ПРИСТРІЙ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ПОМИЛОК ДАНИХ, ЩО ПРЕДСТАВЛЕНІ У СИСТЕМІ ЗАЛИШКОВИХ КЛАСІВ

Пристрій для контролю помилок даних, що представлені у системі залишкових класів (СЗК), що містить вхідний регістр та елемент АБО, вихід якого є виходом пристрою, при цьому вхід пристрою підключено до входу вхідного регістру, що складається з n підрегістрів, де n - кількість основ mi СЗК, який відрізняється тим, що в пристрій введено інвертор вмісту першого підрегістру за найменшою m1 основою СЗК вхідного регістру та групу з n-1 суматорів вигляду , , до перших входів яких підключено виходи відповідних підрегістрів, перший вхід інвертора підключено до виходу першого підрегістру, другий вхід інвертора підключено до шини подачі значення першої m1 основи СЗК, вихід інвертора підключено до других входів суматорів групи, виходи яких, через елемент АБО, підключено до виходу пристрою.

Корисна модель належить до області автоматики та обчислювальної техніки і може бути використана для виявлення помилок даних комп'ютерних пристроїв, що функціонують у системі залишкових класів (СЗК). Відомий пристрій, що дозволяє контролювати помилки у СЗК [1]. Пристрій містить регістр числа у СЗК, схему перетворення числа з СЗК у двійкову позиційну систему числення (ПСЧ), пристрій контролю знаходження числа А у діапазоні [0,M). Сутність функціонування даного пристрою складається з послідовності наступних операцій. Число з СЗК переводиться в ПСЧ, і далі робиться порівняння даного числа із робочим діапазоном [0,M). Якщо числа А лежить у діапазоні [0,M), тоді система контролю робить висновок, що помилки нема, а якщо числа А не лежить у діапазоні [0, M), тоді робиться висновок, що є помилки в одному з лишків число . Недоліком аналогу є складність пристрою для контролю помилок даних, що представлено у СЗК. Відомий пристрій контролю помилок даних у СЗК [2]. Пристрій містить регістр числа у СЗК, блок нулевізації (БН), блок констант нулевізації (БКН), схему аналізу значення на нуль. Причому інформаційний вхід пристрою підключено до входу регістра, вихід якого та вихід БН підключено до першого входу БН. Виходи розрядів регістра підключено до відповідних входів БКН. Недоліком є складність пристрою для контролю помилок даних, що представлено у СЗК. Відомий пристрій для виявлення помилок у модулярній системі числення, що описано у патенті [3]. Пристрій містить регістр числа у СЗК, БКН, при цьому інформаційний вхід пристрою підключено до першого входу регістра, а керуючий вхід пристрою підключено до другого входу регістра. Недоліком є низька оперативність контролю помилок даних у СЗК. Відомий пристрій для контролю помилок даних у інформаційно-телекомунікаційній системі, що функціонує у класі лишків (КЛ), що описано у патенті [4]. Пристрій містить перший регістр числа у КЛ, БКН, суматор, групу суматорів і, при цьому, інформаційний вхід пристрою підключено до першого входу регістра, а керуючий вхід пристрою підключено до другого входу регістра, вихід якого підключено до першого входу суматора, до другого входу якого підключено вихід БКН, а вихід суматора підключено до перших входів суматорів групи, до других входів яких підключено відповідні шини подачі значень Недоліком складність пристрою для контролю помилок даних, що представлено у СЗК. Відомий є пристрій для контролю та корекції помилок даних у комп'ютерних пристроїв комутаційно-комунікаційного вузла телекомунікаційної мережі, що функціонують у класі лишків, що описано у патенті [5]. Пристрій містить перший і другий регістри, групи елементів I, групу елементів АБО, схеми порівняння та ін. Недоліком пристрою є складність пристрою для контролю помилок даних, що представлено у СЗК. Відомий пристрій для контролю даних у комп'ютерних пристроїв телекомунікаційної системи, що функціонують у класі лишків, що описано у патенті [6]. Пристрій містить перший і другий регістри, елемент І, блок констант нулевізації (БКН), суматор, групу суматорів, при цьому, інформаційний вхід пристрою підключено до першого входу першого регістра, а керуючий вхід пристрою підключено до другого входу першого регістра, вихід якого підключено до першого входу суматора, до другого входу якого підключено вихід БКН, а вихід суматора підключено до перших входів суматорів групи, вихід підрегістру за найменшою m1 основою КЛ першого регістру підключено до входу БКН, до других входів суматорів групи підключено відповідні шини подачі значень (де:), а виходи групи суматорів підключено до входів другого регістру, виходи якого підключено до входів елемента І, вихід якого є виходом пристрою. Недоліком аналогу є складність пристрою для контролю помилок даних, що представлено у СЗК. Як найближчий аналог обраний пристрій для контролю помилок даних, що представлено у СЗК. Пристрій представлено патентом [7]. Пристрій містить вхідний регістр, першу групу з n-1 суматорів, при цьому, вхід пристрою підключено до входу вхідного регістру. В пристрій введено другу групу з n-1 суматорів і елемент АБО, при цьому вихід підрегістру за найменшою m1 основою СЗК вхідного регістру, що складається з n підрегістрів (n – кількість основ mi СЗК), підключено до перших входів суматорів першої групи, до других входів яких підключено виходи відповідних суматорів , другої групи. До перших входів суматорів другої групи підключено відповідні підрегистри вхідного регістру, а до других входів суматорів другої групи підключено відповідні входи подачі значень основ mj, а виходи суматорів першої групи через елемент АБО підключено до виходу пристрою. Недолік найближчого аналога – складність пристрою для контролю помилок даних, що представлені у СЗК. Складність структури обумовлено кількістю елементів пристрою та складністю зв'язків між ними. В основу корисної моделі поставлена задача – спрощення структури пристрою для контролю помилок даних, що представлено у СЗК. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для контролю помилок даних, що представлено у системі залишкових класів (СЗК), містить вхідний регістр та елемент АБО, вихід якого є виходом пристрою, при цьому вхід пристрою підключено до входу вхідного регістру, що складається з n підрегістрів, да n - кількість основ mi СЗК. В пристрій введено інвертор вмісту першого підрегістру за найменшою m1 основою СЗК вхідного регістру та групу з n-1 суматорів вигляду , до перших входів яких підключено виходи відповідних підрегістрів, перший вхід інвертора підключено до виходу першого підрегістру, другий вхід інвертора підключено до шини подачі значення першої m1 основи СЗК, вихід інвертора підключено до других входів суматорів групи, виходи яких, через елемент АБО, підключено до виходу пристрою. Введення вказаних ознак дозволяє спростити структуру пристрою для контролю помилок даних, що представлено у СЗК, за рахунок виключення з структури найближчого аналога групи з (n-1)-го суматора виду , де , а також шляхом виключення зв’язків між суматорами. У запропонованій корисній моделі (пристрою) використовується СЗК з n взаємно попарно непростими основами mi. В цьому випадку кількість кодових слів дорівнює значенню найменшого загального кратного (НЗК) усіх основ СЗК. У СЗК з взаємно попарно непростими основами, критерієм, що дозволяє виявляти помилки даних (виявляти належність числа до кодових слів), є те, що для довільної пари основ mi та mj повинна виконуватись умова , де значення mij є найбільший загальний дільник основ mi та mj. Таким чином, ознакою того, що число немає помилки є виконання умови . Якщо ця умова не виконується, то рахується, що є помилка (число не є правильним). При розробці структури корисної моделі використовується наступне співвідношення . На фіг. 1 представлена блок-схема пристрою для виявлення помилок даних, що представлено у системі залишкових класів, де: 1 – елемент АБО; 2 – вихід пристрою (вихід ознаки виявлення помилок даних); 3 – вхід пристрою; 4 – вхідний регістр даних ; 51–5n–1 – група з (n-1)-го суматорів вигляду ; 6 – інвертор за модулем m1; 7 – шина подачі значення m1. Вхід 3 пристрою підключено до входу вхідного 4 регістру. До перших входів суматорів 51 – 5n–1 групи підключено відповідні виходи підрегістрів вхідного регістру 4. Перший вхід інвертора 6 підключено до виходу першого підрегістру регістра 4, а другий вхід інвертора 6 підключено до шини 7 подачі значення першої (найменьшої) m1 основи СЗК. Вихід інвертора 6 підключено до других входів суматорів 51–5n–1 групи, виходи яких, через елемент АБО 1, підключено до виходу 2 пристрою. Пристрій для контроля помилок даних, що представлено у системі залишкових класів (див. фіг. 1), працює наступним чином. На вхід 3 у вхідний регістр 4 надходить число , що контролюється у СЗК, яке представлено за основами m1,m2,…,mi,… mn. З виходу першого підрегістру регістру 4 значення a1 першого лишку СЗК надходить до першого входу інвертора 6, до другого входу якого, за шиною 7, надходить значення m1 першої (найменшої) основи СЗК. Значення підрегістрів регістра 4 надходять на перші входи відповідних суматорів 51–5n–1 групи, до других входів яких, з виходу інвертора 6, надходить значення . З виходів суматорів 51–5n–1 групи значення надходять до входу елемента АБО 1. Якщо у помилки нема, тоді на виході 2 пристрою сигнал відсутній, тобто всі значення . Якщо у виявлена помилка, тоді на виході 2 пристрою присутній сигнал, тобто . Розглянемо приклади контролю помилок даних у СЗК, що задана основами m1=4, m2=6, та m3=12. Кількість кодових слів дорівнює значенню M=12. При цьому m12=[4,6]=2 та m13=[4,12]=4, де значення m1i є найбільший загальний дільник двох основ m1 та mi=(i=2,3) СЗК (див. фіг. 2 та фіг. 3). Приклад 1. Нехай задано число у СЗК. Провести контроль даних. На виході інвертора 6 маємо значення . На виході першого 51 суматора групи маємо значення , а на виході другого 52 суматора групи маємо значення . Таким чином, на виході 2 елемента АБО 1 пристрою відсутній сигнал. Висновок: у числі помилки нема (число А не спотворено). Приклад 2. Нехай задано теж саме число у СЗК. Та нехай буде спотворено число за другим лишком, наприклад, a2+011=100+011=111. Провести контроль даних у СЗК. На виході інвертора 6 маємо значення . На виході першого 51 суматора групи маємо значення , а на виході другого 52 суматора групи маємо значення . Таким чином, на виході 2 елемента АБО 1 пристрою відсутній сигнал. Висновок: у числі є помилка (число спотворено). Таким чином, корисна модель, що представлена, дозволяє суттєво спростити структуру пристрою для контролю помилок даних, що представлено у СЗК. Спрощення корисної моделі досягається за рахунок виключення зі структури пристрою для контролю помилок даних групи суматорів за модулем та скорочення кількості їх зв'язків, без зниження інших технічних можливостей пристрою. Це обумовлено застосуванням для контролю помилок даних властивостей непозиційної системи числення у СЗК з взаємно не простими основами. Приведено приклади контролю даних у СЗК. Зі зростанням кількості та величин модулів СЗК ефективність застосування пристрою для контролю помилок даних зростає. Джерела інформації; 1. Data processing in the system of residual classes / V. Krasnobayev, A. Kuznetsov, A. Yanko, S. Koshman, A. Zamula and T. Kuznetsova // Monograph. ASC Academic Publishing, Minden, Nevada, USA, 2019, 208 p. ISBN: 978-0-9989826-6-3 (Hardback), ISBN: 978-0-9989826-7-0 (Ebook). 2. Method for the control verification of digital information, represented in a residue number system / Yanko A., Krasnobayev V., Tur S. // Advanced Information Systems. 2020. Vol. 4, No. 2. ISSN2522-9052. – P. 149-156. https://doi.org/10.20998/2522-9052.2020.2.22 3. Пристрій для виявлення помилок у модулярній системі числення: пат. 49054, Україна: G06F 11/08. № u200912062. Заявл. 24.11.2009; опубл. 12.04.2010, Бюл. № 7. 5 с. URL: https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/261262/ 4. Пристрій для контролю помилок даних у інформаційно-телекомунікаційній системі, що функціонує у класі лишків: пат. 73375, Україна: G06F 11/08. № u201201854. Заявл. 20.02.2012; опубл. 25.09.2012, Бюл. № 18. 8 с. URL: https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/627752/ 5. Пристрій для контролю та корекції помилок даних комп'ютерних пристроїв комутаційно-комунікаційного вузла телекомунікаційної мережі, що функціонують у класі лишків: пат. 105436, Україна: G06F 11/08 (2006.01), G06F 11/00, G06F 7/72 (2006.01), G06F 7/00. № а201300476. Заявл. 14.01.2013; опубл. 12.05.2014, Бюл. № 9. 11 с. URL: https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1017755/ 6. Пристрій для контролю даних комп'ютерних пристроїв телекомунікаційної системи, що фукціонують у класі лишків: пат. 79673, Україна: G06F 11/08 (2006.01). № u201213145. Заявл. 19.11.2012; опубл. 25.04.2013, Бюл. № 8. 9 с. URL: https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1141567/ 7. Пристрій для контролю помилок даних, що представлено у системі залишкових класів: пат. 158868, Україна: G06F 11/08 (2006.01). № u202404940. Заявл. 16.10.2024; опубл. 26.03.2025, Бюл. № 13. 5 с. https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1847628/