|
39 Этим, в частности, объясняется сравнительно слабое использование корректирующих кодов в цифровых устройствах с произвольной структурой. Кроме того, поскольку устройства обработки и хранения информации реализуются на интегральных микросхемах (ИМС), в том числе БИС, имеющих от единиц до нескольких десятков выводов, нельзя утверждать, что ошибки на отдельных выводах одной ИМС взаимонезависимы. Дефект в кристалле или подложке ИМС может привести к появлению пачки ошибок на ее выходах. Очевидно, что при формировании кодовых слов пачки ошибок на выходах отдельных ИМС будут занимать строго определенное положение. Такие фиксированные (фазированные) пачки ошибок получили название байтов ошибок. Этот класс ошибок свойственен только вычислительному каналу (не следует смешивать понятие байта ошибок, размерность которого произвольна, и байта информации, под которым в вычислительной технике понимается восьмиразрядное двоичное слово). В целях повышения достоверности работы цифровых устройств и улучшения их эксплуатационных характеристик целесообразно наряду с исправлением ошибок осуществлять и обнаружение ошибок. Корректирующий код (линейный или нелинейный) с минимальным кодовым расстоянием Do исправляет ошибки кратности d<[(Do_l)/2] или обнаруживает ошибки кратности d Для того чтобы с помощью кода можно было одновременно исправлять ошибки кратности di (и менее) и обнаруживать ошибки кратности d (и менее), причем di > d, необходимо выполнять условие Do >d + d} + 1. В этом случае сигнал ошибки кратности d означает, что ошибка была, но исправлена, и дефект должен быть устранен в период проведения ремонта устройства. Сигнал ошибки кратности di показывает, что с декодирующего устройства снимается неправильная информация, при этом сигнал ошибки может быть использован для блокирования этой информации. Таким образом, корректирующие коды, предназначенные для устройств обработки и хранения информации, должны: |
37 Этим, в частности, объясняется сравнительно слабое использование корректирующих кодов в цифровых устройствах с произвольной структурой. Кроме того, поскольку устройства обработки и хранения информации реализуются на интегральных микросхемах (ИМС), в том числе БИС, имеющих от единиц до нескольких десятков выводов, нельзя утверждать, что ошибки на отдельных выводах одной ИМС взаимонезависимы. Дефект в кристалле или подложке ИМС может привести к появлению пачки ошибок на ее выходах. Очевидно, что при формировании кодовых слов пачки ошибок на выходах отдельных ИМС будут занимать строго определенное положение. Такие фиксированные (фазированные) пачки ошибок получили название байтов ошибок. Этот класс ошибок свойственен только вычислительному каналу (не следует смешивать понятие байта ошибок, размерность которого произвольна, и байта информации, под которым в вычислительной технике понимается восьмиразрядное двоичное слово). В целях повышения достоверности работы цифровых устройств и улучшения их эксплуатационных характеристик целесообразно наряду с исправлением ошибок осуществлять и обнаружение ошибок. Корректирующий код (линейный или нелинейный) с минимальным кодовым расстоянием Do исправляет ошибки кратности d < [7?0 —1/2] или обнаруживает ошибки кратности d < [Do -1] (знак [45] означает округление до ближайшего меньшего целого числа). Для того чтобы код мог одновременно исправлять ошибки кратности d\ (и менее) и обнаруживать ошибки кратности d (и менее), причем d\ > d, необходимо выполнять условие Do >d + d\ + 1. В этом случае сигнал ошибки кратности d означает, что ошибка была, но исправлена, и дефект должен быть устранен в период проведения ремонта устройства. Сигнал ошибки кратности d\ показывает, что с декодирующего устройства снимается неправильная информация, при этом сигнал ошибки может быть использован для блокирования этой информации. 38 Таким образом, корректирующие коды, предназначенные для устройств обработки и хранения информации, должны: иметь кодирующие и декодирующие устройства минимальной сложности; иметь декодирующие устройства, защищенные от собственных отказов; иметь минимальные задержки в кодирующем и декодирующем устройствах (минимальную глубину кодирования и декодирования), что требует реализации параллельного способа декодирования; обеспечивать как коррекции случайных независимых ошибок кратности d, так и коррекцию байтов ошибок длины b (b>d); позволять осуществлять раздельное обнаружение ошибок кратности d и d + 1 (b и b + 1). Исходя из перечисленных требований в вычислительных каналах могут быть использованы блоковые линейные и нелинейные коды. Применение циклических кодов нецелесообразно, так как они реализуют последовательный метод декодирования, требующий существенно большего времени, чем метод параллельного декодирования. 1.3.2. Выбор метода кодирования, обеспечивающего минимальную сложность декодирующего устройства Линейные коды допускают три метода параллельного декодирования [40]: декодирование методом дизъюнктивных сфер; синдромное декодирование; мажоритарное декодирование. Первый метод декодирования требует существенно больших аппаратурных затрат, по сравнению с двумя другими, и поэтому его использование является нецелесообразным. Декодирование, использующее стандартное расположение, является декодированием по методу максимума правдоподобия. В этом случае предполагается, что кратность ошибки не превышает корректирующую способность выбранного кода. |