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DE2134529A1 - PROCEDURE FOR ERROR DETECTION AND CORRECTION IN INFORMATION WORDS READ OUT FROM THE MEMORY OF A PROGRAM-CONTROLLED DATA PROCESSING SYSTEM - Google Patents

PROCEDURE FOR ERROR DETECTION AND CORRECTION IN INFORMATION WORDS READ OUT FROM THE MEMORY OF A PROGRAM-CONTROLLED DATA PROCESSING SYSTEM

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Publication number
DE2134529A1
DE2134529A1 DE19712134529 DE2134529A DE2134529A1 DE 2134529 A1 DE2134529 A1 DE 2134529A1 DE 19712134529 DE19712134529 DE 19712134529 DE 2134529 A DE2134529 A DE 2134529A DE 2134529 A1 DE2134529 A1 DE 2134529A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
errors
error
correction circuit
bits
bit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19712134529
Other languages
German (de)
Inventor
Volkmar Dipl Ing Goetze
Helmut Peter Dipl Ing Dr Louis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IBM Deutschland GmbH
Original Assignee
IBM Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IBM Deutschland GmbH filed Critical IBM Deutschland GmbH
Priority to DE19712134529 priority Critical patent/DE2134529A1/en
Priority to JP6414072A priority patent/JPS5428056B1/ja
Priority to FR7225776A priority patent/FR2146081A5/fr
Priority to GB3215872A priority patent/GB1402613A/en
Publication of DE2134529A1 publication Critical patent/DE2134529A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/08Error detection or correction by redundancy in data representation, e.g. by using checking codes
    • G06F11/10Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's
    • G06F11/1008Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's in individual solid state devices
    • G06F11/1044Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's in individual solid state devices with specific ECC/EDC distribution
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/04Detection or location of defective memory elements, e.g. cell constructio details, timing of test signals
    • G11C29/08Functional testing, e.g. testing during refresh, power-on self testing [POST] or distributed testing
    • G11C29/12Built-in arrangements for testing, e.g. built-in self testing [BIST] or interconnection details
    • G11C29/44Indication or identification of errors, e.g. for repair

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  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
  • Detection And Correction Of Errors (AREA)

Description

Böblingen, den 29. Juni 1971 ne-szBoeblingen, June 29, 1971 ne-sz

Amtliches Aktenzeichen: NeuanmeldungOfficial file number: New registration

Aktenzeichen der Anmelderin: Docket GE 970 007; GE 869 163Applicant's file number: Docket GE 970 007; GE 869 163

Verfahren zur Fehlererkennung und -korrektur in aus dem Speicher einer programmgesteuerten Datenverarbeitungsanlage ausgelesenen InformationswörternMethod for error detection and correction in read out from the memory of a program-controlled data processing system Information words

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fehlererkennung und -korrektur in aus dem Speicher einer programmgesteuerten Datenverarbeitungsanlage ausgelesenen Informationswörtern aus η Bits, von denen k Prüfbits sind, die die Korrektur von t Fehlern und das Erkennen von t + 1 Fehlern ermöglichen.The invention relates to a method for error detection and correction in the memory of a program-controlled data processing system read out information words from η bits, of which k are check bits that correct the correction of t errors and enable the detection of t + 1 errors.

Die in modernen programmgesteuerten Datenverarbeitungsanlagen eingesetzten Halbleiterspeicher weisen zwar die erforderlichen kurzen Zugriffszeiten auf, sie sind jedoch nicht so betriebssicher wie die langsamer arbeitenden Magnetkernspeicher. Deshalb muß dafür gesorgt werden, daß Fehler von einer Fehlererkennungs- und -korrekturschaltung automatisch korrigiert werden. Dazu werden die zu speichernden Informationswörter in einen fehlerkorrigierenden Code umgesetzt. Das Umsetzen geschieht in der Weise, daß aus den zu speichernden Datenbits nach bestimmten Regeln Prüfbits abgeleitet werden, die zusammen mit den Datenbits gespeichert werden. Beim Auslesen eines so gegen Fehler gesicherten Wortes werden die Prufbits erneut aus den DatenbitsThe semiconductor memories used in modern program-controlled data processing systems have the necessary short access times, but they are not as reliable as the slower working magnetic core memory. That's why it must be ensured that errors are automatically corrected by an error detection and correction circuit. For this purpose, the information words to be stored are converted into an error-correcting code. The implementation takes place in the way that check bits are derived from the data bits to be stored according to certain rules, which together with the data bits get saved. When reading out a word secured against errors in this way, the test bits are again extracted from the data bits

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abgeleitet und mit den ausgelesenen Prüfbits verglichen. Die bei dem Vergleich erhaltenen Signale, die als Syndrome bezeichnet werden, werden zur Lokalisierung des fehlerhaften Bits von einer Decodierschaltung ausgewertet, die die Korrektur des fehlerhaften Bits durch Invertieren (in einer Datenbit-Modifizierschaltung) bewirkt.derived and compared with the read out check bits. The at Signals obtained from the comparison, called syndromes, are used to locate the erroneous bit of a Decoding circuit evaluated, which corrects the erroneous bit by inverting it (in a data bit modifying circuit) causes.

Je mehr Datenbits ein Informationswort enthält und je mehr Fehler selbsttätig korrigierbar sein sollen, umso mehr Prüfbits müssen dem Wort für die Zwecke der Fehlerkorrektur hinzugefügt werden. Der für das Speichern der Prüfbits benötigte Speicherplatz stellt einen merklichen Mehraufwand dar, mit dem die selbsttätige Fehlerkorrektur erkauft werden muß. Aus Kostengründen versucht man, ihn möglichst gering zu halten. Daher setzt man zweckmäßig die Informationsworte in einen Code um, der die selbsttätige Korrektur eines Einzelfehlers und das Erkennen eines Doppelfehlers gestattet. Das umsetzen in einen Code, der auch Doppelfehler zu korrigieren gestattet, scheidet wegen der dafür erforderlichen weiteren Prüfbits in der Praxis gewöhnlich aus.The more data bits an information word contains and the more errors should be automatically correctable, the more check bits must be added to the word for error correction purposes. The amount of memory required to store the check bits represents a noticeable additional effort with which the automatic error correction has to be bought. For cost reasons one tries to keep it as low as possible. It is therefore advisable to convert the information words into a code, which allows the automatic correction of a single error and the detection of a double error. Put that into one Code, which also allows double errors to be corrected, differs in practice because of the additional check bits required for this usually off.

Bei monolithischen Halbleiterspeichern treten zwei Arten von Fehlern auf. Zu der ersten gehören die permanenten Fehler, d. h. Fehler, die durch ständig defekte Speicherelemente verursacht sind. Diese Fehler sind daher reproduzierbar. Die zweite Fehlerart bilden die sog. sporadischen Fehler. So bezeichnet man Fehler, deren Ursache nur kurzzeitig, z. B. in Form· eines Störimpulses , während eines Schreib- oder Lesevorganges vorhanden ist und dann wieder verschwindet. Daher sind sporadische Fehler, bei denen man zwischen sporadischen Schreib- und Lesefehlern unterscheidet, nicht reproduzierbar.There are two types of monolithic semiconductor memories Errors on. The first are permanent errors; H. Errors caused by constantly defective storage elements are. These errors can therefore be reproduced. The second type of error form the so-called sporadic errors. This is the term used to describe errors whose cause only lasts for a short time, e.g. B. in the form of a glitch , is present during a write or read process and then disappears again. Therefore, sporadic errors are in which a distinction is made between sporadic write and read errors, not reproducible.

Aufgrund der Möglichkeit sporadischer Fehler wächst bei monolithischen Speichern die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Doppelfehlern. Wird beim Auslesen eines Wortes ein solcher Doppelfehler angezeigt, so muß die DatenverarbeitungsanlageDue to the possibility of sporadic failure grows with monolithic Save the likelihood of double faults occurring. Becomes one when reading out a word If double errors are displayed, the data processing system must

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■" 3 mm ■ " 3 mm

gestoppt werden. Es muß der Wartungstechniker gerufen werden, der mit Hilfe von Testprogrammen den Doppelfehler, dessen Vorhandensein ja nur angezeigt, wird, lokalisieren und durch Austausch etwaiger Bauelemente beseitigen muß.being stopped. The maintenance technician must be called with the help of test programs the double fault, its presence yes only indicated, it is localized and has to be eliminated by exchanging any components.

Nachteilig ist dabei, daß die Datenverarbeitungsanalge bis zum Eintreffen des Wartungstechnikers stillsteht.The disadvantage here is that the data processing system up to The arrival of the maintenance technician stands still.

Untersuchungen haben gezeigt, daß Doppelfehler sehr häufig aus einer Kombination eines permanenten Fehlers mit einem sporadischen bestehen. Ist ein Speicher so organisiert, daß jedes Bit eines Wortes sich auf einem eigenen Halbleiterplättchen befindet, so ist die Wahrscheinlichkeit dafür, daß ein Doppelfehler durch zwei sporadische Schreibfehler verursacht wurde, vernachlässigbar gering. Studies have shown that double faults are very often the result of a combination of a permanent fault with a sporadic one exist. If a memory is organized in such a way that each bit of a word is on its own semiconductor chip, the probability that a double error was caused by two sporadic writing errors is negligibly small.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Stillstand einer Datenverarbeitungsanlage bei Auftreten eines aufgrund der Codeeigenschaften zwar noch erkennbaren, aber nicht mehr korrigierbaren Mehrfachfehlers zu vermeiden. Die genannte Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Fehlererkennung und -korrektur in aus dem Speicher einer programmgesteuerten Datenverarbeitungsanlage ausgelesenen Informationswörtern aus η Bits, von denen k Prüfbits sind, die die Korrektur von t Fehlern und das Erkennen von t + 1 Fehlern ermöglichen, gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Korrektur von t + 1 Fehlern, von denen mindestens einer ein sogenannter permanenter Fehler ist, d. h. einer, dessen Ursache ein permanent fehlerhaftes Speicherelement ist, zunächst der bzw. die permanenten Fehler in einem besonderen Prüfverfahren des Speicherplatzes, bei dessen Auslesen der aufgrund der Codeeigenschaften unkorrigierbare Mehrfachfehler festgestellt wurde, lokalisiert und korrigiert werden und das dadurch erhaltene Informationswort anschließend nach Durchlaufen einer bekannten Fehlerkorrekturschaltung zur Verarbeitungseinheit übertragen wird.The invention is based on the object of preventing a data processing system from coming to a standstill when a due to the code properties to avoid recognizable, but no longer correctable multiple errors. The said task will by a method for error detection and correction in from the memory of a program-controlled data processing system read information words from η bits, of which k check bits which enable the correction of t errors and the detection of t + 1 errors, solved, which is characterized by is that to correct t + 1 errors, at least one of which is a so-called permanent error, i. H. one, whose The cause is a permanently defective storage element, first of all the permanent error or errors in a special test procedure of the memory location, when reading it out, the multiple errors that were uncorrectable due to the code properties were found was localized and corrected and the information word thus obtained after passing through a known error correction circuit is transmitted to the processing unit.

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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird nach dem Anzeigen von t + 1 durch die Fehlerkorrekturschaltung aufgrund der Codeeigenschaften nicht mehr korrigierbaren Fehlern der ausgewählte Speicherplatz zur Elimination von sog. sporadischen Lesefehlern, d. h. von Fehlern, deren Ursache nur kurzzeitig während eines Lesevorganges vorhanden ist und die daher nicht reproduzierbar sind, erneut ausgelesen.According to a further feature of the invention, after t + 1 has been indicated by the error correction circuit, due to the code properties no longer correctable errors the selected storage space to eliminate so-called sporadic read errors, d. H. of errors, the cause of which is only briefly present during a reading process and which are therefore not reproducible are read out again.

Das besondere Prüfverfahren zur Lokalisierung und Korrektur der permanenten unter den t + 1 Fehlern besteht aus folgenden Schritten: The special test procedure for the localization and correction of the permanent under the t + 1 errors consists of the following steps:

a) dem Prüfbitgenerator der Fehlerkorrekturschaltung wird ein aus n-k Bits bestehendes Datenmuster zugeführt, bei dem das erste Bit den Binärwert "1", die übrigen Bits den Binärwert "0" besitzen;a) a data pattern consisting of n-k bits is fed to the check bit generator of the error correction circuit, at in which the first bit has the binary value "1" and the remaining bits have the binary value "0";

b) in diesem Datenmuster werden in bekannter Weise die Prüfbits errechnet, mit dem Datenmuster in dem fehlerhaften Speicherplatz gespeichert, wieder ausgelesen und der Fehlerkorrekturschaltung zugeführt, die aus dem ausgelesenen Datenmuster Prüfbits ableitet, mit den gespeicherten vergleicht und ein Signal liefert, das entweder korrigierbare oder unkorrigierbare Fehler oder Fehlerfreiheit anzeigt;b) In this data pattern, the check bits are calculated in a known manner, with the data pattern in the faulty one Storage space is stored, read out again and fed to the error correction circuit, which consists of derives test bits from the read out data pattern, compares them with the stored ones and delivers a signal, that indicates either correctable or uncorrectable errors or freedom from errors;

c) das korrigierbare Fehler anzeigende Signal wird einem Zähler und dem Serien-Eingang eines n-k stufigen Schieberegisters zugeführt, dessen Inhalt nach jedem zugeführten Signal um eine Stufe verschoben wird;c) the signal indicating the correctable error is sent to a counter and the series input of an n-k stage shift register supplied, the content of which is shifted by one level after each supplied signal;

d) dem Prüfbitgenerator wird jetzt ein weiteres Datenmuster zugeführt, bei dem der Binärwert "1" gegenüber dem vorhergehenden Datenmuster um eine Stelle verschoben ist;d) the check bit generator now receives a further data pattern supplied, in which the binary value "1" is shifted by one place compared to the previous data pattern is;

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e) die Schritte b bis d werden so oft wiederholt, bis jedem Datenbit-Speicherelement des ausgewählten Speicherplatzes einmal der Binärwert "1" angeboten wurde;e) steps b to d are repeated until each data bit memory element of the selected memory location once the binary value "1" was offered;

f) nach dem n-k Ausgangssignal der Fehlerkorrekturschaltung wird der Zählerstand des Zählers und/oder der Inhalt des Schieberegisters zur Fehlerlokalisierung und -korrektur ausgewertet.f) according to the n-k output signal of the error correction circuit the counter reading of the counter and / or the content of the shift register is used to localize the error and correction evaluated.

Im folgenden wird das Verfahren gemäß der Erfindung zusammen mit der Beschreibung einer als Ausführungsbeispiel dienenden Schaltung zur Durchführung des Verfahrens in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Von diesen zeigt:In the following, the method according to the invention is explained together with the description of an exemplary embodiment Circuit for carrying out the method explained in more detail in conjunction with the drawings. Of these shows:

Fig. 1 das Blockschaltbild einer Schaltung zur Durchv führung des Verfahrens gemäß der Erfindung,Fig. 1 is a block diagram of a circuit for performing v out the method according to the invention,

Fig. 2 eine genauere Darstellung der zusätzlichenFig. 2 shows a more detailed representation of the additional

Korrekturschaltung und der Schaltungen zur Abfrage der Zählerstände und des Inhalts des Schieberegisters nach Fig. 1,Correction circuit and the circuits for querying the counter readings and the content of the Shift register according to FIG. 1,

Fig. 3 eine Codetabelle für einen die selbsttätigeFig. 3 is a code table for an automatic

Korrektur von Einzelfehlern und das Erkennen von unkorrigierbaren Doppelfehlern ermöglichenden modifizierten 22/16 Bit Hamming-Code,Correction of single errors and the recognition of uncorrectable double errors modified 22/16 bit Hamming code,

Fign. 4 bis 8 Tabellen der von der FehlerkorrekturschaltungFigs. 4 to 8 tables of the error correction circuit

bei der Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung erzeugten Signale über das Vorliegen von Einzel- und Doppelfehlern sowie Fehlerfreiheit für verschiedene Arten von Doppelfehlern.when carrying out the method according to the invention generated signals about the presence of single and double defects as well as freedom from defects for different types of double defects.

Für die Beschreibung der Erfindung wird beispielsweise davon ausgegangen, daß ein Speicherplatz 22 Bitstellen umfaßt. Die Bitstellen D 1 bis D 16 dienen der Aufnahme von Datenbits undFor the description of the invention it is assumed, for example, that a memory location comprises 22 bit positions. the Bit positions D 1 to D 16 are used to receive data bits and

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die restlichen sechs Bitstellen P 1 bis P 6 der Speicherung von Prüfbits, die die Korrektur von Einzelfehlern und die Erkennung von Doppelfehlern ermöglichen.the remaining six bit positions P 1 to P 6 store check bits, correct individual errors and identify them of double faults.

In Fig. 1 ist das Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dargestellt. Die Ausgänge eines Halbleiterspeichers 1 sind einmal mit dem der Fehlerkorrekturschaltung FKS 3 zugeordneten 22-stufigen Register FKS und zum anderen mit einem ebenfalls 22-stufigen Hilfsregister HR 4 verbunden. Die Ausgänge des Hilfsregisters 4 führen an eine aus 22 EXKLUSIV ODER-Gliedern bestehende Korrekturschaltung KS 5,In Fig. 1 is the block diagram of an arrangement for implementation of the method according to the invention. The outputs of a semiconductor memory 1 are identical to that of the error correction circuit FKS 3 associated 22-stage register FKS and on the other hand with an also 22-stage auxiliary register HR 4 connected. The outputs of the auxiliary register 4 lead to one Correction circuit KS 5 consisting of 22 EXCLUSIVE OR gates,

™ deren jeweils zweite Eingänge mit später noch näher beschriebenen Steuerleitungen 6 verbunden sind. Die Ausgänge der Korrekturschaltung KS 5 sind über einen VieIfach-Umschalter U 7 mit zwei Schalterstellungen B und C in dessen Schalterstellung B mit der ' Fehlerkorrekturschaltung FKS 3 verbindbar. In der Schalterstellung B des Vielfach-Umschalters U 7 werden die Ausgänge des Registers FKS 2 mit der Fehlerkorrekturschaltung FKS 3 verbunden. Außer den_ Ausgängen für die korrigierten Daten weist die Fehlerkorrekturschaltung 3 noch einen Ausgang EF auf, an dem ein Signal EF bei Vorliegen eines Einzelfehlers auftritt. Der Ausgang EF der Fehlerkorrekturschaltung FKS 3 ist mit einem Zähler Z 9 und dem Serien-Eingang eines 16-stufigen Schieberegisters SR 10 verbunden. Die jeweils acht Ausgangsleitungen derjenigen Bitstellen, die laut der Codetabelle nach Fig. 3 einem Prüfbit P zugeordnet sind, führen an die im einzelnen nicht näher dargestellten Adressierschaltungen eines dem betreffenden Prüfbit zugeordneten Festwertspeichers FWS 11 bis FWS 17. Der Ausgang jedes Festwertspeichers FWS ist mit dem zweiten Eingang des dem betreffenden Prüfbit P zugeordneten EXKLUSIV ODER-Gliedes der in Fig. 2 genauer dargestellten Korrekturschaltung KS 5 verbunden. Wie diese Figur zeigt, sind außerdem die beiden Ausgänge jeder Stufe des Schieberegisters SR 10 über je eine UND-Schaltung 18 bzw. 19, deren Ausgänge an ein ODER-Glied 20 führen, dessen Ausgänge mit den zweiten Eingängen der den Datenbits D 1 bis D 16 zugeordneten EXKLUSIV ODER-Gliedern der Korrekturschaltung KS 5™ whose second inputs are described in more detail later Control lines 6 are connected. The outputs of the correction circuit KS 5 are via a multiple switch U 7 with two Switch positions B and C in its switch position B can be connected to the 'error correction circuit FKS 3'. In the switch position B of the multiple switch U 7, the outputs of the register FKS 2 are connected to the error correction circuit FKS 3. In addition to the_ outputs for the corrected data, the error correction circuit 3 also has an output EF at which a signal EF occurs in the event of a single error. The exit EF of the error correction circuit FKS 3 is equipped with a counter Z 9 and the series input of a 16-stage shift register SR 10 connected. The eight output lines of those Bit positions which, according to the code table according to FIG. 3, are assigned to a check bit P lead to those which are not shown in detail Addressing circuits of a read-only memory FWS 11 to FWS 17 assigned to the relevant test bit. The output of each Read-only memory FWS is connected to the second input of the EXCLUSIVE OR element of the in Correction circuit KS 5, shown in greater detail, is connected to FIG. Also, as this figure shows, the two outputs are each Stage of the shift register SR 10 via an AND circuit 18 or 19, the outputs of which lead to an OR gate 20, the outputs with the second inputs of the EXCLUSIVE OR gates of the correction circuit KS 5 assigned to the data bits D 1 to D 16

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verbunden sind. Die zweiten Eingänge der mit den regulären Ausgängen der Schieberegisterstufen D 1 bis D 16 verbundenen UND-Glieder 19 sind mit dem Ausgang eines ODER-Gliedes 21 verbunden, das dann einen Ausgangsimpuls abgibt, wenn der die Anzahl der Einzelfehler zählende Zähler Z 9 entweder den Zählerstand 1 oder 2 erreicht hat.are connected. The second inputs are the ones with the regular outputs the AND elements 19 connected to the shift register stages D 1 to D 16 are connected to the output of an OR element 21, which then emits an output pulse when the number of individual errors counting counter Z 9 either the counter reading 1 or 2 has reached.

Die zweiten Eingänge der mit den komplementären Ausgängen der Schieberegisterstufen D 1 bis D 16 verbundenen UND-Glieder 18 sind alle an ein ODER-Glied 24 angeschlossen, dessen erster Eingang mit einem UND-Glied 25 verbunden ist, das dann einen Ausgangsimpuls abgibt, wenn der Zähler Z 9 den Zählerstand 14 aufweist. Der zweite Eingang des ODER-Gliedes 24 ist mit einem UND-Glied 26 verbunden, das einen Ausgangsimpuls abgibt, wenn der Zähler Z 9 den Zählerstand 15 erreicht.The second inputs of the AND elements 18 connected to the complementary outputs of the shift register stages D 1 to D 16 are all connected to an OR gate 24, the first input of which is connected to an AND gate 25, which then has a Emits an output pulse when the counter Z 9 has the count 14. The second input of the OR gate 24 is with one AND gate 26 connected, which emits an output pulse when the counter Z 9 reaches the count 15.

Die Bedeutung der Zählerstände wird später erklärt. Festgestellt werden sie mit Hilfe der an die Ausgänge des Zählers Z 9 angeschlossenen UND-Glieder 22 (Zählerstand 1), 23 (Zählerstand 2) sowie 25 (Zählerstand 14) und 26 (Zählerstand 15).The meaning of the counter readings will be explained later. They are determined with the help of the connected to the outputs of the counter Z 9 AND elements 22 (counter reading 1), 23 (counter reading 2) as well as 25 (counter reading 14) and 26 (counter reading 15).

Wenn beim Auslesen einer Adresse A die Fehlerkorrekturschaltung das Vorliegen eines Doppelfehlers anzeigt, so sind die folgenden Ursachen für die Doppelfehler denkbar:If, when reading out an address A, the error correction circuit indicates the presence of a double fault, the following causes for the double fault are conceivable:

1) Der Speicherplatz A weist zwei permanent defekte Speichere lernen te au f j 1) The storage space A has te learn two permanent defective Save au f j

2) der Speicherplatz A weist ein permanent defektes Speicherelement auf, das den ersten Fehler des Doppelfehlers verursacht, weil es nur noch einen, nicht jedoch den gewünschten Binärwert speichern kann, der zweite Fehler ist ein sporadischer Schreibfehler; 2) the memory location A has a permanently defective memory element, which causes the first error of the double error because it can only store one, but not the desired binary value, the second error is a sporadic write error;

3) der Speicherplatz A weist, wie unter 2), ein permanent defektes Speicherelement auf, das den ersten Fehler des Doppelfehlers3) The memory location A has, as under 2), a permanently defective one Storage element showing the first failure of the double failure

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- 8 verursacht, der zweite Fehler ist ein sporadischer Lesefehler;- 8 caused, the second error is a sporadic read error;

4)1 die Anzeige eines Doppelfehlers ist verursacht durch einen während des Einschreibens des Wortes vorhandenen sporadischen Schreibfehler und einen beim Auslesen auftretenden sporadischen Lesefehler;.4) 1 the display of a double fault is caused by a sporadic typing errors present during the writing of the word and one sporadic typing error occurring during reading Read error ;.

5) die Anzeige des Doppelfehlers ist durch zwei sporadische Lesefehler verursacht;5) the display of the double error is caused by two sporadic read errors;

6) die Anzeige des Doppelfehlers ist durch zwei sporadische Schreibfehler verursacht.6) the display of the double error is caused by two sporadic writing errors.

Um den Einfluß sporadischer Lesefehler auf die Anzeige eines Doppelfehlers zu eliminieren, wird nach einer solchen Anzeige der angewählte Speicherplatz erneut ausgelesen. Damit entfällt in den vorher genannten Fällen 3, 4 und 5 der Doppelfehler und der noch vorhandene Einzelfehler wird in bekannter Weise selbsttätig durch die Fehlerkorrekturschaltung korrigiert.In order to eliminate the influence of sporadic reading errors on the display of a double error, after such a display the selected memory location is read out again. This means that in the aforementioned cases 3, 4 and 5, the double error and do not apply the still existing individual error is automatically corrected in a known manner by the error correction circuit.

In den Fällen 1, 2 und 6 ist auch nach dem erneuten Auslesen des Speicherplatzes A noch eine Doppelfehleranzeige vorhanden. Es wurde früher bereits erwähnt, daß die Wahrscheinlichkeit für das gleichzeitige Auftreten zweier sporadischer Schreibfehler in einem Wort vernachlässigbar gering ist. Somit kann der Fall 6 außer Betracht bleiben. Es bleiben somit praktisch nur die Fälle 1 und 2 als diejenigen übrig, die auch nach dem erneuten Auslesen des Speicherplatzes A noch eine Doppelfehleranzeige aufweisen. Diesen Fällen ist gemeinsam, daß mindestens ein Fehler des Doppelfehlers ein permanenter ist.In cases 1, 2 and 6 it is also after reading out again of storage location A still has a double error display. It was mentioned earlier that the probability of the simultaneous occurrence of two sporadic typographical errors in one word is negligible. Thus, the case can 6 remain out of consideration. Practically only cases 1 and 2 remain as those that also exist after the renewed Reading of the memory location A still show a double error display. What these cases have in common is that at least a double fault fault is a permanent one.

Erfindungsgemäß wird nun zuerst der bzw. der eine permanente Fehler mit Hilfe eines besonderen Prüfverfahrens, bei dem eine Folge spezieller Datenmuster verwendet wird, lokalisiert und korrigiert und der dann noch vorhandene Einzelfehler in bekann-According to the invention, the one or more permanent faults with the aid of a special test method in which one Sequence of special data patterns is used, localized and corrected and the then still existing individual errors in known

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ter Weise durch die Fehlerkorrekturschaltung selbsttätig korrigiert. ter way automatically corrected by the error correction circuit.

Ist auch nach dem zweiten Auslesen eines Speicherplatzes A noch eine Doppelfehleranzeige vorhanden, so führt die Zentraleinheit der Datenverarbeitungsanlage zur Lokalisierung der fehlerhaften Bits das nachfolgend beschriebene Prüfverfahren mit dem Speicherplatz durch: In dem gewählten Beispiel, bei dem das ausgelesene Wort 16 Datenbits enthält, besteht das Prüfverfahren aus 16 Schritten. In Schritt 1 wird dem in der Fehlerkorrekturschaltung enthaltenen Prüfbitgenerator von der Zentraleinheit ein erstes, aus 16 Bits D 1 bis D 16 bestehendes Datenmuster zugeführt, in dem das Bit D 1 den Binärwert "I" und die übrigen Bits D 2 bis D 15 den Binärwert "0" besitzen. Zusammen mit den vom Prüfbitgenerator erzeugten sechs Prüfbits P 1 bis P 6 werden die Datenbits D 1 bis D 16 in der Adresse des Speichers 1 gespeichert, in der das einen Doppelfehler enthaltende Wort gespeichert war. Anschließend wird das gespeicherte Wort wieder ausgelesen und der Fehlerkorrekturschaltung FKS 3 zugeführt. In ihr werden aus den ausgelesenen Datenbits D 1 bis D 16 die Prüfbits P 1. bis P 6 abgeleitet und mit den gespeicherten Prüfbits P 1 bis P 6 verglichen. Je nach dem Vergleichsergebnis liefert die Fehlerkorrekturschaltung ein Ausgangssignal "Kein Fehler (KF)", "Einzelfehler (EF)" oder "Doppelfehler (DF)". Das Ausgangssignal "Einzelfehler" wird dem Zähler Z 9 zugeführt. Außerdem wird das Signal "Einzelfehler" dem Serien-Eingang des Schieberegisters SR 10 zugeführt, dessen Inhalt nach der Duchführung jedes Testschrittes um eine Stufe verschoben wird.If a double error display is still present after the second readout of a memory location A, the central unit performs the data processing system to locate the faulty bits, the test method described below with the memory location by: In the example chosen, in which the word read out contains 16 data bits, the test procedure consists of 16 steps. In step 1, that in the error correction circuit a first data pattern consisting of 16 bits D 1 to D 16 is supplied by the central unit, in which the bit D 1 has the binary value "I" and the remaining bits D 2 to D 15 have the binary value "0". Together with the six check bits P 1 to P 6 generated by the check bit generator, the Data bits D 1 to D 16 are stored in the address of the memory 1 in which the word containing a double error was stored. The stored word is then read out again and fed to the error correction circuit FKS 3. In it become out The check bits P 1. to P 6 are derived from the read out data bits D 1 to D 16 and with the stored check bits P 1 to P 6 compared. Depending on the comparison result, the error correction circuit supplies an output signal "No error (KF)", "Single fault (EF)" or "Double fault (DF)". The output signal "individual error" is fed to the counter Z 9. aside from that the signal "single error" is sent to the serial input of the shift register SR 10 supplied, the content of which is shifted by one level after each test step has been carried out.

Im Schritt 2 wird dem Prüfbitgenerator der Fehlerkorrekturschaltung FKS 3 ein zweites, aus den Bits D 1 bis D 16 bestehendes Datenmuster zugeleitet. Während beim ersten Datenmuster nur das Bit D 1 den Binärwert "1" besaß, besitzt ihn jetzt nur das Bit D 2. Alle übrigen Bits haben den Binärwert "0". Der Prüfbitgenerator der Fehlerkorrekturschaltung FKS 3 errechnet wieder entsprechend dem gewählten Code (Fig. 2) die zu dem zweiten Daten-In step 2 the check bit generator is the error correction circuit FKS 3 is supplied with a second data pattern consisting of bits D 1 to D 16. While with the first data pattern only that Bit D 1 had the binary value "1", it now only has bit D 2. All other bits have the binary value "0". The check bit generator the error correction circuit FKS 3 calculates again in accordance with the selected code (Fig. 2) the for the second data

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muster D gehörenden Prüf bits P 1 bis P 6, die zusammen mit den Datenbits wieder in der Adresse A des Speichers 1 gespeichert werden, aus der das den Doppelfehler enthaltende Wort ausgelesen wurde. Anschließend wird das gespeicherte Wort wieder ausgelesen und der Fehlerkorrekturschaltung FKS 3 zugeführt. Diese leitet wieder aus den ausgelesenen Datenbits D 1 bis D 16 die Prüfbits P 1 bis P 6 ab, vergleicht sie mit den gespeicherten Prüfbits und liefert wieder ein Ausgangssignal, das entweder keinen Fehler, einen Einzelfehler oder einen Doppelfehler anzeigt.Pattern D belonging test bits P 1 to P 6, which are stored again in address A of memory 1 together with the data bits from which the word containing the double error was read. The stored word is then read out again and the error correction circuit FKS 3 supplied. This again forwards the check bits from the read out data bits D 1 to D 16 P 1 to P 6, compares them with the stored test bits and again delivers an output signal that either does not have an error, indicates a single fault or a double fault.

Im Schritt 3 weist das Bit D 3 des der Fehlerkorrekturschaltung ^ zugeführten Datenmusters den Binärwert "1" auf, während die übrigen 15 Bitstellen alle den Binärwert "0" besitzen. Das Datenmuster wird in der gleichen Weise verarbeitet, wie es in den Schritten 1 und 2 der Fall war. Ein Ergebnis "Einzelfehler" wird wieder dem Zähler Z 9 und dem Schieberegister SR IO zugeführt, dessen Inhalt vorher wieder um eine Stufe verschoben wurde.In step 3, bit D 3 indicates that of the error correction circuit ^ supplied data pattern has the binary value "1", while the remaining 15 bit positions all have the binary value "0". The data pattern is processed in the same way as it is in the steps 1 and 2 was the case. A result "individual error" is fed back to the counter Z 9 and the shift register SR IO, whose Content was moved back one level before.

In jedem der 16 Schritte zur Lokalisierung des Fehlers befindet sich die binäre Eins in dem der Fehlerkorrekturschaltung FKS 3 zugeführten Datenmuster an einer anderen Bitstelle. Dies ist jeweils die Bitstelle, die auf diejenige folgt, in der die binäre "Eins" sich beim vorhergehenden Datenmuster befand.In each of the 16 steps for localizing the error, the binary one is in that of the error correction circuit FKS 3 supplied data pattern at a different bit position. This is always the bit position that follows the one in which the binary "One" was on the previous data pattern.

Nach den 16 Schritten ist jeder Bitstelle des fehlerhaften Speicherplatzes mit der Adresse A einmal der Binärwert "Eins" angeboten worden und im Schieberegister ist ein bestimmtes, aus binären Einsen (Einzelfehler) und Nullen bestehendes Muster gespeichert. After the 16 steps, each bit position is the faulty memory location with the address A the binary value "one" has been offered once and in the shift register there is a certain binary value Ones (single errors) and zeros of existing patterns are saved.

In dem früher erwähnten Fall 1, bei dem der Doppelfehler durch zwei permanent defekte Speicherelemente verursacht ist, ist zwischen folgenden Möglichkeiten zu unterscheiden:In the earlier mentioned case 1, in which the double fault occurs through is caused by two permanently defective storage elements, a distinction must be made between the following options:

a) zwei Datenbits sind fehlerhaft;a) two data bits are incorrect;

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OHiQiHAl INSPECTED OHiQiHAl INSPECTED

b) ein Prüfbit und ein ihm zugeordnetes Datenbit sind fehlerhaft;b) a check bit and a data bit assigned to it are incorrect;

c) ein Prüfbit und ein ihm nicht zugeordnetes Datenbit sind fehlerhaft;c) a check bit and a data bit not assigned to it are faulty;

d) zwei Prüfbits sind fehlerhaft.d) two check bits are incorrect.

Im Fall 2, bei dem einer der beiden Fehler ein permanenter und der andere ein sporadischer Schreibfehler ist, ist ebenfalls zwischen folgenden Möglichkeiten zu unterscheiden:In case 2, in which one of the two errors is a permanent and the other is a sporadic typo, a distinction must also be made between the following possibilities:

a) von zwei Datenbitfehlern ist einer ein sporadischer Schreibfehler;a) of two data bit errors, one is a sporadic one Spelling mistake;

b) von einem aus einem Datenbitfehler und einem Prüfbitfehler bestehenden Doppelfehler ist der Datenbitfehler ein permanenter;b) a double error consisting of a data bit error and a check bit error is the data bit error a permanent one;

c) von einem aus einem Datenbitfehler und einem Prüfbitfehler bestehenden Doppelfehler ist der Prüfbitfehler ein permanenter;c) a double error consisting of a data bit error and a check bit error is the check bit error a permanent one;

d) von zwei Prüfbitfehlern ist einer ein permanenter.d) of two check bit errors, one is permanent.

In der Tabelle der Fig. 4 sind die von der Fehlerkorrekturschaltung während der einzelnen Prüfschritte 1 bis 16 gelieferten Signale zusammengestellt, die für den Fall erzeugt werden, daß die Speicherelemente zur Speicherung der Datenbits D 5 und D 10 permanent fehlerhaft sind.In the table of Fig. 4 are those from the error correction circuit signals delivered during the individual test steps 1 to 16 compiled, which are generated for the case that the memory elements for storing the data bits D 5 and D 10 are permanently faulty.

In der obersten Zeile der Tabelle 1 sind links die beiden fehlerhaften Speicherelemente angegeben, in diesem Fall die Speicherelemente D 5 und D 10. Rechts davon sind die Nummern der Testschritte aufgeführt. In der zweiten Zeile der Tabelle 1 ist links angegeben, daß die beiden fehlerhaften Speicherelemente nur noch den Binärwert "0" speichern können. Rechts davon sind die in diesem Fall von der Fehlerkorrekturschaltung nach den einzelnen Prüfschritten gelieferten Signale aufgeführt. DieIn the top line of Table 1, the two faulty ones are on the left Storage elements indicated, in this case the storage elements D 5 and D 10. To the right of this are the numbers of the test steps listed. In the second line of Table 1, it is indicated on the left that the two faulty memory elements can only save the binary value "0". To the right of it are the signals delivered in this case by the error correction circuit after the individual test steps are listed. the

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nächsten Zeilen der Tabelle geben die von der Fehlerkorrekturschaltung nach den einzelnen Prüfschritten gelieferten Signale für den Fall an, daß das Speicherelement D 5 nur noch den Binärwert 11O", das Speicherelement D 10 nur noch den Binärwert "1" speichern kann. Die nächste Zeile gilt für den umgekehrten Fall, während die letzte Zeile die Signale der Fehlerkorrekturschaltung angibt, die diese nach den einzelnen Prüfschritten dann liefert, wenn die fehlerhaften Speicherelemente nur noch den Binärwert "1" speichern können.The next lines of the table indicate the signals supplied by the error correction circuit after the individual test steps for the case that the memory element D 5 can only store the binary value 11 O "and the memory element D 10 can only store the binary value" 1. The next line applies to the opposite case, while the last line specifies the signals of the error correction circuit, which delivers them after the individual test steps when the faulty memory elements can only store the binary value "1".

Die Tabelle nach Fig. 4 läßt erkennen, daß beim Vorliegen zweier Datenbitfehler der Zähler Z 9 nach Ablauf der 16 Prüfschritte eine der folgenden Zählerstellungen aufweist, je nachdem, welchen Binärwert die beiden defekten Speicherelemente D 5 und D 10 noch speichern können:The table according to FIG. 4 shows that when two data bit errors are present, the counter Z 9 after the 16 test steps have elapsed has one of the following counter positions, depending on which binary value the two defective storage elements D 5 and D 10 are still can save:

D 5 D 10 Z 9D 5 D 10 Z 9

00 00 22 00 11 , 14, 14 11 00 1414th 11 11 22

Diese Zählerstellungen werden zur Lokalisierung und Korrektur der fehlerhaften Bits ausgenutzt. Speichert beispielsweise das Speicherelement D 5 nur noch den Binärwert "0" und das Speicherelement D 10 nur noch den Binärwert "1", so weist, wie man der Tabelle nach Fig. 4 entnimmt, nach den 16 Prüfschritten der Zähler Z 9 den Zählerstand 14 auf. Die den fehlerhaften Bits entsprechenden Stufen 5 und 10 des Schieberegisters SR 10, dem ja nur die einen Einzelfehler anzeigenden Signale zugeführt werden, besitzen den Inhalt "0", während die übrigen Stufen alle den Inhalt "1" aufweisen. Bei dem Zählerstand 14 werden die mit den komplementären Ausgängen der Schieberegisterstufen verbundenen UND-Glieder 19 vorbereitet. Da nur die komplementären AusgängeThese counter settings are used to locate and correct the incorrect bits. For example, saves that Storage element D 5 only has the binary value "0" and the storage element D 10 only has the binary value "1", so, as can be seen from the table according to FIG. 4, after the 16 test steps the counter Z 9 shows the counter reading 14. The steps 5 and 10 of the shift register SR 10 corresponding to the erroneous bits, the yes only the signals indicating a single error are fed, have the content "0", while the remaining stages all the Have content "1". When the counter reading is 14, those are connected to the complementary outputs of the shift register stages AND elements 19 prepared. Since only the complementary outputs

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der Schieberegisterstufen 5 und 10 hohen Potential aufweisen (Speicherung des Binärwertes "0"), werden nur die mit ihnen verbundenen UND-Glieder 19 durchgeschaltet. Daher werden in der aus EXKLUSIV ODER-Gliedern bestehenden Korrekturschaltung KS 5 nur die Bits D 5 und D 10 invertiert und damit korrigiert.of the shift register stages 5 and 10 have high potential (storage of the binary value "0"), only those connected to them will be AND gates 19 switched through. Therefore, in the correction circuit KS 5, which consists of EXCLUSIVE OR gates, only the bits D 5 and D 10 are inverted and thus corrected.

Anschließend schaltet der Vielfach-Umschalter U 7 in die Schalterstellung C um, das im Hilfsregister HR 4 gespeicherte und durch die Korrekturschaltung KS 5 korrigierte Wort durchläuft die Fehlerkorrekturschaltung FKS 3 und wird von dort zur Verarbeitungseinheit übertragen. Der Vielfach-Umschalter U 7 schaltet dann wieder in die Schalterstellung B zurück.Then the multiple switch U 7 switches to the switch position C um, the word stored in the auxiliary register HR 4 and corrected by the correction circuit KS 5 runs through the error correction circuit FKS 3 and becomes a processing unit from there transfer. The multiple switch U 7 then switches back to switch position B.

In Tabelle 5 sind die von der Fehlerkorrekturschaltung während der einzelnen Prüfschritte 1 bis 16 gelieferten Signale zusammengestellt, für den Fall, daß die Speicherelemente D 1 und P 1 · den Doppelfehler verursachen. Zu beachten ist in diesem Fall, daß das fehlerhafte Datenbit D 1 laut Codetabelle nach Fig. 3 dem Prüfbit C 1 zugeordnet ist. Kann z. B. das Speicherelement D 1 nur noch den Binärwert "1" und das Speicherelement P 1 nur noch den Binärwert 11O" speichern, so weist, wie man der dritten Zeile der Tabelle der Fig. 5 entnimmt, das Schieberegister SR nach dem Durchführen der 16 Prüfschritte folgenden Inhalt auf:Table 5 summarizes the signals supplied by the error correction circuit during the individual test steps 1 to 16 for the event that the storage elements D 1 and P 1 cause the double error. In this case it should be noted that the erroneous data bit D 1 is assigned to the check bit C 1 according to the code table according to FIG. Can e.g. B. the memory element D 1 only store the binary value "1" and the memory element P 1 only store the binary value 11 O ", as can be seen from the third line of the table in FIG 16 test steps have the following content:

Stufe des Schieberegisters SR 10: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16Step of the shift register SR 10: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Inhalt: 1000011101 1 0 1 1 0 1Contents: 1000011101 1 0 1 1 0 1

Da, wie schon erwähnt, der Festwertspeicher FWS 11 nur durch den Inhalt der Stufen 1, 2, 3, 4, 5, 9, 12 und 15 adressiert wird, wird ihm in diesem Fall die Adresse 10000000 zugeführt. Bei dem Zuführen dieser Adresse erzeugt der Festwertspeicher an seinem Ausgang P 1 ein Signal, das dem Binärwert "1" entspricht. Der Ausgang P 1 ist mit dem dem Prüfbit P 1 zugeordneten EXKLUSIV ODER-Glied der Korrekturschaltung KS 5 verbunden, in der das Prüfbit P 1 korrigiert wird.Since, as already mentioned, the read-only memory FWS 11 is only addressed by the content of levels 1, 2, 3, 4, 5, 9, 12 and 15, In this case, the address 10000000 is assigned to it. When this address is supplied, the read-only memory generates its Output P 1 a signal that corresponds to the binary value "1". The output P 1 is EXCLUSIVE with the check bit P 1 assigned OR element of the correction circuit KS 5 connected, in which the test bit P 1 is corrected.

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Anschließend schaltet der Vielfach-Umschalter ü 7 in die Schalterstellung C um. Das im Hilfsregister HR 4 gespeicherte und durch die Korrekturschaltung KS 5 teilweise korrigierte Wort durchläuft die Fehlerkorrekturs chaltung FKS 3, in der der noch vorhandene Datenbitfehler korrigiert wird.Then the multiple switch ü 7 switches to the switch position C around. The word stored in the auxiliary register HR 4 and partially corrected by the correction circuit KS 5 runs through the error correction circuit FKS 3, in which the remaining data bit error is corrected.

Anschließend schaltet der Umschalter U 7 wieder in seine Normalstellung C um.The switch U 7 then switches back to its normal position C around.

Die Tabelle der Fig. 6 gilt für den Fall Ic. Können beispielsweise die Speicherelemente D 7 und P 1 nur noch den Binärwert "0" speichern, so lautet der Inhalt des Schieberegisters SR 10 nach Durchführen der 16 Prüfschritte, wie man der Tabelle nach Fig. 6 entnimmt:The table in FIG. 6 applies to the case Ic. Can for example the storage elements D 7 and P 1 only store the binary value "0", so the content of the shift register SR 10 is after completing the 16 test steps, how to follow the table Fig. 6 takes:

Nummer der Schieberegisterstufen: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15Number of shift register stages: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Inhalt: 11 111010. lOOlOOlOContents: 11 111010. lOOlOOlO

Dem Festwertspeicher FWS 11 wird in diesem Fall die Adresse 11111111 angeboten. Sie erzeugt dem Ausgang P wieder ein Signal "1".In this case, the address is assigned to the read-only memory FWS 11 11111111 offered. It generates a "1" signal at output P again.

Immer dann, wenn das fehlerhafte Speicherelement ein Datenbit speichert, das dem Prüfbit P nicht zugeordnet ist, wird der Festwertspeicher für das Prüfbit mit der Adresse 11111111 oder 00000000 adressiert, je nachdem, ob die beiden defekten Speicherelemente nur noch gleiche oder verschiedene Binärwerte speichern können.Whenever the faulty memory element stores a data bit that is not assigned to the check bit P, the Read-only memory for the test bit is addressed with the address 11111111 or 00000000, depending on whether the two defective memory elements can only store the same or different binary values.

Die Festwertspeicher FWS sind so geschaltet, daß von den 2 = Adressen, die sich aus acht Bits bilden lassen, nur 2 χ 9 = 18 Adressen am Ausgang P des Festwertspeichers ein Signal, das dem Binärwert "1" entspricht, erzeugen, und die restlichenThe read-only memories FWS are connected in such a way that of the 2 = addresses, which can be formed from eight bits, only 2 χ 9 = 18 Addresses at output P of the read-only memory generate a signal that corresponds to the binary value "1", and the rest

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- 15 Adressen alle ein Signal, das dem Binärwert "O" entspricht.- 15 addresses all have a signal that corresponds to the binary value "O".

Je eine der acht genannten Adressen ergibt sich nach Durchführen der 16 Prüfschritte, wenn das fehlerhafte Datenbit eines der acht der einem Prüfbit zugeordneten Datenbits ist. Die neunte Adresse ist diejenige, die man erhält, wenn das fehlerhafte Datenbit dem Prüfbit nicht zugeordnet ist. Neun Adressen ergeben sich für den Fall, daß die Speicherelemente nur gleiche Binärwerte speichern können. Neun weitere Adressen, deren Bits gegenüber den Bits der ersten neun Adressen invertiert sind, ergeben sich für den Fall, daß die Speicherelemente nur noch ungleiche Binärwerte speichern können.One of the eight named addresses is obtained after the 16 test steps have been carried out if the faulty data bit is one of the eight of the data bits assigned to a check bit. The ninth address is the one that is obtained when the faulty data bit is not assigned to the check bit. Nine addresses result in the event that the memory elements can only store the same binary values. Nine other addresses, their bits opposite the bits of the first nine addresses are inverted, result in the event that the memory elements are only unequal Can store binary values.

Tabelle 7 gilt für den Fall, daß die Speicherelemente P 2 und P 5 fehlerhaft sind. Können sie beispielsweise nur noch den Binärwert "1" speichern, so weist das Schieberegister SR 10 nach den 16 Prüfschritten folgenden Inhalt auf:Table 7 applies in the event that the memory elements P 2 and P 5 are defective. For example, can they only do the Store the binary value "1", so the shift register SR 10 after the 16 test steps have the following content:

Stufe desLevel of

Schieberegisters: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15Shift register: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Inhalt: 010101 lOOlOlOlContents: 010101 lOOlOlOl

In diesem Fall wird dem FWS 12, mit dem die Stufen 4, 5, 6, 7, 8, 10, 13 und 16 des Schieberegisters IO verbunden sind, die Adresse 10110100 zugeführt und dem dem Prüfbit P 5 zugeordneten Festwertspeicher FWS 5 die Adresse, mit dem die Stufen 2, 5, 7, 12, 13, 14, 15 und 16 verbunden sind, die Adresse 10110110 zugeführt. In this case, the FWS 12 to which the stages 4, 5, 6, 7, 8, 10, 13 and 16 of the shift register IO are connected, the Address 10110100 is supplied and the read-only memory FWS 5 assigned to check bit P 5 is supplied with the address with which levels 2, 5, 7, 12, 13, 14, 15 and 16 are connected to the address 10110110.

Beide Festwertspeicher erzeugen bei diesen Adressen an ihren Ausgängen P 2 und P 5 das Ausgangssignal "1". Beide Ausgangssignale werden den den Prüfbits P 2 und P 5 entsprechenden EXKLUSIV ODER-Gliedern der Korrekturschaltung KS 5 zugeleitet,Both read-only memories generate the output signal "1" at these addresses at their outputs P 2 and P 5. Both output signals become EXCLUSIVE to those corresponding to check bits P 2 and P 5 OR elements of the correction circuit KS 5 supplied,

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an deren Ausgängen das korrigierte Wort erscheint, das dann noch die Fehlerkorrekturschaltung FKS 3 durchläuft und zur Verarbeitungseinheit übertragen wird.at the outputs of which the corrected word appears, which then passes through the error correction circuit FKS 3 and goes to the processing unit is transmitted.

Da bei einem durch zwei Prüfbitfehler verursachten "Doppelfehler jedes Prüfbit zusammen mit einem der restlichen Prüfbits bei dem zugrundegelegten Code mit einem der fünf übrigen Prüfbits, den Doppelfehler bilden kann, kommen zu den 18 Adressen für jeden Festwertspeicher 2 χ 5 = 10 weitere hinzu, bei deren Anliegen der Festwertspeicher ebenfalls ein Ausgangssignal "1" liefern muß.. Fünf dieser zehn zusätzlichen Adressen gelten für den Fall, ^ daß die beiden Speicherelemente nur noch den gleichen Binärwert speichern können, die übrigen für den Fall, daß sie nur noch unterschiedliche Binärwerte speichern können. Insgesamt liefert jeder Festwertspeicher daher bei 28 Adressen ein Ausgangssignal "1", bei den restlichen stets ein Ausgangssignal "0".Since a "double error" caused by two check bit errors each check bit together with one of the remaining check bits in the underlying code with one of the five remaining check bits, the Can form double errors, 2 χ 5 = 10 additional addresses are added to the 18 addresses for each read-only memory, if they are relevant the read-only memory must also supply an output signal "1". Five of these ten additional addresses apply to the case ^ That the two storage elements can only store the same binary value, the rest in the event that they only can store different binary values. In total, each read-only memory therefore supplies an output signal for 28 addresses "1", with the others always an output signal "0".

Im folgenden soll die gemäß der Erfindung erfolgende Korrektur von Doppelfehlern für die früher erwähnten Fälle 2 a bis 2 d näher betrachtet werden, in denen der eine Fehler ein sporadischer Schreibfehler und der andere ein permanenter Fehler ist. Da das aus 16 Schritten bestehende Prüfverfahren gemäß der Erfindung nur die Lokalisierung permanent defekter Speicherelemente gestattet, wird in den Fällen 2 a bis 2 d zunächst der permanente W Fehler lokalisiert und korrigiert und der dann noch vorhandene Einzelfehler anschließend in bekannter Weise durch die Fehlerkorrekturschaltung korrigiert.In the following, the correction of double errors carried out according to the invention will be considered in more detail for the cases 2 a to 2 d mentioned earlier, in which one error is a sporadic writing error and the other is a permanent error. Since the test method according to the invention, which consists of 16 steps, only allows the localization of permanently defective memory elements, the permanent W error is first localized and corrected in cases 2 a to 2 d and the individual error then still present is then corrected in a known manner by the error correction circuit.

Die Tabelle der Fig. 8 gilt für den Fall 2 a. Speichert beispielsweise das fehlerhafte Speicherelement D 2 nur noch den Binärwert "1", so weist der Zähler Z 9 nach Durchführen der 16 Prüfschritte den Zählerstand 15 auf. Im Schieberegister SR 10 enthält, wie man der Tabelle nach Fig. 8 entnimmt, nur die Stufe 2 den Binärwert "0", alle übrigen den Binärwert "1". Beim Zählerstand 15 werden die mit den komplementären Ausgängen der Schieberegisterstufen verbundenen UND-Glieder durchgeschaltet. Im vorliegenden Fall,The table in FIG. 8 applies to case 2 a. Stores for example the faulty storage element D 2 only has the binary value "1", the counter Z 9 indicates after the 16 test steps have been carried out counts 15. In the shift register SR 10, as can be seen from the table according to FIG. 8, only stage 2 contains the binary value "0", all others the binary value "1". When the count is 15, those with the complementary outputs of the shift register stages connected AND gates switched through. In the present case,

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bei dem nur der komplementäre Ausgang der Stufe 2 hohes Potential aufweist, erzeugt nur das dieser Stufe nachgeschaltete UND-Glied 18 einen Ausgangsimpuls, durch den das aus dem fehlerhaften Speicherelement D 2 ausgelesene Bit in der Korrekturschaltung KS korrigiert wird.in which only the complementary output of stage 2 has high potential, only the AND gate connected downstream of this stage generates 18 an output pulse through which the bit read out from the faulty memory element D 2 in the correction circuit KS is corrected.

Anschließend wird der noch vorhandene Einzelfehler, der durch einen sporadischen Schreibfehler bedingt ist, durch die Fehlerkorrekturschaltung korrigiert.The individual error still present, which is caused by a sporadic writing error, is then cleared by the error correction circuit corrected.

Die Tabelle der Fig. 8 gilt auch für den Fall 2b). Nimmt nach an, daß das Speicherelement D 2 nur noch den Binärwert "0" speichern kann, so weist nach den 16 Prüfschritten nur die Stufe 2 des Schieberegisters den Wert "1" auf, alle übrigen den Wert "0". Der Zählerstand des Zählers Z 9 beträgt in diesem Fall 1, wie man der Zeile 1 der Tabelle 8 entnimmt. Es wird daher nur das mit dem regulären Ausgang der Stufe 2 verbundene UND-Glied 19 durchgeschaltet und das Datenbit D 2 durch die Korrekturschaltung KS 5 korrigert. Deren Ausgänge werden anschließend über den Vielfach-Umschalter U 7, der wieder in die Schalterstellung C umschaltet, der Fehlerkorrekturschaltung FKS 3 zugeführt, in der der noch vorhandene sporadische Schreibfehler korrigiert wird.The table in FIG. 8 also applies to case 2b). It then assumes that the storage element D 2 only stores the binary value "0" can, after the 16 test steps only stage 2 of the shift register has the value "1", all others have the value "0". In this case, the count of counter Z 9 is 1, as can be seen in line 1 of table 8. So it just becomes that AND gate 19 connected to the regular output of stage 2 is switched through and the data bit D 2 is passed through the correction circuit KS 5 corrected. Their outputs are then switched via the multiple switch U 7, which is again in switch position C switches, fed to the error correction circuit FKS 3, in which the still existing sporadic write error is corrected will.

Die Fälle 2c) und 2d) entsprechen dem schon früher behandelten Fall Ic, da auch in ihnen zunächst das fehlerhafte Speicherelement P lokalisiert und das Prüfbit korrigiert wird. Die Adresse für den Festwertspeicher lautet auch in diesen Fällen 11111111 oder 00O00000. Der sporadische Fehler wird anschließend noch durch die Fehlerkorrekturschaltung lokalisiert.Cases 2c) and 2d) correspond to case Ic, which was dealt with earlier, since in them too the faulty memory element P is first localized and the check bit is corrected. In these cases too, the address for the read-only memory is 11111111 or 00O00000. The sporadic error is then localized by the error correction circuit.

209884/1119209884/1119

Docket GE 970 007; GE 869 163 Docket GE 970 007; GE 869 163

Claims (7)

2 f34b292 f34b29 PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS Verfahren zur Fehlererkennung und -korrektur in aus dem Speicher einer programmgesteuerten Datenverarbeitungsanlage ausgelesenen Informationswörtern aus η Bits, von denen k Prufbits sind, die die Korrektur von t Fehlern und das Erkennen von t + 1 Fehlern ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Korrektur von t + 1 Fehlern, von denen mindestens einer ein sog. permanenter Fehler ist, d. h. einer, dessen Ursache ein permanent fehlerhaftes Speicherelement ist, zunächst der bzw. die permanenten Fehler in einem besonderen Prüfverfahren des Speicherplatzes, bei dessen Auslesen der aufgrund der Codeeigenschaften unkorrigierbare Mehrfachfehler festgestellt wurde, lokalisiert und korrigiert werden und das dadurch erhaltene Informationswort anschließend nach Durchlaufen einer bekannten Fehlerkorrekturschaltung zur Verarbeitungseinheit übertragen wird. Method for error detection and correction in from the memory of a program-controlled data processing system read out information words from η bits, from where k are check bits that correct the correction of t errors and enable the detection of t + 1 errors, characterized in that for correcting t + 1 errors, from at least one of which is a so-called permanent error, d. H. one whose cause is a permanently faulty one Storage element is, first of all, the permanent error or errors in a special test procedure for the storage space, When reading it out, the multiple errors that were uncorrectable due to the code properties were found was localized and corrected and the information word thus obtained afterwards after passing through a known error correction circuit is transmitted to the processing unit. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Anzeigen von t + 1 durch die Fehlerkorrekturschaltung aufgrund der Codeeigenschaften nicht mehr2. The method according to claim 1, characterized in that after displaying t + 1 by the error correction circuit no longer due to the properties of the code ψ korrigierbaren Fehlern der ausgewählte Speicherplatz ψ correctable errors of the selected space zur Elimination von sog. sporadischen Lesefehlern, d. h. von Fehlern, deren Ursache nur kurzzeitig während eines Lesevorganges vorhanden ist und die daher nicht reproduzierbar sind, erneut ausgelesen wird.to eliminate so-called sporadic read errors, d. H. of errors, the cause of which only occurs briefly during a Reading process is present and which are therefore not reproducible, is read out again. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das besondere Prüfverfahren zur Lokalisierung und Korrektur der permanenten unter den t + 1 Fehlern aus folgenden Schritten besteht: 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the special test method for localization and correcting the permanent under the t + 1 errors consists of the following steps: 20988 4/111920988 4/1119 Docket GE 970 007; GE 869 163Docket GE 970 007; GE 869 163 OBQ iNSPECTSDOBQ iNSPECTSD a) dem Prüfbitgenerator der Fehlerkorrekturschaltung wird ein aus n-k Bits bestehendes Datenmuster zugeführt, bei dem das erste Bit den Binärwert "1", die übrigen Bits den Binärwert "0" besitzen;a) a data pattern consisting of n-k bits is fed to the check bit generator of the error correction circuit, in which the first bit has the binary value "1" and the remaining bits have the binary value "0"; b) zu diesem Datenmuster werden in bekannter Weise die Prüfbits errechnet, mit dem Datenmuster in dem fehlerhaften Speicherplatz gespeichert, wieder ausgelesen und der Fehlerkorrekturschaltung zugeführt, die aus dem ausgelesenen Datenmuster Prüfbits ableitet, mit den gespeicherten vergleicht und ein Signal liefert, das entweder korrigierbare oder unkorrigierbare Fehler oder Fehlerfreiheit anzeigt;b) the check bits for this data pattern are calculated in a known manner, with the data pattern in the faulty one Storage space is stored, read out again and fed to the error correction circuit, which consists of derives test bits from the read out data pattern, compares them with the stored ones and delivers a signal, that indicates either correctable or uncorrectable errors or freedom from errors; c) das korrigierbare Fehler anzeigende Signal wird einem Zähler und dem Serien-Eingang eines n-k stufigen Schieberegisters zugeführt, dessen Inhalt nach jedem zugeführten Signal um eine Stufe verschoben wird;c) the correctable error indicating signal is a counter and the series input of an n-k stage Shift register supplied, the content of which is shifted by one level after each supplied signal; d) dem Prüfbitgenerator wird jetzt ein weiteres Datenmuster zugeführt, bei dem der Binärwert "1" gegenüber dem vorhergehenden Datenmuster um eine Stelle verschoben ist;d) the check bit generator now receives a further data pattern supplied, in which the binary value "1" is shifted by one place compared to the previous data pattern is; e) die Schritte b bis d werden so oft wiederholt, bis jedem Datenbit-Speicherelement des ausgewählten Speicherplatzes einmal der Binärwert "1" angeboten wurde;e) steps b to d are repeated until each data bit memory element of the selected memory location once the binary value "1" was offered; f) nach dem n-kjAusgangssignal der Fehlerkorrekturschaltung wird der Zählerstand des Zählers und/oder der Inhalt des Schieberegisters zur Fehlerlokalisierung und -korrektur ausgewertet.f) according to the n-kj output signal of the error correction circuit the counter reading of the counter and / or the content of the shift register for error localization and correction evaluated. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß permanente Datenbitfehler durch Auswerten des am Ende des besonderen Prüfverfahrens erreichten4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that permanent data bit errors by evaluation of the achieved at the end of the special test procedure 209884/1119209884/1119 Docket GE 970 007; GE 869 163Docket GE 970 007; GE 869 163 Zählerstandes des Zählers (Z 9) und des Schieberegisterinhaltes in der Weise korrigiert werden, daß der Zählerstand dazu herangezogen wird, den regulären oder komplementären Inhalt der den fehlerhaften Datenbits entsprechenden Schieberegisterstufen zu einer aus η EXKLUSIV ODER-Gliedern bestehenden Korrekturschaltung (KS 5) durchzuschalten, deren zweite Eingänge an ein Hilfsregister (HR 4) angeschlossen sind, in der das t + 1 Fehler enthaltende Informationswort gespeichert ist, dessen fehlerhafte Bits damit durch Invertieren korrigiert werden.Counter reading of the counter (Z 9) and the contents of the shift register are corrected in such a way that the counter reading for this purpose, the regular or complementary content of the corresponding to the faulty data bits is used Shift register stages to a correction circuit consisting of η EXCLUSIVE OR gates (KS 5) through which the second inputs are connected to an auxiliary register (HR 4) in which the t + 1 Information word containing errors is stored, the erroneous bits of which are thus corrected by inverting will. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß permanente Prüfbitfehler durch Auswerten des Schieberegisterinhaltes in der Weise korrigiert werden, daß die Inhalte derjenigen Registerstufen, die gemäß dem gewählten Code einem Prüfbit zugeordnet sind, zur Adressierung eines diesem Prüfbit zugeordneten Festwertspeichers (FWS) verwendet werden, der ein Ausgangssignal erzeugt, das der Korrekturschaltung (KS 5) zugeleitet wird, so daß das bzw. die fehlerhaften Prüfbits5. The method according to claims 1 to 3, characterized in that permanent check bit errors by evaluation of the shift register contents are corrected in such a way that the contents of those register stages which are in accordance with the selected code are assigned to a test bit, for addressing a read-only memory assigned to this test bit (FWS) can be used, which generates an output signal that is fed to the correction circuit (KS 5) so that the faulty check bit or bits > des im Hilfsregister (HR 4) gespeicherten Informationswortes durch Invertieren korrigiert werden. > The information word stored in the auxiliary register (HR 4) can be corrected by inverting. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn- . zeichnet, daß nach der Korrektur der permanenten Fehler die noch vorhandenen sporadischen Schreibfehler, deren Ursache nur kurzfristig während eines Schreibvorganges vorhanden war, durch die Fehlerkorrekturschaltung in6. The method according to claims 1 to 5, characterized. records that after correcting the permanent error the sporadic typographical errors still present, the cause of which is only briefly during a write process was present by the error correction circuit in ' bekannter Weise korrigiert werden.'can be corrected in a known manner. 7. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:7. Circuit arrangement for performing the method according to claims 1 to 6, characterized by the following Characteristics: 20988.4/111920988.4 / 1119 Docket GE 970 007; GE 869 163Docket GE 970 007; GE 869 163 a) rait den Speieherausgängen ist ein n-stufiges Hilfsreregister (HR 4) verbunden, das ein t + 1 Fehler enthaltendes Informationswort speichert und dessen Ausgänge mit einer aus η EXKLUSIF ODER-Gliedern bestehenden Eonrekturschaltung (KS 5) verbunden ist, deren η Ausgänge über einen Vielfmch-Umschalter U 7 mit einer bekannten Fehlerkorrekturschaltung (FKS 3) zur Korrektur von t Fehlern verbindbar sind;a) rait the storage outputs is an n-stage auxiliary register (HR 4) connected, the one containing a t + 1 error Stores information word and its outputs is connected to a correction circuit (KS 5) consisting of η EXCLUSIVE OR gates, whose η Outputs via a multifunction switch U 7 with a known error correction circuit (FKS 3) for correction errors are connectable by t; b) an den. das Vorliegen korrigierbarer Fehler anzeigenden Ausgang der Fehlerkorrekturschaltung (FKS. 3) ist ein Z-äfeler (Z. 9)· und der Serien-Eingang eines n-k stufigen. Schiebenegisters (SR 10) angeschlossen, von dessen regulären Ausgängen jeweils diejenigen, die laut dem gewählten Code einem Prüfbit (P) zugeordnet sind, an die AdEesseneingänge eines diesem Prüfbit zugeordneten-Festwertspeiehers (FWS) führen, dessen Ausgang (P) an den zweiten Eingang des diesem Prüfbit zugeordneten EXKLUSIV ODER-Gliedes der Korrekturschaltung führt;b) to the. indicate the presence of correctable errors The output of the error correction circuit (FKS. 3) is on Z-äfeler (line 9) · and the series input of an n-k stage. Shift register (SR 10) connected, of its regular outputs are those that, according to the selected code are assigned to a check bit (P) the AdEesse inputs of a read-only memory assigned to this check bit (FWS), its output (P) to the second input of the check bit assigned to this EXCLUSIVE OR gate of the correction circuit leads; c) der reguläre und der komplementäre Ausgang jeder Schieberegisterstufe ist jeweils über ein UND-Glied (15 bzw. 18), deren Ausgänge an ein ODER-Glied (20) angeschlossen sind, mit dem einen Eingang des einem Dmfcenbit entsprechenden EXKLUSIV ODER-Gliedes der Korrekturschaltung' (KS 5) verbunden;c) the regular and the complementary outcome of each Shift register stage is in each case via an AND element (15 or 18), the outputs of which to an OR gate (20) connected to one input of the one Dmfcenbit corresponding EXCLUSIVE OR gate of the Correction circuit '(KS 5) connected; d£ die zweiten Eingänge der an die regulären Ausgänge der Scitieberegisterstufen angeschlossenen UND-Glieder (19)' sind über ein ODER-Glied (21) an zwei UND-Glieder (22; 23)- angeschlossen, die mit ausgewählten Ausgängen des Zählers (2 9/) verbunden sind, während die an die komplementären Ausgänge angeschlossenen UND-Glieder (18) über ein weiteres ODER-Glied (24) mit zwei weiteren an den Zähler (Z 9} angeschlossenen UND-Gliedern (25; 2€) verbunden sind.d £ the second inputs of the to the regular outputs of the Scitie register stages connected AND elements (19) ' are via an OR gate (21) to two AND gates (22; 23) - connected to selected outputs of the Counters (2 9 /) are connected, while those to the complementary Outputs connected AND elements (18) via a further OR element (24) with two more AND elements (25; 2 €) are connected. /titt/ titt ι **·♦ Le e rs ei teι ** · ♦ Blank page
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