SU1051709A1 - Устройство дл декодировани двоичных кодов Хемминга - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОДИРОВАНИЯ ДВОИЧНЫХ КОДОВ ХЕММИНГА, содержащее триг геры, входные элементы И, су матор, элемент ИЛИ, выходной элемент И, первый элемент И, вторые элементы И, дополнительный триггер,сдвиговый регистр и счетчик импульсов, пр мые входы которого соединены с первыми входами соответствующих входных элементов И, которых соединены со счетными входами соответствующих триггеров, выход выходного элемента И подключен к входу сумматора , другой вход которого соединен с выходом последнего разр да сдвигового регистра, а выход подключен к входу элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к входной шине, а выход - к информационному входу сдвигового регистра, тактовый вход которого соединен с входом счетчика,вторые входы входных элементов И объе-. i динены и подключены к входной шине, счетный вход дополнительного триггера подключен к выходу первого элемента И, а пр мой выход - к первому входу выходного элемента И второй вход которого соединен с инверсным выходом счетчика импульсов, а третий и четвертый - с соответствующими пр мыми выходами счетчика импульсов, инверсные выходы триггеров подключены к первым входам соответствующих вторых элементов И, вторые входы которых объединены и подключены к выходу первого элемента И, входы которого соединены с соответствующими пр мыми выходами счетчика импульсов, а его установочные входы подключены ео с к соответствующим выходам вторых элементов И, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью повьшени  быстродействи , в него введены генератор импульсов, третий и четвертый элементы И и дополнительный элемент ИШ, выход которого подключен к тактовому . э У1 входусдвигового регистра, а его входы соединены с выходами третьего и четвертого элементов И, причем вый вход третьего элемента И соедиэ нён с пр мым выходом дополнительного UD триггера, а второй - с выходом генератора импульсов, тактова  тина соединена с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу дополнительного триггера.

Description

1 Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может использоватьс  в аппаратуре передачи данных по каналу с помехами, Известно устройство дл  декодировани  двоичных кодов Хемминга, содержащее счетчики, триггеры, входные элементы И, сумматор, элемент ИЖ, выходной элемент И и сдвиговый регистр l . Однако устройство характеризуетс  низким быстродействием, которое обус ловлено тем, что процесс декодировани  осуществл етс  в два равных по времени цикла. В первом цикле происходит вычисление синдрома, во втором коррекци  прин той комбинации. Наиболее близким техническим решением  вл етс  устройство дл  декодаровани  двоичных кодов Хемминга, содержащее триггеры, входные элементы И, сумматор, элемент ИЛИ, выходной элемент И, первый элемент И, вто рые элементы И, дополнительный тригтер , сдвиговый регистр и счетчик, пр мые выходы которого соединены с первыми входами соответствующих вход ных элементов И, выходы которых соединены со счетными входами соответст вующих триггеров, выход выходного элемента И подключен к входу сумматора , другой вход которого соединен с выходом последнего разр да сдвигового регистра, а выход подключен к входу элемента ИЛИ, другой вход кото рого подключен к входной шине, а выход - к информационному входу сдвигового регистра, тактовый вход которого соединен с входом счетчика, вто рые входы входных элементов И объеди нены и подключены к входной шине, счетный вход дополнительного триггера подключен к выходу первого элемента И, а пр мой выход - к первому входу выходного элемента И, второй |вход которого соединен с инверсным выходом счетчика, а третий и четвертый - с соответствующими пр мыми выходами счетчика, инверсные выходы Триггеров подключены к первым входам соответствующих вторых элементов И, вторые входы которых объединены и подключены к выходу первого элемента И,входы которого соединены с соответствующими пр мыми выходами счет гЧика, а его установочные входы подключены к соответствутощим выходам элементов И 2 . 092 Недостатком этого устройства  вл етс  низкое быстродействие, обусловленное тем, что процесс декодировани  осуществл етс  в два равных по времени цикла. В первом цикле происходит вычисление синдрома, во втором - коррекци  прин той комбинации . Цель изобретени  - повьпвание быстродействи . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  декодировани  двоичных кодов Хеь1минга, содержащее триггеры, входные элементы И, сумматор , элемент ИЛИ, выходной элемент И. первый элемент И, вторые элементы И, дополнительный триггер, сдвиговый регистр и счетчик импуль;сов, пр мые выходы которого соединены с первыми входами соответствующих входных элементов И, выходы к торьгх соединены со счетными входами соответствующих триггеров, выход выходного элемента И подключен к входу сумматора, другой вход которого соединен с выходом последнего разр да сдвигового регистра, а выход подключен к входу элемента; ИЛИ, другой вход которого подключен к входной шине, а выход к информационному входу сдвигового регистра, тактовый вход которого соединен с входом счётчика, вторые входы входных элементов И объединены и подключены к входной шине, счетный вход дополнительного триггера подключен , к выходу первого элемента И, а пр мой выход - к первому входу выходного элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом счетчика импульсов, а третий и четвертый - с соответствующими пр мыми выходами счетчика импyльJCOв, инверсные выходы триггеров подключены к первым .выходам соответствующих вторых элементов И, вторые входы которьпс объединены И подключены к выходу йервого элемента И, входы которого сое (инены с соответствующими пр мыми выходами счетчика импульсов, а его установочные входы подключены к со- : ответствующиМ выходам вторых элемен тов И, введены генератор импульсов, третий и четвертый элементы И и дополнительный элемент ИЛИ, выход которого подключен к тактовому входу двигового регистра, а его входы оединены с выходами третьего и четертого элементов И, причем первый ход третьего элемента И соединен с

пр мым выходом дополнительного триггера , ,а второй - с выходом генератора импульсов, тактова  шина соединена с первым входом четвертого элемента И, второй вход .которого подключен к инверсному выходу дополнительного триггера.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства.

Устройство дл  декодировани  двоичных кодов :Хемминга содержит генератор I импульсов, элементы И 2 и 3, дополнительный элемент ИЖ 4, первый элемент И 5, вторые элементы И 6, тактовую шину 7, входную шину 8, входные элементы И 9,триггеры 10, дополнительный триггер 11, выходной элемент И 12, элемент ИЛИ 13, сдвиговый регистр 14, сумматор 15 и счетчик 16 импульсов, причем выход генератора 1 импульсов, соединен с входом элемента И 2, второй вход которого соединен с пр мым выходом триггера 11, а инверсный выход триггера 11 соедщиен с входом элемента ИЗ, второй вход которого подключен к тактовой шине 7. Выходы элементов И 2 и 3. подключены к входам элемента ИШ 4, выход которого соединен с входом счетчика 16 и с тактовым входом сдвигового регистра 14. Входна  шина 8 подключена к входу элемента ИЛИ 13 и к входам входных элементов И 9, другие входы которых подктпочены к выходам счетчика 16. Выходы входных , элементов И 9 соединены со счетными входами триггеров 10, выходы которых соединены соответственно с входами вторых элементов И 6, другие .входы которых объединены и подключены к выходу элемента И 5 .и к счетному входу триггера 11, выход которого соединен с входом выходного элемента И 12, другие входы которого соединены с соответствуютими выходами счетчика 16.. Кроме того, пр мые выходы счетчика 16 подключены к входам элемента И 5. Вход сумматора 15 соединен с выходом выходного элемента И 12, другой вход которого подключен к выходу последнего разр да регистра 14, первый разр д-которого через элемент ИЛИ 13 соединен с выходом сумматора 15.

Устройство дл  кодировани  двоичных кодов Хемминга работает следующим обраэом,

В исходном состо нии все триггеры 10 и 11 устройства наход тс  в нулевом состо нии. Посылка двоичных сим- волов, закодированна  в коде Хемминга , поступает одновременно на все входные элементы И 9, в то. же врем 

через элемент ИЛИ 13, .спуст  ц -тактов , число которых определ етс  длиной декодируемой посылки, она записываетс  в сдвиговый регистр 14.Счетчик 16 осуществл ет подсчет тактовых

импульсов, поступающих на его счетный вход через открытый элемент И 2 {триггер 11 в нулевом состо нии) и элемент ИЛИ 4. В зависимости от состо ни  счетчика 16 измен ютс  режимы работы входных элементов И 9.

Рассмотрим случай, когда из линии св зи поступают символы кода ОТ а О а 4 а 5 о 6 а г , где а, а q; 04 - проверочные ;c3lj 015 6 г информационные разр ды кода..

Состо ние пр мых выходов счетчика 16 приведено в табл. 1.

I

Исход  из вьшгеукаэанной табл. первый элемент И 9 пропустит символы Q7,второй , третий -сл.с  а . Полученные символы полностью соответствуют символам , наход щимс  в уравнени х проверок кода Хемминга. Далее разделенные символы поступают на счетные входы соответствующих триггеров 10, которые позвол ют осуществить операцию сложени  по модулю 2 и запомнить результат сложени . Каждому сочетанию состо ний триггеров 10 соответствует двоичное число, называемое синдромом ошибки, которое указывает номер поврежденного разр да.

Состо ние элементов пам ти после вычислени  синдрома приведены в табл. 2. $ Таблица 2 1 а,® а.() 05007 2 0-2 ФОс;® 3 ал ® Ос ® а. © 07 Процесс декодировани  происходит в два цикла. В первом цикле происходит вычисление синдрома, во втором коррекци  прин той комбинации. Конец цикла определ етс  при помощи элемен та И 5. Как только на всех пр мых выходах счетчика 16 по в тс  единичные значени , элемент И 5 откроетс  и на следующем такте синдром ошибки, вычисленный при помощи триггеров 10 через вторые элементы И 6, запишетс  в инверсном коде в счетчик 16. Одновременно триггер 11 устанавливаетс  в единичное состо ние, тем самым эле мент И 2 открываетс , а элемент И 3 запираетс , и на счетный вход счетчи ка 16 поступают импульсы от генератора 1 импульсов. Во втором цикле счетчик 16 осуществл ет подсчет им09« пульсов, поступающих CJT генератора 1 импульсов. Частота генератора 1 импульсов выбираетс  много больще, чем частота тактовых импульсов. Тем самым значительно сокращаетс  врем  второго цикла и значительно повьтаетс  быстродействие устройства дл  декодировани  двоичных кодов Хемминга в целом. Если синдром ошибки отличен от О, т.е. в канале св зи произошло искажение символа на Ц -ой позиции, то через И -тактов, счита  такт записи в счетчик 16, на выходе выходного элемента И 12 по витс  логическа  1. Полученный вектор ошибки суммируетс  по модулю 2 при помощи сумматора 15 с прин той кодовой посылкой. Далее исправленна  кодова  посылка через элемент ИЛИ 13 записываетс  в информационный сдвиговый регистр 14. Таким образом, осуществл етс  коррекци  одиночной ошибки. Введение в устройство дл  декодировани  двоичных кодов Хемминга генератора импульсов, дополнительньш элементов И и элемента ИЛИ позвол ет значительно увеличить его быстродействие без нарушени  работоспособности в целом.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОДИРОВАНИЯ ДВОИЧНЫХ КОДОВ ХЕММИНГА, содержащее триг геры, входные элементы И, сумматор, элемент ИЛИ, выходной элемент И, первый элемент И, вторые элементы И, дополнительный триггер,сдвиговый регистр и счетчик импульсов, прямые входы которого соединены с первыми входами соответствующих входных элементов И, выходы которых соединены со счетными входами соответствующих триггеров, выход выходного элемента И подключен к входу сумматора, другой вход которого соединен с выходом последнего разряда сдвигового регистра, а выход подключен к входу элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к входной шине, а. выход - к информационному входу сдвигового регистра, тактовый вход которого соединен с входом счетчика,вторые входы входных элементов И объе-. i динены и подключены к входной шине, счетный вход дополнительного триггера подключен к выходу первого элемента И, а прямой выход - к первому входу выходного элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом счетчика импульсов, а третий и четвертый - с соответствующими пря мыми выходами счетчика импульсов, инверсные выходы триггеров подключены к первым входам соответствующих вторых элементов И, вторые входы кото рых объединены и подключены к выходу первого элемента И, входы которого соединены с соответствующими прямы ми выходами счетчика импульсов, а его установочные входы подключены к соответствующим выходам вторых эле— ментов И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены генератор импульсов, третий и четвертый элементы И и дополнительный, элемент ИЛИ, выход которого подключен к тактовому входу сдвигового регистра, а его входы соединены с выходами третьего и четвертого элементов И, причем первый вход третьего элемента И соединён с прямым выходом дополнительного триггера, а второй - с выходом генератора импульсов, тактовая шина сое динена с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу дополни тельного триггера.

   >

   1 1