SU1478217A1 - Устройство дл контрол 3-кода Фибоначчи - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  контрол  информации в системах, использующих 3 - коды Фибоначчи. Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности контрол . Устройство содержит дев ть триггеров первого регистра, шесть блоков декодировани , второй регистр, дес ть элементов ИЛИ, элемент ЗАПРЕТ, дев ть информационных входов устройства, два управл ющих входа устройства, вход установки устройства, управл ющий вход блока декодировани , четыре входа блока декодировани , дев ть пр мых выходов соответствующих триггеров первого регистра, шесть инверсных выходов соответствующих шести триггеров первого регистра, шесть выходов разр дов, начина  с младшего второго регистра, дев ть выходов соответствующих дев ти элементов ИЛИ группы. Блок декодировани  содержит семь элементов И, четыре элемента ИЛИ, элемент НЕ. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

1

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  контрол  информации в системах, использующих 3-коды Фибоначчи .

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности контрол .

На фиг.1 представлена структурна  схема устройства д.г  п 9; на фиг.2 - функциональна  схема блока декодировани .

Устройство содержит триггеры 1,1- 1.9 первого регистра, блоки 2.1-2.6 декодировани , второй регистр 3, группу элементов ПЛИ 4.1-4.9, элемент ИЛИ 5, -элемент ЗАПРЕТ 6, информационные пходы 7 vci роист па, первый 8

и второй 9 управл ющие входы устройства , вход 10 установки устройства, управл ющий вход 1I блока декодировани  , четыре входа 12-15 блока декодировани , пр мые выходы 16-24 соответствующих триггеров 1.1-1,9 первого регистра инверсные выходы 25-30 соответствующих триггеров 1.3-1.7 первого регистра, выходы 31-36 разр дов, начина  с младшего, второго- регистра 3, выходы J7-45 соответствующих элементов ИЛИ группы 4.1-4.9.

В состав блока декодировани  вход т первый 46, второй 47, третий 48, четвертый 49, п тый 50, шестой 5.1 и седьмой 52 олсменты И, первый 53,

ь

sj

оо ю

пторой 54, третий 55 и четвертый 56 элементы ИЛИ и элемент П1Г 57.

Устройство работает следующим образом .

В Фибоначчиевой р-еистеме счислени  значение весов разр дов Ч,,(1) определ етс  из рекуррентного выражени 

О, i Р+ 1;(О

J4V(i-t)-HfP(i-l-p),i7 p+i

Так как дл  выражение принимаMVU )

ет вид (i)

I, U4,

(i-|) + (i-4), i 4

или

(1)

1, U4,

(2)

| Vi-2) %(i-4)i 4(1-5), ..

Дл  кода минимальной формы (М-фор- мы) 3-кода Фибоначчи существует код частично развернутой формы (ЧР-форма), разр ды T(i) которого определ ютс  с учетом выражени  (2) следующими вы- ражени ми:

М(4),1-1,

М(4)+М(5),

М(5)+М(6), (3)

M(i) + M(i+2) + M(i+3),i-73,

где M(i) - i-й р зр д кода М формы.

При этом кажда  единица кода

М-формы в коде ЧР-формы представл етс  последовательностью 1011, т.е. код ЧР-формы получаетс  путем умножени  кода М формы на порождающий полином X +Х+I .

Р качестве примера в табл.1 приведены коды М-формы и ЧР-формы чиссп8 и 9.

Два дополнительных младших разр да кода ЧР-формы имеют нулевой вес, а два старших разр да всегда равны нулю. Поэтому если не использовать два старших разр да, то разр дность кода ЧР-формы будет така  же, как и кода М-формы, Код ЧР-формы любой разр дности имеет минимальное кодовое рассто ние, равное трем, что позвол ет исправл ть одиночные ошибки.

Из выражени  (3) можно определить значени  р.-пр дов кода М-формы при декодировании ЧР-формы

М(З-Н) l()-T(i+2)-T(i+lVT(i),

1 1.;,... ,п-з.(4)

0

5

0

5

0

35

40

45 50

55

Табл.2 декодировани  приведена с учетом (4) и напнчн  одиночных оши- бок в коде ЧР-формы (звездочками от- мечены неисправные разр ды).

Процедура декодировани  заключаетс  в анализе всех групп из четырех соседних разр дов кода ЧР-формы и преобразовании их в соответствующие разр ды кода М-формы согласно таблице декодировани  без учета ошибочных разр дов,

При этом все последовательности (тетрады) в коде ЧР-формы 1011 дают единицу в соответствующий разр д кода М-формы и затем обнул ютс , т.е. происходит параллельное деление на

л

порождающий полином X +Х+1. Если ошибки отсутствуют, то в регистре кода ЧР-формы устанавливаютс  нулевые значени  всех разр дов. Ошибочные комбинации дают нулевой остаток. Если имеет место одиночна  ошибка, то она исправл етс  согласно таблице декодировани . Кроме того, исправл ютс  все одиночные ошибки, возникающие в группах разр дов ЧР-формы, начинающихс  номерами i, i+8, i+16,..,, i-t-k-8 (k 1,2,...). Корректирующа  функци  Р., дл  i-й; тетрады ( n-З) определ етс  выражением

F, - ТДтм-СГ а+Т з) + f ,,fix

x (Т, + Т„, ).

Таким образом, процедура исправлени  одиночных ошибок в коде ЧР-формы состоит из двух тактов: на первом такте декодируютс  группы разр дов, не содержащие ошибок, и анализируетс  остаток; на втором такте при наличии ошибок происходит их исправление согласно таблице декодировани .

Триггеры 1.1-1.9 входного регистра предназначены дл  записи исходного кода с информационных входов 8 устройства.

Шесть блоков 2 декодировани  предназначены дл  делени  на порождающий полином Х5+Х+1 (элементы И 48, 49 и КЛИ 5) и выделени  комбинаций, содержащих одиночную ошибку в группе, дающей единицу в соответствующий разр д кода М-формы согласно выражени  (5) .

Управл ющий вход 8 устройства устанавливает нулевым сигналом режим контроп  (открыт элемент И 52) и единичным сигналам режим коррекции одиночных ошибок (открыт элемент-И 47).

результатов деле порожд ющий полином X +Х+1

Регистр 3 минимальной формы предназначен дл , записи ни  на

и исправленных разр дов М-формы, т.е в него записываетс  выходной код М-формы.

Элементы ИЛИ 4.1-4.9 группы образуют кодирующее устройство получени  ЧР-формы и предназначены дл  устаноп ки в нуль единичными значени ми разр дов кода М-формы соответствующих разр дов кода ЧР-формы, наход щихс  в триггерах 1.1-1.9 входного регистра , и получени  выходного кода ЧР- формы.

Элемент ИЛИ 5 предназначен дл  выделени  ненулевого остатка после де-iЯ

лени  на порождающий полином X +Х+1 в триггерах 1.1-1,9 входного регистра . Единичный сигнал на его выходе после делени  означает наличие ошибки в контролируемом коде.

Элемент ЗАПРЕТ 6 отключает сигнал контрол  при коррекции одиночных оши бок. С входа 9 поступают тактовые импульсы записи в регистр 3 минимальной формы. Установочный вход 10 устройства необходим дл  установки триггеров 1.1-1.9 входного регистра и регистра 3 минимальной формы в нулевое состо ние.

В исходном состо нии после подачи на вход 10 начальной установки единичного сигнала триггеры 1.1-1.9 и регистр 3 переход т в нулевое состо ние . Сигнал на управл ющем входе 8 имеет также нулевое значение (открыт элемент И 52). Предположим в триггеры 1,1-1.9 подан код .ЧР-формы числа 9,. не содержащий ошибок 011011101 При этом на выходах блоков 2.1-2,6 декодировани  устанавливаетс  код М-формы числа -9 (начина  с четвертого разр да) 010001, который при подаче тактового импульса с входа 9 устройства заноситс  в регистр.3, С помощью группы элементов ИЛИ 4.1-4.9 происходит обратное преобразование, т.е. на ее выходах устанавливаетс  код ЧР-формы, соответствующий коду М-формы в регистре 3,011011101. При этом единичные сигналы на выходах 45 41-43-39,38 I элементов ИЛИ 4.9, 4,5-4.7-4.3, 4.2 группы сбрасывают в нулевое состо ние соответствующие триггеры 1.9, 1.5-1.7-1.3 и 1.2 входного регистра. В результате этого все триггеры 1.1-1.9 принимают нуле

15

20

-JQ

25

 ое значение, которое п реп етсч через элемент ПЛИ 5 и -элемент ИЛПРКТ 6 на контропьнын пыход устройства и свидетельствует об отсутствии ошибки в прин том коде.

Если в исходном коде имеютс  неисправные разр ды, они обнаруживаютс  при нулевом остатке в триггерах 1.1-° 1.9.после делени  на порождающий полином (т.е. обнулени  триггеров 1.1-1.9 входного регистра, образующих тетрады 1101). Не обнаруживаютс  только тс ошибки, которые привод т к переходу в разрешенную комбинацию . При этом кратность таких ошибок не меньше трех (например, кратна трем при по влении или исчезновении тетрад 1101), а все одно- и двухкратные ошибки обнаруживаютс .

Ненулевой остаток в триггерах 1.1- 1.9 устанавливает в единицу элемент ИЛИ 5, котора  передаетс  на выход открытого элемента ЗАПРЕТ 6 и сигнализирует о наличии ошибки в прин том коде.

Устройство в режиме коррекции одиночных ошибок работает следующим образом .

После завершени  режима контрол  при наличии единичного сигнала на выходе элемента ЗАПРЕТ 6 и наиболее веро тной одинолной ошибки в контролируемом коде на управл ющий вход 8 35 устройства подаетс  единичный сигнал. При этом закрываетс  элемент ЗАПРЕТ 6. В блоках 2 декодировани  закрываетс  элемент И 52 и открываетс  элемент И 47, пропускающий на выход элемента ИЛИ 56 сигнал с комбинационной схе30

0

5

мы, анализирующей тетрады в триггерах 1.1-1.9 с учетом одиночных ошибок согласно выражению (5). При обнаружении одной из ошибочных тетрад 0101, 1001, 1111, 1 100 на выходе соответствующего блока 2 декодировани  устанавливаетс  единичный сигнал. При подаче тактового сигнала записи с входа 9 устройства эти единичные сигналы записываютс  в соответствующие раз- р ды регистра 3 минимальной формы, на выходе элемента ИЛИ 4.1-4.9 группы устанавливаетс  выходной код ЧР-формы с исправленными одиночными ошибками .В табл.3 приведены значени  выходов блоков 2.1-2.6 декодировани  в зависимости от значени  остатка в

триггерах 1.1

получившегос - в

результате одиночной ошибки п коде ЧР-формы числа 9 ( звездочкой отмечен ошибочный разр д).

Кроме того, могут исправл тьс  двукратные ошибки, имеющие место в триггере 1.1 и любом из триггеров, группы 1.6-1.9.

Таким образом, устройство позвол ет исправл ть все одиночные ошибки в тетрадах, отсто щих одна от другой на четыре разр да и обнаруживать все одиночные и двойные ошибки, а также большой процент ошибок высшей кратности.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   I. Устройство дл  контрол  3-кода Фибоначчи, содержащее первый регистр из п триггеров (n-разр дность кода), пр мые выходы триггеров регистра  вл ютс  соответствующими выходами устройства , пр мой выход 1-го триггера (i 4,..,,п) соединен с первым вхо- дом ()-ro блока декодировани , управл ющие входы блоков декодировани  объединены и  вл ютс  управл ющим входом устройства, группу элементов ИЛИ и элемент ИЛИ, о тличающее с   тем, что, с целью повышени  достоверности контрол , в него введены второй регистр разр дностью (п-3), дополнительный элемент ИЛИ в группу и элемент ЗАПРЕТ, входы элемента ИЛИ подключены к пр мым выходам соответствующих триггеров первого регистра, а выход подключен к пр мому входу элемента ЗАПРЕТ, инверсный вход которого подключен к управл ющему входу устройства, выход элемента ЗАПРЕТ  вл етс  контрольным выходом устройства , инверсный выход 1-го (,..., п-1) триггера первого регистра соединен с вторым входом (1-2)-го блока декодировани , пр мой выход 1-го (,...,п-2) триггера первого регистра соединен с третьим входом (1-1)-го блока декодировани , пр мой выход 1-го (,...,п-3) триггера первого регистра соединен с четвертым входом 1-го блока декодировани , выходы блоков декодировани  подключены к информационным входам соответствующих разр дов второго регистра, вход записи

   которого  вл етс   торым управл ющим входом устройства,   устаповочтшй вход объединен с первыми входами эле- ментов ИЛИ группы и  вл етс  установочным входом устройства, выход 1-го разр да второго регистра соединен с вторым входом 1-го, третьим входом (i-H)-ro и четвертым входом (1+3)-го элементов ИЛИ группы, выходом элементов ИЛИ группы соединены с нулевыми входами соответствующих триггеров первого регистра, единичные входы которого  вл ютс  соответствующими информационными входами устройства.
2. 2. Устройство по п.1, отличающеес  тем, что блок декодировани  содержит элементы ИЛИ, элементы И и элемент НЕ, первые входы J первого элемента И и первого элемента ИЛИ объединены и  вл ютс  первым входом блока декодировани , вторые входы первого элемента И и первого элемента ИЛИ объединены и  вл ютс  вторым входом блока декодировани , первые входы второго элемента И и второго элемента ИЛИ объединены и  вл ютс  третьим входом блока декодировани , первый вход третьего элемента И объединен с входом элемента НЕ и  вл етс  управл ющим входом блока декодировани , вторые входы второго элемента И и второго элемента ИЛИ объединены и  вл ютс  четвертым входом блока декодировани , выход первого элемента И соединен с первыми входами четвертого и п того элементов И, выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом п того элемента И, выход первого элемента ЯЛИ соединен с первым входом шестого элемента И, выход второго элемента И соединен с вторыми входами четвертого и шестого элементов И, выход четвертого элемента И и выход элемента НЕ соединены с соответствующими входами седьмого элемента И, выходы п того и шестого элементов И соединены с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, выходы третьего и седьмого элементов И соединены с соответствующими входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  выходом блока декодировани .