Тема 5. Контроль работы цифрового автомата

Рассмотренные ранее алгоритмы выполнения арифметических операций обеспечат правильный результат только в том случае, если машина работает без сбоев. При возникновении какого-либо нарушения нормального функционирования результат будет неверным, однако пользователь об этом не узнает, если не будут предусмотрены меры, сигнализирующие об ошибке. Поэтому разработчиками машины должны быть предусмотрены меры для создания системы обнаружения возможной ошибки и ее исправления. Эти функции должна выполнять система контроля работы цифрового автомата. Ошибки в работе цифрового автомата могут быть вызваны либо выходом из строя какой-либо детали, либо отклонением от нормы параметров (из-за изменения напряжения питания или воздействия внешних помех). Погрешности исходных данных, или методические, не являются объектом для работы системы контроля. Решение всех задач контроля возможно только при избыточности информации.

1. Контроль по методу четности-нечетности. В контрольный разряд каждому двоичному числу добавляется один избыточный разряд, в который записывается 0, если сумма цифр в исходном числе четна, и 1, – если нечетна. Появление ошибки обнаружится при нарушении четности (нечетности). При таком кодировании допускается, что может возникнуть только одна ошибка. При наличии четного количества ошибок такой контроль не сработает.

2. Видоизмененный способ контроля по методу четности-нечетности. Длинное число разбивают на группы по несколько разрядов. Контроль производится по строкам и столбцам. Увеличение избыточности приводит не только к тому, что обнаружена ошибка, но и к возможности ее исправить.

Контроль по методу четности-нечетности широко используют в ЭВМ для контроля записи и считывании информации в запоминающих устройствах на магнитных носителях и при выполнении арифметических операций.

Разряды числа а ₁ – а ₂₅, занесены в матрицу, контрольные разряды k ₁ – k ₅ осуществляют контроль по строкам, контрольные разряды k ₆ – k ₁₀ осуществляют контроль по столбцам. Этот пример приведен в следующей таблице.