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JPS5848937B2 - Error detection and correction method - Google Patents
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JPS5848937B2 - Error detection and correction method - Google Patents

Error detection and correction method

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Publication number
JPS5848937B2
JPS5848937B2 JP52123862A JP12386277A JPS5848937B2 JP S5848937 B2 JPS5848937 B2 JP S5848937B2 JP 52123862 A JP52123862 A JP 52123862A JP 12386277 A JP12386277 A JP 12386277A JP S5848937 B2 JPS5848937 B2 JP S5848937B2
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JP
Japan
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bits
circuit
code
syndrome
blocks
Prior art date
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Application number
JP52123862A
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Japanese (ja)
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JPS5457849A (en
Inventor
重郎 金田
英二 藤原
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NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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  • Detection And Correction Of Errors (AREA)
  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数ビットのエラーを訂正するエラー検出訂
正方式に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an error detection and correction method for correcting multiple bit errors.

従来、情報処理装置の主記憶装置では、主として記憶素
子の故障の救済を目的として、1ビットのエラーを訂正
し、2ビットのエラーを検出する単一エラー訂正・二重
エラー検出符号を用いたエラー訂正検出装置を使用し、
装置信頼度の向上をはかつて来た。
Conventionally, main memory devices of information processing devices have used single error correction/double error detection codes that correct 1-bit errors and detect 2-bit errors, mainly for the purpose of relieving storage element failures. using error correction detection equipment;
Improvements in equipment reliability have come a long way.

一方、LSI集積技術の進展にともない、従来の1記憶
素子あたり1ビットのデータ出力を有する素子とは異な
り、1素子あたり複数ビットのデータ出力を有する記憶
素子が出現している。
On the other hand, with the progress of LSI integration technology, memory elements that have data output of multiple bits per element have appeared, unlike the conventional elements that output data of one bit per memory element.

この複数ビット出力のLSI記憶素子においては、1素
子に故障を生じた場合に、当該故障素子から出力されて
いる複数ビットにエラーが波及する可能性がある。
In this multi-bit output LSI storage element, when a failure occurs in one element, there is a possibility that the error spreads to the plural bits output from the failed element.

このため、複数ビット出力素子に対して、現行の単一エ
ラー訂正・二重エラー検出符号を適用すると、現状では
必らず救済されている1記憶素子の故障を必らずしも救
済できない。
For this reason, when the current single error correction/double error detection code is applied to a multi-bit output element, it is not always possible to repair the failure of one storage element, which is always repaired under the present circumstances.

即ち、符号による主記憶装置信頼度の向上は不十分なも
のとなる。
In other words, the improvement in the reliability of the main memory device due to the code is insufficient.

これに対し、Bossen ( D, C, Boss
en ; b −Adjacent Error C
orrection.、IBMJ.Res .Deve
lop , J uly 1 9 7 0 、参照)は
、あらかじめ区切られた複数ビット(bビット)のブロ
ック内に生じたあらゆるエラーを訂正する能力を持つ、
単一関連bビットエラー訂正符号(単一b,Adjac
ent−r−ラー訂正符号(Single badj
acent bit group Error
Correctioncode )以下SbEC 符
号と称す。
On the other hand, Bossen (D, C, Boss
en ; b - Adjacent Error C
orrection. , IBMJ. Res. Deve
lop, July 1970) has the ability to correct any errors that occur within a predetermined block of multiple bits (b bits).
Single associated b-bit error correction code (single b, Adjac
ent-r-error correction code (Single badj
acent bit group error
(Correction code) hereinafter referred to as SbEC code.

)の適用を提案した。) was proposed.

このSbEC 符号によれば複数ビット出力素子に対
しても、単一の記憶素子内のすべての故障を完全に救済
にする事ができる。
According to this SbEC code, all failures in a single storage element can be completely repaired even for a multi-bit output element.

一方、現状の単一エラー訂正・二重エラー検出符号では
、符号の二重エラー検出機能により、同一アドレスにお
ける2個の素子故障の結果生じる2ビットのエラーを完
全に検出する事が可能である。
On the other hand, with current single error correction/double error detection codes, the double error detection function of the code makes it possible to completely detect 2-bit errors that occur as a result of two element failures at the same address. .

これに対して、SbEC 符号では、2つのbビット
のブロックにまたがって発生した2ビット以上のエラー
を検出する能力は不十分である。
In contrast, the SbEC code has insufficient ability to detect errors of two or more bits that occur across two blocks of b bits.

このため、複数ビット出力記憶素子とSbEC 符号
を使用する装置においては、2個の素子故障の結果生じ
る2個のbビットのブロックにまたがって発生したエラ
ーを完全に検出できない。
Therefore, in devices using multi-bit output storage elements and SbEC codes, errors occurring across two b-bit blocks resulting from two element failures cannot be completely detected.

その結果SbEC 符号を使用する装置では、素子の
二重故障を検知せずに見のがす確率が現状の主記憶装置
に比べて増加することとなる。
As a result, in a device using the SbEC code, the probability of a double failure of an element being overlooked without being detected increases compared to the current main memory device.

上記のSbEC 符号の問題点を解決し、しかも複数
ビット出力記憶素子に対処するためには、bビットのブ
ロック内に生じた1ビット以上のエラーを訂正し、しか
も2つのブロックにまたがって生じた2.ビット以上、
最犬2・bビットまでのエラーを検出するところの単一
b − Adjacentエラー訂正・二重b − A
d jacentエラー検出符号( Single
b−adjacent bit−group Err
orCorrection Double b−ad
jacent bit −group Error
l)etection code, ) (以下Sb
EC−DbED符号と称する。
In order to solve the problems of the SbEC code mentioned above and deal with multi-bit output storage elements, it is necessary to correct errors of one or more bits that occur within a block of b bits, and also to correct errors that occur across two blocks. 2. more than a bit,
Single b-Adjacent error correction, double b-A, detects errors up to 2-B bits
d jacent error detection code (Single
b-adjacent bit-group Err
orCorrection Double b-ad
jacent bit-group Error
l)ection code, ) (hereinafter referred to as Sb
It is called EC-DbED code.

)が必要である。このSbEC−DbED符号として、
従来知られているReed−SolomonのSbEC
−DbED符号( I , S, Reed &G,
Solomon ; PolynomialCode
over Certain F inite F
ields ,、J.S oe , I nd, A
ppl , Math ,、vol , 8、J un
e1960,参照)はそれまま符号化・復号化回路を構
或する場合には、その回路にくり返し性が無いためLS
I化に際してLSI パターンコード数が大きくなる欠
点を有する。
)is necessary. As this SbEC-DbED code,
Conventionally known Reed-Solomon SbEC
-DbED code (I, S, Reed &G,
Solomon; PolynomialCode
overCertain F inite F
ields,,J. Soe, Ind, A
ppl, Math,, vol, 8, Jun
e1960, refer to), when constructing an encoding/decoding circuit as it is, the circuit does not have repeatability, so LS
It has the disadvantage that the number of LSI pattern codes increases when integrated.

また、そのパリテイ検査マトリクスの形態上、復号化回
路の金物量を減少させる事の出来る準並列復号法(今井
、上柳;B2型バースト誤り訂正符号について、電気通
信学会技術研究報告AL −76−54参照)を採用す
る事が困難である。
In addition, due to the form of the parity check matrix, a quasi-parallel decoding method that can reduce the amount of hardware in the decoding circuit (Imai, Kamiyanagi; Regarding B2 type burst error correction code, IEICE technical research report AL-76- 54) is difficult to adopt.

本発明の目的は、あらかじめ区切られた単一のbビット
ブロック内のあらゆるエラーを訂正可能とし、しかも2
個のブロックにまたがった最太2・bビットまでのエラ
ーを検出できる機能を有し、しかもその符号化・復号化
回路に繰返し構成を与え、LSI 化に適する構成を与
えるエラー検出・訂正方式を提供することにある。
It is an object of the present invention to be able to correct any errors within a single pre-delimited b-bit block, and yet to
This error detection/correction method has the ability to detect errors of up to 2.b bits across blocks, and also provides a repeating structure to the encoding/decoding circuit, making it suitable for LSI implementation. It is about providing.

また本発明の他の目的は、その符号化・復号化回路をで
きるだけ少いゲート量で構成可能とすることにある。
Another object of the present invention is to enable the encoding/decoding circuit to be configured with as few gates as possible.

以下実施例について詳細に説明する。Examples will be described in detail below.

第1図は本発明の実施例のブロック図であり、情報6は
符号化回路を構或するチェックビット生成回路1に加え
られ、情報6に対応したチェックビット7が生成されて
、情報6とこのチェックヒット7とは、記憶装置、各種
伝送路等を総称して示すプロセッサ2に加えられる。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, in which information 6 is added to a check bit generation circuit 1 constituting an encoding circuit, a check bit 7 corresponding to information 6 is generated, and information 6 and This check hit 7 is added to the processor 2, which collectively refers to a storage device, various transmission paths, and the like.

このプロセッサ2の出力情報9はシンドローム生或回路
3に加えられる。
The output information 9 of this processor 2 is applied to a syndrome generation circuit 3.

このシンドローム生成回路3と、シンドロームデコード
回路4と誤り訂正回路5とにより復号化回路が構成され
、シンドローム生戒回路3は出力情報9からシンドロー
ムビット12を生成し、シンドロームデコード回路4に
於いてテコードされて誤り位置指摘情報ビット10とな
り、この誤り位置指摘情報ビット10と出力情報9中の
情報6に対応する情報8とが誤り訂正回路5に加えられ
て、誤りが訂正された後再生情報11が出力される。
The syndrome generating circuit 3, the syndrome decoding circuit 4, and the error correction circuit 5 constitute a decoding circuit. The error position pointing information bit 10 and the information 8 corresponding to the information 6 in the output information 9 are added to the error correction circuit 5, and after the error is corrected, the reproduced information 11 is generated. is output.

チェックビット生成回路1は、各々bビットより成る2
・k個のデータブロックDl 5 D2 ,・・・・・
・D2kを一つの情報として、それに付加すべき各々b
ビットより成る3個のチェックブロックC1,C2,C
3を次の関係式に従って発生する構成を有するものであ
る。
The check bit generation circuit 1 has 2 bits each consisting of b bits.
・K data blocks Dl 5 D2 ,...
・Assuming D2k as one piece of information, each b to be added to it
Three check blocks C1, C2, C consisting of bits
3 according to the following relational expression.

■は有限体GF ( 2 b )の恒等元であり、A1
,A2,・・・・・・Akは有限体GF ( 2 b
)の個々の非零元であって、加算、乗算、除算は有限体
GF(2b)で定義されたものである。
■ is the identity element of the finite field GF (2 b), and A1
,A2,...Ak is a finite field GF (2 b
), and addition, multiplication, and division are defined in the finite field GF(2b).

又bは1より大なる整数、kはIくk<:2b −1−
1を満足する整数、Axは有限体GF(2b)の任意の
元を選択することができるが、Axに対して を満足するAyはAl I A2 ,・・・・・・Ak
の中に含めてはならないものである。
Also, b is an integer greater than 1, and k is Ik<:2b -1-
Ax, an integer that satisfies 1, can be any element of the finite field GF (2b), but Ay that satisfies Ax is Al I A2 ,...Ak
must not be included in the

又シンドローム生成回路3は、プロセッサ2の出力情報
9のデータブロックD; , D′2,・・・・・・D
′!kとチェックブロックC′1,C′2,Cl3 と
から次式の関係式に従ってシンドロームビットS1,S
2,S3を生戒する構成を有するものである。
Furthermore, the syndrome generation circuit 3 generates data blocks D; , D'2, . . .
′! Syndrome bits S1, S are calculated from k and check blocks C'1, C'2, Cl3 according to the following relational expression.
2. It has a structure that protects S3.

シンドローム生戊回路3からのシンドロームビットS1
,S2,S3をシンドロームデコード回路4によりデコ
ードして誤り位置指摘情報10が形成され、誤り訂正回
路5に於いてbビットの1ブロックのみが1個以上のエ
ラービットを含む場合の総てのエラービットを訂正し、
2個のブロックにまたがって生じた最犬2・bビットの
エラーを検出することができるものである。
Syndrome bit S1 from syndrome generation circuit 3
. Correct the bit,
It is possible to detect an error in the most significant 2.b bits that occurs across two blocks.

本発明はReed − S olomonによるSbE
C−DbED 符号を変形して、新しい符号表現とす
ることにより、その符号化・復号化回路をLSI化に適
する構成とし、あわせて準並列復号法の適用を容易なら
しめることによりゲート量の減少を図ったものであって
、前述のReed − S olomonのSbEC−
DbED符号はあらかじめ区切られたbビットのブロッ
ク内に生じたエラーであれば、いかなるエラーでも訂正
可能であり、しかも2個のフロックにまたがって生じた
最太2・bビットまでのエラーを検出する能力を有する
符号である。
The present invention is based on SbE by Reed-Solomon.
By transforming the C-DbED code into a new code representation, the encoding/decoding circuit can be configured to be suitable for LSI implementation, and at the same time, the amount of gates can be reduced by making it easier to apply quasi-parallel decoding. It aims at the above-mentioned Reed Solomon's SbEC-
The DbED code can correct any error that occurs within a pre-divided block of b bits, and can detect errors up to the thickest 2 b bits that occur across two blocks. It is a code that has the ability.

そのパリテイ検査マトリクスは第2図aのように表わさ
れる事が知られている。
It is known that the parity check matrix is expressed as shown in FIG. 2a.

但し、ここでTは次式で表わされるb行b列のO、1要
素のマトリテクスであり、Tを生成元として有限体GF
(2b)を形成できる。
However, here, T is a b-row, b-column O, 1-element matrix expressed by the following formula, and a finite field GF with T as a generator
(2b) can be formed.

零元はb行b列の零行列、単位元はb行b列の単位行列
である。
The zero element is a zero matrix with b rows and b columns, and the identity element is an identity matrix with b rows and b columns.

ここでa。Here a.

,a1・・・・・・・・・ab−1はGF (2 }の
元であって、式(5)に示すb次の既約多項式g(x)
の係数である。
, a1...ab-1 is an element of GF (2 }, and is an irreducible polynomial g(x) of degree b shown in equation (5).
is the coefficient of

第2図bはb=4の場合のReed − Solomo
nのS4EC−D4ED符号のバリテイ検査マトリクス
であり、情報長は60ビットである。
Figure 2b shows Reed-Solomo when b=4.
This is a validity check matrix of S4EC-D4ED code of n, and the information length is 60 bits.

これよりも少ない情報長で充分な場合には、第2図bの
パリテイ検査マトリクスから適当に列を選べば良い。
If an information length smaller than this is sufficient, columns may be appropriately selected from the parity check matrix shown in FIG. 2b.

この第2図bの例でも明らかなように、従来知られてい
るReed − Solomon のSbEC−DbE
D符号は、データブロック部分のパリテイ検査マトリク
スに着目すると、その3行目において、1列毎にTの2
乗ずつ要素が増加している。
As is clear from the example in FIG. 2b, the conventionally known Reed-Solomon SbEC-DbE
In the D code, if we focus on the parity check matrix of the data block part, in the third row, 2 of T is
The elements are increasing by the power.

b − Adjacentエラー訂正符号の高速な符号
化・復号化の手法としては、完全並列復号法と準並列復
号法が知られており、前者に比べて後者の準並列復号法
は、一般に復号に必要なゲート量を減少させる事が可能
である。
Fully parallel decoding and quasi-parallel decoding are known as high-speed encoding/decoding methods for b-adjacent error correction codes.Compared to the former, the latter quasi-parallel decoding generally requires less It is possible to reduce the gate amount.

しかしながら、この準並列復号法がその特徴を発揮する
ためにはパリテイ検査マトリクスのある列に着目した時
、その列と隣接した列の間で各行成分毎に高々T1だげ
の要素のへだたりであれば都合が良い。
However, in order for this quasi-parallel decoding method to take advantage of its features, when focusing on a certain column of the parity check matrix, there is a gap of at most T1 elements between that column and adjacent columns for each row element. If so, it's convenient.

即ち、従来知られているReed − S olomo
n のSbEC−DbED符号は準並列復号を行うため
T2を乗ずる回路が必要となり、ゲート量、復号時間遅
延の点から、準並列復合法には必らずしもむいていない
That is, the conventionally known Reed-Solomo
The SbEC-DbED code of n requires a circuit for multiplying by T2 in order to perform quasi-parallel decoding, and is not necessarily suitable for the quasi-parallel decoding method in terms of gate amount and decoding time delay.

また、第2図bのパリテイ検査マトリクスは繰返し性を
有していないためLSI化には適していない。
Furthermore, the parity check matrix shown in FIG. 2b does not have repeatability and is therefore not suitable for LSI implementation.

これに対して、第3図は本発明の符号表現によるSbE
C−DbED符号のパリテイ検査マトリクスを示すもの
であって、第2図aに示すパリテイ検査マトリクスから
第3図aに示すパリテイ検査マトリクスへの変形は次の
手順で行う。
On the other hand, FIG. 3 shows SbE according to the code representation of the present invention.
This figure shows a parity check matrix of a C-DbED code, and the parity check matrix shown in FIG. 2a is transformed into the parity check matrix shown in FIG. 3a by the following procedure.

まず、第2図aの符号はデータブロック部分、即ち、第
2図aの破線から左側の列に着目する時、その1行目の
要素はすべて■である。
First, the symbols in FIG. 2a are data block parts, that is, when paying attention to the column to the left of the broken line in FIG. 2a, all the elements in the first row are ■.

これに対して、3行目がIになるように左から1列目は
そのまま、2列目をT2で除し、3列目をT4 で除し
、・・・・・・・・・と順々に変形を加えても、最終的
には第2図aの符号の行を置換した符号が得られるにす
ぎない。
On the other hand, the first column from the left is unchanged, the second column is divided by T2, the third column is divided by T4, etc. so that the third row is I. Even if the transformations are made one after another, in the end only a code in which the rows of the code in FIG. 2a are replaced is obtained.

しかしながら、第2図aの符号の2行目の情報ビット部
分の列の要素がすべて工となるように、左から2列目を
T1で除し、3列目をT2で除し・・・・・・・・・と
順々に変形を加えてゆくと新しい符号表現が得られる。
However, the second column from the left is divided by T1, the third column is divided by T2, etc. so that all the column elements of the information bit part in the second row of the code in FIG. By adding transformations one after another, a new code representation can be obtained.

このような変形を加えても、符号の検出・訂正能力は変
化しないことは明らかである。
It is clear that even with such modifications, the code detection and correction capabilities do not change.

この新しい表現のSbEC−DbEDのパリテイ検査マ
トリクスが第3図aに示すものである。
The parity check matrix of this new representation of SbEC-DbED is shown in FIG. 3a.

ここで、チェックビットをbビットのブロック毎にC1
,C2,C3 とする時、チェックビットの生成は次の
式によって行う。
Here, check bits are set to C1 for each block of b bits.
, C2, C3, check bit generation is performed using the following equation.

但し、被符号化情報をbビットのブロック毎にD1,D
2,Dk″とする。
However, the encoded information is divided into D1 and D for each block of b bits.
2, Dk''.

を除いたものであり、データフロック部分のパリテイ検
査マトリクスの左半分の2行目が右半分の3行目に、同
じく、左半分の3行目が右半分の2行目に等しいことに
注意せねばならない。
Note that the second row in the left half of the parity check matrix in the data block part is equal to the third row in the right half, and similarly, the third row in the left half is equal to the second row in the right half. I have to do it.

即ち、各々bビットより成る2・k個のデータブロック
D1,D2,・・・・・・・・・D2kをひとつの情報
として、該情報に付加すべき各々bビットの3個のチェ
ックブロックC1,C2,C3を次の関係式によって発
生させることができる。
That is, assuming that 2·k data blocks D1, D2, . , C2, and C3 can be generated by the following relational expression.

即ち式(1a)、(1b)、(1C)と同様に、 であってA1、A2、・・・・・・・−・Akは有限体
GF(2b)の個々の非零元であり、kはIくkく2b
−1−1を満足する整数値であって、Axは有限体GF
( 2 b )の元であるが、あるAxに対して次式
を満足するAyはA1、A2、・・・・・・・・・Ax
の中に含めることはできない。
That is, similar to formulas (1a), (1b), and (1C), A1, A2, ......Ak are individual nonzero elements of the finite field GF (2b), k is I x k x 2b
-1-1, and Ax is a finite field GF
(2 b), Ay that satisfies the following formula for a certain Ax is A1, A2, ......Ax
cannot be included in

ここで、以上論じて来たように (+) c,。Here, as discussed above, (+) c,.

を発生する回路とCllを発生する回路が同一の回路構
成で実現でき、 (!!)C20を発生する回路とC31を発生する回路
が同一の回路構成で実現でき、 (!!!) C s oを発生する回路とC21を発
生する回路が同一の回路構成で実現することができる。
The circuit that generates Cll and the circuit that generates Cll can be realized with the same circuit configuration, (!!) The circuit that generates C20 and the circuit that generates C31 can be realized with the same circuit configuration, and (!!!) C s The circuit that generates o and the circuit that generates C21 can be realized with the same circuit configuration.

このチェックブロックC1,C2,C3を付加したコー
ドワードが記憶、伝送等の処理を受け、その結果として
得られるものをデータブロックD′1,挑,I)’3”
”””’I)X’及びチェックブロックC′1,C′2
,C′3で表わす時、復号化にはまずシンドロームビッ
トを生成して、次にそのシンドロームをデコードしなげ
ればならない。
The codeword to which these check blocks C1, C2, and C3 have been added is subjected to processing such as storage and transmission, and the resulting data block is the data block D'1, C2, I)'3''.
"""'I)X' and check blocks C'1, C'2
, C'3, decoding requires first generating syndrome bits and then decoding the syndrome.

シンドロームビットをbビットのブロックS1,S2,
S3の3つのブロックで表わすと、S1,S2,S3は
式(3a)、(3b)、(3c)と同様の次式で与えら
れる。
Syndrome bits are divided into b-bit blocks S1, S2,
When expressed as three blocks S3, S1, S2, and S3 are given by the following equations similar to equations (3a), (3b), and (3c).

このS1、S2、S3を作成する回路においても(1)
S1oを生成する回路とSllを生成する回路が同一構
戒、 (!!) S20を生成する回路と83、を生成する
回路が同一構成、 (iii) S 3oを生戒する回路と821を生成
する回路が同一構成、 で作成できることとなる。
In the circuit that creates this S1, S2, and S3, (1)
The circuit that generates S1o and the circuit that generates Sll have the same configuration. (!!) The circuit that generates S20 and the circuit that generates 83 have the same configuration. (iii) The circuit that generates S3o and the circuit that generates 821 have the same configuration. This means that circuits can be created with the same configuration.

また、このシンドロームビットをデコードし、エラーピ
ット位置を指摘するシンドロームデコード回路において
も、次に示すように全体を2個の同一の回路により実現
することが可能である。
Furthermore, the syndrome decoding circuit that decodes the syndrome bit and points out the error pit position can also be implemented entirely by two identical circuits as shown below.

即ち、例えば列 の成立を検出し、エラーパターンei を出力する回
路である。
That is, for example, it is a circuit that detects the establishment of a column and outputs an error pattern ei.

式(l7a)〜(17c)及び式(19a)〜(19c
)の2つを比較すれば、式(16)の列のデコード回路
の82人力と83人力にそれぞれS3信号と82信号を
入力すれば、そのまま式(18)の列のデコード回路と
して使用できることがわかる。
Formulas (l7a) to (17c) and formulas (19a) to (19c)
), it can be seen that if the S3 signal and the 82 signal are input to the decoding circuits 82 and 83 of the column of equation (16), respectively, they can be used as they are as the decoding circuit of the column of equation (18). Recognize.

また、このシンドロームデコード回路から何ら誤りパタ
ーンが出力されないにもかかわらず、シンドロームビツ
l・が非零でない場合は、2つのブロックにまたがって
生じた誤りの検出となる。
Furthermore, if the syndrome bit l is not non-zero even though no error pattern is output from this syndrome decoding circuit, an error occurring across two blocks is detected.

次に第3図aのパリテイ検査マトリクスから構成された
エラー検出訂正装置の例を示す。
Next, an example of an error detection and correction device constructed from the parity check matrix shown in FIG. 3a will be shown.

第4図bは以下に解説するエラー検出訂正装置に使用す
るパリテイ検査マトリクスであって、そのGF ( 2
)の元で表現したものを第4図Cに示す。
FIG. 4b shows a parity check matrix used in the error detection and correction device explained below, and its GF (2
) is shown in Figure 4C.

又第4図aは従来の構成の例であって、第4図のaとb
とを比較することによって本発明の構戒を用いた第4図
bの符号はそのHマトリクスに2の繰返し性を有するこ
とがわかる。
Also, FIG. 4a is an example of a conventional configuration, and a and b in FIG.
It can be seen that the code of FIG. 4b using the structure of the present invention has a repeatability of 2 in its H matrix.

第5図は第4図Cのパリテイ検査マトリクスにもとづい
て構成したチェックビット生或回路であり、(d1〜d
16)から成る情報6は上部から入力され、パリテイ検
査ツリー13によって加算される。
FIG. 5 shows a check bit generation circuit constructed based on the parity check matrix shown in FIG.
16) is input from the top and summed by the parity check tree 13.

情報6はそれぞれの次のブロックD1〜D4に対応して
いる。
Information 6 corresponds to each next block D1-D4.

第5図一点鎖線で囲った2個の部分については、それぞ
れ全く同一の回路構成であり、この部分についてチェッ
クビット生成回路は繰返し2を有している。
The two parts surrounded by the dashed line in FIG. 5 have exactly the same circuit configuration, and the check bit generation circuit has two repetitions in this part.

14は2人力の排他的オアゲートであって、C O ”
”’= C 11 からなるチェックビット7を生成す
る。
14 is a two-man exclusive or gate, C O ”
Generate check bit 7 consisting of ``'= C 11 .

ここで一点鎖線の回路中に必要なゲート量は2人力排他
的オアゲート換算で32ゲートである。
Here, the number of gates required in the circuit indicated by the one-dot chain line is 32 gates in terms of two-man exclusive OR gates.

また、排他的オアゲート13群は若干の重複(冗長)を
許せば、繰返し2を持たせることは容易であり、前述の
一点鎖線の部分とともに1個のLSI に収容すれば、
1コードのLSI 2個で符号化回路を構成できる。
In addition, if the exclusive OR gate 13 group is allowed to have some overlap (redundancy), it is easy to have repetition 2, and if it is accommodated in one LSI together with the portion indicated by the dashed-dotted line,
An encoding circuit can be configured with two LSIs of one code.

以上、本発明の手法を使用する事によって、チェックビ
ット生成回路は、わずかの冗長部を許せば1コードのL
SI2個で構成できる事を示した。
As described above, by using the method of the present invention, the check bit generation circuit can generate one code L by allowing a small amount of redundancy.
It was shown that it can be configured with two SIs.

また、シンドローム生成回路3はチェックビット生成回
路1とほぼ同一の回路であって、チェックビットを入力
する部分が更に付加されているにすぎない。
Furthermore, the syndrome generation circuit 3 is almost the same circuit as the check bit generation circuit 1, only that a part for inputting check bits is added.

即ち、シンドローム生成回路用LSI 1コード4個
で符号化回路と復号化回路中のシンドローム生成回路を
構成できる。
That is, the syndrome generation circuit in the encoding circuit and the decoding circuit can be configured with four LSI codes for the syndrome generation circuit.

復号化回路は上記シンドローム生成回路3の他、シンド
ロームデコード回路4及びエラー訂正回路5から構成さ
れる。
The decoding circuit includes, in addition to the syndrome generation circuit 3, a syndrome decoding circuit 4 and an error correction circuit 5.

ここに、エラー訂正回路5は、シンドロームデコード回
路4から生戒されるエラーパターンを受信情報に加えて
正しい情報を復元する回路であって、2人力の排他的オ
ア回路をビット毎に設けておけばよい。
Here, the error correction circuit 5 is a circuit that restores correct information by adding the error pattern detected from the syndrome decoding circuit 4 to the received information, and a two-man exclusive OR circuit is provided for each bit. Bye.

即ち、エラーが存在したビットについてエラーパターン
をrBとすれば、排他的論理和によって受信情報は反転
され正しい情報となる。
That is, if the error pattern for the bit in which an error exists is rB, the received information is inverted by exclusive OR and becomes correct information.

第6図に第4図bの符号に対するシンドロームのテコー
ド回路の構成例である。
FIG. 6 shows an example of the structure of a syndrome Tecode circuit for the code shown in FIG. 4B.

準並列復号法をここでは用いている。A quasi-parallel decoding method is used here.

ここで使用している排他的オアゲートの個数は38個で
あるが、完全並列復号法を使用すれば2人力排他的オア
ゲートの個数は2割程度増加する。
The number of exclusive OR gates used here is 38, but if the fully parallel decoding method is used, the number of two-man exclusive OR gates will increase by about 20%.

この第6図からもわかるように、本発明の符号構成法を
使用したシンドロームデコード回路はシンドローム入力
を差し換えるだけで同一のLSI2個から構成する事が
できる。
As can be seen from FIG. 6, the syndrome decoding circuit using the code construction method of the present invention can be constructed from two identical LSIs by simply replacing the syndrome inputs.

即ち、第4図bで の列に相当するデコード回路を作成しておけば、そのま
ま2行目と3行目のシンドローム信号を差し換えること
により の列のデコード回路となる。
That is, if a decoding circuit corresponding to the column in FIG. 4b is created, the decoding circuit for the column can be obtained by simply replacing the syndrome signals in the second and third rows.

ここでチェックブロックのデコードについては通常必要
がないため省略した。
Here, the decoding of the check block is omitted because it is usually not necessary.

第6図において、66はシンドロームビットであり、エ
ラーが受信情報中に存在しなげればすべて「0」である
In FIG. 6, 66 is a syndrome bit, which is all "0" if no error exists in the received information.

又60は4ビットの情報に対してTIを乗ずる乗算回路
であり、1個の2人力排他的オアゲートからなり、61
は反転されたエラーパターンを生成するノットゲートで
ある。
Further, 60 is a multiplication circuit that multiplies 4-bit information by TI, and is composed of one two-man exclusive OR gate.
is a knot gate that produces an inverted error pattern.

62はD3 ブロック中の4ビットのうちにエラーが生
じていることを示す信号を生成するための2人力排他的
オアゲートとオアゲートから成る論理回路であって、 (i) 当該ブロックにエラーが生じている時(ii
) 入力シンドロームがすべて「0」(エラーなし)
の2つの場合について、出力信号63はrOJとなる。
62 is a logic circuit consisting of a two-man exclusive OR gate and an OR gate for generating a signal indicating that an error has occurred in the 4 bits in the D3 block, which (i) indicates that an error has occurred in the block; When there is (ii
) All input syndromes are “0” (no error)
In the two cases, the output signal 63 becomes rOJ.

一方、シンドローム中に少なくとも1個非零のビットが
あれば信号65は「0」となる。
On the other hand, if there is at least one non-zero bit in the syndrome, the signal 65 becomes "0".

よって上記(1)の場合のみゲート64からエラーパタ
ーンが出力される。
Therefore, an error pattern is output from the gate 64 only in the case (1) above.

D1,D2のブロックに対するエラーパターンを生成す
るデコード回路は69で示され、D3,D4ブロックの
デコード回路と全く同一の回路構成で実現することがで
きるので内部構成は図示を省略している。
A decoding circuit that generates error patterns for blocks D1 and D2 is indicated by 69, and can be realized with the same circuit configuration as the decoding circuit for blocks D3 and D4, so the internal configuration is omitted from illustration.

ここで シンドロームS1,S2,S3 の中の少なく
とも2個以上が非零であって、しかも、シンドロームデ
コード回路から何らエラーパターンが出力されていない
場合は、デコード不可能なエラーの存在となり、2個の
ブロックにまたがったエラーの検出となる。
Here, if at least two of the syndromes S1, S2, and S3 are non-zero, and no error pattern is output from the syndrome decoding circuit, there is an error that cannot be decoded, and two Errors that span blocks are detected.

最後に本発明のより実際的な適用例を次に示す。Finally, a more practical application example of the present invention will be shown below.

主記憶装置では情報長は64ビット、128ビットの場
合が多い。
In the main storage device, the information length is often 64 bits or 128 bits.

この際、Reed − S olomonのSbEC−
DbED符号はb=2、3、4について符号長が不足す
る。
At this time, Reed-Solomon's SbEC-
The DbED code lacks code length for b=2, 3, and 4.

即ち、主記憶用符号として、b=4で清報長64、12
8ビットに対するS4EC−D4ED符号では最小16
ピットの検査ビットを要する事が知られている。
That is, as the main memory code, b = 4 and the information length is 64, 12.
Minimum 16 for S4EC-D4ED code for 8 bits
It is known that pit inspection bits are required.

S4ECD4ED 符号であって、しかもその符号化
・復号化回路に対してLSI化に適した巡回性を与えた
符号の構成列を第7図に示す。
FIG. 7 shows a configuration sequence of the S4ECD4ED code, which provides the encoding/decoding circuit with cyclicity suitable for LSI implementation.

これらの符号は、計算機による発生の結果得られたもの
であるが、ひとつの繰返し単位は本発明の主旨を満足す
る符号である。
Although these codes were obtained as a result of computer generation, one repeating unit is a code that satisfies the gist of the present invention.

第7図aは情報長64ビットの符号、第7図bは情報長
128ビットの符号であって、300ゲート以下、40
〜60信号ピンのLSI 2コードで符号化・復号化
回路をそれぞれ構成可能である。
FIG. 7a shows a code with an information length of 64 bits, and FIG. 7b shows a code with an information length of 128 bits, with 300 gates or less, 40
Encoding and decoding circuits can be configured using two LSI codes with ~60 signal pins.

第1図bの情報長128ビットの符号化・復号化用LS
I はそのままデータ長64ビット、32ビットのS4
ECD4ED 符号のLSI としても使用可能で
ある。
LS for encoding/decoding with information length of 128 bits in Fig. 1b
I is the data length 64 bits, 32 bits S4 as is.
It can also be used as an LSI with ECD4ED code.

以上説明したように、本発明は、SbECDbED 符
号を使用するエラー検出・訂正回路においては、その符
号化・復号化回路にくりかえし2の繰返し性を与える事
ができる。
As explained above, in the error detection/correction circuit using the SbECDbED code, the present invention can provide the repeatability of 2 to the encoding/decoding circuit.

また、その復号化回路については準並列復号法の適用が
容易であり、ゲート量の減少をはかる事ができる。
Furthermore, the quasi-parallel decoding method can be easily applied to the decoding circuit, and the amount of gates can be reduced.

そしてbビットのブロックの1個のみが、1個以上のエ
ラービットを含む場合には、その総てのエラービットを
訂正することができ、又2個のブロックにまたがって生
じた最犬2・bビットまでのエラーを確実に検出するこ
とができるものである。
If only one of the blocks of b bits contains one or more error bits, all the error bits can be corrected, and the most common error bits occurring across two blocks can be corrected. It is possible to reliably detect errors up to b bits.

図面の簡単な説明, 第1図は本発明の実施例のブロック図、第2図a,bは
従来のReed−S olomonのSbECDbEC
符号のパリテイ検査マトリクス、第3図a,bは本
発明の実施例のパリテイ検査マトリクス、第4図aは従
来のパリテイ検査マトリクス、第4図bは本発明の実施
例のパリテイ検査マトリクス、第4図Cは第4図bのパ
リテイ検査マトリクスをGF(2b)の元で示したもの
、第5図は第4図Cに基づくチェックビット生成回路の
ブロック図、第6図は第4図Cに基づくシンドロームデ
コード回路のブロック図、第7図a,bは本発明の実施
例の符号の構成例の説明図である。
Brief description of the drawings: Figure 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, Figures 2a and b are conventional Reed-Solomon SbECDbEC
Parity check matrices of codes, FIGS. 3a and 3b are parity check matrices of an embodiment of the present invention, FIG. 4a is a conventional parity check matrix, and FIG. 4b is a parity check matrix of an embodiment of the present invention. Figure 4C shows the parity check matrix of Figure 4b under GF(2b), Figure 5 is a block diagram of a check bit generation circuit based on Figure 4C, and Figure 6 shows the parity check matrix of Figure 4C. FIGS. 7a and 7b are explanatory diagrams of examples of code configurations according to the embodiment of the present invention.

1はチェックビット生成回路、2はプロセッサ、3はシ
ンドローム生成回路、4はシンドロームデコード回路、
5は誤り訂正回路、6は被符号化情報、7はチェックビ
ント、8は被符号化情報に対応する出力情報、9はプロ
セッサの出力情報、10は誤り位置指摘情報、11は復
元情報、12はシンドロームビット、13はパリテイ検
査ツリー、14は排他的オアゲートである。
1 is a check bit generation circuit, 2 is a processor, 3 is a syndrome generation circuit, 4 is a syndrome decoding circuit,
5 is an error correction circuit, 6 is information to be encoded, 7 is a check bit, 8 is output information corresponding to the information to be encoded, 9 is output information of the processor, 10 is error position pointing information, 11 is restoration information, 12 is a syndrome bit, 13 is a parity check tree, and 14 is an exclusive-OR gate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 各々bビットより成る2・k個のデータブロックD
1,D2,・・・・・・D2kを一つの情報として該情
報に付加すべき各々bビットより成る3個のチェックブ
ロックC1,C2,C3を次の関係式に従って発生する
手段を備え、 ■は有限体GF(2b)の恒等元、Aiは有限体GF
( 2 b )の個々の非零元、bは1より犬なる整数
、kは1くkく2b−1−1を満足する整数、AXは有
限体GF ( 2 b )の任意の元で、Ay一Axを
満足するAyをAi中に含めない。 )前記手段により発生したチェックブロックを付加した
コードワードを記憶、伝送等の処理をした後、この処理
後の情報をデータブロックD1tD4,・・・・・・D
4kとチェックブロックC; , C≦ CS とする
と、 の関係式に従ってbビットのブロックから或るシンドロ
ームビットS1,S2,S3を生成する回路と、該シン
ドロームビットS1,S2,S3により正しいデータブ
ロックD1,D2,・・・・・・D2kを復元する回路
とを備え、bビットのブロックの1個のみが1個以上の
エラー・ビットを含む場合の総てのエラー・ビットを訂
正し、且つ2個のブロックにまたがって生じた最犬2・
bビットまでのエラーを検出することを特徴とするエラ
ー検出訂正方式。 2 前記チェックブロックC1,C2,C3の生成の為
のCtOとC1、との生成回路、C2oとC3、との生
成回路、C3oとC21との生戊回路は夫々同一構成で
、前記シンドロームビットS1,S2,S3の生成の為
のS1oとSttとの生成回路、S20と331との生
成回路、S30と821との生成回路は夫々同一構戒で
あり、且つ前記シンドロームビットS1,S2,S3に
より、正しいデータブロックD1〜Dkを復元する回烙
と正しいデータブロックDk+t〜D2kを復元する回
路を同一構或としたことを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載のエラー検出訂正方式。
[Claims] 1 2·k data blocks D each consisting of b bits
1, D2, . . . D2k as one piece of information, and means for generating three check blocks C1, C2, C3 each consisting of b bits to be added to the information according to the following relational expression, is the identity element of finite field GF (2b), Ai is finite field GF
Each non-zero element of (2 b), b is an integer greater than 1, k is an integer satisfying 1 x 2b-1-1, AX is any element of the finite field GF (2 b), Ay that satisfies Ay - Ax is not included in Ai. ) After performing processing such as storing and transmitting the code word added with the check block generated by the above means, the processed information is stored in data blocks D1tD4, . . . D
4k and check block C; , C≦CS, then a circuit that generates certain syndrome bits S1, S2, S3 from a block of b bits according to the relational expression, and a correct data block D1 based on the syndrome bits S1, S2, S3. , D2, . The most dog 2 that occurred across blocks
An error detection and correction method characterized by detecting errors up to b bits. 2 The generation circuits for CtO and C1, the generation circuits for C2o and C3, and the generation circuits for C3o and C21 for generating the check blocks C1, C2, and C3 have the same configuration, and the syndrome bit S1 , S2, and S3, the generation circuits for S20 and 331, and the generation circuits for S30 and 821 have the same structure, and the syndrome bits S1, S2, and S3 have the same structure. 2. The error detection and correction system according to claim 1, wherein a circuit for restoring correct data blocks D1 to Dk and a circuit for restoring correct data blocks Dk+t to D2k have the same structure.
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