SU1753491A1 - Memory device - Google Patents

Memory device Download PDF

Info

Publication number
SU1753491A1
SU1753491A1 SU904834155A SU4834155A SU1753491A1 SU 1753491 A1 SU1753491 A1 SU 1753491A1 SU 904834155 A SU904834155 A SU 904834155A SU 4834155 A SU4834155 A SU 4834155A SU 1753491 A1 SU1753491 A1 SU 1753491A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
matrix
inputs
outputs
error
information
Prior art date
Application number
SU904834155A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Викторович Бирюков
Евгений Аркадьевич Брик
Александр Александрович Крупский
Original Assignee
Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов filed Critical Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов
Priority to SU904834155A priority Critical patent/SU1753491A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1753491A1 publication Critical patent/SU1753491A1/en

Links

Landscapes

  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
  • Detection And Correction Of Errors (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к запоминающим устройствам, в частности к полупосто нным ЗУ с коррекцией ошибок. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности за счет корректирующей способности устройства. Цель достигаетс  за счет введени  дополнительного накопител  контрольных разр дов кодов Хемминга, дополнительных блоков коррекции, коммутаторов , образующих матрицу. Сущность изобретени  заключаетс  в использовании ортогонального кодировани  матрицы с запоминающими элементами путем Использовани  кодовых словХемминга отдельно дл  каждой строки и дл  каждого столбца матрицы и использовании комМутаторОЁ, осуществл ющих передачу строк матрицы, откорректированных узлами коррекции строк или столбцов матрицы. 2 табл., 5 ил.The invention relates to memory devices, in particular to semi-permanent memory with error correction. The aim of the invention is to increase the reliability due to the correcting ability of the device. The goal is achieved by introducing an additional accumulator of check bits of the Hamming codes, additional correction blocks, switches that form a matrix. The invention consists in using an orthogonal matrix coding with storage elements by using Hamming code words separately for each row and for each column of the matrix and using a Commutator, transmitting the rows of the matrix, corrected by the nodes of the rows or columns of the matrix. 2 tab., 5 Il.

Description

Изобретение относитс  к запоминающим устройствам (ЗУ), в частности к полупосто нным ЗУ с коррекцией ошибок.The invention relates to memory devices (RAM), in particular to semi-permanent memory with error correction.

Известны ЗУ с исправлением (коррекцией ) одиночных и обнаружением двойных ошибок в кодовых словах, использующих код Хемминга.Known memory with the correction (correction) of single and the detection of double errors in codewords using Hamming code.

Недостатком таких устройств  вл етс  невозможность коррекции более сложных ошибок.The disadvantage of such devices is the impossibility of correcting more complex errors.

Известно также запоминающее устройство , способное корректировать более сложные ошибки и в том числе двойную ошибку в одной из строк или в одном из столбцов матрицы образованной запоминающими элементами накопител . Более сложные ошибки (например, две двойные ошибки в разных строках матрицы накопител ) данным устройством не корректируютс .It is also known a storage device capable of correcting more complex errors, including a double error in one of the rows or in one of the columns of the matrix formed by the storage elements of the accumulator. More complex errors (for example, two double errors in different rows of the storage matrix) are not corrected by this device.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности устройства путем увеличени  его корректирующей способности.The aim of the invention is to increase the reliability of the device by increasing its correction ability.

Поставленна  цель достигаетс  при помощи увеличени  информационной избыточности путем введени  дополнительного накопител  контрольных разр дов кодов Хемминга, дополнительных блоков коррекции и матрицы выходных коммутаторов, при помощи которых на выход устройства пропускаютс  выходные сигналы основных или дополнительных блоков коррекции в зависимости оттого, где и как размещены дефектные биты.The goal is achieved by increasing information redundancy by introducing an additional accumulator of control bits of the Hamming codes, additional correction blocks and a matrix of output switches, through which the output signals of the main or additional correction blocks are passed to the device output depending on where and how the defective bits are located .

На фиг.1 показана схема за вленного устройства; на фиг.2 и 3 места ошибок в накопител х устройства (места ошибок показаны знаком х); на фиг.4 - схема узлов синдрома и дешифраторов; на фиг.5 - схема узлов коррекции.Figure 1 shows the schematic of the claimed device; 2 and 3, the error places in the accumulators of the device (the error places are indicated by x); figure 4 is a diagram of the nodes of the syndrome and decoders; figure 5 - scheme of nodes correction.

ЗУ (фиг.1) содержит информационный накопитель 3, содержащей mxn информациооThe memory (figure 1) contains an information storage device 3 containing mxn information

СWITH

иand

СОWITH

о about

онных разр дов 1, основной накопитель 4 контрольных разр дов 2 кодов Хемминга, дополнительный накопитель 10 дополни тельных контрольных разр дов 9 кодов Хем- микга, основные блоки 5 коррекции, дополнительные блоки 11 коррекции и матрицу коммутаторов 12, содержащую п строк и m столбцов.of the main bits of the 4 control bits of the 2 Hamming codes, the additional drive of the 10 additional check bits of the 9 Hemmba codes, the main correction blocks 5, the additional correction blocks 11, and the matrix of switches 12 containing n rows and m columns.

Дл  объ снени  работы устройства, введет пон ти : одиночные ошибки, двойные горизонтальные, двойные вертикальные , тройные горизонтальные и вертикальные ошибки (фиг.2) На фиг. 2а имеетс  5 одиночных ошибок, на фиг. 26 - одна одиночна  и одна вертикальна  двойна  ошибки; на фиг, 20 - одна двойна  горизонтальна  и одна одиночна  ошибки; на фиг. 2г - одна тройна  вертикальна  и одна одиночна  ошибки; на фиг 2д - тройна  горизонтальна  ошибка; на фиг 2е - две двойные ошибки - горизонтальна  и вертикальна , расположенные углом.To explain the operation of the device, it will introduce the concepts of: single errors, double horizontal, double vertical, triple horizontal and vertical errors (Fig. 2). In FIG. 2a, there are 5 single errors; in FIG. 26 - one single and one vertical double errors; in FIG. 20, one is double horizontal and one is single error; in fig. 2d - one triple vertical and one single error; fig 2d - triple horizontal error; Fig 2E - two double errors - horizontal and vertical, located angle.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При отсутствии ошибок, а также при наличии только одиночных ошибок на информационных выходах 13 основных блоков 5 коррекции образуютс  nxm (на фиг. 1 - 8 байтов по 8 разр дов) откорректированных информационных сигналов, так как каждый из основных блоков 5 коррекции, на входах которого имеетс  одиночна  ошибка, исправит ее. По этой же причине на информационных выходах 14 дополнительных блоков 11 коррекции также образуетс  nxm таких же откорректированных выходных сигналов (т.е. сигналы 13 и 15 совпадают).In the absence of errors, as well as in the presence of only single errors, the information outputs of the 13 main correction blocks 5 are formed by nxm (in Fig. 1, 8 bytes of 8 bits) of the corrected information signals, since each of the main correction blocks 5, at the inputs of which There is a single error, correct it. For the same reason, at the information outputs 14 of the additional correction blocks 11, nxm of the same corrected output signals are also formed (i.e., the signals 13 and 15 coincide).

Управл ющие входы 15 коммутаторов 12, относ щихс  к определенной строке накопителей 3 и 4 и, соответственно, к определенному основному блоку 5 коррекции, соединены с выходом 16 двойной ошибки данного основного блока 5 коррекции. Поэтому при отсутствии двойной ошибки в данной строке накопителей 3 и 4 на выходы 17 коммутаторов 12 данной стройки пройдут выходные сигналы данного основного блока 5 коррекции.The control inputs 15 of the switches 12, related to a specific row of drives 3 and 4 and, respectively, to a certain main correction unit 5, are connected to the double error output 16 of this main correction unit 5. Therefore, in the absence of a double error in this row of drives 3 and 4, the outputs 17 of the switches 12 of this construction will pass the output signals of this main correction unit 5.

На выходах (фиг.2б) того дополнительного блока 11 коррекции, на входах которого имеетс  двойна  (вертикальна ) ошибка, эта ошибка не будет откорректирована (так как обычный ход Хемминга только обнаруживает , но не корректирует такие ошибки). Тем не менее, на выходах 17 всех mn коммутаторов 12 образуетс  правильный nm-рзз- р дный код, так как через эти коммутаторы будут проходить выходные сигналы основных блоков 5 коррекции (ни один из этих блоков коррекции на своих m+k информационных входах не имеет двойной ошибки). Аналогична  картина будет иметь место при случае, показанном на фиг, 2г (несмотр  на тройную вертикальную ошибку),At the outputs (Fig. 2b) of that additional correction block 11, at the inputs of which there is a double (vertical) error, this error will not be corrected (since the normal Hamming move only detects, but does not correct such errors). However, at outputs 17 of all mn switches 12, the correct nm-hpc code is generated, since the output signals of the main correction blocks 5 will pass through these switches (none of these correction blocks on their m + k information inputs have double errors). A similar picture will take place in the case shown in FIG. 2d (despite the triple vertical error),

В случае, показанном на фиг. 2в (однаIn the case shown in FIG. 2c (one

одиночна  ошибка в 7-м байте и одна горизонтальна  двойна  в 4-м байте), одиночна  ошибка будет откорректирована как в предыдущих случа х (фиг. 2а, б, г). Что касаетс a single error in the 7th byte and one horizontal double in the 4th byte); a single error will be corrected as in the previous cases (Fig. 2a, b, d). What concerns

двойной горизонтальной ошибки, то она тоже окажетс  откорректированной, так как на выходе 16 основного блока коррекции 4-го байта образуетс  сигнал двойной ошибки , который переключает коммутаторы 12double horizontal error, it will also be corrected, since at the output 16 of the main correction unit of the 4th byte, a double error signal is generated that switches the switches 12

4-го байта и через эти коммутаторы пройдут все выходные сигналы основного блока 5 коррекции ( как во всех остальных nm-m коммутаторах 12), а выходные сигналы 14 дополнительных блоков 11 коррекции, относ щиес  к 4-му байту (т.е. по одному сигналу 4-го разр да от всех восьми дополнительных блоков 11 коррекции).4th byte and all the output signals of the main correction unit 5 will pass through these switches (as in all other nm-m switches 12), and the output signals of 14 additional correction blocks 11 refer to the 4th byte (i.e. one signal of the 4th bit from all eight additional correction blocks 11).

При случа х, показанных на фиг. 2д и е, коррекци  ошибок не произойдет, т.е. устройство будет работать неверно (кроме того , при тройной горизонтальной ошибке не произойдет и обнаружение ошибки, а к трем имеющимс  ошибкам добавитс  четверта  ошибка, выработанна  основным блокомIn the cases shown in FIG. 2d and e, error correction will not occur, i.e. the device will not work correctly (in addition, in case of a triple horizontal error, error detection will not occur, and the fourth error will add a fourth error produced by the main unit

коррекции байта, в котором произошла тройна  ошибка, которую основной блок коррекции примет за одиночную). В случае, показанном на фиг. 2е, две ошибки на выходах 17 устройства окажутс  откорректированными (нижн   ошибка - основным блоком коррекции, а права  ошибка - дополнительным блоком коррекции), а треть  ошибка, наход ща с  в вершине угла, останетс  неоткорректированной, так как онаcorrection byte, in which there was a triple error, which the main correction unit will take for a single). In the case shown in FIG. 2e, two errors at the outputs of the device 17 will be corrected (the lower error is the main correction unit, and the right error is an additional correction unit), and a third error, located at the top of the corner, will remain uncorrected, since

расположена на пересечении двух двойных ошибок - горизонтальной и вертикальной. Несмотр  на отмеченный недостаток, предложенное устройство обладает высокой корректирующей способностью и можетlocated at the intersection of two double faults - horizontal and vertical. Despite the noted deficiency, the proposed device has a high corrective ability and can

корректировать разнообразные и в том числе весьма сложные ошибки. Такой случай сложной, но полностью корректируемой ситуации дл  примера показан на фиг.З.correct various and very complex mistakes. Such a case of a complex but fully adjustable situation is shown in FIG. 3 for example.

На фиг.4 показана одна из возможных4 shows one of the possible

схем узлов 6 синдрома и дешифраторов 7 основных блоков 5 коррекции дл  случа  m - 8, к 5. Узел синдрома содержит четыре сумматора IS по модулю два (свертки) С1- С4, вырабатывающих 4 разр да синдрома вdiagrams of nodes 6 of the syndrome and decoders 7 main correction blocks 5 for cases m - 8, 5. The syndrome node contains four IS modulo two (convolutions) C1-C4, producing 4 bits of the syndrome in

5 соответствии с табл.1 классического кода Хемминга.5 in accordance with Table 1 of the classic Hamming code.

На входах каждой из сверток 18 имеетс  только один контрольный разр д К, который при исправном устройстве дополн ет доAt the inputs of each of the convolutions 18, there is only one check bit K, which, with a healthy device, complements

четности сумму по модулю два остальных входных сигналов данной свертки.parity sum modulo two remaining input signals of this convolution.

П тый контрольный разр д КБ дополн ет до четности сумму всех 12 разр дов хода Хемминга (Р1-Р7, К1-К4), поэтому выходной сигнал свертки 19 равен О (а выходной сигнал инвертора 27 равен 1), если в 13- разр дном коде (Р1-Р7, К1-К5) нет ошибок или есть четна  ошибка. Выходной сигнал элемента ИЛИ 28 при отсутствии ошибок в 12-разр дном коде равен О (так как все выходные сигналы сверток 18 равны О) и равен 1, если в 12-разр дном коде есть кака -нибудь ошибка (так как один или несколько выходных сигналов сверток 18 рай- ны 1).The fifth check bit KB adds to parity the sum of all 12 Hamming stroke bits (P1-P7, K1-K4), so the output signal of convolution 19 is O (and the output signal of inverter 27 is 1), if at 13-bit In the code (P1-P7, K1-K5) there are no errors or there is even an error. The output signal of the element OR 28 in the absence of errors in a 12-bit code is equal to O (since all output signals of convolutions of 18 are equal to O) and equal to 1 if there is any error in the 12-bit code (since one or more output convolution signals 18 rayons 1).

Таким образом, при четной ошибке (и в том числе при наиболее веро тной из них - двойной ошибке) оба выходных сигнала элемента И 29 равны 1 и поэтому на выходе этого элемента выходной сигнал 16 двойной ошибки будет равен 1. Так производитс  обнаружение двойной (четной) ошибки узлом 6 синдрома.Thus, with an even error (including the most likely of them, a double error), both output signals of the And 29 element are equal to 1 and therefore, at the output of this element, the output signal 16 of the double error will be equal to 1. Thus, a double (even ) error node 6 syndrome.

Дешифратор 7 состоит из четырех ин- верторов26. инвертирующих выходные сигналы сверток 18, восьми (по числу разр дов Р1-Р8) 4-входовых (по числу кодовых столбцов в табл.1) элементов И 20. На выходе каждого из элементов 20 вырабатываетс  сигнал ошибки соответствующего информационного разр да Р, так как 4 входа 21 кзж- допГиз элементов 20 соединены с выходами сверток 18 и инверторов 26 в соответствии с табл.1. Например, входы элемента 20, вы- рабатывающего сигнал ошибки разр да Рб, соединены с выходами сверток С2 и СЗ и выходами двух инверторов 26, инвертирующих выходные сигналы сверток С1 и С4. Такое соединение определ етс  строчкой Р6 в табл.1 (код 0110). Поэтому, если в разр де Р6 произойдет ошибка, то на выходах сверток 18 образуетс  код синдрома 0110, показанный в табл.2 (при отсутствии ошибок , т.е. при четности количества единиц на входах каждой из сверток 18, выходные сигналы всех 4 сверток 18 равны нулю). Поэтому все 4 входных сигнала элемента 20 разр да Р6 будут равны 1 и на выходе 22 этого элемента образуетс  сигнал 1, сиг- нализирующий об ошибке в разр де Р6.The decoder 7 consists of four inverters26. the inverting output signals of convolutions of 18, eight (according to the number of bits P1-P8) 4-input (according to the number of code columns in Table 1) elements AND 20. The output of each of the elements 20 produces an error signal of the corresponding information bit P, since 4 inputs 21 kzd- GDG elements 20 are connected to the outputs of the convolutions 18 and inverters 26 in accordance with table 1. For example, the inputs of the element 20, which generates an error signal of the RB discharge, are connected to the outputs of convolutions C2 and NW and the outputs of two inverters 26, which invert the output signals of convolutions C1 and C4. Such a connection is defined by line P6 in Table 1 (code 0110). Therefore, if an error occurs in discharge P6, then at the outputs of convolutions 18 a syndrome code 0110 is formed, shown in Table 2 (in the absence of errors, i.e. if the number of units is even at the inputs of each of convolutions 18, the output signals of all 4 convolutions 18 are equal to zero). Therefore, all 4 input signals of element 20 of bit P6 will be equal to 1 and at output 22 of this element a signal 1 will be generated, signaling an error in bit P6.

Аналогичным образом стро тс  узлы синдрома 6 и дешифраторы 7 дополнительных блоков 11 коррекции. На фиг.5 показана одна из возможных схем узла 8 коррекции основных блоков 5 коррекции. Схема содержит восемь двухвходовых сумматоров 22 по модулю два, восемь 2-входовых элементов И 24 и один инвертор 25. Задачей, выполн емой узлом 8 коррекции,  вл етс  (при условии отсутстви  двойной ошибки, инвертирование того выходного информационного сигнала Pi информационного накопител  3, в котором имеетс  ошибка (т.е. т ого разр да Pi. дл  которого имеетс  соответствующий сигнал 22 ошР|, на выходе дешифратора 7 данного основного блока 5 коррекции.Similarly, nodes of syndrome 6 and decoders 7 additional correction blocks 11 are constructed. Figure 5 shows one of the possible schemes of the node 8 correction of the main blocks of the 5 correction. The circuit contains eight two-input adders 22 modulo two, eight 2-input elements AND 24, and one inverter 25. The task performed by correction unit 8 is (assuming no double error, inverting that output information signal Pi of information storage 3, which has an error (i.e., a ti bit Pi. for which there is a corresponding signal 22 rcP), at the output of the decoder 7 of the main correction unit 5.

В этом случае на обоих входах соответствующего элемента 24 присутствуют два сигнала 1 (один из них поступает с выхода инвертора 25 при отсутствии двойной ошибки , а второй - сигнал 22 ошР| - с соответствующего выхода дешифратора 7). Выходной сигнал элемента И 24 подаетс  на один из входов соответствующего сумматора 23 по модулю два, который и производит инвертирование соответствующего информационного сигнала PI информационного накопител  3.In this case, there are two signals 1 on both inputs of the corresponding element 24 (one of them comes from the output of the inverter 25 in the absence of a double error, and the second - the signal 22 of the CSR | from the corresponding output of the decoder 7). The output signal of the AND 24 is applied to one of the inputs of the corresponding adder 23 modulo two, which invert the corresponding information signal PI of the information storage device 3.

Аналогичным образом стро тс  узлы 8 коррекции дополнительных блоков 11 коррекции .Similarly, the nodes 8 correction additional blocks of the correction 11.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Запоминающее устройство, содержащее информационный накопитель, основной накопитель контрольных разр дов кодов Хемминга, основные блоки коррекции , первые входы каждого из которых соединены с соответствующими выходами информационного накопител , а вторые входы каждого из основных блоков коррекции соединены с соответствующими выходами основного накопител  контрольных р зр дов кодов Хемминга, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности устройства, оно содержит дополнительный накопитель контрольных разр дов кодов Хемминга, коммутаторы, образующие матрицу, дополнительные блоки коррекции, первые входы каждого из которых соединены с соответствующими выходами информационного накопител , а вторые входы каждого из дополнительных блоков коррекции соединены с соответствующими выходами дополнительного накопител  контрольных разр дов кодов Хеммингз, информационные выходы каждого из дополнительных блоков коррекции соединены с первыми информационными входами коммутаторов соответствующего столбца матрицы , вторые информационные входы коммутаторов каждой строки матрицы соединены с информационными выходами соответствующего основного блока коррекции, выход обнаружени  двойной ошибки каждого основного блока коррекции соединен с управл ющими входами рицы, выходы коммутаторов матрицы  вл - коммутаторов соответствующей строки мат- , ютс  выходами устройства.A storage device containing the information storage, the main storage of the check bits of the Hamming codes, the main correction blocks, the first inputs of each of which are connected to the corresponding outputs of the information storage, and the second inputs of each of the main correction blocks are connected to the corresponding outputs of the main storage of control code digits Hamming, characterized in that, in order to increase the reliability of the device, it contains an additional accumulator of check bits of the Hamming codes , commutators that form the matrix, additional correction blocks, the first inputs of each of which are connected to the corresponding outputs of the information storage device, and the second inputs of each of the additional correction blocks are connected to the corresponding outputs of the additional accumulator of control bits of the Hamming codes, the information outputs of each of the additional correction blocks are connected with the first information inputs of the switches of the corresponding matrix column, the second information inputs of the switches are each The matrix rows are connected to the information outputs of the corresponding main correction unit, the double error detection output of each main correction block is connected to the control inputs of the matrix, the outputs of the matrix switchers of switches of the corresponding row are matched by the device outputs. Таблица 1Table 1 Та бл и ца 2Table 2 ItIt 5 2 85 2 8 Фиг. 1FIG. one X Х хX x x XX лl О)ABOUT) X XX x в)at) XX XX Фиг. 2FIG. 2 X XX x Фиг. JFIG. J LL ll / U Ьби аFuck a j/.fftfj / .fftf 16sixteen SS ПP I T yJLI T yJL фиг. 5FIG. five
SU904834155A 1990-04-27 1990-04-27 Memory device SU1753491A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904834155A SU1753491A1 (en) 1990-04-27 1990-04-27 Memory device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904834155A SU1753491A1 (en) 1990-04-27 1990-04-27 Memory device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1753491A1 true SU1753491A1 (en) 1992-08-07

Family

ID=21518105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904834155A SU1753491A1 (en) 1990-04-27 1990-04-27 Memory device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1753491A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Карцев М.А, Арифметика цифровых машин. Наука, 1969, с. 99-106. Дублирование в запоминающих устройствах. Вопросы радиоэлектроники, сер. ЭВТ, вып. 10, 1990. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4736376A (en) Self-checking error correcting encoder/decoder
US5748652A (en) Apparatus for detecting and correcting cyclic redundancy check errors
US5251219A (en) Error detection and correction circuit
US5631915A (en) Method of correcting single errors
US5768294A (en) Memory implemented error detection and correction code capable of detecting errors in fetching data from a wrong address
JPS6122826B2 (en)
EP0147336B1 (en) Error correcting and detecting system
JPS6151814B2 (en)
US5751745A (en) Memory implemented error detection and correction code with address parity bits
US5459740A (en) Method and apparatus for implementing a triple error detection and double error correction code
US5761221A (en) Memory implemented error detection and correction code using memory modules
Breitbach et al. Array codes correcting a two-dimensional cluster of errors
SU1753491A1 (en) Memory device
US7203896B2 (en) High-efficiency error detection and/or correction code
US4868829A (en) Apparatus useful for correction of single bit errors in the transmission of data
JPH0345020A (en) Cyclic code processing circuit
US6718499B1 (en) Mace code
RU1801227C (en) Storage
US7188294B2 (en) High-efficiency error detection and/or correction code
RU1794261C (en) Storing device
JPS6326418B2 (en)
RU2210805C2 (en) Self-corrected device
JPH0656586B2 (en) Data processing device
EP0146632B1 (en) Majority circuit
JPS6322736B2 (en)