. 9, which is SEC-DED S3E No. with r=3, b-3.

第9図を見ると、各プロツク毎に3個の3×3マトリタ
スが存在するが、Hマトリタスの行方向に3ビツト分だ
けプロツク毎の列ベクトルを巡回置換すると 他の列ベ
クトルが得られる場合が多い。
Looking at Figure 9, there are three 3x3 matrices for each block, but if the column vectors for each block are cyclically replaced by 3 bits in the row direction of the H matrices, other column vectors can be obtained. There are many.

例えば、第9図の始めから16プロツク毎に全体で46
プロツクを取つて考えると、始めから16プロツクを単
に、3ビツト、6ビツト行方向に巡回置換することによ
り、全体の48プロツクが得られていることがわかる。
残りのプロツクについても、多くのプロツクにおいてこ
の巡回的な性質が認められる。このような巡回性は、本
発明で提案する新しい符号構成法に独得のものである。
For example, every 16 blocks from the beginning of Figure 9, a total of 46
Considering the blocks, it can be seen that a total of 48 blocks are obtained by simply cyclically permuting the 16 blocks from the beginning in the 3-bit and 6-bit row direction.
This cyclic nature is also observed in many of the remaining blocks. Such cyclicity is unique to the new code construction method proposed by the present invention.

第9図で「非巡回」と示した3プロツクをのぞくと、使
りの66プロツクは大きく3の巡回度を持つている。第
9図で「非巡回」と示したものは、巡回を加えると、も
との自分自身と一致するものであつて、このような非巡
回性の列ベクトルは目視で容易に深すことができるもの
である。また、非巡回性のプロツクの個数は少ないのが
一般的で、第9図のr−3,b=3の例では3プロツク
、r−2の第10図の例では非巡回プロツクは無い。一
般にチエツク.プロツク数がrの時に、任意のbに対し
て非巡回のプロツク数を解析的に導くことは複雑であり
、本実施例では詳細にはふれないが、結論として符号長
は以下のようにして求められる。
Except for the 3 procs shown as "non-cyclic" in FIG. 9, the 66 procs used have a large cyclic degree of 3. What is shown as "acyclic" in Figure 9 is one that matches the original self when cyclic is added, and such an acyclic column vector can be easily deepened visually. It is possible. Further, the number of acyclic blocks is generally small; in the example of r-3,b=3 in FIG. 9, there are three blocks, and in the example of r-2 in FIG. 10, there are no acyclic blocks. Check in general. When the number of blocks is r, it is complicated to analytically derive the number of acyclic blocks for any b, and although we will not go into details in this example, the conclusion is that the code length can be determined as follows. Desired.

但し、巡回度はr回である。SEC−SbED符号の場
合の符号ビツト長nは以下の通りである。
However, the degree of circulation is r times. The code bit length n in the case of the SEC-SbED code is as follows.

但し、Σはrのすべての約数についての和を示し、μ(
d)はXビウス関数(MObiusFunctiOn)
でありで定義される。
However, Σ indicates the sum of all divisors of r, and μ(
d) is the X-Bius function (MObiusFunctiOn)
and is defined by.

d−1〜8のμ(d)の値を例として示す。GCD−(
D,b)は、d(5bの最大公約数である。
The values of μ(d) for d-1 to d-8 are shown as examples. GCD-(
D, b) is the greatest common divisor of d(5b).

SEC−DED−SbED符号の場合の符号ビツト長n
は以下の通りである。Rrrl − − − n=−2ξ(d){(2b)d+Bd−(2b−b)d
}(有)(D,b)d:0dd゜゜゜帥これらの式から
、前述のSEC−SbED符号、SEC−DED−Sb
ED符号を巡回化したことによつて生ずる符号長の短縮
はわずかである。
Code bit length n in case of SEC-DED-SbED code
is as follows. Rrrl − − − n=−2ξ(d) {(2b)d+Bd−(2b−b)d
}(D,b)d:0dd゜゜゜゜From these formulas, the above SEC-SbED code, SEC-DED-Sb
The reduction in code length caused by making the ED code circular is slight.

さて、以上述べたように、第10図ではr−2の巡回度
を有し、第9図では一部のプロツクをのぞいて、r=3
の巡回度を持つことを示した。このように、本発明の符
号構成法では、チエツク・プロツク数がrのときに、H
マトリクスにrの巡回性を持たせるようHマトリクスを
構成することは容易である。巡回性を持つことにより、
同一のゲート論理を複数個利用して、全体の機能を実現
することが可能となる。このことは回路のLSI化に都
合が良い。以下、第10図の実施例によつて、本発明の
誤り検出・訂正方式の具体的構成を開示する。
Now, as mentioned above, in Fig. 10, the circularity is r-2, and in Fig. 9, except for some blocks, r = 3.
It was shown that it has a circularity of . In this way, in the code construction method of the present invention, when the number of check blocks is r, H
It is easy to configure the H matrix so that the matrix has r-cyclicity. By having cyclic nature,
It becomes possible to realize the entire function by using multiple pieces of the same gate logic. This is convenient for converting the circuit into an LSI. Hereinafter, a specific configuration of the error detection/correction system of the present invention will be disclosed using the embodiment shown in FIG.

ここでは巡回度は2である。第5図はチエツク・プロツ
ク生成回路又はシンドローム生成回路の構成を示してい
る。
Here, the circularity is 2. FIG. 5 shows the configuration of the check block generation circuit or syndrome generation circuit.

第10図のHマトリクスに従つて、第5図の回路は構成
される。例えば よつて明らかに、部分和P。
The circuit of FIG. 5 is configured according to the H matrix of FIG. 10. For example, it is clear that the partial sum P.

を作るゲート(20を作るゲートと同一の構成で良く、
POとD。〜D27からS。を作るゲートはP。とD2
8〜D55からS4を作るゲートと同一構成で良い。こ
のことから、第10図にあられれた2の巡回性はそのま
ま、シンドローム生成回路9の2のモジユラリテイを生
み出すことがわかる。
The gate that creates 20 (same configuration as the gate that creates 20 is fine,
PO and D. ~D27 to S. The gate that creates is P. and D2
It may have the same configuration as the gate that creates S4 from 8 to D55. From this, it can be seen that the cyclicity of 2 shown in FIG. 10 directly produces the modularity of 2 of the syndrome generation circuit 9.

シンドロームをデコードする際においても同様であり、
第10図の初めから8プロツクに生じた誤りのシンドロ
ームをデコードする回路と、残りの8プロツクに生じた
誤りのシンドロームをデコードする回路は全く同一で良
い。第6図はシンドローム・デコード回路のプロツク図
であるが、第6図に示すように、初めから8プロツクの
誤りをデコードする回路のシンドローム入力S。−S3
にはS4〜S7を入れS4〜S7にはS。−S3を人れ
ることによつて、残りの8プロツク分のデコード回路と
すれば良い。第5図、第6図の回路、1くりかえし部分
あたりのゲート構成は、さらに具体的に第11図、第1
2図にそれぞれ示される。
The same is true when decoding syndromes.
The circuit for decoding the error syndrome occurring in the first eight blocks of FIG. 10 and the circuit decoding the error syndrome occurring in the remaining eight blocks may be exactly the same. FIG. 6 is a block diagram of the syndrome decoding circuit. As shown in FIG. 6, the syndrome input S of the circuit decodes the error of 8 blocks from the beginning. -S3
Put S4 to S7 in and S to S4 to S7. - By removing S3, the remaining 8 blocks can be used as decoding circuits. The circuits in FIGS. 5 and 6 and the gate configuration per repeated section are more specifically shown in FIGS. 11 and 1.
These are shown in Figure 2, respectively.

ここで、Aはアンド・ゲート、0は0Rゲート、XOR
は排他的0Rゲートである。第13図は、誤り検出回路
である。第13図において、20,21は部分的なパリ
テイ和、13はXORゲート、14は0Rゲート、15
はANDゲートである。以上説明したように、本発明に
よれば、複数ビツトのプロツクDlを複数個有する被符
号化情報に対して、実施例で示したようなCj=Hj,
lDiのチエツク・プロツクを付加することにより、誤
り検出および訂正を行うので、チエツク・ビツトが特定
のプロツタのみに集中し、回路設計が簡単になるととも
に、符号化および復号化回路がモジユラな構成となりL
SI化に適用し易くなる。
Here, A is AND gate, 0 is 0R gate, XOR
is an exclusive 0R gate. FIG. 13 shows an error detection circuit. In FIG. 13, 20 and 21 are partial parity sums, 13 is an XOR gate, 14 is an 0R gate, and 15
is an AND gate. As explained above, according to the present invention, for coded information having a plurality of multi-bit blocks Dl, Cj=Hj,
By adding an LDi check block, error detection and correction are performed, so the check bits are concentrated only in a specific plotter, simplifying circuit design, and allowing the encoding and decoding circuits to have a modular configuration. L
It becomes easier to apply to SI.

また、従米のSEC−DED−SbED符号では、例え
ばチエツク・ビツトR−9ビツト、b−3ビツトのとき
、192ビツトの符号であるのに対して、本発明ではモ
ジユラリテイ3を与えても198ビツトの長い符号長と
なるので、少いチエツク・ビツト数により符号化が可能
となる。さらに、従来に比較して、本発明では、行方向
の重みが平均化されているので、チエツク・ビツトCj
およびシンドロームSjを高速に生成することが可能で
ある。
Furthermore, in the US-based SEC-DED-SbED code, for example, when the check bits are R-9 bits and B-3 bits, the code is 192 bits, but in the present invention, even if modularity 3 is given, the code is 198 bits. Since the code length is long, encoding is possible with a small number of check bits. Furthermore, compared to the prior art, in the present invention, the weights in the row direction are averaged, so that the check bit Cj
and syndrome Sj can be generated at high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の単一出力記憶素子の場合の1ビツト誤り
訂正方法説明図、第2図は第1図のパリテト発生マトリ
クスを示す図、第3図は従来提案されている複数ビツト
出力記憶素子の場合の1ビツト誤り訂正、単一プロツク
誤り検出符号のHマトリクスを示す図、第4図は本発明
の誤り検出・訂正方式の概略プロツク図、第5図は第4
図のシンドローム生成回路のプロツク図、第6図は第4
図のシンドローム・デコード回路のプロツク図、第7図
はb−3のSEC−DED−S3ED符号における3X
3マトリクスを示す図、第8図は本発明の実施例を示す
SEC−S3ED符号のHマトリクスの図、第9図は本
発明の他の実施例を示すチエツク・ビツト長12ビツト
のb−3のSEC−DED−S3ED符号のHマトリク
スの説明図、第10図は本発明のさらに他の実施例を示
すチエツク・ビツト長8ビツトのSEC−DED−S4
ED符号のHマトリクスの説明図、第11図は第5図の
シンドローム生成回路(チエツク・ビツト生成回路)の
詳細構成図、第12図は第6図のシンドローム・デコー
ド回路の詳細構成図、第13図は第4図における誤り検
出回路の詳細構成図である。 1:被符号化情報、2:チエツク・ビツト生成回路、3
:符号化情報、4:訂正回路、5:誤り指摘信号、6:
シンドローム・デコード回路、7リシンドローム、8:
誤り検出回路、9:シンドローム・デコーダ、10:チ
エツク・ビツト、11:被符号化情報、12:符号化情
報、13:XOR回路、14:0R回路、15:AN回
路、20,21:部分的なパリテイ和。
Fig. 1 is an explanatory diagram of a 1-bit error correction method in the case of a conventional single-output storage element, Fig. 2 is a diagram showing the parity generation matrix of Fig. 1, and Fig. 3 is a diagram showing a conventionally proposed multi-bit output storage. 4 is a schematic block diagram of the error detection/correction method of the present invention, and FIG.
The block diagram of the syndrome generation circuit shown in Figure 6 is
The block diagram of the syndrome decoding circuit shown in Fig. 7 is 3X in the SEC-DED-S3ED code of b-3.
FIG. 8 is a diagram showing an H matrix of SEC-S3ED code showing an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 10 is an explanatory diagram of the H matrix of the SEC-DED-S3ED code, and FIG.
11 is a detailed configuration diagram of the syndrome generation circuit (check bit generation circuit) in FIG. 5, and FIG. 12 is a detailed configuration diagram of the syndrome decoding circuit in FIG. 6. FIG. 13 is a detailed configuration diagram of the error detection circuit in FIG. 4. 1: Encoded information, 2: Check bit generation circuit, 3
: Encoding information, 4: Correction circuit, 5: Error indication signal, 6:
Syndrome decoding circuit, 7 resyndrome, 8:
Error detection circuit, 9: syndrome decoder, 10: check bit, 11: encoded information, 12: encoded information, 13: XOR circuit, 14: 0R circuit, 15: AN circuit, 20, 21: partial parity sum.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 複数(b)ビットのブロックD_i複数個からなる
被符号化情報を受信し、b×bの単位マトリクスを列方
向に任意(q)ビット分巡回置換したb×bマトリクス
I^qと、任意整数(0≦u<2^b)の2進表示が(
a_0、a_1・・・a_b_−_1)のときにすべて
の列ベクトルが(a_0、a_1・・・a_b_−_1
)の転置されたb×bマトリクスMuのいずれかをマト
リクスhi、jとし、しかも各マトリクス列中には少く
とも1つのマトリクスI^qを含むようなhi、jにも
とづき、前記被符号化情報からC_j=h_j_、_i
D_iで表わされるチェック・ブロックを生成するチェ
ック・ブロック生成手段、該チェック・ブロックC_j
と被符号化情報からなる符号語を受信し、該符号語から
S_j=h_j_、_iD_i+C_jにしたがつてシ
ンドロームSjを作成するシンドローム生成手段、該シ
ンドロームSjから誤りを検出する誤り検出手段、該シ
ンドロームSjから誤り位置指摘信号を作成するシンド
ローム・デコード手段、および該誤り位置指摘信号によ
り前記受信符号語中の誤りを訂正する誤り訂正する誤り
訂正手段を有し、シンドローム・ブロック中に少くとも
1個の重み「1」のシンドローム・ブロックが存在する
ときには1ビット誤りとして訂正し、その他のシンドロ
ームが存在するときには多数ビット誤りとして検出する
ことを特徴とする誤り検出・訂正方式。
1 Receive encoded information consisting of a plurality of blocks D_i of multiple (b) bits, and create a b×b matrix I^q obtained by cyclically permuting the b×b unit matrix by arbitrary (q) bits in the column direction, and an arbitrary The binary representation of an integer (0≦u<2^b) is (
a_0, a_1...a_b_-_1), all column vectors are (a_0, a_1...a_b_-_1
) as a matrix hi, j, and each matrix column includes at least one matrix I^q, and the encoded information is From C_j=h_j_,_i
A check block generation means for generating a check block represented by D_i, the check block C_j
a syndrome generating means that receives a code word consisting of the information to be encoded and generates a syndrome Sj from the code word according to S_j=h_j_,_iD_i+C_j; an error detecting means that detects an error from the syndrome Sj; syndrome decoding means for creating an error position indication signal from the error position indication signal; and error correction means for correcting an error in the received code word using the error position indication signal; An error detection/correction method characterized in that when a syndrome block with a weight of "1" exists, it is corrected as a 1-bit error, and when other syndromes exist, it is detected as a multiple-bit error.
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