DE1964115A1 - Verfahren zum Interpretieren einer Information - Google Patents

Description

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DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIFUING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG TELEFON. 395314 2000 HAMBURG 50, IQ 12 TELEGRAMME. KARPATENT KtJNIGSTRASSE 2· ■«*«·*·**■

W. 24 014/69 4/Ϊ1

Friden Holland IT.Y., Nijmegen (Holland)

Verfahren zum Interpretieren einer Information

Die Erfindung bezieht sioh auf «in Verfahren zum Interpretieren einer Information« die auf einem auslöschbaren Sρeiehermedium aufgezeichnet ist und um es möglich zu machen, diese Information vollständig oder teilweise zu ersetzen.

Wie allgemein bekannt,maoht die zeitliche Einstellung aller -Arbeitsvorgänge, die in Datenverarbeitungesystemen durchgeführt «erden, die Verwendung von Zeitgeber- oder Taktimpulsen erforderlich. Dies trifft ebenfalls für die Interpretation einer Information, die auf einem auslöeohbaren Speichermedium aufgeieiohnet ist, und deren vollständiges oder teilweises Ersetzen auf der Basis dieser Interpretation, zu.

Bei bekannten Systemen wird diese seitliche linatellung dadurch geschaffte daß an dem Speichermittel zusätzlich zu den ^atenspuren, die auf ihm aufgezeichnet ■ind, Markierungen zus Erzeugen der erforderlichen Takt- !■pulββ oder Zeitimpulae vorgesehen sind. Obgleich die·

den Vorteil hat, daß ein Synchronismus der Taktimpulsβ und der Datenimpulse in einfacher Weise erreicht wird, hat diese lösung auch einen großen Nachteil. Tatsäch- lieh ist es bei den bekannten Daten-Verarbeitungssystemen unvermeidbar, daß beispielsweise zwischen den Taktimpulsen und den Infonnationsimpulsen eine Phasenverschiebung zufolge des mechanischen Spieles des Speichermediums eintritt. Falls diese Verschiebung eine bestimmte Zeitgröße überschreitet, ist eine richtige Interpretation der Information dann nicht mehr möglich. Dies hat sich insbesondere dann herausgestellt, wenn es gewünscht wird, ein Speichermittel, auf welchem vermittels eines datenverarbeitenden Systems aufgezeichnet worden ist, in einem anderen Datenverarbeitungssystem abzulegen. Bei Austausch von D_aten, beispielsweise wenn eine datentragende Speicherscheibe an eine entfernte Stelle gesandt wLrd, ist keine ausreichende Sicherheit dafür gegeben, daß die Inforation richtig interpretiert wird. Beim Ersetzen der aufgespeicherten Info&tion in der Speicherung besteht ebenfalls eine erhebliche Möglichkeit, daß Pehlsr gemacht werden, insbesondere bei Auswechseln von Zeichen im nachstehenden Charaktere genannt - innerhalb einer Gruppe von Charakteren·

Die Erfindung hat den Zweck, ein Verfahren zu schaffen, durch welche« in einem auslöaohbaren Speicher aufgezeichnete Information stets ohne fehler interpretiert und/oder entweder vollständig oder teilweise ersetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ein Impulsgenerator verwendet wird, dessen frequenz an die gemessene Geschwindigkeit des Speichermittele relativ zu der Abnahme/ Aufzeiohnungsetation vermittels eines Strvo-Syatema und mit einem durch daa Servo-Systern bestimmten Ansprechen angepaßt wird.

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Günstige Resultate «erden bei de« Verfahren der Erfindung jedoch erhalten, Indem die Geschwindigkeit des Speichereittele relativ zu der Abnahme/AufEelchnungeatation vermittels Markierungen gemessen wird, welche/ Im Abstand auf dem Spelohermlttei angeordnet sind, " -

oder mit anderen Worten ausgedrückt, Indem die Geschwindigkeit des Impulsgeneratore an die Geschwindigkeit angepaßt wird, mit welcher die Information von dem Speicher abgelesen wird.

Vorzugsweise sind diese Markierungen die Anfangspunkte jedes Charaktere in einer Beihe von Charakteren» Natürlich ist es auch möglich, die Anfangspunkte ton |

"Gruppen¹¹ von Charakteren als Markierungen zu verwenden, wobei diese "Gruppe" eine Anzahl einer JReihe von j

Charakteren 1st· Die Markierungen müssen dann so angeordnet sein, daß sie Segmente gleicher Länge bilden, so daß die Geschwindigkeit des Spelchermittels relativ zu der Abnahme!Aufzeichnungsetation aus der Ylederholungsfrequens dieser Segmente sowohl während der Wiedergabt als auch der Aufzeichnung abgeleitet werden kann.

In bestimmten fällen kann ein Ersetzen einer in dem Speicher aufgespeicherten Information durch Überlagerung einer neuen Information auf der zu ersetzenden Information vorgenommen werden. Damit dies im richtigen Moment gestartet werden kann» ist es notwendig, auf (

"Aufzeichnen¹* «unmittelbar dann umzuschalten, nachdem der Anfangspunkt der Charaktere oder der Gruppen der betreffenden Charaktere abgelesen worden ist, wobei die Markierung eines Segmentes nicht notwendigerweise die gleiche wie die Anfangsetelle eines Charaktere oder einer Gruppe von Charakteren ist* Da die Länge der Zahl der Segmente, die in dem Speicher geändert werdenkuß, bekannt ist, kann gewährleistet werden, daß das Aufzeichnen während einer ausreichend genauen Seitperiode fortgesetzt wird, die aus der Geschwindigkeit des Speicher-

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mittels relativ eu der Abnahme/Aufzeiehnuagsstation abgeleitet wird. lalle die Aufzeichnung eu früh unterbrochen wird, besteht die Gefahr, daß eine alte Information nicht auegelöecht wird. Falle das Aufzeichnen IU lange fortgesetzt wird, wird eine gute Information zerstört*

Sie Zeit kann vermittels eines Zählers digital gemessen werden, der in einer direkten Proportion zu der Taktgeberfrequenz stufenweise arbeitet.

Zufolge der Tatsache, daß die Synchronisationstechnik gemäß der Erfindung erforderlich macht, daß die Anfangspunkte oder -stellen jedes Charakters in einer Beihe von Charakteren oder in jeder Reihe von Gruppen von Charakteren in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind, itt ersichtlich, daß in dem WjeLeraufzeichnen der Information der Informationsgehalt des Charaktere verändert werden kann, daß jedoch die Stelle der Markierungen nicht verändert werden darf. Daher darf eine Unterteilung eines Speichermittele, nachdem ee einmal eingestellt worden ist, durch nachfolgende Manipulationen nicht gestört werden. Um zu gewährleisten, daß eine Spur einer Information mit Charakteren und/oder mit Gruppen von Charakteren wirksam eingestellt ist, wird die Spur zunächst in ihren ursprünglichen Zustand oder injeinen Zustand unterteilt, in welchem eine frühere Information auf die eine oder die andere Weise gestört worden ist. Zu diesem Zweck kann die ganze Spur oder Bahn mit Charakteren aufgezeichnet werden, deren Inhalt irrelevant ist, jedoch hat die Taktfrequenz, mit welcher sie aufgezeichnet worden sind, Bedeutung. Die Steuerspannung des Impulsgeneratore wird dann dem mittleren Wert des Steuerbereiohes aufgedrückt, welcher Bereioh derart sein sollte, daß er Toleranzen der verwendeten Komponenten ausgleicht (beispielsweise R- und C-tert des Impulsgenerators, Geschwindigkeit des Motors)·

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Sine Takt-Synohronisation erfolgt davon ünttrteilung der laktiapultt in «ine Frequenz, ρ ti wtlohtr da· Intervall zwiaohen dtn Impulsen im synchronisierten Zustand de» gemtasentn Zeitintervall zwischen den Markierungen gleich ist, und dann wird da« Zeitintervall zwiaohen den Impulsen dieses Signalee mit dem Zeitintervall zwisohtn dtn abgenommenen Markierungen Ttrgliohtn. fallt iwiaohtn diesen beiden Intervallen eint Differenz vorhanden sein sollte, wird diese in eint Spannungsdifferenz umgewandelt, welche zum Steuern des Impulsgenerator verstärkt wird.

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit |

der Zeionnung anhand tinte Ausführungebtispielet erläutert.

In der Zeichnung zeigt

71g. 1 eine Informationsimpulscodierung mit

Jficht-Büokftihrung zu Null, welche für dat Verfahren gemäß der Erfindung geeignet ist· Fig. 2 zeigt die Impulaübergange dar Fig. 1. Pig. 3 zeigt ein Slookdiagramm tintr bevorsugttn luaführungaform einet Synolironitationttystemty das zur Durchführung dtt Verfahrene gemäß dtr Irfindung geeignet itt.

Fig. 4 zeigt eint Übβreicht der Impuleformen, wit ι

tit an dtn iutgängtn oder dtn lingängen dtr SchaltTorriohtungtn auftreten, welohe dt« Synchroniaieretationaeyete» zugeordnet aind. Fig. 5 zeigt dit Tor-Stromlcreieanordnung in einem Koeparatoratrowkreia dtt Blookdiagraamt gemäß Fig. 3.

In Fig. 1 itt ti» nicht auf dtn WtV¹I lull iurüokführbarer 4t« Infor«ationei«pule iargttttllt. In dioee« kann beiepielaweitt di» binärt "1^H tint Impultaeit von X tte haben und dit biftift "0" tint lepulteeit τοη 21 tte· Dit Folarität dtr !»pulte itt itrtltvant, JAoh βαβ jede Kartierung «it Ut gltitmt« Folarität, |

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d.h. positiv, beginnen*

Dies 1st In ?ig. 1 dargestellt, In welche das erste Bit eine binäre ^Ml^tt repräsentiert. Bas näofaste Bit, in diesem fall eine binäre "0"/ ist dann negativ, falls das letztgenannte Bit eine binäre "1* gewesen sein sollte, würde es ebenfalls negativ gewesen sein. Von Wichtigkeit ist daher, daß der Zeitpunkt des Übergange· von positiv zu negativ und umgekehrt die Trennung von aufeinanderfolgenden Bits anzeigt, wobei die Dauer de» Impulses für den binären Wert jedes Bits bestimmend ist. Ba ist weiterhin ersichtlich, daß die Gesamtlänge eines Charakters von der Zahl der ^MNull^M-Werte und der "Bina^M-Werte in de® okaiiakt*? abhängt und daß mit dem Code genau Pig. 1, in welcher die Impulsdauer einer binären "Null" doppelt so lang wie der der binären "Eins" ist, ein Charakter, der ausschließlich aus "Nullen" besteht, eine maximale iängejhat. Diese »exiwale Länge muß beim Aufzeichnen der Anfangspunkte jedes Charakters' auf dem Speichermittel in Betraaht gezogen werden» damit für eine gleichförmige Beihe von zu erzeugenden Taktimpulsen erforderlich ist, daß die Ausgangspunkte in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind, wenn es gewünscht wird, diese Ausgangspunkte als Markierungen zum Synchronisiere» der Taktimpulae «u verwenden, ohne daß die Gefahr einer Überlappung von Charakteren besteht« Infolgedessen treten sioh verändernde Zwischenräume In den einseinen Charakteren auf, d.h. es befinden sich freie Stellen zwischen den Charakteren, we lohe keinen Informal; ions- -inhalt tragen. Damit diese Seile von den Seilen unterschieden werdeipönnen» welohe eine binär· ¹¹SInS¹¹ oder eine binäre "Null" darstellen, betragen diese freien Teile wenigstens drei Bit-Periodtu, d.h. IZ lang. Sin freier IeIl wird mit IK (Inter-Charakter) in Pig. 1 be-•eichnet, und die gesamte Zeitperiode eines Charaktere zusammen alt der Zeitperiode des freien Seiles, welohe

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zusammen ein Segment bilden» beträgt 7 Sekunden.

Fig. 2 eeigt die Zeitpunkte des Überganges τon positiv zu negativ und umgekehrt. Dieβ zeigt eindeutig einen Unterschied zwischen den Perioden t^_r tp und t,, welche jeweils die Impulsperiode einer binären ^w1^B _f einer binären ^w0^w und die Periode des freien Baumes zwischen den Charakteren andeuten.

Damitjjein Charakter interpretiert werden kann, ist es daher notwendig^ diese Perioden zu messen. Dies kann beispielsweise vermittels einer Zählers erfolgen, der Taktimpulse beginnen lassen kann, die eine höhere Wiederholungsfrequenz als die Bit-Impulse der Fig. 2 haben. Bei einer solchen Interpretation ist die Genauigkeit der Messungen nicht kritisch.

Wenn eine Information in dem Speichermittel teilweise oder vollständig ersetzt werden soll» erfordert dies jedoch eine große Präzision, oder es besteht die Gefahr, daß die neue Information die alte Information in dem Segment nicht genau deckt, so daß entweder die alte Information nicht vollständig ausgelöscht wird oder eine gute Information aus benachbarten Segmenten zerstört wird. ITm dies zu verhindern, wird gemäß der Erfindung eine Taktsynohronisation angelegt.

Bin Blockdiagramm einer bevorzugten Aueführung eines Synchronisationesystems, das zur Durchführung des Verfahrens geeigent ist, ist in Fig. 3 dargestellt. In dieser Figur ist 1 ein Ablese/Aufzeichnungs-Kopf, 2 ein logischer Stromkreis, 3 ein Impulsgenerator, 4 ein Frequenzteiler, 5 ein Vergleichsstromkreis und 6 ein Steuerverstärker.

Der Zweck derin Fig. 3 dargestellten Stromkreisausführung besteht darin, die Geschwindigkeit des Impulsgenerators 3 an die Geschwindigkeit anzupassen, mit welcher die in einem Speichermittel aufgespeicherte Information durch den Abnahmtfe/Aufzeichnunge-Kopf abgenommen wird.

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Die Arbeitsweise der Ausführung gemäß Pig. 3 zur Durchführung dieser Synchronisation ist am besten in Verbindung mit Fig. 4 verständlich.

Allgemein enthält die Steuerung der Geschwindigkeit des Impulsgenerator Anzeigemittel für die Geschwindigkeit dee Speichermittels, wobei diese Geschwindigkeit mit der O-eaohwindigkeit des Impulsgenerators verglichen wird und dann die Geschwindigkeit des Impulsgenerators mit der Geschwindigkeit dee Speichermittels durch eine Umkehrrückkopplung in Übereinstimmung gebracht wird.

In dem logischen Stromkreis 2 werden die Anfangsstellen der Charaktere aus der durch den Abnahmtfekopf 1 abgelesenen Information ausgewählt und nachfolgend in eine ^echteckwelle umgewandelt. Die Selektion ergibt ein Signal, wie es bei A in Pig. 4 dargestellt ist. In dieser figur repräsentieren die dargestellten Impulse die Anfangsimpulse der aufeinanderfolgenden Charaktere, und der Abstand zwischen den vorderen !Flanken zweiter aufeinanderfolgender Impulse bildet «in Segment.

Ia 4 en logischen Stroakreia 2 wird aufeinanderfolgend das Signal A in eine Rechtecüwelle B umgewandelt, derart, daß die Polarität des Signal· sich bei den aufeinanderfolgenden Anfangsimpulsen der Charaktere abwechselnd ändert. Dieses Auegangeeignal B wird in einen von zwei Eingängen des Komparatoretromkreises 5 eingeführt.

Die Taktiepulse des Impulsgenerator· 3 werden in dem frequenzteiler 4 auf eine i'requen* unterteilt, welche eine Periode hat, die In synchronisierten Zustand gleich dem gemessenen Zeitintervall zwischen den Markierungepunkten ist. Das Auegangssignal des frequenateilere, welches beispielsweise die Wellenform hat, wie sie bei C angedeutet ist, wird in den anderen Ein» gang dee Komparrtoretroakreises 5 eingegeben und wird mit den Signal B in dieses Stromkreis verglichen.

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Allgemein ausgedrückt, sind dia Signale B und C einander nicht unmittelbar gleich. Bei dem in Fig» 4 gegebenen Beispiel hat sich herausgestellt, daß das Signal C schneller als das Signal B ist. Per frequenzteiler 4 ist so angeschlossen, dauer durch das Signal A an einer negativen Flanke dee Signals B auf Null zurückgestellt wird, z.B. bei b. Falle nun, wie in der Figur angenommen wird, die positive Flanke von C früher als die von B ankommt, ist die Geschwindigkeit des Impulsgenerators zu hoch. Falls die positive Flanke von C später ankommt, ist die Q-eschwindigkeit des Impulsgenerators zu langsaa.

Der Komparatοrstromkreis 5 enthält zwei Tor-Stromkreise, die in Fig. 5 gesondert dargestellt sind. Die Signale B und C werden diesen Xor-Stromkreisen zugeführt. Wenn die positive Flanke von G früher als die positive Flanke von B ankosnt, so daß, wie oben ausgeführt, die Geschwindigkeit des Impulsgenerator su hoch ist, dann ist die Situation diejenige, wie sie in dem oberen Stromkreis der Fig. 5 dargestellt ist, nämlich CB = 1 (»logisch 1)1 Die Situation BO « 1 («logisch 1) trifft ein, wenn die Flanke von B zuerst ankommt, so daß die Geschwindigkeit des Impulsgenerators zu niedrig ist. Für den Bereich um die positiven Flanken von C hat dann das Koaparatorsignal in dem in Fig. 4 angedeuteten Fall die Form, wie sie durch D in Fig. 4 angedeutet ist.

Die Breite der Impulse des Signals D ist ein Maßstab für die Größe der dem Impulsgenerator zuzuführenden Korrektur. Je Periode des Signals C erfolgt eine Korrektur nur mit Bezug auf die positive Flanke· Die Korrektur der negativen Flanke von B und C wird unterdrückt* BIe Signale I und II gehen an einen Integrationsstromkreis in den Komparatorstromkreis 5, dessen Ausgang dem ^teuerverstärker 6 «ugeleitet wird. Dieser

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Vera ta rice r ist in bekannter Weise βα auegSoildet, daß seine Auegangesignale die Geschwindigkeit des Impulsgeneratora in negativer Weise rückkoppeln.

Sie von den Speicheroitteln getragene Information ist gewöhnlich so aufgeseicb.net worden, daß zwischen der Gruppe von Charakteren ein freier Teil vorhanden ist, der beträchtlich/^ langer als die freibleibenden Seile (IK) zwischen den einseinen Charakteren ist. Der freibleibende Teil «wischen den Gruppen hat beispielsweise eine Länge, welche der Länge des ganzen Charakters entspricht. Ub xu verhindern, daß in einem solchen fall, zufolge der Tatsache, daß ein Impuls B nicht vorkommt, der erzeugte "lange" Impuls D den Mechanismus nachteilig stört, wird ein Differentialstromkreis an einem Eingang des Integrationsstromkreises verwendet.

Her Steuerverstärker 6 braucht nicht weiter beschrieben zu werden, da er als bekannt angesehen . werden kann*

Wie oben ausgeführt, ist es für das Verfahren gemäß der Erfindung notwendig, daß in dem Speicher Segmente gleicher Länge gebildet werden, so daß die Anfangsimpulse der Markierungen in dem Speichermittel in gleichförmiger AbstandsbeZiehung aufgezeichnet werden. Ss ist daher notwendig, daß die Informationsspur einer Speicherung einer freien Stelle zunächst in Segmente unterteilt wird, bevor die gewünschten Informationscharaktere in ihm aufgezeichnet werden. Zu diesem Zweck kann ein Zähler verwendet werden, der so ausgebildet ist, daß er stufenweise mit der frequenz des Impulsgenerators fortschreitet, so daß die Markierungen an das Speichermittel durch Aufzeichnen von Charakteren längs der Spur angelegt werden können, wobei der Inhalt dieser Charaktere ohne Bedeutung ist, und die einsige Bedeutung die Frequens ist, mit welcher sie aufgezeichnet werden.

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Damit auf einanderfolgend die Charaktere durch die gewünschte Information ersetzt «erden können, wird der Abnähme/Aufzeichnung8-Kopf auf "Abnahme" geschaltet, und unmittelbar nachdem der Eingangsimpuls des ersten Charakters abgenommen worden ist, zurück auf "Aufzeichnung¹¹ geschaltet· Das Aufzeichnen der neuen Charaktere löscht die alten Charaktere automatisch aus. Es ist einleuchtend, daß durch Anwenden der Methode gemäß vorstehender Beschreibung selbst die Auswechslung einea Charaktere keine Schwierigkeiten mehr in sich birgt.

Wenn die Eingang3impulsβ der Charaktere zum ersten Λ Mal aufgezeichnet werden, ist es wichtig, sicherzustellen, daß die Steuerspannung des Impulsgenerators auf den Hittelwert des Steuerbereiches eingestelltwird. Weiterhin sollte von vornherein eichergestellt werden, daß der Steuerbereich so groß ist, daß die Toleranzen für die verwendeten Sehaltvorrichtungen ausgeglichen werden*

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Claims (4)

1. P at en t an3p rü ch e

   (Ti Verfahren zum Interpretieren von aufgezeichneter Information auf einem auslöschbaren Speichermittel und um zu/möglichen, daß diese Information ganz oder teilweise ersetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsgenerator verwendet wird, dessen Frequenz an die Meßgeschwindigkeit des Speichermittels relativ zu der Abnahme/Aufzeichnungs-Station durch einen Servo-Hechanismus mit einem Ansprechen angepaßt wird, der durch den Servo-Mechanismus bestimmt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Speichermittels relativ zur Abnahme/Aufzeichnungs-Station vermittels Markierungen gemessen wird, welche auf dem Speichermittel im Abstand angeordnet werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen die A_nf_angsstellen jedes Charakters in einer Eeihe von Charakteren oder jeder Gruppe in einer Eeihe von Gruppen von Charakteren bilden und so angeordnet werden, daß sie Segmente gleicher Länge bilden, so daß die die Geschwindigkeit abs Speichermittels relativ zur Abnahme/Aufzeichnungs-Station aus der Wiederholungsfrequenz der Segmente sowohl während der Wiedeegabe als auch während der Aufzeichnung abge-leitet werden kann.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß, um zu ermöglichen, daß eine Information vollständig oder teilweise ersetzt wird, das Umschalten auf Aufnahme während einer genügend genauen Zeit stattfindet, die von der Geschwindigkeit des Speichermittels relativ zu der Abnahme/Aufzeichnungs-Stetion unmittelbar nachdem der Ausgangspunkt der Charaktere oder der Gruppen der in Präge stehenden Charaktere abgelesen worden ist, abgeleitet wird.

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