Контроль цифрових пристроїв

Порушення в роботі цифрових пристроїв (помилки) можуть відбуватися через отка-зов, до яких призводять несправності, і збоїв, до яких можуть призводити перешкоди.

Контрольовані пристрої бувають двох типів: а) пристрої зберігання (ЗУ) і передачі даних, в яких інформація однакова на вході і виході; б) пристрої обробки даних (АЛУ), в яких вхідна та вихідна інформація не збігаються.

Під помилкою розуміють прийом «1» замість переданого або записаного в пам'ять «0» і навпаки, а також помилки в обчисленнях.

Розрізняють системи контролю: виявлення помилок і виправлення помилок, а також по кратності (числу помилок в кодовому слові) виявляються або виправляє помилок. Контроль можливий при введення в дані надмірності. Пристрої контролю збільшують вартість обладнання і зменшують швидкість роботи ЦУ.

Розрізняють одиночні і групові помилки. Наприклад, в оперативній пам'яті найбільш вірогідні поодинокі помилки, так як кожен біт зберігається в своєму елементі пам'яті. Для пам'яті на жорсткому диску найбільш вірогідні групові помилки, так як дефект пошкоджує ділянку носія з декількома бітами. У лініях зв'язку також найбільш вірогідні групові помилки, так як перешкода вибиває кілька біт.

При розгляді методів боротьби з помилками вводяться поняття:

а) кодова комбінація - набір із символів прийнятого алфавіту;

б) кодове відстань (між двома кодовими комбінаціями) - число розрядів, в яких ці комбінації відрізняються одна від одної;

в) кратність помилки - число помилок в даному слові (число невірних розрядів);

г) вага комбінації - число одиниць в даній кодової комбінації.

В теорії кодування визначені мінімальні кодові відстані, необхідні для виявлення і виправлення помилок при використанні кодів:

де dMIN - мінімальне необхідне кодове відстань коду;

rІСПР - кратність исправляемой помилки;

rОБН - кратність виявленої помилки.

Для двійкового коду кодова відстань dMIN = 1, тому він не може обнаружи-вать ошібкі.Для виявлення одноразової помилки мінімальна кодова відстань повинна складати dMIN = 2, а для її виправлення dMIN = 3.

Виявити і усунути групові помилки значно складніше, ніж поодинокі,

тому для боротьби з ними застосовують методи, що перетворюють групові помилки в поодинокі, такі як перемежение і скремблирование.

Методи контролю цифрових пристроїв: а) по «більшості голосів» в Мажоритарії-них схемах; б) по модулю 2 (контроль парності або непарності); в) з використанням додаткової функції; в) з використанням завадостійких кодів (Хеммінга, Ріда-Соломона, ґратчастих та інших), що виявляють і виправляють помилки.

Схожі статті