SU1501283A1 - Устройство дл исправлени ошибок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике св зи и может быть использовано в устройствах защиты от ошибок аппаратуры передачи данных. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи . Устройство позвол ет за счет уменьшени  числа переборов до величины К повысить быстродействие и может работать в реальном масштабе времени с большими скорост ми передачи данных, чем известное устройство. Устройство дл  исправлени  ошибок содержит регистр 1 сдвига, сумматор 2 по модулю два, датчик 3 ошибок, счетчик 4 импульсов, формирователь 5 синдрома информационной последовательности, блок 6 элементов ИЛИ, формирователь 7 проверочной последовательности, блок 8 анализа синдрома, блок 9 управлени  и счетчик 10 импульсов, 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Description

31 50

Изобретение относитс  к технике св зи и может быть использовано в устройствах защиты от ошибок аппаратуры передачи данных.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  устройства.

На фиг. 1 приведена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - функциональна  схема блока управлени ; на фиг. 3 - функциональна  схема блока анализа синдрома.

Устройство (фиг. 1) содержит регистр 1 сдвига, сумматор 2 по модулю два, датчик 3 ошибок, счетчик 4 импульсов , формирователь 5 синдрома информационной последовательности, блок 6 элементов ИЛИ, формирователь 7 проверочной последовательности, блок 8 анализа синдрома, блок 9 управлени , счетчик 10 импульсов.

Датчик 3 ошибок предназначен дл  формировани  вектора ошибки в соответствии с позици ми ошибок (единиц) поступающих от блока 8 анализа синдрома . Он состоит из двух регистров последовательно-параллельного типа разр дностью k (длина информационной части кодовой комбинации). Формирователь 5 синдрома информационной последовательности предназначен дл  вычислени  оснбвного и модифицированных синдромов путем поразр дного сложени  по модулю два строк проверочной матрицы. Блок 6 элементов ИЛИ содержит 1 двухвходовых элементов ИЛИ, где 1 tlogjR + 1; п - разр дность входного кода. Блок 8 анализа синдрома предназначен дл  определени  принадлежности синдрома, поступающего из блока 5, к одному из видов: нулевой синд ром, синдром , одиночной ошибки, синдром двойной ошибки и т.д. - синдром (с-1)-й ошибки, 1 де t - кратность исправл емой ошибки.

Блок 8 (фиг. 3) состоит из группы 11 элементов И, селектора 12 нулевого синдрома, селектора 13 синдрома одиночной - (с-1)-й ошибок, триггера 14, элемента ИЛИ 15, элемента ИЛИ 16 и формировател  17 импульсов.

Группа 11 элементов И выполн ет роль ключей, имеющих n-k входов поступлени  синдрома и вход, по которому поступает сигнал окончани  вычислени  синдрома от счетчика 4 импульсов, обеспечивающий разрешение поступлени  синдрома на селекторы 12 и 13.

4

Селектор 12 )|улевого синдрома имеет n-k входов и один выход, Он обеспечивает на своем выходе сигнал О, синдром, поступающий на его вход, нулевой (состоит из одних нулей), и 1, если синдром ненулевой (хот  бы в с.дной позиции есть единица). По своей логической функдни селектор 12 нулевого синдрома вьшолн ет операцию дизъюнкции -и может быть выполнен из группы элементов ИЛИ, имеющей n-k входов и один .

Селектор 13 формирует па своем выходе 1, если синдром принадлежит одиночной, двойной и т.д. - (с-1)-й ошибкам, и О, если это не обеспечиваетс . Он может быть

вьпюлпен в виде электрически программируемого ПЗУ, имеющего k входов. По двоичным кодам синдромов, принадлежащих одиночной, двойной и т.д. - (с-1)-й ошибкам, как по адрасам в соответствующие  чейки ПЗУ

записываютс 

по остальным ад

ресам на выходе ПЗУ - О.

Блок 9 управлени  (фиг. 2) содержит 1 енератор 18 импульсов, дешифратор 19, счетчик 20 импульсов, элемент 21 запуска, элементы И 22-26, формирователи 27-29 импульсов, элементы НЕ 30-32, элементы 33-36 задержки , элементы ИЛИ 37 и 38. Генератор 18 генерирует пр моугольные импульсы с частотой, обеспечивающей получение между основными тактовыми импульсами, подаваемыми на вход гсчетчика 4, количества импульсов

k.

Элемент 21 запуска обеспечивает выдачу перепада напр жени  от нул  до единицы при включении ис- точника питани  устройства и представл ет собой интегрирующую RC-це- почку, подключенную к источнику посто нного напр жени , к конденсатору которой последовательно подключены два элемента НЕ, выход последнего из которых  вл етс  выходом элемента .

Устройство работает следующим образом .

В начальный период работы от блока 9 ь счетчик 4 импульсов и блок 8 анализа синдрома поступает сигнал начальной установки. Принимаема  комбинаци  поэлементно поступает в

pei ncTi 1 v , uuii a и ф(Ч, -п1)(и;гг(чь 3 синдрома )маии1П1И()й иос:л ;и)на- те.чьиости. CiiH/upoN вычисл етс  пора:; р ;и1ым сл(1жеи11ем по модулю два строк п рои ера ч но и матрицы, с;оответствуюии1Х единицам в прип тоГ кодовой комбинации . При этом двоичный номер анали- зируемо1 о элемента прин той комби- .нации с выхода счетчика 4 через блок 6 элементов ИЛИ подаетс  на вход фор мировател  7 цроверочной последовательности , на выходе которого устанавливаетс  (n-k)-разр дна  двоична  комбинаци  соответствующей строки проверочной матрицы. По окончании приема п-разр дной кодовой комбинации в счетчике 4 имцульсов вьфабаты- ваетс  сигнал окончани  вычислени  синдрома, которьй поступает в блок 8 анализа синдрома и блок 9.

В случае отсутстви  оШибок синдром равен нулю. В блоке 8 в этом случае не вырабатываетс  сигнал, обеспечивающий запуск счетчика 10 и блока 9, Прин та  комбинаци  с выхода регистра 1 сдвига без изменений поступает на выход устройства.

В случае наличи  ошибок в кодовой комбинации синдром не равен нулю, что фиксируетс  в блоке 8,-с выхода которого в блоки 10 и 9 поступает сигнал, разрешающий работу счетчика 10, на вход которого начинают поступать поочередно с выхода блока 9 импульсы. Фиксаци  этого сигнала осуществл етс  в блоке 8 по импульсу , посгупающему с выхода блока 9 на его вход. С выхода блока 10 1-разр дна  кодова  комбинаци , соответст- вуклда  номеру поступающего импульса, подаетс  в блок 6-элементов ИЛИ, с i выхода которого она поступает в формирователь 7, на выходе которог о устанавливаетс  перва  (n-k)-разр дна  комбинаци  строки проверочной матрицы , поступающа  в блок 5. В последнем происходит вычисление модифици- рзованного синдрома, которьй с вько- да блока 5 поступает б блок 8 анализа синдрома.

Если модифицированНЫ11 синдром ненулевой и не принадпежит ни к одному из видов (t-l)-x ошибок, исправл емых кодом, то сигналы на первом и втором выходах блока 8 отсутствуют,

8результате с седьмого выхода блока

9поступает и торой импульс на вход блока 5, где происходит демодифика10

15

20

25

I2 )6

цп  син;1рог.)а, т.е. М1лдифицирова11иыГ( синдром вторично ск. 1а;1ЬП:1аетс  по мо/iy- J1KI два с той же стрелкой iiponepo4M(M i матрицы, устпнонлеиноП на Bxcvie блока 5. В итоге и Гиюке 5 остаетс  основной синдром, вычисленньт ранее по прин той кодовой комбинации. Ввиду отсутстви  сигнала на третьем входе датчика 3 ошибок в него записываетс  ноль по сигналу, поступающему с выхода блока 9.

Наличие сигнала на втором входе счетчика 10 разрешает подсчет очередного импульса, поступающего на ei o вход, и вычисление в блоке 5 следующего модифицирова} ного синдрома. Если он также ненулевой и не принадлежит ни к одн(.)му из видов (t-l)-x ошибок, исп11авл ем1,1Х кодом, устройство исправлс ни  oinn6iiK работает, как и ранее, с з) очередного нул  в регистр датчика 3 ошибок.

Если оче1)едной модифицирова)1 ьц} синдром ока: ЬГ1 аетс  нулевым, что свидетельствует об определении одиночной ошибки, то на выходе -Мока В по вл етс  импульс и в 11егистр датчика 3 о1ииПок записыпаетс  единица. С входа счс тчика 1и сниметс  сигнал (устанавливает о  ноль.) и счетчик ус- . ыавлинаетс  по выходу в нулевое состо ние. OTCVTCTI MC на входе блока 9 Ilpe/ oI;J)eдe. eт также отсутствие на его шестом выходе импульсов , поступ;1К)щих в счетчик 10. Нулева  1-разр дна  комбинаци , поступающа  со счетчика 10 через блок 6, устанавливает на выходе бл(жа 7 нулевую (n-k)-разр дную комбинацию. Наличие сигнала на втором выходе блока 8 запрещает в блоке 9 фop вlpoвa- ние на его выходе второго импульса дл  демодификации синдрома.

С второго выхода блока 9 продолжают поступать импульсы на вход датчика 3 ошибок, продвига  записанную в нем информацию. Всего на вход датчика 3 поступает k импульсов, что соответствует числу элементов в информационной части кодовой комбинации . После этого блок 9 вырабатывает на четвертом и п том выходах импульсы перезаписи вектора ошибки с нижнего регистра датчика 3 в верхний в параллельном коде. Поступающие на вход датчика 3 iактовые импульсы обеспечивают продвижение вектора ршибки в верхнем peiистре датчика и

30

35

40

45

50

55

соотпетстиукицео суммироиапие luj мпду лю два в сумматоре 2 с кодовой комбинацией , ранее записанной п ре.гистре 1 . В результате исправленна  кодова  комбинади  поступает на выход устройства .

При наличии двух ошибок в кодовой комбинадии их исправление происходит так же, как и в случае однократной ошибки, с той лишь разницей, что при модификации основного синдрома в блоке 5 и дальнейшем его анализе в блоке 8 на его первом выходе по вл ютс  последовательно импульсы, соответствующие однократному синдрому и нулевому синдрому. При по влении импульсов , соответствующих однократному и нулевому синдромам на выходе блока 8, фор 1ируетс  сигнал, который подаетс  на вход блока 9 и не разрешает поступление второго импульса на вход блока 5 дл  демодификации си1 нала.

При наличии с ошибок в кодовой комбинации на первом выходе блока 8 анализа синдрома последовательно возникают импульсы, соответствующие последовательному по влению (t-1)-, (г-2)-кратного и т.д. до нулевого синдрома включительно. Работа устройства в этом случае протекает аналогично , Демодификаци  сигнала не производитс  в моменты, соответствующие определению (t-1)-, (с-2)-крат ного и т.д. до нулевого синдрома включительно.

Когда в кодовой комбинации содержитс  более t ошибок, что превьпиает исправл ющую способность корректирующего кода, но не превьш1ает ei o обнаруживающей способности, на первом выходе блока 8 анализа синдрома не возникают импульсы и в датчик 3 ошибок записываетс  полностью нулева  комбинаци . После окончани  цикла счета счетчиком 4 импульсов его сигнал , поступающий на второй вход блока 9, формирует импульс, обеспечивающий сброс триггеров в блоке 5 в нулевое состо ние дл  нормальног о функ циоиировани  устройства при обработке следующей кодовой комбинации.

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   1,Устройство дл  исправлени  ошибок, содержащее регистр сдвига, выход которого подключен к первому входу

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   сумматора по модулю два, пер)ЫЙ счетчик импульсов, НЫХО/Ц.1 КОТОрО С1 Пс1Дключеиы к первым входам элементов ИЛИ блока, выходы которого через формирователь проверочной последовательности подключены к первым входам формировател  си. дрома информационной последовательности, второй вход которого подключе) к выходу блока управлени , второй выход которого соединен с первым входом датг.- чика ошибок, выход которого подключен к второму входу сумматора по модулю два, выход которого  вл етс  выходом устройства, информационный вход регистра сдвига объединен с третьим входом формировател  синдрома информационной последовательности и  вл етс  информационным входом устройства, третий выход блока управлени  подключен к первому входу первого счетчика импульсов, второй вход которого объединен с вторым входом датчика ошибок, тактовым входом регистра сдвига и  вл етс  тактовым входом устройства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  устройства, в него введены второй счетчик импульсов и блок анализа синдрома, перЬый и второй выходы которого подключены соответственно к третьему входу датчика ошибок и первому входу блока управлени , четвертый, п тый и шестой выходы которого подключены соответственно к четвертому и п тому входам датчика ошибок и первому входу второго счетчика импульсов, выход которого подключен к вторым входам элементов ИЛИ блока, выход первого импульсов подключен к первому входу блока анализа синдрома и второму входу блока управлени , седьмой выход которого подкл)очен к четвертому входу формировател  синдрома информационной последовательностн, выход которого соединен с вторьм входом блока анализа синдрома, третий выход которого подключен к второму входу второго счетчика импульсов и третьему входу блока управлени , восьмой выход которого соединен с третьим входом блока анализа синдрома , четвертый вход которого подключен к третьему выходу блока управлени . I
2. 2. Устройство по п. 1, о т л и- чдющеес  тем, что блок упргЗвлени  содержит формирователи импульсов элементы задержки, элементы И, элементы НЕ, элементы ИЛИ, счетчик импульсов, дешифратор, генератор импульсов и элемент запуска, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И и  вл етс  третьим выходом блока, выход генератора импульсов подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого соединен с первыми входами счетчика импульсов и четвертого элемента И и входами первого и второго элементов задержки, выход первого формировател  импульсов подключен к второму входу второго элемента И, выход которого подключен к второму входу счетчика импульсов, выходы которого подключены к соответствующим входам дешифратора, выход которого через первый элемент НЕ соединен с вторым входом третьег о элемента И и входом второго формировател  импульсов , выход которого  вл етс  четвер- тым выходом блока и подключен к входу второго элемента НЕ, выход которого  вл етс  п тым выходом блока и подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И  вл етс  шестым выходом блока и подключен непосредственно к второму входу первого элемента ИЛИ и через третий элемент задержки к первому входу второго элемента ИЛИ и входу четвертого элемента задержки, выход которого подключен к первому входу п того элемента И, выход третьего элемента НЕ. подключен к второму входу п того элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго эле- MjEHTa ЛЛИ, выход .которого  вл етс  седьмым выходом блока, выход второго элемента задержки подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ, выход

   0

   5

   0

   5

   0

   5

   0

   которого  вл етс  восьмым выходом блока, выход третьего формировател  импульсов соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого  вл етс  первым выходом блока, вход третьего формировател  импульсов объединен с третьим входом третьего элемента И и  вл етс  вторым входом блока, вход первого формировател  импульсов объединен с вторым входом четвертого элемента И и  вл етс  третьим входом блока, вход третьего элемента НЕ и выход первого элемента |задержки  вл ютс  соответственно первым входом и вторым выходом блока.
3. 3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок анализа синдрома содержит формирователь импульсов, триггер, элементы ИЛИ, селектор нулевого синдрома, селектор 1-(t-1)-ro синдромов (где t - кратность исправл емой ошибки) и группу элементов И, выходы которых подключены к входам селектора нулевого синдрома и селектора 1(-с-1)-го синдромов , выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход селектора нулевого синдрома подключен к первому входу второго элемента ИЛИ и D-Бходу триггера, пр мой и инверсный выходы которого подключены соответственно к вторым входам второго и первого элементов ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ  вл етс  вторым выходом блока и подключен к входу формировател  импульсов, выход которого  вл етс  первым выходом блока , R-вход и С-вход триггера и выход второго элемента ИЛИ  вл ютс  соответственно четвертым и третьим входами и третьим выходом блока, п ервые и вторые входы элементов И группы  вл ютс  соответственно перрьм и вторыми входами блока.