23.2. ЗАЩИТА ДАННЫХ

При передаче или хранении данных нельзя полностью исключить возможность появления ошибок.

Рис. 23.3. Передача данных в ЭСЛ-устройстве по скрученной проводной линии с симметричным управлением.

Поэтому часто используют методы передачи, при которых фиксируется возникновение ошибок. Для этой цели к информационным разрядам добавляется один или более контрольных разрядов. Чем больше вводится контрольных разрядов, тем больше ошибок можно определить или даже исправить.

23.2.1. КОНТРОЛЬНЫЙ РАЗРЯД ПРОВЕРКИ НА ЧЕТНОСТЬ

Простейший способ распознавания ошибок заключается в передаче разряда проверки на четность При этом из информационных разрядов образуются

Рис. 23.4. Передача данных между схемами, находящимися под различными потенциалами. (Пригоден, например, оптрон фирмы

Рис. 23.5. Передача данных при проверке на четность (для 8-разрядного слова).

слова, которые передаются или параллельно, или последовательно. Сигнал четности можно сформировать двумя способами. При проверке на четность в дополнительный разряд четности записывается нуль, если число единиц в информационном слове четное. Если оно нечетное, то в контрольном разряде записывается единица. При этом общее количество передаваемых единиц в информационном слове, включая контрольный разряд, всегда оказывается четным. При проверке на нечетность картина обратная.

На принимающей стороне контрольный разряд вычисляется тем же способом для информационных разрядов слова и сравнивается с переданным контрольным разрядом. При несовпадении фиксируется ошибка передачи. При таком способе может быть обнаружена каждая единичная ошибка. Однако исправление ее невозможно, так как неправильный бит нельзя локализовать. Если нарушено несколько разрядов, то можно обнаружить лишь нечетное число ошибок.

Блок-схема для защиты данных с помощью проверки на четность представлена на рис. 23.5. Сравнение переданного контрольного разряда с вычисленным на приемной стороне производится с помощью элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Если они различаются, вырабатывается сигнал ошибки

Реализация генератора разряда четности при проверке на четность представлена на рис. 23.6. Благодаря использованию элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ требуемый сигнал вырабатывается, если число единиц в информационном слове нечетное. Такие генераторы разряда четности изготовляются в интегральном виде:

Так как последовательность соединения элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ произвольная, число входов можно увеличить, объединив несколько генераторов разряда четности.

Рис. 23.6. Генератор разрядов четности при проверке на четность (на восемь входов).

Переход к проверке на нечетность можно осуществить посредством инвертирования выходных сигналов или совсем просто подачей логической «1» на дополнительный вход. Внешний вентиль ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, показанный на рис. 23.5, при сравнении переданных разрядов четности с вычисленными на приемной стороне может быть введен в генератор разряда четности посредством подачи на дополнительный вход.

Помехоустойчивое кодирование имеет значение не только при передаче данных, но и особенно при их хранении

Рис. 23.7. ЗУ с проверкой на четность. (Пример для 8-разрядного слова.)

Отличие состоит в том, что в последнем случае передатчик и приемник идентичны. Поэтому можно исключить один из двух генераторов разряда четности. Для того чтобы иметь возможность сравнить при операции считывания ожидаемое и фактическое значения разряда четности, линию разряда четности разделяют с помощью элемента с тремя устойчивыми состояниями, как показано на рис. 23.7.