DE2529542A1 - Verfahren zum aufzeichnen von digitalen datenbits - Google Patents
Verfahren zum aufzeichnen von digitalen datenbitsInfo
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Description
7811-75/Kö/S
RGA 68,181
US-SN 485,520
Convention Date:
July 3, 1974
RGA 68,181
US-SN 485,520
Convention Date:
July 3, 1974
RCA Corporation, New York, N.Y., V.St.A.
Verfahren zum Aufzeichnen von digitalen Datenbits
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufzeichnen von digitalen Datenbits in entsprechenden Zellen, wobei die Aufzeichnung
in jeder Zelle damit beginnt, daß am Zellenanfang ein Impuls mit zwei entgegengesetzt gerichteten Übergängen
zwischen zwei Pegeln aufgezeichnet wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zum Speichern und Wiederherausholen
von Daten mit einem bewegbaren Datenträger, mit einer Aufzeichnungsanordnung, die bei seriellem Empfang von Signalen eines
ersten und eines zweiten Pegels entsprechende Teile einer Spur längs des Datenträgers in einen ersten bzw. einen zweiten Zustand
setzt, und mit einer Signalanordnung, die der Aufzeichnungsanordnung mit einer gewünschten Bitfrequenz nacheinander
erzeugte Impulse, welche längs der Spur die Anfänge der Zellen für die Speicherung der einzelnen Datenbits markieren, anliefert,
wobei jeder dieser Zellenanfangsimpulae aus zwei aufeinanderfolgenden, entgegengesetzt gerichteten Übergängen
zwischen den beiden Signalpegeln besteht und wobei die Signal-
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anordnung bei Empfang von in den Zellen längs der Spur aufzuzeichnenden
Eingangsdatenbits die entsprechenden Signale des ersten und des zweiten Pegels für die Aufzeichnungsanordnung
erzeugt.
Bekanntlich ist bei Systemen zum Speichern und Wiederherausholen von Daten das Digitaldaten-Aufzeichnungsvermögen von
Einrichtungen wie Audiobandgeräten durch das sogenannte Hochfrequenz-11
Abrollen" in der Frequenzcharakteristik sowie durch die mangelnde Gleichstromansprechung beschränkt. Das Hochfrequenz-Abrollen
beschränkt die aufzeichenbare Höchstfrequenz und hat Verluste an hohen Harmonischen in der aufgezeichneten
Information zur Folge. Die Wiedergabe- oder Ableseimpulse werden bei derartigen Systemen abgerundet, und die Störfestigkeit
verschlechtert sich.
Nachfolgend werden bekannte Methoden im Zusammenhang mit
Aufzeichnungssystemen geringer Bandbreite erörtert.
Bei der digitalen Aufzeichnung nach der Methode der sogenannten Impulsdarstellung (Zurück-nach-Null-Methode) wird eine
"1" jeweils durch einen Impuls und eine t!0" durch das Fehlen
eines Impulses in dem betreffenden Zellenintervall dargestellt. (Ein Zellenintervall ist die jeweils einem einzelnen Bit zugewiesene
Zeitspanne und entspricht dem Kehrwert der Bitfrequenz oder Bitfolgefrequenz.) Das Aufzeichnungssystem mit Impulsdarstellung
erfordert eine gute Kiederfrequenzanspreehung, um Vorspannungsverschiebungen in der lese schaltung während langer
Folgen von lullen zu verhindern, sowie ein synchronisiertes Uhr- oder Taktsignal, das die einzelnen Zellenintervalle anzeigt.
Eine andere Methode ist die der statischen Darstellung (Nicht-zurCiek-nach-Iull-Methode). Bei der Aufzeichnung mit
statischer Darstellung wird durch einen Kraftflußübergang (induziert durch eine Stromänderung in der Schreibkopf spule) von
der einen zur anderen Polarität eine Änderung der Daten angezeigt.
Das heiBt, bei aufeinanderfolgenden Einsen oder
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Nullen ist kein Übergang zwischen den einzelnen Bits vorhanden. Ein Übergang tritt vielmehr immer dann auf, wenn in den Daten
ein Wechsel von einer digitalen "1" nach einer digitalen 11O"
oder von einer digitalen "O" nach einer digitalen "1" erjßLgt.
Wenn es sich um willkürlich auftretende Daten handelt, so sind zwar im allgemeinen die Übergänge gleichmäßiger verteilt als
im Falle der Impulsdarstellung, jedoch ist wegen des gelegentlichen
Vorkommens langer Folgen von Einsen oder Nullen nach wie vor eine gute Niederfrequenzansprechung für die Datenwieder
gewinnung erforderlich.
Eine weitere Methode ist die der statischen Darstellung mit Umkehrung, wobei ein Übergang für eine "1", jedoch nicht
für eine 11O" (oder für eine "0", jedoch nicht für eine "1") auf
gezeichnet wird. Werden beide Darstellungsarten in zwei gleichzeitig beschriebenen Spuren verwendet, so ist eine Zeitsteuerung
und Fehlerkorrektur vorgesehen.
Die Energieverteilung bei der statischen Darstellung mit Umkehrung weist eine ähnliche Spektraldichte auf wie bei der
rein statischen Darstellung. Für sowohl die rein statische Darstellung als auch die statische Darstellung mit Umkehrung
braucht man Uhrimpulse, um die Zellenintervalle zu markieren, und sie sind beide empfindlich gegen Synchronisationsfehler,
d.h. durch Gesckwindigkeitsschwankungen verursachte Taktstörungen.
Eine weitere Aufzeichnungstechnik ist die nach dem Manchester-Code oder nach der Zweiphasendarstellung. Bei der
Zweiphasendarstellung zeigt die Polarität (Richtung) eines Übergangs während eines Zellenintervalls an, ob es sich bei
dem aufgezeichneten Datenbit um eine "1" oder eine 11O" handelt.
Beispielsweise stellt während eines Zellenintervalls ein positiver Übergang eine "1" und ein negativer Übergang eine "0"
dar. Ein Zwischenzellenübergang, d.h. ein Übergang an der Zellengrenze ist erforderlich, wenn nacheinander zwei Bits des
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gleichen Wertes aufgezeichnet werden, damit der Übergang während oder innerhalb des Zellenintervalls in der richtigen
!Richtung erfolgen kann. Wegen des Vorhandenseins eines Übergangs in jeder Bitzelle entfällt das Erfordernis einer Taktspur,
und es ist auch keine besonders ausgeprägte Mederfrequenzansprechung
erforderlich. Die Spektralenergie der Zweiphasenaufzeichnung ist bei ungefähr 80 # der Bitfrequenz, mit
der die Aufzeichnung der Daten geschieht, konzentriert.
Eine weitere Methode der Aufzeichnung von digitalen Daten ist die der Laufzeitmodulation, wobei eine "1" durch einen
Übergang in entweder der einen oder der anderen Richtung inner halb einer Bitzelle und eine "0" durch die Abwesenheit eines
solchen Übergangs dargestellt werden, außer wenn auf die "0" eine weitere "0" folgt, in welchem Fall ein Übergang an der
Zellengrenze zwischen den beiden benachbarten O-Bitzellen aufgezeichnet
wird. Da mindestens in jeder zweiten Zelle ein Übergang auftritt, ist die Niederfrequenzansprechung nicht
kritisch. Wegen der Abwesenheit eines Übergangs in einer 0-Zelle, wenn auf diese eine 11I" folgt, erniedrigt sich die benötigte
Hochfrequenz, so daß die Spektralenergie eines Laufzeit modulationssignals bei einer Frequenz, die niedriger ist als
die Datenbitfrequenz, gewöhnlich ungefähr bei 40 $>
der Datenbitfrequenz, konzentriert ist.
Eine weitere Methode der Datenaufzeichnung ist die nach der Impulslängen- oder Impulsbreitenmodulation, wobei die Daten
zelle in annähernd drei gleiche Abschnitte unterteilt ist. Ein Impuls, der eich über die beiden ersten Drittel der Datenzelle
erstreckt, stellt eine "1" (oder "0") dar, während ein Impuls,
der sich nur über das erste Drittel der Datenzelle erstreckt, eine "0" (bzw. "1") darstellt. Die Ablesung der Daten bei dieser
Darstellungsweise kann in der Weise erfolgen, daß durch die Vorderflanke eines Impulses ein Zähl er gestartet wird, der
mit einer gegenüber dem Zellenintervall hohen Geschwindigkeit zählt, bis die Hinterflanke des aufgezeichneten Impulses er-
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faßt wird. Anschließend zählt der Zähler in der entgegengesetzten Richtung. Wenn der Zählerstand auf Null zurückkehrt, bevor
der Übergang an der nächsten Zellengrenze auftritt, so gilt der eine Binärwert als abgelesen, und wenn der vordere Hand
oder die Grenze der nächstbenachbarten Zelle erreicht wird, bevor der Zählerstand auf Null zurückgekehrt ist, so gilt der
andere Binärwert als abgelesen. Die Methode der Impulslängenmodulation
ist, wie die Zweiphasen- und die Laufzeitmodulationsmethode,
selbsttaktgebend, d.h. es wird keine getrennte Taktspur benötigt. Die Methode der Impulslängenmodulation eignet sich
besonders für Audioaufzeichnungen unter Verwendung von einfachen leseschaltungen, da die Richtung des Übergangs an den Impulsflanken
nicht festgestellt zu werden braucht. Sie hat den Nachteil, daß sie anfällig für sogenannte Aussetzer, d.h. die
Nichterfassung vorhandener Übergänge, ist.
Eine weitere Aufzeichnungsmethode ist die der Prequenzmodulationsdarstellung,
bei der ein Übergang an jeder Zwischenzellengrenze aufgezeichnet wird und eine 11I" durch die Anwesenheit,
dagegen eine "0" durch die Abwesenheit eines Übergangs innerhalb der Zelle dargestellt wird. Diese EM-Methode ist
selbsttaktgebend und ermöglicht eine hohe Bitpackungsdichte. Sie ist jedoch ebenfalls anfällig für durch Aussetzer bedingte
Fehler.
Gemäß einer weiteren Aufzeichnungsmethode (beschrieben z.B. in der Veröffentlichung "IBM Technical Disclosure Bulletin",
Band 5, Nr. 11, Seiten 92/93) ist für jede Datenzelle ein Zellenanfangsimpuls vorgesehen, der aus zwei aufeinanderfolgenden,
entgegengesetzt gerichteten Übergängen zwischen zwei Signalpegeln besteht. Innerhalb jeder solchen Datenzelle wird der
Wert des aufgezeichneten Datenbits an einer gegebenen Stelle durch die Anwesenheit oder Abwesenheit eines weiteren Impulses
(mit wiederum zwei aufeinanderfolgenden, entgegengesetzt gerichteten Übergängen zwischen den beiden Signalpegeln) dargestellt.
Bei einer derartigen Daisbellungsweise entfällt zwar das Erforder-
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nis einer getrennten Taktspur -und die Spektralenergie ist bei
einer verhältnismäßig niedrigen !frequenz konzentriert, jedoch
eignet sich die Methode nicht besonders für ein System, wo einzelne Aussetzerfehler wahrgenommen und korrigiert werden
sollen und wo Creschwindigkeitsänderungen oder -abweichungen
bei der Aufzeichnung und Ablesung wahrgenommen werden sollen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufzeichnungsmethode
und eine dafür geeignete Einrichtung anzugeben, welche diese Hachteile vermeiden.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufzeichnung der einzelnen
Bits des einen Digitalwertes jeweils nach dem Zellenanfangsimpuls
innerhalb der betreffenden Zelle ein einziger Übergang zwischen den beiden Pegeln aufgezeichnet wird, und
daß zur Aufzeichnung der einzelnen Bits des anderen Digitalwertes jeweils nach dem Zellenanfangs impuls innerhalb der betreffenden
Zelle durchgehend der erste oder der zweite Pegel aufgezeichnet wird.
Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Signalanordnung jeweils
nach der Erzeugung der einzelnen Zellenanfangsimpulse innerhalb der für die Erzeugung einer entsprechenden Bitzelle verfügbaren
Zeitspanne zur Weitergabe an die Aufzeichnungsanordnung entweder
ein Signal mit einem einzigen Übergang zwischen den beiden Pegeln zur Darstellung eines Datenbits eines ersten Wertes oder
ein Signal mit durchgehend dem ersten oder dem zweiten Pegel zur Darstellung eines Datenbits eines zweiten, vom ersten Wert
verschiedenen Wertes erzeugt.
Erfindungsgemäß wird also die letztgenannte der obigen bekannten Methoden verwendet, um den Anfang einer Bitzelle
durch einen verhältnismäßig schmalen Impuls zwischen den benachbarten Zellen anzuzeigen. Eine Binärziffer des einen Wertes
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wird durch Aufzeichnen eines einzelnen Übergangs innerhalb der
Zelle dargestellt, während eine Binärziffer des anderen Wertes durch Abwesenheit eines Übergangs innerhalb des Zellenintervalls
dargestellt wird. Die Erfindung eignet sichbesonders gut für billige (schmalbandige) Bandaufzeichnungsgeräte, da Signalverzerrungen
nicht kritisch sind und Geschwindigkeitsänderungen, falls sie sich in annehmbaren Grenzen halten, in Kauf genommen
werden können. Ferner ist die erfindungsgemäße Methode selbsttaktgebend und geeignet, einzelne Aussetzerfehler wahrzunehmen
und zu korrigieren.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 das Blockschaltschema einer Einrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Pig. 2 ein Schaltschema der Datentakt- und Impulsformungsschaltung
in der Anordnung nach Fig. 1;
Fig. 3 die zeitlichen Amplitudenverläufe von Signalen in
der Schreibschaltung}
Fig. 4 das Schaltschema einer Signalfοrmungsschaltung;
Fig. 5 die zeitlichen Amplitudenverläufe von Signalen in der leseschaltung;
Fig. 6 das Schaltschema einer Impulsklassifikationsschaltung j
Fig. 7 das Schaltschema einer Datendecodierschaltung; und Fig. 8 das Schaltschema einer Geschwindigkeitsmeßschaltung.
Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Signalen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die auf
Band aufgezeichneten Daten sind in Wirklichkeit Domänen- oder Pegelübergänge, die durch den Strom des Schreibmagnetkopfes zum
Zeitpunkt des Anstiegs und des Abfalls der einzelnen Impulse in der einen oder der anderen Stromrichtung induziert werden.
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Dabei werden hier zu Erläute rungs zwecken der Anstiegsflankenübergang
als positiv und der Abstiegs- oder Abfallflankenübergang als negativ angesehen und bezeichnet. Die Lesesignale
sind Ströme, die im Lesemagnetkopf durch die Domänenübergänge
induziert und in entsprechende Spannungsänderungen umgewandelt werden.
Für die Schaltungsanordnung nach Pig. 1 werden Signale durch ein Steuergerät (nicht gezeigt), beispielsweise einen
Rechner, bereitgestellt. Das Steuergerät liefert an ein Bandgerät 1 Steuersignale für das Starten, das Stoppen und das
Zurückspulen des Bandes sowie für anderweitige Punktionen, die nichts mit der vorliegenden Erfindung zu tun haben. Die aufzuzeichnenden
Daten werden vom Steuergerät an eine Datentaktschaltung 2 geliefert, die dem Steuergerät ein Datenanforderungs
signal zuleitet, wenn das Steuergerät ein neues Datenbit liefern soll. Die Ausgangssignale der Datentaktschaltung 2 werden von
einer Impulsformungsschaltung 3 behandelt und anschließend an das Bandgerät 1 als Schreibsignale übertragen.
Die vom Bandgerät 1 erzeugten Lesesignale werden zunächst
durch ein Signalformungsnetzwerk 4 in positive und negative Impulse getrennt. Die Ausgangssignale des Signalformungsnetzwerks
4 werden dann durch eine Impulsklassifikationsschaltung 6 klassifiziert, und deren Ausgangsimpulse werden von einer
Datendecodierschaltung 7 in Datenbits decodiert. Die Ausgangssignale
der Datendecodierschaltung 7 sind das Ausgangsdatenbit und ein Signal, das dem Steuergerät anzeigt, daß das Datenbit
bereitsteht. Das Steuergerät liefert dann ein Signal, das den Empfang des Datenbits bestätigt.
Steuergeräte und ähnliche Vorrichtungen sind allgemeiiolbekannt
und brauchen hier nicht im einzelnen beschrieben zu werden (siehe Z.B. G.A. Korn "Minicomputers for Engineers and Scientists",
McG-raw-Hill, 1973, Kapitel 5). Nachstehend sind Schaltungseinzelheiten
der verschiedenen Schaltungen in Pig. 1 beschrieben.
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Die in Pig. 2 gezeigte Datentakt- und Impulsformungsschaltung
enthält vier Flipflops 11-14 "vom D-Typ. Ein Oszillator 110
liefert ein Takt- oder Uhrsignal mit einer Frequenz gleich dem Achtfachen der gewünschten Bitfrequenz. 3?ig. 3(a) zeigt den
zeitlichen Amplitudenverlauf dieses Uhrsignals. Derartige Uhrsignalgeneratoren oder Taktgeber sind allgemein bekannt und
brauchen hier nicht im einzelnen beschrieben zu werden.
Die Flipflops 11-13 bilden einen Modulo-8-Zähler 10, bei
dem das Flipflop 11 das höchststellige und das Flipflop 13 das
niedrigststellige Bit darstellen. Die Zählwerte oder Zählerstände sind in Fig. 3(b) für verschiedene Teile des Ausgangssignals
angegeben.
Ein UND-Glied 15 erzeugt ein Ausgangs signal für jedes Uhrsignal,
das während des Intervalls, wo die Flipflops 11 und 12 rückgesetzt sind, auftritt. Und zwar erzeugt das UND-Glied 15
einen Ausgangsimpuls mit der Breite des Uhrimpulses, wenn der Zählerstand im Zähler 10 Null oder Eins ist. Das Ausgangssignal
des UND-Gliedes 15 gelangt als Eingangssignal zu einem ODEE-Glied 16, dessen Ausgangssignal das Takteingangssignal
für das D-Flipflop 14 bildet.
Das D-Flipflop 14 ist als tast- oder triggerbares Flipflop rückgekoppelt, so daß durch jeden Eingangsimpuls am Takteingang
der Zustand des Flipflops 14 geändert oder umgeschaltet wird. Der Ausgang des Flipflops 14 ist über ein Iiqpedanzanpassungsnetzwerk
an den Schreibsignaleingang des Bandgerätes angekoppelt. Das Q-Ausgangssignal des Flipflops 14 ist in
Fig. 3 (d) wiedergegeben. Das Flipflop 14 und das Impedanzanpassungsnetzwerk bilden die Impulsformungsschaltung 3 (Fig.1).
Die beiden Ausgangsimpulse des UND-Gliedes 15 beim Zählerstand
Null und lins im Zähler veranlassen das Flipflop 14, einen Ausgangsimpuls von der Dauer einer Takt- oder Uhrperiode
zu erzeugen. Die Polarität dieses Ausgangsimpulses des Flipflops 14 hängt vom Wert des zuvor aufgezeichneten Datenbits ab,
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wie nachstehend im einzelnen erläutert wird.
Ein UND-Glied 17 ist an die Zählerstufen so angekoppelt,
daß es beim Zählerstand 4 ein Ausgangs signal erzeugt. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 17 gelangt als Eingangssignal
zu einem UND-Glied 18, das als zweite Eingangsgröße das aufzuzeichnende
Datenbit empfängt. Das Datenbitsignal wird vom
äußeren Steuergerät geliefert. Das UND-Glied 18 wird durch das Ausgangaignal eines Inversionsgliedes 19 aufgetastet, welches
das Komplement des Wertes des Uhrsignals erzeugt. Der Ausgang des UND-Gliedes 18 ist an das ODER-Glied 16 angeschaltet, so
daß bei der negativen Halbwelle des Uhrsignals entsprechend dem Zählerstand 4 und einem Datenbit "1" das ODER-Glied 16
einen Ausgangsimpuls erzeugt, der den Zustand des Flipflops umschaltet. Danach wird der Zustand des Flipflops 14, außer
bei einem Zellengrenzenimpuls, solange nicht mehr verändert, bis ein weiteres Datenbit "1" aufzuzeichnen ist.
Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 17 wird an das äußere
Steuergerät übertragen, um diesem anzuzeigen, daß das nächste Datenbit dem Eingang des UND-Gliedes 18 anzuliefern ist.
Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 16 ist in Fig. 3(c)
wiedergegeben. Das Signal ist von solcher Beschaffenheit, daß am Beginn jeder Zelle ein Impuls, der die Zellengrenze markiert,
und ein Übergang in oder nahe der Zellenmitte, wenn eine binäre "1" aufgezeichnet werden soll, aufgezeichnet werden* Soll eine
binäre 11O" aufgezeichnet worden, äo wifd in dem Intervall
zwischen den beiden ^ellengrenaenimpulsen kein Übergang aufgezeichnet.
Daö in Fig. 3(d) wiede^gegebene Signal einer vollständigen
Zelle stellt die Aufzeichnung einer "1" dar. Die Polarität dee ZellengreiiaifflpulseS hängt Von dem vorausgegangenen
Datenbit ab, äas de& Äustaäd des Flipflöps 14 bestimmt, wenn
der Zell8ng££tt8iiSfulB Vom ÜND«Ö-iied 15 erzeugt wird.
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Die positiven und negativen Übergänge werden durch eine
Signalformungsschaltung von der in Fig. 4 gezeigten Art wahrgenommen. Die Lesesignale können von einem typischen Aufzeichnungsgerät
direkt oder über ein Impedanzanpassungsnetzwerk z.B. vom Kopfhörer- oder Hilfslautsprecherausgang abgenommen werden.
Fig. 5 zeigt die zeitlichen Amplitudenverläufe von Lesesignalen
an verschiedenen Punkten in den nachstehend zu beschreibenden Schaltungen. Das Lesesignal vom Aufzeichnungsoder Bandgerät ist in Fig. 5(a) wiedergegeben und wird, wie in
Fig. 4 gezeigt, den Basen zweier Transistoren 40 und 41 zugeleitet. Der Transistor 40 ist so vorgespannt, daß ein positiver
Übergang eines Lesesignals, der eine bestimmte Spannung übersteigt,
den Transistor 40 leitend macht, so daß dieser an seinem Kollektor einen negativen Impuls erzeugt. Der negative
Impuls wird durch ein Inversionsglied 42 umgekehrt, so daß ein positiver Impuls erzeugt wird, wenn im Lesekopf ein positiver
Stromübergang auftritt. Fig. 5(b) zeigt das Signal vom Ausgang des Inversionsgliedes 42, wie es sich für zwei Bitzellen ergeben
würde, in denen nacheinander eine binäre "0" und eine
binäre "1" aufgezeichnet sind.
Der Transistor 41 ist an seiner Basis so vorgespannt, daß er normalerweise im Ruhezustand leitet. Ein Lesesignal mit
negativem Übergang, der eine bestimmte Spannung untersteigt, bewirkt, daß der Transistor 41 gesperrt wird, wodurch die Spannung
an seinem Kollektor auf hoch schaltet. Die beiden Inversionsglieder 43 und 44 besorgen die Impulsformung und Impedanzanpassung
für die nachgeschalteten Stufen. Fig. 5(c) zeigt die Ausgangssignale des Inversionsgliedes 44 für die in Fig.5(a)
gezeigten Lesesignale.
Fig. 6 zeigt das Verknüpfungsschema der Impulsklassifikationsschaltung.
Die Impulse von den Inversionsgliedern 42 und 44 (Fig. 4) werden klassifiziert als P-Impuls, d.h. als
Impuls, der innerhalb 1/4 eines Zellenintervalls von einem vor-
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hergehenden Impuls aus auftritt, als Q-Impuls, d.h. als Impuls,
der zwischen I/4 und 3/4 des Zellenintervalls von einem vorhergehenden
Impuls aus auftritt, oder als E-Impuls,d.h. als Impuls mit der gleichen Polarität wie der vorhergehende Impuls (was
einen Pehlerzustand anzeigt).
Die Impulse von den Inversionsgliedern 42 und 44 in Pig.4
gelangen zu einem HOR-Glied 601, wie in Pig. 6 gezeigt. Diese
Impulse werden außerdem einem Flipflop 603 vom SR-Typ zugeleitet,
so daß das Plipflop 603 durch das Ausgangssignal vom Inversionsglied
42, einen PP-Impuls, gesetzt und durch das Signal vom Inversionsglied 44» einen PF-Impuls, rückgesetzt wird.
Wenn kein Eingangssignal anwesend ist, so ist das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 601 ein "hohes Signal, d.h. eine binäre
"1". Gelangt zu irgendeinem der Eingänge des NOR-Gliedes 601
ein Signal, so schaltet dessen Ausgangssignal auf niedrig,
d.h. auf eine binäre "0". Wenn die Eingangs signale entfernt werden, so schaltet das Ausgangssignal auf hoch, wodurch ein
Plipflop 605 vom D-Typ in denjenigen Zustand geschaltet wird,
der durch das Signal an seinem D-Eingang, d.h. das Ausgangssignal der Setzseite des Plipflops 603, bestimmt wird.
Das Ausgangseignal des NOR-Gliedes 601 wird von einem Inversionsglied
607 umgekehrt, das an seinem Ausgang bei jedem vom Band abgelesenen Übergang einen positiven Impuls erzeugt.
Die PP- und PN-Eingangssignale werden außerdem einem von zwei
UND-Gliedern 609 und 611 zugeleitet, die als zweite Eingangssignale die Ausgangssignale vom D-Plipflop 605 empfangen. Die
Ausgangssignale der UND-Glieder 609 und 611 gelangen zu den
Eingängen eines ODER-Gliedes 615, das ein als Ε-Impuls klassifiziertes
Ausgangssignal erzeugt.
Ein Ε-Impuls zeigt den Pehlerzustand zweier aufeinanderfolgender
Impulse der gleichen Polarität an. Bei Wahrnehmung eines positiven Impulses (PP) wird das SR-Plipflop 603 gesetzt
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und das D-]?lipflop 605 am Ende des positiven Impulses gesetzt.
Wenn ein weiterer positiver Impuls vor einem negativen Impuls auftritt, so erzeugt das UND-Glied 609, das durch das Setzausgangssignal
des Plipflops 605 und einen positiven Impuls (PP) aktiviert ist, ein Ausgangssignal. Wenn dagegen im Anschluß
an den positiven Impuls ein negativer Impuls (PN) wahrgenommen wird, so wird das Flipflop 603 rückgesetzt, so daß am Ende des
negativen Impulses das Plipflop 605 in den fiücksetzzustand
geschaltet wird. Wenn ein weiterer negativer Impuls vor einem positiven Impuls auftritt, so wird das UND-Glied 611 aktiviert,
das daraufhin über das ODER-Glied 615 ein einen Ε-Impuls anzeigendes
Ausgangssignal liefert.
Das AusgangssignaM.es Inversionsgliedes 607 zeigt das
Auftreten entweder eines positiven oder eines negativen Impulses (PN oder PP) an und wird als S-Impuls klassifiziert.
Die Anstiegsflanke eines Ausgangssignals vom NOR-Glied 601 triggert zwei Monoflops (monostabile Multivibratoren) 621
und 623. Die Dauer des Setzausgangssignals des Monoflops 621 beträgt 1/4 Zellenintervall, das des Monoflops 623 beträgt
3/4 Zellenintervall.
Die Anst;iegsflanke, welche die Monoflops 621 und 623
triggert, ruft eine Abstiegsflanke im Ausgangssignal des Inversionsgliedes 607 hervor, und das resultierende Signal sperrt
zwei UND-Glieder 631 und 633.
Das UND-Glied 633 wird durch das Rücksetzausgangssignal
des Monoflops 621 gesperrt, so daß zwei Impulse innerhalb i/4 Zellenintervall kein Q-Ausgangssignal erzeugen.
Wenn der zweite Impuls nach 3/4 Zellenintervall auftritt, so erzeugt keines der UND-Glieder 631 und 633 ein Ausgangssignal.
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Die Monoflops 621 und 623 sind rücktrigger"bar,d.h. der
Zeitsteuerzyklus setzt erneut ein, wenn ein Eingangssignal während der Zeit, wo das Monoflop gesetzt ist, auftritt. Dies
ist im Unterschied zu den nicht-rücktriggerbaren Monoflops, bei denen die Ausgangsimpulsdauer durch nachfolgende Eingangssignale nicht beeinflußt wird.
An die Ausgänge der UND-Glieder 631 und 633 ist ^e ein
zusätzliches Monoflop 625 bzw. 627 angeschaltet, die Ausgangssignale der Impulsklas s ifikati ons schaltung mit einer bestimmten
Dauer liefern. Wenn beispielsweise ein Ausgangsimpuls vom Inversionsglied
607 nahe dem Ende der Ausgangssignale der Monoflops 621 oder 623 auftritt, so können die resultierenden Ausgangssignale
der UND-Glieder 631 und 633 Nadelimpulse oder Übergänge sein, die im nachgeschalteten Schaltwerk unbestimmte
Effekte hervorrufen.
Die in Fig. 6 gezeigte Impulsklassifikationsschaltung erzeugt immer dann einen Ε-Impuls, wenn zwei aufeinanderfolgende
Impulse mit der gleichen Polarität auftreten, einen P-Impuls,
wenn zwei Impulse innerhalb 1/4 eines Bitzelleni tervalls auftreten, einen Q-Impuls, wenn zwei Impulse innerhalb 1/4 bis
3/4 eines Bitzellenintervalls auftreten, und einen S-Impuls,
wenn ein Eingangs impuls entweder der einen oder der anderen Polarität auftritt.
Das Ausgangs signal des NOR-Gliedes 601 is-tfLn Pig. 5(d)
gezeigt, und das Ausgangssignal des Inversionsgliedes 607 ist in Fig. 5(e) gezeigt. Das Ausgangssignal des Monoflops 621 ist
in Fig. 5(f) gezeigt, und das des Monoflops 623 ist in Mg.5(g)
gezeigt. Fig. 5(h) und 5(i) zeigen die Aus gangs signale der Monoflops 625 bzw. 627, die weitgehend den Ausgangssignalen
der UND-Glieder 631 bzw. 633 entsprechen.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform der Datendecodierschaltung 7 nach Fig. 1. Die Schaltung nach Fig. 7 ermittelt
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den Wert der abgelesenen Daten unter normalen Umständen und korrigiert außerdem Datensignale, wenn ein durch das Fehlen
eines Übergangs vom Bandgerät verursachter Fehler auftritt.
Die P-Impulse liefern ein fflanken-Setzeingangssignal für
ein Flipflop 71 vom D-Typ, d.h. das Flipflop wird durch die Anstiegsflanke des P-Impulses gesetzt. Normalerweise zeigt ein
P-Impuls an, daß eine Zellengosnze wahrgenommen ist. Das Setzausgangssignal
des Flipflops 71 gelangt als Eingangssignal zu einem UND-Glied 72 und wird außerdem an das Steuergerät übertragen,
um diesem anzuzeigen, daß das von der vorherigen Zelle ausgelesene Datenbit bereitsteht. Wenn kein Fehler auftritt,
so wird das Datenbit in einem ersten Daten-Flipflop 75 gespeichert, wie nachstehend beschrieben. Das Flipflop 71 wird
vom Steuergerät durch ein Signal taktgesteuert, das den Empfang des Datenbits im Steuergerät bestätigt.
Der P-Impuls setzt außerdem ein Fehler-Flipflop 76 sowie zwei Zähler 77 und 78 zurück, so daß beim Wahrnehmen der
Zellengrenze das Schaltwerk im Datendecodierer veranlaßt wird, die nächste Zelle auszulesen. Durch den P-Impuls wird außerdem
der Takt für die Eingabe des Datenbitwertes in das Daten-Flipflop
75 gegeben.
Ein Q-Impuls zeigt normalerweise einen den Binärwert "1"
kennzeichnenden Übergang innerhalb der Zelle oder den ersten Übergang eines Zwischenzellenimpulses am Ende einer Zelle mit
dem Binärwert "1" an. Das Q-Signal gelangt zum Modulo-4-Zähler
77, dessen Setzausgangssignale dem Eingang eines ODER-Gliedes 716 zugeleitet werden. Durch das Ausgangssignal des ODER-Gliedes
716 wird ein zweites Daten-Flipflop 79 vom D-Typ aktiviert.
Ein S-Impuls vom Inversionsglied 607 (Fig. 6), der in Verbindung
mit jedem P- oder Q-Impuls auftritt, triggert den zweiten Modulo-4-Zähler 78. Das RÜcksetzausgangssignal der
niedrigstelligen Stufe des Zählers 78 dient als Eingangssignal
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für ein Exklusiv-ODER-Glied (XOR) 710, das mit seinem anderen
Eingang an den Ausgang eines UND-Gliedes 722 angekoppelt ist. Das Setzausgangssignal der höchststelligen Stufe des Zählers
78 wird einem UND-Glied 711 zugeleitet. Der Ausgang des Exklusiv-ODER-Gliedes 710 liefert das Dateneingangssignal für
das erste Daten-Flipflop 75. Durch das Ausgangssignal des UND-Gliedes
711 wird das Flipflop 712 taktgesteuert.
Die Setzausgangssignale der Flipflops 71 und 712 dienen als Eingangssignale für ein UND-Glied 72, das die Datenausgangssignale
steuert. Wenn beide 3?lipflops 71 und 712 gesetzt sind, so wird das UND-Glied 72 aktiviert, ^was zur 3?olge hat,
daß zum Ausgang eines ODER-Gliedes 74 über ein aktiviertes UND-Glied
713 der Wert des zweiten Daten-Flipflops 79 gelangt. Wenn entweder daa FEpflop 71 oder das Flipflop 712 rückgesetzt
ist, so wird das Ausgangesignal vom gesperrten UND-Glied 72 durch ein Inversionsglied 714 umgekehrt, wodurch ein UND-Glied
73 aktiviert wird, das über das ODER-Glied 74 das Datenausgangssignal von der Rücksetzseite ,des ersten Daten-Flipflops
75 liefert.
Einzelne fehlende Übergänge können aufgrund der Eigenschaften des Aufzeichnungsschemas korrigiert werden. Einer der
korrigierbaren Fehler wird durch eine einzige Bitdecodierung behoben, wohingegen die anderen korrigierbaren Fehler eine
doppelte Bitdecodierung erfordern. Doppelte Bitfehler und doppelte Bitdecodierung bedeuten hier, daß zwei Bitzellen benötigt
werden, um diejenige Information zu liefern, die den Datenwert für jede der beiden Zellen bestimmt.
Die Daten- und Fehlerkorrekturdecodierung werden an Hand
der nachstehenden Tabelle I leichter verständlich. Die Korrekturen mit doppelter Bitdecodierung treffen für Fälle zu, wo
einer der Übergänge des Zellengrenzimpulses oder Zwischenzellenimpulees
zwischen den beiden Zellen fehlt. Andernfalls handelt es sich bei dem Fehler um den Einzelbitfall. Die
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Anzahl der Fehlermöglichkeiten läßt sich dadurch erfassen, daß
man berücksichtigt, daß doppelte Korrekturdaten in jeweils einer von vier möglichen Formen auftreten können: ein O-Bit,
auf das ein weiteres O-Bit folgt; ein O-Bit, auf das ein 1-Bit
folgt; ein 1-Bit, auf das ein O-Bit folgt; oder ein 1-Bit, auf das ein weiteres 1-Bit folgt. Bei jeder dieser vier möglichen
Formen fehlt entweder der erste oder der zweite Übergang des Zwischenzellenimpulses, so daß es acht mögliche Fehlerfälle
mit doppelter Bitkorrektur gibt. Einschließlich des normalen 0- und 1-Bit-Falles und des Einzelbitfehler-Korrekturfalles
sind vom Decodierer 11 Fälle zu verarbeiten, die in Tabelle I aufgeführt sind. Auf dem Band ergeben sich 22 Fälle, da die
Polarität der Impulse umgekehrt werden kann.
Die mit "Lesesignale" betitelte zweite Spalte in Tabelle I gibt eine symbolische Darstellung der vom Band abgelesenen
Daten. Eine "1" zeigt einen positiven Übergang, eine 11O" einen
negativen Übergang an. Ein "X" zeigt den Übergang an, der als fehlend angesehen wird. Ein Strich (-) zeigt einen Zeitraum
von ungefähr einem halben Zellenintervall an, genauer: mehr als 1/4, jedoch nicht mehr als 3/4. Von zwei Impulsen zusammen
wird vorausgesetzt, daß sie innerhalb 1/4 eines Zellenintervalls beabsxandet sind. Es zeigt daher 10-1-01 einen P-Impuls,
einen Q-Impuls, einen Q-Impuls und einen P-Impuls in aufeinanderfolgender
Weise an. Die anderen 11 Fälle auf dem Band können dadurch abgeleitet werden, daß man Nullen in Einsen und Einsen
in Nullen ändert.
Die mit "Daten" betitelte dritte Spalte der Tabelle gibt den Binärbitwert wieder, der den durch die Angaben in der
zweiten Spalte bezeichneten Signalen entspricht.
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Tabelle I: Datendecodierung
Pall Lesesignale | Daten | ABO | ABC | ABC | ABC | ABC |
12 34 5 67 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
1 10 10 | 0 | 000 | 001 | 000 | ||
2 10-1- 01 | 1 | 011 | 022 | 000 | ||
3 10-X- 01 | 1 | 000 | 101 | 000 | ||
4 10 XO 10 | 0 0 | 000 | 000 | 101 | 101 | 102 |
5 10 1X 10 | 0 0 | 000 | 001 | 001 | 001 | 102 |
6 10- - XO-1-01 | 0 1 | 000 | 000 | 101 | 112 | 123 |
γ 10- - 1X-1-01 | 0 1 | 000 | 001 | 001 | 112 | 123 |
8 10-1- X1 01 | 1 0 | 011 | 011 | 122 | 122 | 123 |
9 10-1- OX 01 | 1 0 | 011 | 022 | 022 | 022 | 123 |
10 10-1- X1-0-10 | 1 1 | 011 | 011 | 122 | 133 | 100 |
11 10-1- QX-0-10 | 1 1 | 011 | 022 | 022 | 133 | 100 |
Sämtliche Lesesignale beginnen mit einem P-Im- uls, der
durch einen positiven Übergang, gefolgt von einem negativen Übergang, Innerhalb 1/4 einer Zelle oder weniger angezeigt
wird. Die Zahlen in der Spalte "Lesesignale" geben Impulszeiten an, die dazu verwendet werden, die Einstellungen des ITehler-Flipflops
76 und der Zähler 77 und 78 zu korrelationieren. Es sind das ¥ehler-3?lipflop 76 mit A, der Zähler 77 mit B und der
Zähler 78 mit C bezeichnet. Der Zähler A hat den Wert "1", wenn er gesetzt ist, und den Wert "0", wenn er rückgesetzt ist.
Die Zähler 77 und 78 haben einen Wert von 0 bis 3.
Die letzten fünf Spalten in Tabelle I geben diejenigen Werte von A, B und C wieder, die dem gleichbezifferten Signal
in der zweiten Spalte entsprechen.
lall 1 in der Tabelle kennzeichnet die normale Ablesung einer Datenzeile, die den Wert "0" speichert. Der P-Impuls
tritt auf, (Zeit 1) anschließend folgen zwei Striche, welche
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das Zellenintervall anzeigen, sodann ein weiterer P-Impuls. Wenn der zweite P-Impuls abgelesen wird, so zeigt die vierte
Spalte an, daß ABC den Wert 000 hat. Der Wert von ABC zum Zeitpunkt 1 ist stets 000, da die Zähler durch den P-Impuls
rückgesetzt sind. Für den Zeitpunkt 1 sind daher keine Wertsignale angegeben. Kein Impuls wird zum Zeitpunkt 2 gelesen.
Die vierte Spalte (Zeitpunkt 2) der Tabelle zeigt daher an, daß der Wert von ABC gleich 000 bleibt. Zum Zeitpunkt 3
triggert die Vorderflanke des Grenzimpulses den C-Zähler auf
den Wert "1", so daß der Wertfron ABC zum Zeitpunkt 3 gleich
001 ist. Zum Zeitpunkt 4 erzeugt die Hinterflanke des Grenzimpulses einen P-Impuls, der den Zähler rücksetzt, so daß ABC
zum Zeitpunkt 4 den Wert 000 hat.
Im Fall 2 ist in einer Zelle eine "1" aufgezeichnet. Zum
Zeitpunkt 2 wird ein Q-Impuls wahrgenommen, der den B-Wert
auf 1 erhöht, und ein S-Signal erhöht den C-Wert auf "1". Zum Zeitpunkt 2 ist daher der Wert von ABC gleich 011. Zum Zeitpunkt
3 erzeugt der negative übergang des Grenzimpulses, angezeigt durch die 11O", ein weiteres Q-Signal, wodurch sowohl der
B-Zähler als auch der C-Zähler wiederum erhöht werden, so daß der Wert von ABC gleich 022 ist. Der folgende positive Übergang
zum Zeitpunkt 4 erzeugt einen P-Impuls und setzt ABC auf 000 zurück.
Bei den Fällen 3 bis 11 handelt es sich um diejenigen, wo ein Übergang fehlt und die Daten rekonstruiert werden können.
Fall 3 ist insofern einzigartig, als er die einzige Einzelbitfehler-Korrektur darstellt; er tritt auf, wenn ein Übergang in
der Mitte einer Zelle fehlt. Zum Zeitpunkt 2 bleibt daher der Wert von ABC gleich 000, da kein Impuls abgelesen wird. Zum
Zeitpunkt 3 wird der negative Übergang als Fehler erkannt, da ihm ein negativer Übergang zum Zeitpunkt 1 vorausgegangen ist,
so daß A gesetzt wird und die Anwesenheit des Impulses den Wert von C erhöht, so daß der Wert von ABC gleich 101 ist.
Der positive Übergang zum Zeitpunkt 4 erzeugt einen P-Impuls,
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der den Wert von ABO auf 000 zurücksetzt.
Die Wirkungsweise der Schaltung nach Pig. 7 wird jetzt
für die Einzeldatenbitfälle 1-3 erläutert. Anfänglich sind
das Flipflop 76 und die Zähler 77 und 78 rückgesetzt. Zum Zeitpunkt 3 im lalle 1 wird die OO-Stufe des Zählers 78 durch
die Vorderflanke des Zwischenzellen-G-renzimpulses gesetzt. Das
Exklusiv-ODER-G-lied 710, das als getastetes Inversionsglied
arbeitet, kehrt den Wert des Rücksetzausgangssignals von der OO-Stufe des Zählers 78 um, wenn das aeite Daten-Flipflop 79
und das Fehler-Flipflop 76 rückgesetzt sind oder das Flipflop 712 gesetzt ist. Im lalle 1 triggert daher der zweite P-Impuls
das erste Daten-3?lipflop 75 in den Setzzustand,unter Rücksetzung
der Zähler und Setzung des Flipflops 71 bei der Anstiegsflanke. Da das Flipflop 712 rückgesetzt ist, wird das
Ausgangs signal des UND-Gliedes 72 gesperrt, und das Ausgangssignal
des Inversionsgliedes 714 aktiviert das UND-Glied 73,
welches das Rücksetzausgangssignal vom ersten Daten-Flipflop 75 zum Datenausgang durchschleust. Das erste Daten-Plipflop
75 ist im Falle 1 gesetzt, so daß das Rücksetzausgangssignal "0" zum Datenausgang gelangt. Wenn das Datenbit vom Steuergerät
angenommen ist, so triggert das Bestätigungssignal (ACK) das
Flipflop 71 in den RÜcksetzzustand, da sein D-Eingang vom Setzausgang des rückgesetzten Flipflops 712 mit einem Eingangssignal
"0" beaufschlagt ist. Die Schaltung ist alsdann in Bereitschaft für die nächste Bitzelle.
Im Fall 2, wo eine binäre "1" gespeichert ist, beträgt
der Wert im Zähler 78 bei Auftreten des zweiten P-Impulses
Die CO-Stufe des Zählers 78 ist rückgesetzt, und das erste Daten-Flipflop 75 wird durch den P-Impuls rückgesetzt. Am
Rücksetzausgang des Flipflops 75 erscheint ein Signal "1", so daß das Datenbit-Ausgangssignal des ODER-Gliedes 74 eine
binäre "1" ist.
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Im Pall 3 fehlt der Zwischenzellen-Grenzimpuls, und die
Zähler 77 und 78 haben den gleichen Zustand wie im Falle 1,
entsprechend der Ablesung einer "0". Das Fehler-Flipflop 76 wird durch die Abstiegsflanke des Zwischenzellen-Grenzimpulses
gesetzt (Zeitpunkt 3). Am Rücksetzausgang des Flipflops 76 erscheint eine binäre "0", wodurch das ODER-Glied 721 gesperrt
wird, da das Flipflop 712 rückgesetzt ist. Es wird daher das UND-Glied 722 gesperrt, und das Exklusiv-ODER-Glied 710 kehrt
das Signal von der GO-Stufe des Zählers 78 nicht um.
Durch den nächsten P-Impuls wird das Flipflop 75 rückgesetzt,
und das resultierende Datenausgangssignal von der Rücksetzseite des Flipflops 75 ist eine "1".
Bei den Fällen 4-11 in TabäLle I handelt es sich um doppelte Bitkorrekturen, so daß bei beendeter Datenerfassung zwei
Datenbits an das Steuergerät übertragen werden müssen. Wenn ein doppelter Bitfehler auftritt, so wird das Flipflop 76 gesetzt,
und die Ö1-Stufe des Zählers 78 wird ebenfalls gesetzt, was anzeigt, daß zwei Impulse gezählt worden sind. Wenn diese
beiden Signale aktiviert werden, so wird das MD-Glied 711
aufgetastet, so daß es ein Ausgangssignal erzeugt, welches
die Flipflops 712 und 79 triggert. Das Flipflop 712 wird
durch den Uhrimpuls gesetzt, da sein D-Eingang an eine Spannung angekoppelt ist, die einem binären 1-Signal entspricht.
Das Flipflop 79 wird gesetzt, wenn das erste Bit der beiden Zellen eine "1" ist, d.h. wenn der Wert im Zähler 77 nicht
0 ist.
Wenn ein P-Impuls wahrgenommen wird, so wird das Flipflop 71 durch die Anstiegsflanke gesetzt, was dem Steuergerät
anzeigt, daß das Datenbit für die Übertragung bereitsteht. Die Ausgangssignale der Flipflops 71 und 712 aktivieren das
UND-Glied 72, das den Datenwert vom Setzausgang des Flipflops 79 über das UND-Glied 713 und das ODER-Glied 74 an den Datenausgang
weiterleitet. Der Bestätigungsimpuls triggert das
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Flipflop 71, das im Setzzustand bleibt, da das Flipflop 712 gesetzt war. Das Flipflop 712 wird durch den Bestätigungsimpuls
rückgesetzt.
Das Bitbereitschaftssignal für das Steuergerät bleibt erhalten, jedoch wird das UND-Glied 72 gesperrt, so daß das
nächste Datenbit vom Rucksetzausgang des ersten Daten-Flipflops
75 abgelesen wird. Bei gesperrtem UND-Glied 72 wird durch die Anstiegsflanke am Ausgang des Inversionsgliedes 714
das zweite Daten-Flipflop 79, ein flankengetriggertes Flipflop, rückgesetzt.
Das in das zweite Daten-Flipflop 79 einzusetzende Datenbit wird zu dem Zeitpunkt bestimmt, da das Fehler-Flipflop 76
gesetzt wird, wenn der Zähler 78 auf 2 gezählt hat. Das andere im Flipflop 75- zu speichernde Bit wird beim Auftreten des abschließenden
P-Impulses bestimmt. In den Fällen4 und 5 ist
das Ausgangssignal des UND-Gliedes 711 eine Anstiegsflanke an der Vorderflanke des zweiten P-Impulses, der in TabeQLe I zum
Zeitpunkt 6 auftritt. In den Fällen 6 und 7 geschieht dies beim Zwischenzellen-Übergangsimpuls der zweiten Zelle, d.h.
zum Zeitpunkt 5. Im Falle 8 geschieht dies zum Zeitpunkt 4, im Falle 9 zum Zeitpunkt 6, im Falle 10 zum Zeitpunkt 4 und
im Falle 11 zum Zeitpunkt 5. Die vorausgehende Spalte in jedem Fall zeigt denjenigen Wert an, der in das Flipflop 79
eingegeben wird. Man kann aus der Tabelle sehen, daß das erste im Flipflop 79 gespeicherte Datenbit eine "1" ist, wenn irgend
welche Q-Impulse gezählt worden sind, angezeigt dadurch, daß
die Stufen BO oder B1 im Zähler 77 gesetzt sind. Dieser Zustand wird durch das ODER-Glied 716 wahrgenommen, das den D-Eingang
des Flipflops 79 aktiviert. Das Datenbit der zweiten Zelle ist das Komplement des Wertes, der in der CO-Stufe des
Zählers 78 gespeichert ist, wenn das Flipflop 79 gesetzt ist. Wenn das Flipflop 79 rückgesetzt ist, so ist das zweite Ausgangsdatenbit
gleich dem Wert, der in der CO-Stufe des Zählers 78 gespeichert ist.
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Andere Fghler, die vom Schaltwerk nach I1Ig. 7 nicht
wahrgenommen werden, sind zwar möglich; jedoch weisen die
meisten Steuergeräte und Rechner Datensicherheitskontrollen, beispielsweise Paritätskontrollen auf, mit deren Hilfe die
Richtigkeit und Unversehrtheit der Daten gewahrt werden kann.
Die Einstellungen der Zähler 77 und 78 und des Registers 76 in Pig. 7 können dazu verwendet werden, etwaige Geschwindig
keitsfehler wahrzunehmen. Und zwar kann der G-eschwindigkeitsfehler
mittels einer Schaltung von der in Fig. 8 gezeigten Art wahrgenommen werden. Tritt ein P-Impuls auf, wenn das Register
76 und die Zähler 77 und 78 sämtlich rückgesetzt sind, so läuft das Band zu schnell (zu hohe Bandgeschwindigkeit).
In Fig. 8 erzeugt das NOR-G-lied 81 ein hohes Ausgangs signal,
wenn die Zähler 77 und 78 auf 0 gesetzt und das Flipflop 76 rückgesetzt sind. Der P-Impuls dient als Takt- oder Triggereingangssignal
für ein Flipflop 86, dessen Setzausgangssignal eine zu hohe Bandgeschwindigkeit anzeigt. Wenn beide Stufen
des Zählers 78 gesetzt und das Fehler-Flipflop rückgesetzt sind, so zeigt das Ausgangssignal eines UND-Gliedes 83 an,
daß das Band zu langsam läuft (zu niedrige Bandgeschwindigkeit). Die beiden G-eschwindigkeitsfehlersignale können durch ein
ODER-Glied 84 vereinigt werden, um anzuzeigen, daß ein Fehler vorhanden ist. Die die G-eschwindigkeitsfehler anzeigenden Ausgangssignale
können dazu verwendet werden, die Maschine zu stoppen und den Fehler anzuzeigen oder die Drehzahl des Motors
im Bandgerät zu regeln.
509884/0869
Claims (9)
- - 24 Patent ansprücheVerfahren zum Aufzeichnen von digitalen Datenbits in entsprechenden Zellen, wobei die Aufzeichnung in jeder Zelle damit beginnt, daß am Zellenanfang ein Impuls mit zwei entgegengesetzt gerichteten Übergängen zwischen zwei Pegeln aufgezeichnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufzeichnung der einzelnen Bits des einen Digitalwertes jeweils nach dem Zellenanfangsimpuls innerhalb der betreffenden Zelle ein einziger Übergang zwischen den beiden Pegeln aufgezeichnet wird, und daß zur Aufzeichnung der einzelnen Bits des anderen Digitalwertes jeweils nach dem Zellenanfangsimpuls innerhalb der betreffenden Zelle durchgehend der erste oder der zweite Pegel aufgezeichnet wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsbreite nicht größer als 25 $> eines Zellenintervalls ist.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein jeder Digitalwert-Übergang innerhalb einer Zelle innerhalb 75 # einer Zellendauer, gemessen vom Ende eines Impulses, auftritt.
- 4. Einrichtung zum Speichern und Wiederherausholen von Daten mit einem bewegbaren Datenträger, mit einer Aufzeichnungsanordnung, die bei seriellem Empfang von Signalen eines ersten und eines zweiten Pegels entsprechende Teile einer Spur längs dee Datenträgers in einen ersten bzw. einen zweiten Zustand setzt, und mit einer Signalanordnung, die der Aufzeichnungsanordnung mit einer gewünschten Bitfrequenz nacheinander erzeugte Impulse, welche längs der Spur die Anfänge der Zellen für die Speicherung der einzelnen Datenbits markieren, anliefert, wobei jeder dieser Zellenanfangsimpulse aus zwei aufeinanderfolgenden, entgegengesetzt gerichteten Übergängen509884/ 0 8 69zwischen den beiden Signalpegeln besteht und wobei die Signalanordnung bei Empfang von in den Zellen längs der Spur aufzuzeichnenden Eingangsdatenbits die entsprechenden Signale des ersten und des zweiten Pegels für die Aufzeichnungsanordnung erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalanordnung jeweils nach der Erzeugung der einzelnen Zellenanfangsimpulse innerhalb der für die Erzeugung einer entsprechenden Bitzelle verfügbaren Zeitspanne zur Weitergabe an die Aufzeichnungsanordnung (1) entweder ein Signal mit einem einzigen Übergang zwischen den beiden Pegeln zur Darstellung eines Datenbits eines ersten Wertes oder ein Signal mit durchgehend dem ersten oder dem zweiten Pegel zur Darstellung eines Datenbits eines zweiten, vom ersten Wert verschiedenen Wertes erzeugt.
- 5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Wahrnehmanordnung, die bei Abtastung des bewegten Datenträgers ein Änderungen im Aufzeichnungszustand anzeigendes Lesesignal erzeugt, und durch eine Leseanordnung, die aus den Lesesignalen die aufgezeichneten Daten darstellende Datenausgangssignale erzeugt.
- 6. Einrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Leseanordnung eine Pehlerkorrekturanordnung enthält, die richtige Datenausgangssignale erzeugt, wenn die Wahrnehmanordnung eine Änderung im Aufzeichnungszustand nicht wahrnimmt.
- 7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseanordnung eine Signalformungsanordnung (4) enthält, die das Lesesignal empfängt und daraufhin Ausgangssignale erzeugt, welche die Richtung der Änderung im Aufzeichnungszustand anzeigen.
- 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseanordnung eine Impuls-509884/0869klassifikationsanordnung (6) enthält, welche die Ausgangssignale der Signalformungsanordnung (4) empfängt und daraufhin Ausgangssignale erzeugt, die eine bestimmte Impulsklasse anzeigen.
- 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseanordnung eine Datendecodieranordnung (7) enthält, welche die Ausgangssignale der Impulsklassifikationsanordnung (6) empfängt und daraufhin die die aufgezeichneten Daten anzeigenden Datenausgangssignale erzeugt und eine Anordnung zum Erzeugen des richtigen Datenausgangssignals bei Nichtwahrnehmung einer Änderung im Aufzeichnungszustand durch die Wahrnehmanordnung erzeugt.10= Einrichtung nach Anspruch 9> gekennzeichnet durch eine G-eschwindigkeitswahrnehmanordnung (Fig. 8), die auf die Datendecodieranordnung (7) anspricht und Signale erzeugt, welche die Geschwindigkeit des sich relativ bewegenden Datenträgers (Magnetband) anzeigen.509884/0869I1VLeerseite
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Legal Events
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OHW | Rejection |