Коррекция ошибок - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Коррекция ошибок. Доклад-сообщение содержит 44 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Лекция Тема: Коррекция ошибок

Слайд 2

Описание слайда:

Категории ошибок Неустранимые {hard failure) Корректируемые (soft errors)

Слайд 3

Описание слайда:

Неустранимые ошибки вызываются дефектами производственного характера, старением или условиями эксплуатации выражаются в том, что некоторые запоминающие элементы микросхем перестают изменять состояние при записи, в результате чего считываемый с них код не соответствует переданному при записи

Слайд 4

Описание слайда:

Корректируемые ошибки носят случайный характер и не являются результатом неисправности модуля Они могут быть вызваны самыми разными случайными причинами, начиная от воздействия помех по цепям питания, внешней радиации и кончая температурной нестабильностью работы микросхем

Слайд 5

Описание слайда:

Коррекция ошибок Для нормального функционирования компьютера оба типа ошибок представляют серьезную угрозу и совершенно нежелательны Поэтому в системе на всех уровнях включаются схемы выявления и, если это возможно, коррекции ошибок

Слайд 6

Описание слайда:

Организация выявления и исправления ошибок с помощью корректирующего кода Организация выявления и исправления ошибок с помощью корректирующего кода

Слайд 7

Описание слайда:

Слайд 8

Описание слайда:

Организация выявления и исправления ошибок с помощью корректирующего кода Когда поступают данные, которые требуется сохранить в памяти, они обрабатываются по специальному алгоритму, обозначенному на схеме как f, и в результате формируется код, дополняющий полученные данные В память записывается как "оригинальный" код данных (информационный код), так и сформированный алгоритмом f

Слайд 9

Описание слайда:

Организация выявления и исправления ошибок с помощью корректирующего кода Если информационный код состоит из М бит, а дополняющий код — из К бит, то в ЗУ фактически записывается (М+K) -битовый код При чтении данных считывается как информационный код, так и дополняющий Дополняющий код служит для выявления несоответствия записанного информационного кода и считанного

Слайд 10

Описание слайда:

Организация выявления и исправления ошибок с помощью корректирующего кода Для этого информационный код вновь обрабатывается алгоритмом f и формируется дополняющий код соответственно прочитанному информационному Оба дополняющих кода — прочитанный из памяти (сформированный на этапе записи) и только что сформированный — сравниваются

Слайд 11

Описание слайда:

Результат сравнения Коды совпадают, что означает отсутствие ошибок в прочитанном информационном коде. Данные передаются по назначению Коды не совпадают — значит прочитанный информационный код отличается от того, который был передан устройству при записи Характер отличия таков, что ошибка может быть исправлена

Слайд 12

Описание слайда:

Результат сравнения Считанный информационный и оба дополняющих кода передаются в корректор, который вносит необходимые исправления в информационный код После этого исправленный код данных передается по назначению

Слайд 13

Описание слайда:

Результат сравнения Коды не совпадают, но характер отличия таков, что ошибка исправлена быть не может В этом случае формируется сигнал неустранимой ошибки

Слайд 14

Описание слайда:

Корректирующие коды Дополняющие коды, которые позволяют организовать коррекцию ошибок описанным способом называются кодами с исправлением ошибок (error-correcting codes) или корректирующими кодами Простейшим корректирующим кодом является код Хэмминга, предложенный Ричардом Хэммингом (Richard Hamming), сотрудником Bell Laboratories

Слайд 15

Описание слайда:

Формирование корректирующего контрольного кода Хэмминга

Слайд 16

Описание слайда:

Формирование корректирующего контрольного кода Хэмминга При пересечении трех круговых областей образуется семь подобластей, что соответствует семи битам совмещенного (информационный плюс корректирующий) кода Внутренним подобластям назначим значения четырех информационных битов

Слайд 17

Описание слайда:

Формирование корректирующего контрольного кода Хэмминга Каждую из оставшихся подобластей (внешних на диаграмме) заполним однобитовым кодом контроля четности (parity bit) трехбитового кода в соседних с ней внутренних подобластях Значение кода контроля четности формируется таким образом, чтобы суммарное количество единиц в общем коде было четным

Слайд 18

Описание слайда:

Формирование корректирующего контрольного кода Хэмминга

Слайд 19

Описание слайда:

Формирование корректирующего контрольного кода Хэмминга Например, поскольку круговая область А уже включает три единицы, то код четности в этой области будет равен 1 (общее количество единиц тогда будет четным, равным 4) Пусть при считывании один из информационных битов будет искажен

Слайд 20

Описание слайда:

Формирование корректирующего контрольного кода Хэмминга

Слайд 21

Описание слайда:

Формирование корректирующего контрольного кода Хэмминга Количество единиц в круговых областях А и С нечетно, а в области В — четно Только одна из семи подобластей принадлежит областям А и С, но не принадлежит В Следовательно, ошибочным является информационный бит, соответствующий этой подобласти, и его значение следует изменить на противоположное — в данном случае вместо 0 установить 1

Слайд 22

Описание слайда:

Формирование корректирующего контрольного кода Хэмминга

Слайд 23

Описание слайда:

Концепция формирования корректирующего кода Хэмминга На логическую схему сравнения поступают два K-битовых корректирующих кода Побитовое сравнение кодов выполняется с помощью логической операции "исключительное ИЛИ", результат которой равен 0, если сравниваемые коды совпадают

Слайд 24

Описание слайда:

Концепция формирования корректирующего кода Хэмминга На выходе узла сравнения образуется K-битовый код признака, значение которого может быть в диапазоне от 0 до 2к-1 Значение 0 означает, что сравниваемые коды совпадают Отличные от нуля значения сообщают: обнаружена ошибка; какой именно бит считан с ошибкой.

Слайд 25

Описание слайда:

Концепция формирования корректирующего кода Хэмминга Поскольку ошибка с равной вероятностью может возникнуть в любом из М информационных и К контрольных битов, то между параметрами М и K должно соблюдаться соотношение: (2K – 1) > (М + К)

Слайд 26

Описание слайда:

Разрядность корректирующего контрольного кода Хэмминга

Слайд 27

Описание слайда:

Свойства 4-битового кода признака Все биты кода признака равны 0, если ошибка не обнаружена Если ошибка содержится в одном из четырех контрольных битов, код признака содержит 1 в одном и только одном бите В этом случае нет необходимости корректировать информационные биты

Слайд 28

Описание слайда:

Свойства 4-битового кода признака Если ошибка содержится в информационных битах, числовое значение кода признака (т.е. значение кода, интерпретируемое как целое число в двоичной системе счисления) должно указывать номер ошибочного бита Корректор инвертирует двоичный код в этом информационном бите и тем самым исправляет ошибку

Слайд 29

Описание слайда:

Свойства 4-битового кода признака Информационные и корректирующие биты объединяются в 12-битовый хранимый код, причем биты каждого типа держатся не компактной группой, а перемешаны

Слайд 30

Описание слайда:

Формат хранимого 12 битового кода при использовании корректирующего контрольного кода Хэмминга

Слайд 31

Описание слайда:

Формат хранимого 12 битового кода при использовании корректирующего контрольного кода Хэмминга Биты хранимого кода пронумерованы от 1-го до 12-го Биты, номера которых представляют собой целую степень числа 2, отводятся для хранения контрольного кода

Слайд 32

Описание слайда:

Контрольный код формируется C1 = M1  M2  M4  M5  M7 C2 = M1  M3  M4  М6  M7 C4 = M2  МЗ  M4  М8 C8 = M5  M6  M7  М8

Слайд 33

Описание слайда:

Контрольный код формируется Каждый бит контрольного кода зависит от всех информационных битов, двоичные номера которых в хранимом коде содержат 1 в разряде, вес которого совпадает с номером разряда контрольного кода

Слайд 34

Описание слайда:

Пример На входные линии ЗУ подан 8-битовый код 00111001 (отсчет разрядов в этом коде идет справа налево, т.е. разрядом Ml считается крайний правый) Биты контрольного кода формируются следующим образом: С1=1 0  1 1 0=1 С2=1 0  1 1 0=1 С4=0  0  1 0=1 С8=1 1  0  0=0

Слайд 35

Описание слайда:

Пример (продолжение) Предположим, что при считывании в информационном бите МЗ будет ошибочно прочитан код 1 вместо 0 (00111101) При повторном формировании контрольного кода по считанным информационным битам будет получено: С1=10110=1 С2=11110=0 С4=0110=0 C8=1 100=0

Слайд 36

Описание слайда:

Пример (продолжение) При формировании кода признака на выходе узла сравнения появится код:

Слайд 37

Описание слайда:

Пример (продолжение) Код 0110 указывает на то, что в 6-м разряде считанного хранимого кода (0110=6) обнаружена ошибка и его необходимо инвертировать Именно в этом разряде хранимого кода содержится информационный бит МЗ

Слайд 38

Описание слайда:

Формирование контрольного кода

Слайд 39

Описание слайда:

Выход схемы сравнения –вход корректора

Слайд 40

Описание слайда:

Слайд 41

Описание слайда:

Описанный метод получил название метода коррекции одиночных ошибок, а соответствующий код — корректирующего кода с исправлением одиночных ошибок (SEC-код — single-error-correcting code). Описанный метод получил название метода коррекции одиночных ошибок, а соответствующий код — корректирующего кода с исправлением одиночных ошибок (SEC-код — single-error-correcting code).

Слайд 42

Описание слайда:

Применение В современных полупроводниковых ЗУ распространена модификация метода формирования контрольного кода, которая позволяет исправлять одиночные ошибки и выявлять двойные Такой контрольный код обозначается аббревиатурой SEC-DED (single-error correction/double-error detection)

Слайд 43

Описание слайда:

Применение Использование корректирующих кодов повышает надежность работы ЗУ за счет их усложнения Если ЗУ состоит из модулей с однобитовой организацией, применение корректирующих кодов типа SEC-DED рассматривается как вполне адекватная мера обеспечения необходимой надежности

Слайд 44

Описание слайда:

Применение Например, в компьютерах семейства IBM используется 8-битовый корректирующий код типа SEC-DED при длине информационного слова оперативной памяти 64 бит В результате избыточность ОП по объему составляет примерно 12%

Теги Коррекция ошибок

Похожие презентации