JPS63146619A - Arithmetic unit for galois field - Google Patents

Arithmetic unit for galois field

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JPS63146619A
JPS63146619A JP61294031A JP29403186A JPS63146619A JP S63146619 A JPS63146619 A JP S63146619A JP 61294031 A JP61294031 A JP 61294031A JP 29403186 A JP29403186 A JP 29403186A JP S63146619 A JPS63146619 A JP S63146619A
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誠 臼井
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Abstract

PURPOSE:To attain effective utilization of the hardware resource and the high speed processing by providing a register feeding back a partial product by a fixed coefficient multiplier and storing the intermediate result of each step, and adding a logic detecting whether or not an output symbol is '0' element and a logic switching two kinds of functions of a general multiplication and a calculation of an error location polynomial. CONSTITUTION:A coefficient of each order number of an error location polynomial is stored in registers 16-18 by setting a switch logic gate circuit 14 to an input side not being the feedback position. A switch logic gate circuit 15 switches an output of a pipeline register 13 and outputs of the registers 16-18 storing the feedback value of an intermediate value being the result of multiplication of fixed coefficients from a<o> to a<t> and substitution of position number of the error location polynomial. Then, the switch logic gate circuit 14 is thrown to the feedback position and the feed back is repeated by a step number corresponding to the code length (n) and a '0' element detection circuit 11 obtains roots of the error location polynomial. Thus, many parts of multipliers being a part of the Galois field arithmetic unit are used to obtain roots of the error location polynomial and the arithmetic operation is processed at a high speed.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ディスク等の媒体にデータを記録再生する
場合に使用する符号誤り検査訂正装置に使用するガロア
体演算装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a Galois field arithmetic device used in a code error check and correction device used when recording and reproducing data on a medium such as an optical disk.

従来の技術 近年光ディスクを用いたデータ記録再生装置の開発が盛
んであ、る。光デイスクメモリは磁気ディスクに比べ大
容量のデータが記録可能である反面、記録媒体の生のエ
ラー率が高いという欠点を持つ。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, data recording and reproducing devices using optical disks have been actively developed. Although optical disk memory can record a larger amount of data than magnetic disks, it has the disadvantage of a high raw error rate of the recording medium.

このだめ記録時にはデータに誤り検査訂正符号を付加し
、光ディスクにはデータと誤り検査訂正符号の両方を記
録し、再生時には前記誤り検査訂正符号を用いてデータ
の誤りを検出訂正する方法が一般的に用いられる。この
様な誤り検査訂正符号として近年注目されているものに
最小距離d=17程度のリードソロモン符号がある。し
かしながらこの様な最小距離の大きな符号は復号が非常
に複雑で長時間あるいは大きな回路が必要であり、時間
を犠牲にしてマイクロコンピュータ等によるソフトウェ
アによる復号をおこなうことが主流である。リードソロ
モン符号における復号はシンドロームの計算、誤り個数
の推定および誤り位置多項式の係数の算出、誤り位置の
計算、誤りの値の計算を順次行なうのであるが一般的に
復号の複雑さを示す指標としてのガロア体の計算におけ
る加算あるいは乗算の回数を使ってこれ等の計算量の最
大値を評価するとシンドロームの計算、誤り位置の計算
、誤り個数の推定および誤り位置多項式の係数の算出、
誤りの値の計算の順になる場合が多い。このうちシンド
ロームの計算は復号速度に非常に影響するだめソフトウ
ェアで実行する場合においても並列演算ハードウェアが
使われるのであるが高速性が要求される場合には純粋な
ハードウェアでなくマイクロプログラミング手法によっ
て他の処理もハードウェアに近い速度で処理を行なう場
合がある。この時誤り個数の推定、誤りの値o計xはバ
ーレカンプマッシイあるいはユークリッドの互除法等の
アルゴリズムによっである程度高速に解くことが可能で
あるが誤り位置の計算は高速化が難しい。誤り位置の計
算はt個のエラーに対してt次の誤り位置多項式を解く
のであるが6次以上の高次方程式は代数的に解けないこ
とが証明されているため、5個以上の誤りがあると判定
された場合には考え得る誤り位置を全て誤り位置多項式
に代入して根を求めるChien  の方法を用いざる
を得ない。以下図面を参照しながら、従来例の動作につ
いて説明する。
A common method is to add an error check and correction code to the data during recording, record both the data and the error check and correction code on the optical disc, and use the error check and correction code to detect and correct data errors during playback. used for. A Reed-Solomon code with a minimum distance d of approximately 17 is a type of error checking and correcting code that has attracted attention in recent years. However, decoding such a code with a large minimum distance is very complicated and requires a long time or a large circuit, and it is common practice to perform decoding using software such as a microcomputer at the expense of time. Decoding in a Reed-Solomon code sequentially calculates the syndrome, estimates the number of errors, calculates the coefficients of the error locator polynomial, calculates the error position, and calculates the error value. Evaluating the maximum amount of these calculations using the number of additions or multiplications in Galois field calculations, we can calculate the syndrome, calculate the error location, estimate the number of errors, and calculate the coefficients of the error location polynomial.
It is often the order of the calculation of the error value. Syndrome calculations have a significant impact on decoding speed, so parallel processing hardware is used even when executed using software, but when high speed is required, microprogramming techniques are used instead of pure hardware. Other processes may also be performed at a speed close to that of hardware. At this time, it is possible to estimate the number of errors and solve the error value o total x at a certain speed using algorithms such as Berlekamp-Massey or Euclid's algorithm, but it is difficult to calculate the error position at high speed. Calculation of error location involves solving a t-order error location polynomial for t errors, but it has been proven that higher-order equations of order 6 or higher cannot be solved algebraically, so if there are 5 or more errors, If it is determined that there is, Chien's method of substituting all possible error positions into the error position polynomial and finding the roots must be used. The operation of the conventional example will be described below with reference to the drawings.

第3図、第4図は従来の訂正処理で用いられているガロ
ア休演算回路の一部を示すものである。
FIGS. 3 and 4 show a part of the Galois rest arithmetic circuit used in conventional correction processing.

第3図において11は0元判定回路、12.13は入力
バイブラインレジスタ、28はメモリー、29はガロア
体乗算回路、3oはガロア体加算回路(排他的論理和演
算回路)、31.32はスイッチ論理ゲート回路、33
は原始元αの累乗発生回路(位置数発生回路)である。
In FIG. 3, 11 is a zero element determination circuit, 12.13 is an input vibe line register, 28 is a memory, 29 is a Galois field multiplication circuit, 3o is a Galois field addition circuit (exclusive OR operation circuit), and 31.32 is a Galois field multiplication circuit. Switch logic gate circuit, 33
is a power generation circuit (position number generation circuit) of the primitive element α.

この演算はGF(28)上で行なわれる。 まず光ディ
スクより読みだされ復調された受信語はディンターリー
ブ後、符号誤り検出回路すなわちシンドローム計算回路
に入力される。得られたシンドロームが全て0でない場
合には誤りがあったと判定され、このシンドロームを誤
シ個数の推定計算および誤シ位置多項式の係数の算出を
行なうガロア体演算回路に送出し、その結果から誤り位
置の計算をおこなうのである。28のメモリーには最小
距離(d−1)個のシンドロームがシンドローム演算回
路から送られ、29の乗算器および30の加算器、ある
いは図には記していないがマイクロプログラムによる制
御論理、逆光メモリー等によって誤りの個数tおよびt
+1個の誤り位置多項式00次を含む各次数の係数とが
算出格納される。その後、同じガロア休演算回路を用い
てChien  の方法により誤り位置多項式の根をも
とめる。
This calculation is performed on the GF (28). First, the received word read from the optical disk and demodulated is dinterleaved and then input to a code error detection circuit, that is, a syndrome calculation circuit. If all of the obtained syndromes are not 0, it is determined that there is an error, and this syndrome is sent to the Galois field arithmetic circuit that estimates the number of errors and calculates the coefficients of the error position polynomial. It calculates the position. The syndromes of the minimum distance (d-1) are sent from the syndrome calculation circuit to the memory 28, and the multiplier 29 and the adder 30, or control logic based on a microprogram (not shown in the figure), backlight memory, etc. The number of errors t and t
+1 error locator polynomial coefficients of each order including the 00th order are calculated and stored. Thereafter, the root of the error locator polynomial is found using the same Galois rest arithmetic circuit using Chien's method.

今簡略化のため2個の誤りがあったとすると誤シ位置多
項式k X +に1x+ko=oの根を求める場合には
、31のスイッチ論理ゲート回路を30のガロア体加算
回路側に、32のスイッチ論理ゲート回路を33の位置
数発生回路側に倒し31のReにはに2.に1.ko、
に2.に1.ko・・・・りと係数を、12のRaには
O,a  、a  、O,a  、a・・・・・・と位
置を順次代入していく。この時の30の加算器の出力は
パイプライン後に2+@※0゜k 1+ (k 2 )
 Mα 、 k o + (k 1+ k 2※a )
※α 。
For simplification, let's assume that there are two errors.If we want to find the root of 1x+ko=o in the erroneous position polynomial k The switch logic gate circuit is moved to the position number generation circuit side of 33, and Re of 31 is set to 2. 1. ko,
2. 1. The coefficients are sequentially substituted into Ra of 12, O, a, a, O, a, a, and so on. At this time, the output of 30 adders is 2+@※0゜k 1+ (k 2 ) after pipeline
Mα, k o + (k 1 + k 2 *a)
*α.

k  +@+o、k  +(k  )ryal、に0+
(k1+に2+*a)*aとなり、3回毎に誤り位置多
項式の根の判定を行なう。なお上式は全てガロア体上の
演算であり、演算子+は加算、※は乗算、また@は不定
値をしめす。第4図は290乗算回路の内部を示したも
のである。図において1.2,3,4,5,6゜7.8
はガロア体の固定係数乗算器、9は12のパイプライン
レジスタの各ビットが0のとき対応して各固定係数乗算
器出力に直列に0元を乗算する論理積回路であり各固定
係数乗算器出力に対して各ビット毎にそれぞれ設けられ
ている。また1゜はパリティジェネレータ回路であり乗
算結果のシンボル全ての2元ベクトル表現の次数毎に奇
偶判定を行なう。
k +@+o, k + (k)ryal, 0+
(2+*a)*a for k1+, and the root of the error locator polynomial is determined every third time. Note that the above equations are all operations on the Galois field, the operator + indicates addition, * indicates multiplication, and @ indicates an indefinite value. FIG. 4 shows the inside of the 290 multiplication circuit. In the figure: 1.2, 3, 4, 5, 6° 7.8
9 is a Galois field fixed coefficient multiplier, and 9 is an AND circuit that multiplies the output of each fixed coefficient multiplier by a zero element in series when each bit of the 12 pipeline registers is 0. Each bit is provided for the output. Further, 1° is a parity generator circuit which performs an odd-even judgment for each order of the binary vector representation of all the symbols of the multiplication result.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、高速化が非常に難
しく最悪時の復号時間がChien  の誤り位置探索
によって支配されてしまうことになっていた。ここで引
用した従来例は一般化したHornerの方法と呼ばれ
るものである程度の高速化が可能な方法ではあるが、誤
シの個数を及び符号長nに対しn※(t+1)程度のガ
ロア体の乗算および加算がそれぞれ必要でありn=13
0.t=8の時には1170マイクロステツプの時間が
かかってしまう。また高速化を図るために専用ハードウ
ェアを設けることも出来るが余りにも回路量が増大し、
実用性が低下するという問題点を有していた。
Problems to be Solved by the Invention However, with the above configuration, it is extremely difficult to increase the speed, and the worst-case decoding time is dominated by Chien's error location search. The conventional example cited here is called the generalized Horner's method, and although it is a method that can speed up to some extent, it is possible to reduce the number of errors and the Galois field of about n*(t+1) for code length n. Multiplication and addition are each required, n=13
0. When t=8, it takes 1170 microsteps. It is also possible to install dedicated hardware to increase speed, but the amount of circuitry increases too much.
This had the problem of decreasing practicality.

本発明は上記問題点に鑑み高速性と小さなハードウェア
量を両立させるガロア体演算装置を提供するものである
In view of the above problems, the present invention provides a Galois field arithmetic device that achieves both high speed and small amount of hardware.

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明のガロア体演算装置
は符号語がガロア体GF(2”)  の元から構成され
るリードソロモン符号のt次の誤り位置多項式の各次数
の係数値及び誤り位置多項式に位置数を代入して計算し
た各次数における(1+1)シンボル以上の中間計算結
果を記憶する記憶素子群と、係数値を格納する手段と、
第一の任意の17ンポル入力に対して共通にGF(2r
)  の原始元αの0から(r−1)累乗すなわちα0
からαr−1までのr個の固定係数を乗ずる、あるいは
またr個以内である( t +1)シンボルの記憶素子
群に対してαからαtまでの固定係数を乗ずるr個の乗
算器群と、別の第二の任意の1シンボル入力の2元ベク
トル各r次成分に対応して乗算器のr個の固定係数をG
F(2r)  上の0元の固定係数と切り換える手段と
、第一の任意のシンボルと記憶素子群の出力の値を入力
として切り換え選択された結果を乗算器群の入力に供給
する手段と、乗算器群によって得られた結果のr個のシ
ンボルの2元ベクトル各r次成分を各々加算して1シン
ボルの結果を得るr個の加算器群と、加算器群の出力シ
ンボルが0元であるかを検出する手段と、乗算器群によ
って得られた(1+1)シンボルの出力を記憶素子群に
帰還格納する手段と、記憶素子群の入力を係数値と乗算
器出力とに切り換える手段とを備えている。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the Galois field arithmetic device of the present invention uses a t-th order error locator polynomial of a Reed-Solomon code whose codeword is composed of elements of the Galois field GF(2''). a storage element group for storing intermediate calculation results of (1+1) symbols or more for each degree calculated by substituting the coefficient value of each degree and the number of positions into the error locator polynomial; and means for storing the coefficient value;
GF (2r
) from 0 to the (r-1) power of the primitive element α, that is, α0
a group of r multipliers for multiplying a storage element group of up to r (t + 1) symbols by fixed coefficients from α to αt; The r fixed coefficients of the multiplier are G
F(2r); means for switching with a zero-element fixed coefficient on F(2r); and means for switching the first arbitrary symbol and the value of the output of the storage element group as inputs and supplying the selected result to the input of the multiplier group; A two-dimensional vector of r symbols as a result obtained by the multiplier group. r adder groups that add each r-order component to obtain a one-symbol result, and an output symbol of the adder group is 0 elements. means for detecting whether there is a coefficient value, means for feeding back and storing the output of the (1+1) symbol obtained by the multiplier group in the storage element group, and means for switching the input of the storage element group into the coefficient value and the multiplier output. We are prepared.

また本発明のガロア体演算装置は、r次以上の誤り位置
多項式の各次数の係数値及び誤り位置多項式に位置数を
代入して計算した各次数における中間結果を記憶する記
憶素子群の出力シンボルにαr以上の固定係数乗算器群
と、α0からαr−1までの固定係数乗算器群によって
得られた乗算結果と、r以上の固定係数乗算器群によっ
て得られた乗算結果の合計1個以上の(1+1)個のシ
ンボルの2元ベクトル各r次成分を各々加算して1シン
ボルの結果を得るr個の加算器群と、任意の1シンボル
入力に対して共通にaoからαr−+までのr個の固定
係数を乗ずる場合には前記加算器群の入力のαr以上の
固定係数乗算器群の出力に0元を入力させる手段を備え
ている。
Further, the Galois field arithmetic device of the present invention provides output symbols of a storage element group that stores coefficient values of each degree of an error locator polynomial of degree r or higher and intermediate results at each degree calculated by substituting the number of positions into the error locator polynomial. A total of one or more multiplication results obtained by a fixed coefficient multiplier group of αr or more, a fixed coefficient multiplier group of α0 to αr−1, and a multiplication result obtained by a fixed coefficient multiplier group of r or more. A group of r adders that add each r-dimensional component of a two-dimensional vector of (1+1) symbols to obtain the result of one symbol, and a group of r adders that add each r-order component of (1+1) symbols, and a group of r adders that obtain a result of one symbol. When multiplied by r fixed coefficients, means is provided for inputting a 0 element to the output of the fixed coefficient multiplier group whose inputs to the adder group are αr or more.

作  用 リードンロモン符号の復号時、シンドローム計算後、誤
りがあった場合の誤り個数の推定および誤り位置多項式
の係数の算出、誤りの値の算出等におけるガロア体の乗
算はある1シンボル入力に対して共通にGF(2r)の
原始元αのOから(−1)累乗の乗算器のα0からαr
=1までのr個の固定係数を別の任意の1シンボル入力
の2元ベクトルの各T構成分に対応してもし偽ならばG
F(2r)上の0元の固定係数と切り換え、得られたr
個の乗算結果のシンボルの2元ベクトル各r次成分の各
々排他論理和をとり1シンボルの結果を得ると言う手順
で実行することが可能である。
Function When decoding Reed-Don-Romon codes, after calculating the syndrome, estimating the number of errors in the event of an error, calculating the coefficients of the error locator polynomial, calculating the error value, etc. Galois field multiplication is performed for one symbol input. Commonly, α0 to αr of the multiplier from O to (-1) power of the primitive element α of GF(2r)
If it is false, G
Switching to the zero element fixed coefficient on F(2r), the obtained r
It is possible to carry out the procedure by performing the exclusive OR of each r-order component of a two-dimensional vector of symbols resulting from multiplication to obtain the result of one symbol.

またこの後、同じハードウェア資産を使用して誤シ位置
多項式の0次からt次まで係数値計算結果を格納したメ
モリー出力にα0からαr までの固定係数をそれぞれ
乗じかつ乗算結果を各次数毎にメモリーに帰還しつつ固
定係数乗算器群によって得られた結果のr個のシンボル
の2元ベクトル各r次成分を各々排他論理和を取シ1シ
ンボルの結果を得て誤り位置多項式に位置を代入した計
算結果をもとめる。誤り個数tが(r−1)より大きい
場合には、誤り位置多項式に位置数を代入して計算した
各次数における中間結果を記憶する記憶素子群の出力シ
ンボルのうち1次以上にさらにαr以上の固定係数乗算
器群を設け、αr以上の固定係数乗算器群とα0からα
r−1までの固定係数乗算器群によって得られた乗算結
果の合計1個以上の(1+1)個のシンボルの2元ベク
トル各r次成分の排他論理和をとって1シンボルの結果
を同様に得る。
After this, using the same hardware assets, the memory output that stores the coefficient value calculation results from the 0th order to the tth order of the erroneous position polynomial is multiplied by the fixed coefficients α0 to αr, and the multiplication results are applied for each order. Exclusively OR each of the r-dimensional two-dimensional vector components of the r symbols obtained by the fixed coefficient multiplier group while returning to the memory, obtain the result of one symbol, and assign the position to the error locator polynomial. Obtain the calculated result after substitution. If the number of errors t is larger than (r-1), among the output symbols of the storage element group that stores the intermediate results of each order calculated by substituting the number of positions into the error locator polynomial, the output symbols of the first order or higher are additionally αr or more. A fixed coefficient multiplier group of αr or more and a fixed coefficient multiplier group of α0 to α
A two-dimensional vector of one or more (1+1) symbols in total of the multiplication results obtained by the fixed coefficient multiplier group up to r-1. Exclusive OR of each r-dimensional component is performed and the result of one symbol is obtained in the same way. obtain.

実施例 以下本発明の実施例のガロア体演算装置について図面を
参照しながら説明する。第1図は本発明の第一の実施例
のブロック図を示すものである。
Embodiment Hereinafter, a Galois field arithmetic device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of a first embodiment of the invention.

第1図において、1.2,3,4,5,6,7゜8はガ
ロア体の固定係数乗算器、9は0元を乗算する論理積回
路である。また1oはパリティジェネレータ回路であシ
、12.13はパイプラインレジスタであって以上は第
4図の構成と同じものである。11は0元判定回路、1
4.16はスイッチ論理ゲート回路、16,17.18
は誤り位置多項式の係数入力値及び各次数の誤シ位置多
項式の位置数を乗じた中間値を記憶するレジスタである
。これらの演算はGF(2”)  上で行なわれ、第一
の実施例では誤シの個数量は2以下の場合のみを扱って
いる。
In FIG. 1, 1.2, 3, 4, 5, 6, 7.8 is a Galois field fixed coefficient multiplier, and 9 is an AND circuit for multiplying 0 elements. Further, 1o is a parity generator circuit, and 12.13 is a pipeline register, which is the same as the configuration shown in FIG. 4. 11 is a zero element determination circuit;
4.16 is a switch logic gate circuit, 16, 17.18
is a register that stores an intermediate value obtained by multiplying the coefficient input value of the error locator polynomial and the number of positions of the error locator polynomial of each degree. These operations are performed on GF(2''), and the first embodiment deals only with cases where the number of errors is 2 or less.

以上のように構成されたガロア体演算装置について、以
下第1図を用いてその動作を説明する。
The operation of the Galois field arithmetic device configured as described above will be explained below with reference to FIG.

バーレカンプマッシイ、ユークリッドの互除法等により
得られたシンドロームのガロア体上での乗除算、加算処
理により誤り個数と誤り位置多項式の各次数の係数の値
を求める時、乗算はある1シンボル被乗数入力に対して
共通にGF(2r)の原始元αの0から(r−1)累乗
のaからα  までのr個の固定係数を乗じ1シンボル
入力乗数の2元ベクトルの各r次成分に対応してGF(
2r) 上の0元の固定係数を直列に更に乗じて得たr
個の乗算結果のシンボルの2元ベクトル各r次成分を各
々排他論理和をとり1シンボルの結果を得るのであシ、
第1図の16のスイッチ論理ゲート回路を13の入力バ
イブラインレジスタ側に切り換えることにより本実施例
のガロア体演算装置は第4図の乗算回路と同様の働きを
する。除算、加算は本実施例には記入していない別のブ
ロックの機能を含めて実行するのであるが、例えば除算
は逆光ROMと本実施例の乗算器により構成することが
できる。この後誤シ位置多項式の各次数の係数の値を1
4のスイッチ論理ゲート回路を帰還側でない入力側にセ
ットして18,17.18のレジスタに格納する。スイ
ッチ論理ゲート回路15は乗算回路機能時の入力シンボ
ルを格納する13のパイプラインレジスタ出力とα か
らa までの固定係数をそれぞれ乗じて誤り位置多項式
の各次数の誤り位置多項式の位置数を代入した中間値の
帰還値を格納する16,17.18のレジスタ出力とを
切り換えるものであり、14のスイッチ論理ゲート回路
を帰還側にして符号長nに相当するステップ数だけ帰還
を繰り返し11の0元検出回路にて誤り位置多項式の根
を求める。この時18の入カバイブラインレジスタにば
0元を入力しておくとともに12の入力バイブラインレ
ジスタには対応するビットに1を立てておいたままにし
ておいてαの累乗の乗算を実行するようにする。この処
理は並列処理であるため非常に高速に行なわれ、パリテ
ィジェネレータの出力シンボルが0元であるかを確かめ
ることにより根の判定を行ない求める誤りの位置は帰還
回数によって得ることが出来る。以上のように本実施例
では第4図の乗算回路のα0からαr−1までのr個の
固定係数乗算器による部分積を帰還し各ステップ毎の中
間結果を記憶するレジスタを設は更にビット方向のパリ
ティをとった出力シンボルが0元であるかを検出する論
理、一般的な乗算と誤り位置多項式の計算の二種の機能
を切り換える論理を付は加えてハードウェア資産の有効
利用と高速化を同時に実現している。
When calculating the number of errors and the value of the coefficient of each degree of the error locator polynomial by multiplication, division, and addition processing on the Galois field of syndromes obtained by Berlekamp-Massey, Euclid's algorithm, etc., multiplication is a one-symbol multiplicand. The input is commonly multiplied by r fixed coefficients from 0 to (r-1) powers a to α of the primitive element α of GF(2r), and each r-dimensional component of the two-dimensional vector of the 1-symbol input multiplier is Correspondingly, GF (
2r) r obtained by further multiplying the 0-element fixed coefficient above in series
Since each r-dimensional vector of two-dimensional vectors of the symbols of the multiplication results is subjected to exclusive OR, the result of one symbol is obtained.
By switching the 16 switch logic gate circuits in FIG. 1 to the 13 input vibe line register side, the Galois field arithmetic device of this embodiment functions similarly to the multiplication circuit in FIG. 4. Division and addition are executed by including the functions of another block not described in this embodiment. For example, division can be implemented by the backlight ROM and the multiplier of this embodiment. After this, the value of the coefficient of each degree of the erroneous position polynomial is set to 1
The switch logic gate circuit No. 4 is set to the input side other than the feedback side and stored in the registers No. 18, 17, and 18. The switch logic gate circuit 15 multiplies the outputs of 13 pipeline registers that store input symbols when the multiplication circuit functions by fixed coefficients α to a, respectively, and substitutes the number of positions of the error locator polynomial of each order of the error locator polynomial. 16, 17, and 18 register outputs that store intermediate feedback values, and 14 switch logic gate circuits are set to the feedback side, and feedback is repeated by the number of steps corresponding to the code length n. The root of the error locator polynomial is determined by the detection circuit. At this time, enter 0 into the input vibe line register 18, leave the corresponding bit set to 1 in the input vibe line register 12, and execute multiplication by a power of α. do it like this. Since this processing is parallel processing, it is performed at a very high speed, and by checking whether the output symbol of the parity generator is a zero element, the root is determined, and the position of the error can be obtained by the number of feedbacks. As described above, in this embodiment, a register is provided to feed back the partial products of the r fixed coefficient multipliers from α0 to αr-1 in the multiplier circuit of FIG. 4, and to store the intermediate results for each step. We have added logic to detect whether the output symbol with direction parity is 0 elements, and logic to switch between two types of functions: general multiplication and error locator polynomial calculation, making effective use of hardware assets and high speed. simultaneously.

なお、本発明の第一の実施例において16 、17゜1
8の記憶素子であるレジスタ専用のものを設ける必要は
なく、誤シ位置多項式の係数を算出する過程において使
用するメモリーでもよく、しかも誤り位置多項式の根を
求める過程において何時も同じ領域に帰還されなければ
ならないものでもない。次に本発明の第二の実施例につ
いて図面を参照しながら説明する。第2図は本発明の第
2の実施例を示すガロア体演算装置に於けるブロック図
である。同図において1.2,3,4,6,6゜7.8
はガロア体の固定係数乗算器、9は0元を乗算する論理
積回路である。また1σはパリティジェネレータ回路で
あり、12.13はパイプラインレジスタであって以上
は第4図の構成と、基本的に同じ物である。11は0元
判定回路、14゜16はスイッチ論理ゲート回路、15
 、17 、18は誤り位置多項式の係数入力値及び各
次数の誤り位置多項式の位置数を乗じた中間値を記憶す
るレジスタでこれらは第1図における構成と同じ物であ
る。また19,20,21.22,23.24は誤り位
置多項式の係数入力値及び各次数の誤り位置多項式の位
置数を乗じた中間値を記憶するレジスタで26はα8の
固定係数乗算器である。
In addition, in the first embodiment of the present invention, 16°, 17°1
It is not necessary to provide a memory element dedicated to the register, which is the storage element of No. 8, but it may be a memory used in the process of calculating the coefficients of the error locator polynomial, and it must always be returned to the same area in the process of calculating the roots of the error locator polynomial. It's not something that should be done. Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram of a Galois field arithmetic device showing a second embodiment of the present invention. In the same figure, 1.2, 3, 4, 6, 6° 7.8
is a Galois field fixed coefficient multiplier, and 9 is an AND circuit that multiplies 0 elements. Further, 1σ is a parity generator circuit, and 12.13 is a pipeline register, which are basically the same as the configuration shown in FIG. 4. 11 is a zero element determination circuit, 14°16 is a switch logic gate circuit, 15
, 17, and 18 are registers for storing coefficient input values of the error locator polynomial and intermediate values multiplied by the number of positions of the error locator polynomial of each degree, and these registers have the same structure as in FIG. Further, 19, 20, 21, 22, and 23.24 are registers that store the coefficient input values of the error locator polynomial and intermediate values multiplied by the number of positions of the error locator polynomial of each order, and 26 is an α8 fixed coefficient multiplier. .

また26は1系統の論理スイッチ回路であり、2アは0
元を乗算する論理積回路である。これらの演算はGF(
2”)上で行なわれ、第二の実施例では誤りの個数tは
8以下の場合を扱うため、記憶素子の数を増やすと共に
誤りの個数tがrを超過した分、固定係数乗算器を誤り
位置多項式の1以上の次数の計算専用に追加している。
In addition, 26 is a logic switch circuit of one system, and 2A is 0
It is an AND circuit that multiplies elements. These operations are GF(
2"), and in the second embodiment, since the number of errors t is 8 or less, the number of storage elements is increased and a fixed coefficient multiplier is installed to compensate for the number of errors t exceeding r. It is added exclusively for calculation of orders of 1 or more of the error locator polynomial.

以上のように構成されたガロア体演算装置について、以
下第2図を用いてその動作を説明する。誤り個数と誤り
位置多項式の各次数の係数の値を求める時、乗算は第1
図あるいは第4図における場合と同様に行なわれるので
あるがα の乗算器の項の影響を除くため、26の論理
スイッチ回路がLレベルをとるようにする。この為10
’のパリティジェネレータにはLレベルが入力され、乗
算結果に影響することはない。また誤シの個数が7個以
下の場合には使用しない次数に対応するレジスタに0元
を初期設定すれば同様に問題無く計算出来る。なお通常
のガロア体乗算器として働かすときに26の論理スイッ
チのかわりに24のレジスタに0元を代入しておいても
よい。誤り位置多項式の計算は第1図と同様にして行な
うが誤り位置多項式の各次数は誤りの個数に応じて最大
8次の項まで初期設定されることになる。この様にして
Chienの方法によって誤り位置が確定した後、再び
乗算回路機能を使用して誤り量を求めることができデー
タを書換えて誤り訂正処理を終了するのである。
The operation of the Galois field arithmetic device configured as described above will be described below with reference to FIG. When calculating the number of errors and the value of the coefficient of each degree of the error locator polynomial, multiplication is the first
This is carried out in the same manner as in the case shown in the figure or in FIG. 4, but in order to eliminate the influence of the multiplier term of α, 26 logic switch circuits are set to the L level. For this reason 10
The L level is input to the parity generator ', and does not affect the multiplication result. Further, if the number of errors is 7 or less, the calculation can be performed without any problem by initializing the register corresponding to the unused order to 0 element. Note that when operating as a normal Galois field multiplier, 0 elements may be assigned to 24 registers instead of 26 logic switches. Calculation of the error locator polynomial is performed in the same manner as in FIG. 1, but each order of the error locator polynomial is initially set up to a maximum of 8th order depending on the number of errors. After the error position is determined by Chien's method in this manner, the amount of error can be determined using the multiplication circuit function again, and the data is rewritten to complete the error correction process.

発明の効果 以上述べてきたように本発明によれば、符号誤り検査訂
正装置のガロア体演算装置の一部分である乗算器の多く
の部分を誤り位置多項式の求根に使用することができ、
かつこれらの演算を非常に ′高速に行なうことができ
る。このようにしてハードウェア資産の共用により高速
復号と小さなハードウェアが同時に実現することになり
、高速かつ高機能要求される晃ディスク装置等において
、高い生誤り率を有する記録媒体の復号を実用的に実行
出来るためその効果は大なるものがある。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, many parts of the multiplier, which is a part of the Galois field arithmetic unit of the code error check and correction device, can be used for rooting the error locator polynomial.
Moreover, these operations can be performed extremely fast. In this way, by sharing hardware assets, high-speed decoding and small hardware can be achieved at the same time, making it practical to decode recording media with high raw error rates in Akira disk devices that require high speed and high functionality. The effect is great because it can be carried out.

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

第1図は本発明の第一の実施例のブロック図、第2図は
本発明の第二の実施例のブロック図、第3図は従来のガ
ロア休演算回路のブロック図、第4図は同従来例におけ
るガロア体乗算回路のブロック図である。 1・・・・・・α0ガロア体固定係数乗算器、2・・・
・・・αrガロア体固定係数乗算器、3・・・・・・α
 ガロア体固定係数乗算器、4・・・・・・α3ガロア
体固定係数乗算器、6・・・・・・a ガロア体固定係
数乗算器、6・・・・・・α5ガロア体固定係数乗算器
、7・・・・・・α6ガロア体固定係数乗算器、8・・
・・・・α7ガロア体固定係数乗算器、9・・・・・・
論理積回路、1o・・・・・・パリティジェネレータ回
路、11・・・・・・0元判定回路、12・・・・・・
パイプラインレジスタ回路、13・・・・・・パイプラ
インレジスタ回路、14・・・・・・スイッチ論理ゲー
ト回路、16・・・・・・スイッチ論理ゲート回路、1
6・・・・・・レジスタ回路、17・・・・・・レジス
タ回路、18・・・・・・レジスタ回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第2
図 第3図
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of the present invention, FIG. 3 is a block diagram of a conventional Galois rest arithmetic circuit, and FIG. 4 is a block diagram of a conventional Galois rest arithmetic circuit. It is a block diagram of the Galois field multiplication circuit in the same conventional example. 1...α0 Galois field fixed coefficient multiplier, 2...
...αr Galois field fixed coefficient multiplier, 3...α
Galois field fixed coefficient multiplier, 4......α3 Galois field fixed coefficient multiplier, 6......a Galois field fixed coefficient multiplier, 6......α5 Galois field fixed coefficient multiplication device, 7...α6 Galois field fixed coefficient multiplier, 8...
...α7 Galois field fixed coefficient multiplier, 9...
AND circuit, 1o... Parity generator circuit, 11... Zero element judgment circuit, 12...
Pipeline register circuit, 13... Pipeline register circuit, 14... Switch logic gate circuit, 16... Switch logic gate circuit, 1
6...Register circuit, 17...Register circuit, 18...Register circuit. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person 2nd
Figure 3

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)符号語がガロア体GF(2^r)の元から構成さ
れるリードソロモン符号のt次の誤り位置多項式の各次
数の係数値及び誤り位置多項式に位置数を代入して計算
した各次数における(t+1)シンボル以上の中間計算
結果を記憶する記憶素子群と、前記記憶素子に係数値を
格納する手段と、第一の任意の1シンボル入力に対して
共通に前記ガロア体GF(2^r)の原始元αの0から
(r−1)累乗すなわちα^0からα^r^−^1まで
のr個の固定係数を乗ずるかあるいはまた前記r個以内
である(t+1)シンボルの記憶素子群に対してα^0
からα^tまでの固定係数を乗ずるr個の乗算器群と、
前記とは別の第二の任意の1シンボル入力の2元ベクト
ル各r次成分に対応して前記r個の固定係数を前記ガロ
ア体GF(2^r)上の0元の固定係数と切り換える手
段と、前記第一の任意のシンボルと前記記憶素子群の出
力の値を入力として切り換え選択された結果を前記乗算
器群の入力に供給する手段と、前記乗算器群によって得
られた結果のr個のシンボルの2元ベクトル各r次成分
の各々排他論理和をとり1シンボルの結果を得るr個の
奇偶判定器群と、前記奇偶判定器群の出力シンボルが0
元であるかを検出する手段と、前記乗算器群によって得
られた(t+1)シンボルの出力を前記記憶素子群に帰
還格納する手段と、前記記憶素子群の入力を前記係数値
と前記乗算器出力とに切り換える手段とを備えたガロア
体演算装置。
(1) Coefficient values of each order of the t-th order error locator polynomial of a Reed-Solomon code whose codeword is composed of elements of the Galois field GF(2^r) and each coefficient value calculated by substituting the number of positions into the error locator polynomial. a storage element group for storing intermediate calculation results of (t+1) symbols or more in order; means for storing coefficient values in the storage elements; The primitive element α of ^r) is multiplied by r fixed coefficients from 0 to (r-1) powers, that is, from α^0 to α^r^-^1, or (t+1) symbols that are within the above r numbers. α^0 for the memory element group of
a group of r multipliers that multiply by fixed coefficients from to α^t;
The r fixed coefficients are switched to zero-element fixed coefficients on the Galois field GF(2^r) corresponding to each r-dimensional component of a second arbitrary one-symbol input two-dimensional vector different from the above. means for switching the first arbitrary symbol and the value of the output of the storage element group as inputs and supplying the selected result to the input of the multiplier group; A group of r odd-even determiners that performs exclusive OR of each r-order component of a two-dimensional vector of r symbols to obtain a result of one symbol, and an output symbol of the group of odd-even determiners is 0.
means for detecting whether the output of the (t+1) symbol obtained by the multiplier group is fed back to the storage element group, and inputting the input of the storage element group to the coefficient value and the multiplier A Galois field arithmetic device comprising: an output; and means for switching.
(2)r次以上の誤り位置多項式の各次数の係数値及び
誤り位置多項式に位置数を代入して計算した各次数にお
ける中間結果を記憶する記憶素子群の出力シンボルにα
^r以上の固定係数乗算器群と、前記α^0からα^r
^−^1までの固定係数乗算器群によって得られた乗算
結果と前記α^r以上の固定係数乗算器群によって得ら
れた乗算結果の合計r個以上の(t+1)個のシンボル
の2元ベクトル各r次成分の各々排他論理和をとって1
シンボルの結果を得るr個の奇偶判定器群と、任意の1
シンボル入力に対して共通にα^0からα^r^−^1
までのr個の固定係数を乗ずる場合には前記奇偶判定器
群の入力に前記α^r以上の固定係数乗算器群の出力が
0元を出力させるような手段を有する特許請求の範囲第
1項記載のガロア体演算装置。
(2) The output symbol of the storage element group that stores the coefficient value of each degree of the error locator polynomial of degree r or higher and the intermediate result of each degree calculated by substituting the number of positions into the error locator polynomial is α
A fixed coefficient multiplier group of ^r or more, and the above α^0 to α^r
Binary of (t+1) symbols with a total of r or more of the multiplication results obtained by the fixed coefficient multiplier group up to ^-^1 and the multiplication result obtained by the fixed coefficient multiplier group of α^r or more Take the exclusive OR of each r-dimensional component of the vector and calculate 1
A group of r odd-even judges that obtain the result of a symbol, and an arbitrary
α^0 to α^r^-^1 in common for symbol input
Claim 1, further comprising means for causing the output of the fixed coefficient multiplier group of α^r or more to output an element 0 to the input of the odd-even determiner group when r fixed coefficients are multiplied by up to r fixed coefficients. Galois field arithmetic device as described in .
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03179924A (en) * 1989-12-08 1991-08-05 Sony Corp Multiplying circuit for finite field
JPH03182122A (en) * 1989-12-11 1991-08-08 Sony Corp Division circuit for finite field
US6175945B1 (en) * 1997-05-07 2001-01-16 Texas Instruments Incorporated Reed-Solomon decoder

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62122333A (en) * 1985-11-21 1987-06-03 Mitsubishi Electric Corp Syndrome circuit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62122333A (en) * 1985-11-21 1987-06-03 Mitsubishi Electric Corp Syndrome circuit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03179924A (en) * 1989-12-08 1991-08-05 Sony Corp Multiplying circuit for finite field
JPH03182122A (en) * 1989-12-11 1991-08-08 Sony Corp Division circuit for finite field
US6175945B1 (en) * 1997-05-07 2001-01-16 Texas Instruments Incorporated Reed-Solomon decoder

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