JPS63168734A

JPS63168734A - デジタル計算機のエラ−の検出・訂正方法

Info

Publication number: JPS63168734A
Application number: JP62001492A
Authority: JP
Inventors: Ryuzo Imazu; 今津　隆三
Original assignee: Fuji Sangyo Co Ltd
Current assignee: Fuji Sangyo Co Ltd
Priority date: 1987-01-07
Filing date: 1987-01-07
Publication date: 1988-07-12
Also published as: EP0274102B1; DE3789376T2; US4888780A; EP0274102A2; DE3789376D1; EP0274102A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、デジタル計算機のエラーの検出・訂正方法に
関する。

［従来の技術とその問題点コデジタル計算機において、データの伝送や処理を行う際
、ノイズ等の土としてハードウェア上の原因によりデー
タの内容が変ってしまうことがある。

ところで、デジタル計算機において、数値データは、通
例２進数によって内部表現される。

例えば１０進法の９は、２進法で１００１と内部表現さ
れていた。したがって、ノイズ等により、この最上位ビ
ットが１ビツト変るだけで、その内部表現がｏｏｏｉに
変ってしまい、１０進法の１として扱われてしまうとい
う問題点があった。さらに、エラーが発生したこの数値
データを、もとの１０進法の９に訂正することは、不可
能であった。また、文字データにおいても、例えばパリ
ティ・ビット付きＡＳＣＩＩコードにおいて、２ビツト
のエラーが発生すると、このエラーを検出・訂正できな
いという問題点があった。

このように、従来は、複数ビットで内部表現されるデー
タのうち、少数のビットの内容が変るエラーであっても
、複数ビットの内容が変るエラーを直接検出する手段が
なく、例えば銀行業務等において取扱うべき金額が１桁
変ってしまう事故が発生することもあった。

本発明の目的は、デジタル計算機における上記のエラー
を、容易に検出しかつ訂正することができるデジタル計
算機のエラーの検出・訂正方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］本発明は、上記の目的を達成するために、所定数の内部
表現のみを構成単位とするデータについて構成単位の所
定の領域ごとにマーク・ビットを計数し、このマーク・
ビット数が予め設定された標準値と一致しないときに、
前記領域にエラーが発生したことを検出し、前記マーク
・ビット数に最も近い標準値を有づる標準内部表現をも
って、エラーを検出した前記データを訂正するものであ
る。

なお、上記発明は、「マーク・ビット」を「スペース・
ビット」と読替えたものを含むものとする。

［作　用］数値データや文字データ等のデータは、１つ以上の構成
単位からなる。各構成単位は、１つの内部表現で表わさ
れる。この内部表現は、所定数の標準内部表現の中から
１つが選択されたものである。各構成単位内には、複数
の領域が設定される。標準内部表現については、各領域
中のマーク・ビットの計数値が、標準値として予め設定
されている。

データは、次のようにして標準内部表現と比較され、伝
送や処理等の際に発生したエラーが検出され、かつ訂正
される。すなわち、まず、このデータの１つの構成単位
について、１つの領域中のマーク・ビットを計数する。

このマーク・ビット数は、対応する標準値と比較され、
両者が一致しないときには、このデータのこの領域中に
エラーが発生したことを検出する。このようにしてエラ
ーが検出されたときには、そのマーク・ビット数に最も
近い標準値を有する標準内部表現をもって、エラーが検
出されたデータを訂正する。すべての構成単位のすべて
の領域について以上のエラーの検出・訂正を行うことに
より、データ全体について、エラーの検出・訂正が行な
われる。

なお、以上の説明中のマーク・ビットに関する処理のか
わりに、スペース・ビットに関する処理を行ってもよい
。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すフローチャートであ
る。

本実施例において、データは、Ａ個の構成単位Ｕ（１）
（Ｉ−１〜Ａ）からなる。エラーが検出・訂正されるべ
きデータの各構成単位Ｕ（Ｉ）の内部表現Ｄ（Ｉ）（１
＝１〜Ａ）は、８個の標準内部表現Ｒ（Ｊ）ＬＪ＝１〜
Ｂ）から選択された１つの内部表現である。各構成単位
Ｌｌ　（１）内には、Ｍ個の領域Ｅ　（１，Ｋ）（■＝
１〜Δ、に＝１〜Ｍ）が設定され、これに対応して各標
準内部表現ＲＬＩ）内には、Ｍ個の領域Ｓ　（Ｊ、Ｋ）
ＬＪ＝１〜Ｂ、に＝１〜Ｍ）が設定される。各標準内部
表現ＲＬＪ）については、各領域Ｓ　（Ｊ、Ｋ）中のマ
ーク・ビットの計数値Ｔ　Ｌｌ、Ｋ）　　（Ｊ＝１〜Ｂ
、に＝１〜Ｍ）が、標準値として予め設定されている。

次に、ステップごとに順次前記フローチャートについて
説明する。

ステップ１では、エラーが検出・訂正されるべきデータ
の構成単位Ｕ（Ｉ）内の領域Ｅ（Ｉ。

Ｋ）内のマーク・ビットを計数し、計数値×（１，Ｋ）
を得る。ステップ２では、この計数値Ｘ（１，Ｋ）が、
対応する領域の標準値Ｔ（Ｊ、Ｋ）に等しいか否かを判
定し、等しいものがあるときには、エラーが発生しなか
ったものとして、処理を終了する。逆に、等しいものが
ないときには、ステップ３において、エラーを検出する
。次に、ステップ４において、標準内部表現Ｒ（Ｊ）の
中から、計数値Ｘ（１，Ｋ）に最も近い標準値Ｔ　（Ｊ
、Ｋ）を有するものを探し、これをもってエラーが発生
した前記データを書換えることにより、エラーを訂正し
て処理を終了する。

以下において、標準内部表現ＲＬＩ）ＬＩ＝１〜Ｂ）の
具体例をもって、このフローチャートのステップ２〜４
の部分の一実施例を説明する。

第２図は、Ｂ＝８の場合の標準内部表現の一例を示す。

各標準内部表現Ｒ（Ｊ）ＬＪ＝１〜８）は、８×８ビツ
トすなわち６４ビツトで構成され、マーク・ビットがＸ
印で表わされている。同図において、８個の箱の横の列
で表されるものが、１バイトのデータを表わし、一つの
標準内部表現の長さは、８バイトである。

各標準内部表現Ｒ（Ｊ）は、４つの部分からなる。部分
■は、前半の４バイトの上位４ビツトからなる１６ビツ
トの部分である。部分■は、前半の４バイトの下位４ビ
ツトからなる１６ビツトの部分である。部分■及び部分
■は、後半の４バイトのうち、それぞれ上位４ビツト及
び下位４ビツトからなる。

同図（ａ）に示す標準内部表現Ｒ（１）は、部分工及び
部分■中の全ビットがマーク・ビットであって、他の部
分中の全ビットがスペース・ビットである。同図（ｂ）
に示す標準内部表現Ｒ（２）は、部分工及び部分■中の
全ビットがマーク・ビットであって、他の部分中の全ビ
ットがスペース・ビットである。同図（Ｃ）に示す標準
内部表現Ｒ（３）は、部分工及び部分■中の全ビットが
マーク・ビットであって、他の部分中の全ビットがスペ
ース・ビットである。同図（ｄ）に示す標準内部表現Ｒ
（４）は、部分■〜■中の全ビットがマーク・ビットで
ある。他の標準内部表現Ｒ（５）〜Ｒ（８）は、同図（
ｅ）〜（ｈ）に示すように、ぞれぞれ前記標準内部表現
Ｒ（１）〜Ｒ（４）のマーク及びスペースを反転したも
のである。

領域数Ｍは、４であって、Ｊ＝１〜８について、領域Ｓ
（Ｊ、１）は、部分■及び部分■からなり、領域Ｓ　（
Ｊ、２）は、部分Ｉ及び部分■からなり、領域Ｓ（Ｊ、
３）は、部分■、部分■及び部分■からなり、領域Ｓ（
Ｊ、４）は、部分工、部分■、部分■及び部分■ｖから
なる。

以上のように標準内部表現Ｒ（Ｊ）ＬＪ＝１〜８）及び
領域Ｓ　（Ｊ、Ｋ）（Ｊ＝１〜８．に＝１〜４）を決定
すると、各標準値Ｔ　（Ｊ、Ｋ＞（Ｊ＝１〜８．に＝１
〜４）は、第１表に示すように決定され、データは、第
３図に示すフローチャートにしたがって判定され、エラ
ーが検出・訂正される。

すなわち、構成単位Ｕ　（Ｉ）について、領域Ｅ（１，
Ｋ）内のマーク・ビットを計数することニヨリ、計数値
Ｘ　（１，Ｋ＞（Ｋ＝１〜４）が求められた後、ステッ
プ１では、次式（１）によって、内部表現Ｄ（１）と各
標準内部表現Ｒ（Ｊ）との距離Ｙ（１，Ｊ）（Ｊ＝１〜
８）を算出する。

第　　１　　表Ｙ（１，Ｊ）＝　　（Ｘ　　（１，１）−Ｔ　　（Ｊ、　　１　　）
）＊＊２＋（Ｘ（１，２＞−ＴＬＪ、　　２））＊＊２
＋　　（Ｘ　　（１，３＞−Ｔ　　ＬＪ、３））＊＊２
＋　　（Ｘ　　（１，４）−Ｔ　　（Ｊ、　　４））＊
＊２（Ｊ＝１〜８）・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（１）ここに、＊＊２は、２乗
操作を表わす記号であって、距離Ｙ（１，Ｊ）は、各領
域ごとに求めた計数値と標準値との差の平方和である。

ステップ２では、ステップ１で算出した距離Ｙ（１，１
）〜Ｙ（１，８）の中から、最小値Ｙ（１，１）を探す
。ステップ３では、この最小値Ｙ（ＩＬ）がＯであるか
否かを判定し、Ｏであるとぎには、エラーが発生してい
ないことが判明するから、内部表現Ｄ（Ｉ）の訂正を行
なわずに処理を終了する。最小値Ｙ（Ｉ、Ｌ）がＯでな
いときには、構成単位Ｕ　（Ｉ）の内部表現Ｄ（Ｉ）に
エラーが発生したことが判明し、かつこれに対して標準
内部表現Ｒ（Ｌ）が最も近いことが判明するから、ステ
ップ４において、内部表現Ｄ（１）を、この標準内部表
現Ｒ（Ｌ）に訂正する。

以上に説明したフローチャートによれば、例えば、第４
図に示すような内部表現Ｄ（１）については、計数値Ｘ
（１，１＞、Ｘ（１，２）、Ｘ　（１，３）及びＸ　（
１，４）は、ツレツレ１６．３２．３２及び３２となり
、距１１１ｉＹ（Ｉ。

１）〜Ｙ（１，８）のうち、距離Ｙ（１，１）が最小で
あって、その値はＯである。したがって、エラーが発生
していないことが判明する。

一方、例えば、第４図に示す内部表現Ｄ（１）の６４ビ
ツトのうち１２ビツトが反転するエラーが発生して、第
５図に示すような内部表現Ｄ（１）になったとする。こ
の場合には、計数値Ｘ　（１，１）、Ｘ　（１，２）、
Ｘ　（１，３）及びＸ（１，４）は、それぞれ１４．２
５．２７及び３ｏとなり、距＠Ｙ　（１，１）　〜Ｙ　
（１゜８）は、それぞれ８２．１１４．５３０１１９７
０．７５４．２１０．３０６及び２４５０となる。この
うち最小値はＹ（１，１）であり、これはＯに等しくな
いから、エラーが検出され、この内部表現Ｄ（１）は、
標準内部表現Ｒ（１）に訂正される。

次に、標準内部表現Ｒ（Ｊ）ＬＪ＝１〜Ｂ）の他の具体
例をもって、第１図に示したフローチャートのステップ
２〜４の部分の他の実施例を説明する。第６図は、Ｂ＝
１３の場合の標準内部表現の一例を示す。

各標準内部表現ＲＬＪ＞（Ｊ＝１〜１３）は、８×８ビ
ツトすなわち６４ビツトで構成され、マーク・ビットが
Ｘ印で表わされている。８個の箱の横の列で表されるも
のが、１バイトのデータを表わし、一つの標準内部表現
の長さが８バイトである点は前記と同様である。

領域数Ｍは４であって、Ｊ＝１〜１３について、領域Ｓ
（Ｊ、１）は、第１及び第２バイトの１６ビツトの部分
からなる。以下、領域Ｓ（Ｊ、２）、領域ＳＬＪ、３）
及び領域ＳＬＩ。

４）は、それぞれ第３及び第４バイト、第５及び第６バ
イト並びに第７及び第８バイトの部分からなる。

同図（ａ）〜（ｍ）に示す標準内部表現Ｒ（１）〜Ｒ（
１３）は、数値データのためのものであって、それぞれ
順次、数値Ｏ１１，２，３，４，５，６，７，８及び９
並びに符号子、−及び小数点（、）を表わす。

以上のように標準内部表現Ｒ（Ｊ）ＬＩ＝１〜１３）及
び領１ｉｉ！Ｓ　ＬＪ、　Ｋ）　　ＬＪ＝１〜１３゜Ｋ
＝１〜４）を決定すると、各標準値Ｔ（Ｊ。

Ｋ）ＬＩ＝１〜１３．に＝１〜４）は、第２表に示すよ
うに決定され、データは、第７図に示すフローチャート
にしたがって判定され、エラーが検出・訂正される。

この場合には、いずれの標準内部表現のいずれの領域に
ついても、標準値Ｔ（Ｊ、Ｋ）ＬＪ＝１〜１３．に＝１
〜４）が、Ｏ又は１６であり、他の値をとることがない
から、領域Ｅ（１゜Ｋ）内のマーク・ビットを計数し、
計数値Ｘ（Ｉ、Ｋ）を得たとき、この計数値が９以上で
ある場合と、８以下である場合とに分ける。

これによって、エラーが発生して計数値第　　２　　表Ｘ（１，Ｋ）がＯでも１６でもないことが判明したとき
には、エラーが検出されその計数値に近い標準値を有す
る標準内部表現に訂正される。

例えば、第８図に示すような内部表現Ｄ（Ｉ）について
は、計数値Ｘ（１，１）、Ｘ（１，２）、Ｘ（１，３）
及びＸ（Ｉ、４Ｈ，ｔ、それぞれ１６．１６．０及び１
６となり、ステップ１．２．３．４．５．７及び８を経
てステップ９に至り、標準内部表現Ｒ（２）で表わされ
る数値データ「２」であると判定される。

一方、例えば、第８図に示す内部表現Ｄ（１）の６４ビ
ツトのうち１４ビツトが反転するエラーが発生して、第
９図に示すような内部表現Ｄ（１）になったとする。こ
の場合には、訓数値Ｘ（１，１）、Ｘ（１，２）、Ｘ（
１，３）及びＸ（Ｉ、４）は、それぞれ１３．１４．５
及び１２となり、Ｏでも１６でもないから、エラーが検
出され、この場合であっても、第８図の場合と同じステ
ップを経てステップ９に至り、標準内部表現Ｒ（２）で
表わされる数値データ「２」に訂正される。すなわち、
この場合には、計数値Ｘ（１，Ｋ）の大小関係をたかだ
か３回又は４回調べるだけで、エラーの検出・訂正を行
うことができる。

以上の内部表現を用いるとき、各内部表現が１０進数の
１桁を表わし、例えば、数値データ＋１２は、第６図（
ｋ）　、（ｂ）及び（Ｃ）の各標準内部表現を順次結合
したもので表現され、合計１９２ビツトのデータとなる
。このような数値データは、演算規則を１０進法の演算
と同様に決定することにより、その内部表現のまま演算
を実行することができる。すなわち、本発明の方法は、
主′記憶装置と補助記憶装置との間、あるいは他のデジ
タル計算機との間等のデータ転送時のエラーの検出・訂
正に適用できることはもちろん、ＣＰＵでの演算におけ
るエラーの検出・訂正にも適用することができる。つま
り、本発明の方法をファームウェア化してＣＰＵ中に組
込み、データ転送や演算のためにＣＰＵがデータをフェ
ッチするごとに、エラーの検出・訂正を行なうことがで
きる。なお、数値データをモ分な冗長度をもって表現し
ているため、大容量のメモリと速度の早いＣＰＵとを必
要とするが、メモリの低コスト化とＣＰＵの高速化技術
の進歩とにより、対処することができる。

なお、以Ｆに説明した標準内部表現は一例であって、こ
れに限られるものではない。

［発明の効果］以上のように、本発明は、所定数の内部表現のみを構成
単位とするデータについて構成単位の所定の領域ごとに
マーク・ピットを計数し、このマーク・ビット数が予め
設定された標準値と一致しないときに、前記領域にエラ
ーが発生したことを検出し、前記マーク・ビット数に最
も近い標準値を有する標準内部表現をもって、エラーを
検出した前記データを訂正するようにしているため、デ
ータの複数ビットの内容が変るエラーが発生しても、こ
のエラーを容易に検出しかつ訂正することができるデジ
タル計算機のエラーの検出・訂正方法を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すフローチャート、第２
図は標準内部表現の一例を示す図、第３図は第１図のフ
ローチャートのステップ２〜４の部分の一実施例を示す
前図の標準内部表現に適用されるフローチャート、第４
図は前図のフローチャートが適用されるエラーのないデ
ータの構成単位の内部表現を示す図、第５図は第３図の
フローチャートが適用されるエラーが発生したデータの
構成単位の内部表現を示す図、第６図は標準内部表現の
他の例を示す図、第７図は第１図のフローチャートのス
テップ２〜４の部分の他の実施例を示す前図の標準内部
表現に適用されるフローチャート、第８図は前図のフロ
ーチャートが適用されるエラーのないデータの構成単位
の内部表現を示す図、第９図は第７図のフローチャート
が適用されるエラーが発生したデータの構成単位の内部
表現を示す図である。符号の説明Ｕ　（Ｉ）・・・・・・・・・データの構成単位、Ｄ（
Ｉ）・・・・・・・・・データの構成単位の内部表現、Ｒ（Ｊ）・・・・・・・・・標準内部表現、Ｅ（ｉＫ）
・・・データの構成単位の領域、ＳＬＪ、Ｋ）・・・標
準内部表現の領域、Ｔ（Ｊ、Ｋ）・・・マーク・ビット
の標準値、ＸＬｌ、Ｋ）・・・データのマーク・ビット
の計数値、Ｙ（１，Ｊ）・・・データの構成単位の内部表現と標準
内部表現との距離、 ■・・・・・・・・・・・・・・・・・・データの構成
単位の番号、Ｊ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
標準内部表現の番号、Ｋ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・領域の番号。特許出願人　　　富土産業株式会社（Ｑ）　　　　　　　（ｂ）（ｅ）（↑）第２図第３図第４図第５図（ａ）　　　　　　　　（ｂ）（ｆ）　　　　　　　（９）（ｋ）　　　　　　　（ｔ）（ｃ）　　　　　　　（ｄ）　　　　　　　（ｅ）第６
図

Claims

【特許請求の範囲】

１、所定数の内部表現のみを構成単位とするデータにつ
いて前記構成単位の所定の領域ごとにマーク・ビットを
計数し、前記マーク・ビット数が予め設定された標準値
と一致しないときに、前記領域にエラーが発生したこと
を検出し、前記マーク・ビット数に最も近い前記標準値
を有する標準内部表現をもって、エラーを検出した前記
データを訂正することを特徴とするデジタル計算機のエ
ラーの検出・訂正方法。