DE2726815A1

DE2726815A1 - Datensteuer- und verarbeitungsgeraet zur speicherung von digital- und tonfrequenzensignalen auf einem magnetband

Info

Publication number: DE2726815A1
Application number: DE19772726815
Authority: DE
Inventors: Takeo Hara; Takeshi Kasubuchi; Kaoru Ozawa
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1976-06-14
Filing date: 1977-06-14
Publication date: 1977-12-15
Also published as: US4536804A; US4377825A

Description

PATENTANWÄLTE TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER

D-BOOO MUnchen 22 D-48OO Bielefeld

TriftstraUo 4 Siekerwull 7

14. Juni 1977

Case 377-GER Mü/vL

Sharp Kabushiki Kaisha 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka, Japan

Datensteuer- und Verarbeitungsgerät zur Speicherung von Digital- und Tonfrequenzensignalen auf einem Magnetband

Prioritäten: 14. Juni 1976, Japan, Nr. 70017/1976 14. Juni 1976, Japan, Nr. 70018/1976 10. September 1976, Japan, Nr. 109012/1976

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Sharp K.K,

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BESCHREIBUNG

Gegenstand der Erfindung ist ein elektronisches Gerät zur Verarbeitung von in digitaler Form vorgebbarer Information. Insbesondere betrifft die Erfindung ein tragbares, vorzugsweise taschenformatgroßes elektronisches Gerät, das mit einer Magnetbandeinheit versehen ist und sich für verschiedene Zwecke beispielsweise zur Speicherung und Wiedergabe von Digitalinformation und von Audio- oder Hörinformation verwenden läßt.

.. Bekannt sind bereits kleine elektronische Rechner, die u.a. einen elektronischen Zeitgeber, also eine elektronische Uhr enthalten. Die herkömmlichen Taschenrechner dieser Art haben jedoch nur eine kleine Speicherkapazität und eignen sich nicht als elektronisches Notizbuch beispielsweise zur Speicherung und bedarfsweisen Abfrage von Telefonnummern, Fahrplandaten, als Kursumrechnungstabelle, zur Notierung von Geschäftsdaten usw.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches, vorzugsweise kleines tragbares Gerät zur Verarbeitung von Digitalinformation und Speicherungvon Hörinformation zu schaffen, mit dem sich größere Informationsmengen der unterschiedlichsten Art handhaben und insbesondere speichern und wieder abrufen lassen. Das Abrufen einer gewünschten Information soll in Abhängigkeit von Steuerbefehlen möglich sein, die über ein mit der Informationsverarbeitungsschaltung verbundenes Tastenfeld eingebbar sind.Weiterhin soll die gleichzeitige Speicherung von digitaler und analoger Information insbesondere von Hörinformation auf der Magnetbandeinheit möglich sein.

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Die erfindungsgemäße Lösung dieser technischen Aufgabe ist in der Lehre des Patentanspruchs 1 zusammengefaßt, die nach den Merkmalen der Unteransprüche vorteilhaft weitergebildet werden kann.

Bei einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung ist

ein vorzugsweise kleines tragbares Magnetbandgerät austauschbar mit einer elektronischen Baugruppe zur Verarbeitung digitaler Information verbunden, so daß sich Information in digitaler Form und in analoger Form insbesondere als Musik oder Sprache speichern und wiedergeben läßt. Die Einheit zur Verarbeitung der Digitalinformation umfaßt ein Tastenfeld zur Eingabe bestimmter Information in digitaler Form, einen Digi ta l/Analog »-Wandler (D/A-Wandler) zur Umsetzung der über das Tastenfeld einggebbaren Digitalinformation in ein Analogsignal, das zur Speicherung auf dem Magnetband geeignet ist, einen Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) zur Umsetzung des vom Magnetband auslesbaren Analogsignals in ein Digitalsignal sowie eine Digitalanzeige zur Wiedergabe der über den A/D-Wandler angelieferten Digitalinformation .

Die auf dem Magnetband gespeicherte Information ist vorzugsweise durch über das Tastenfeld eingebbare Steuerbefehle abrufbar und läßt sich auf der Digitalanzeige darstellen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann ein weiteres Tastenfeld auswechselbar mit dem elektronischen Verarbeitungsgerät verbunden werden, so daß sich viele Arten von Information, also insbesondere numerische und alpha-numerische Information mittels der Magnetbandeinheit speichern und wiedergeben lassen.

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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen in beispielsweisen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die schematische Darstellung einer Draufsieht auf eine Ausführungsform eines elektro

nischen Geräts zur Verarbeitung von Information gem. der Erfindung;
Fig. 2 die Schnitt-Seitenansicht des elektronischen Geräts nach Fig. 1;
Fig. 3 die Draufsicht auf eine Magnetbandeinheit,

die mit der Baugruppe zur Verarbeitung digitaler Information gem. Fig. 1 verbindbar ist; Fig. 4 die Schnitt-Seitenansicht der Magnetbandeinheit nach Fig. 3;
Fig. 5 das Blockschaltbild einer Ausführungsform

einer Magnetbandeinheit, die mit der elektronischen Baugruppe zur Aufbereitung und Verarbeitung von Digitalinformation verbindbar ist;

Fig. 6 die zeitkorrelierte Darstellung verschiedener

Signale in der Schaltung der Magnetbandeinheit nach Fig. 5;

Fig. 7 das Blockschaltbild der digitalen Informationsverarbeitungseinheit nach Fig. 1; Fig. 8 die schematische Perspektivansicht einer

anderen Ausführungsform zur elektronischen Verarbeitung von Digitalinformation gemäß der Erfindung;

Fig. 9 das Blockschaltbild der Baugruppe zur Digitalinformation nach Fig. 8;

Fig. 10 die schematische Darstellung einer Draufsicht auf ein Tastenfeld, das in Verbindung mit der

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elektronischen Baugruppe zur Verarbeitung von Digitalinformation nach Fig. 8 gekoppelt ist und

Fig. 11 bis 13 die schematische Draufsicht zur Verdeutlichung der Bedingungen und der Aufteilung

von auf einem Magnetband zu speichernden Daten zur Erläuterung der Betriebsweise der Digitalinformation-Verarbeitungsschaltung des Geräts nach Fig. 8
10

Das mit Bezugshinweis 10 in den Fig. 1 und 2 bezeichnete Gerät zur elektronischen Verarbeitung von Digitalinformation umfaßt ein Gehäuse 12, eine Digitalanzeige 14, ein Tastenfeld 16 sowie einen Schalter 18 zur Ein- und Ausschaltung der Stromversorgung. Eine Magnetbandeinheit 20 ist leicht auswechselbar auf der Rückseite des Informationsverarbeitungsgeräts 10 befestigt und dient zur Speicherung von Information in digitaler Form oder als Hörinformation, also in analoger Form. 20

Das Gerät 10 zur elektronischen Verarbeitung von Digitalinformation - im folgenden "Verarbeitungsgerät" enthält ein flexibles Substrat 22 aus einem durchsichtigen Kunststoffilm oder einem durchsichtigen isolierenden Bandmaterial, das, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in dem Gehäuse 12 serpentinenartig gefaltet untergebracht ist. Auf den einander gegenüberliegenden Flächen des flexiblen Substrats 22 sind Zeichen oder Musterelektroden für Anzeigezwecke ausgebildet. Dazwischen liegt eine Flüssigkristallzusammensetzung 24, oder es sind elektrochrome Anzeigeelemente unter Verwendung geeigneter Abstandsteile eingebracht, die insgesamt die Digitalanzeige 14 bilden. Dazu alternativ kann die Digitalanzeige 14 auch

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auf einer Glasunterlage ausgebildet sein.

Ein überstehender Teil des flexiblen Substrats 22 dient als Unterlage für einzelne elektronische Baugruppen 26 innerhalb des Verarbeitungsgeräts 1O. Durch diese elektronischen Baugruppen 26 wird der Betrieb des Verarbeitungsgeräts einschließlich der Digitalanzeige 14 gesteuert und überwacht in Abhängigkeit von Befehlen, die über das Tastenfeld 16 eingebbar sind. Das Tastenfeld 16 umfaßt eine auf seiner Rückseite angeordnete Anzeigeeinheit zur Anzeige der über die einzelnen Tastschalter des Tastenfelds 16 eingebbaren Funktionen.

Eine Verstärkungsplatte 28 dient zur Abstützung des flexiblen Substrats 22 im Bereich der Digitalanzeige 14 und des Tastenfelds 16. Die Verstärkungsplatte 28 besteht aus dunkel oder schwarz gefärbtem Kunststoffmaterial. Am freien Ende des überstehenden Abschnitts des flexiblen Substrats 22 ist eine Stromversorgungseinheit 30 angeordnet. Diese Stromversorgungseinheit 30 umfaßt eine Hauptzelle und eine Hilfszelle, die über den Stromversorgungsschalter 18 so geschaltet sind, daß sämtliche Teile des Verarbeitungsgeräts 10 bei geschlossenem Schalter 18 ihren Betriebsstrom von der Hauptzelle erhalten.

In diesem Fall ist die Stromversorgung über die Hilfszelle unterbrochen. Wird der Schalter 18 geöffnet, so wird ein in dem Verarbeitungsgerät 10 vorhandener Digitalspeicher sowie eine Baugruppe zur Zeithaltung von der Hilfszelle aus mit Strom versorgt.

Eine durchsichtige Glasplatte 32 schützt das flexible Substrat 22 gegen Umwelteinflüsse. Das Tastenfeld enthält eine Mehrzahl von auf der Oberseite der Glas-

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platte 32 vorhandener Berührungselektroden 34. Diese Berührungselektroden 34 bestehen vorzugsweise aus einem durchsichtigen, elektrisch leitenden Film , etwa einem Indium-Oxidfilm und einem Zinnoxidfilm; sie sind an der Anzeige entsprechenden Position ausgebildet und durch Anwendung einer Verdampfungstechnik oder Aufsprühtechnik zur Markierung der Elektroden 34 aufgebracht.

Die Anzeigeeinheit dient zur Kennzeichnung der Betätigung oder des Betriebs der Tastelektroden 34. Arbeitet das Verarbeitungsgerät 10 beispielsweise als elektronischer Rechner, so sind die Tastelektroden 34 als Zifferntasten und als Funktionstasten markiert, die für den Rechnerbetrieb erforderlich sind und durch die Anzeige hinter den Tastelektroden 34 verdeutlicht werden.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Ausführungsform der auf der Rückseite des Verarbeitungsgeräts 10 leichdauswechselbar befestigten Magnetbandeinheit 20. Obgleich bei dieser Ausfuhrungsform die Magnetbandeinheit 20 als einzelnes, von dem Verarbeitungsgerät 10 auch unabhängig betreibbares Gerät dargestellt ist, kann die Magnetbandeinheit 20 ersichtlicherweise auch mit dem Verarbeitungsgerät 10 zu einer Baueinheit integriert sein.

Zur Magnetbandeinheit 20 gehören als Hauptbaugruppen eine Magnetbandkassette 36, ein Wiedergabeschalter 38, ein Aufzeichnungsschalter 40, ein Lautstärkeregler 42, ein mehreren Funktionen dienender Tasthebel 44 für die Betriebsfunktionen "Stop", "Rascher Vorlauf", "Rascher Rücklauf" und "Kurzunterbrechung", sowie ein Mikrofon 46, ein Lautsprecher 48 und eine Stromversorgungszelle 50. Weiterhin sind ein Bandantriebsmechanismus 52 und die entsprechenden elektroni-

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sehen Schaltungsbaugruppen 54 in der Magnetbandeinheit untergebracht.

Die Magnetbandeinheit 20 ist auf der Rückseite des Verarbeitungsgeräts 10 mittels eines Einhakelements 56 und eines einschnappenden Sperrmechanismus 58 befestigt und über einen Verbindungsstecker 60 mit dem Verarbeitungsgerät 10 elektrisch verbunden. Durch einen Wählschalter 62 läßt sich die Betriebsart wählen, also etwa automatischer Betrieb oder handzubetätigender Einzelbetrieb. Steht der Wählschalter 62 in der Stellung "Automatischer Betrieb",so arbeitet die Magnetbandeinheit 20 als dem Verarbeitungsgerät 1O zugeordneter Datenspeicher. Steht der Wählschalter 62 dagegen auf handbetätigbarem Einzelbetrieb, so arbeitet die Magnetbandeinheit 20 als normales Bandgerät zur Aufzeichnung von Audioinformation.

Das Blockschaltbild der Fig. 5 erläutert den Schaltungsaufbau der MagnetbandeinheiL 20:

Die Magnetbandeinheit 20 umfaßt einen Vorverstärker 64, einen Hiuptverstärker 66, einen Vormagnetisierungsoszillator 38 und einen Aufzeichnungsentzerrer 70; diese letztgenannten Baugruppen sind aus üblichen Bandgeräten dieser Art bekannt.

Mit dem Wählschalter 62 sind . Schalter S₁ so verbunden, daß die. beweglichen Kontakte an den Klemmen M für Hand-Einzelbetrieb anliegen, wenn der Wählschalter 62 auf handbetätigbaren Einzelbetrieb gestellt ist und an den Automatikbetriebklemmen A anliegen, wenn der Wählschalter in der Stellung "Automatischer Betrieb" steht. Mit dem Aufzeichnungsschalter 40 sind Schalter S- so verbunden, daß die bewegbaren Kontakte an den Aufzeichnungsklemmen R anliegen, wenn der Aufzeichnungsschalter 40 gedrückt, also auf Auf-

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Zeichnungsbetrieb verriegelt ist und andererseits mit den Wiedergabeklemmen P verbunden ist, wenn das Magnetbandgerät 20 auf Wiedergabebetrieb eingestellt ist.

Liegen die Schalter S₁ an den Klemmen M für Handbetrieb und die Schalter S- an den Wiedergabeklemmen R an, so gelangt über das Mikrofon 46 ein Eingangssignal über die Verstärker 64 und 66 auf den Aufzeichnungsentzerrer 70. Die Ausgangssignale des Aufzeichnungsentzerrers 70 speisen einen Aufzeichnungs/Wiedergabe-Magnetkopf 72. In diesem Fall erzeugt der Vormagnetisierungsoszillator 68 einen Vormagnetisierungsstrom zur Aufzeichnung der Eingangsinformation auf dem Kassetten-Magnetband 36.

Stehen die Schalter S₁ auf Handbetrieb und die Schalter S- auf Wiedergabebetrieb, so gelangen die durch den Aufzeichnungs/Wiedergabemagnetkopf 72 gelieferten Signale über die Verstärker 64 und 66 auf den Lautsprecher 48, so daß eine akustische Information abgegeben wird.

20

Die Betriebsweise der Magnetbandeinheit 20 als Datenspeicher wird nachfolgend unter Bezug auf die Fig. 6 erläutert:

Als zusätzliche Einheiten enthält die Magnetbandeinheit 20 einen Kodierer 74, einen Signalform-Umsetzer 76 und eine Baugruppe 78 zur Auslesung von Digitaldaten.

Dem Kodierer 74 wird ein Digitaldatensignal (a) vom Verarbeitungsgerät 10 als Seriensignal zugeführt und in ein phasenkodiertes Signal (b) umgesetzt. Der Signalform-Umsetzer 76 wandelt das phasenkodierte Signal (b) vom Kodierer 74 in ein sinusförmiges Signal (c) um. Das heißt,

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der Signal-Umsetzer 76 liefert ein sinusförmiges Analogsignal mit den Frequenzen f und 2f.

Die Baugruppe 78 zur Auslesung der Digitaldaten umfaßt einen Pegeldetektor 80, einen Spitzenwertdetektor 82, und eine Datenausgabeschaltung 84. Die Baugruppe 78 dient dazu, das über den Aufzeichnungs/Wiedergabe-Magnetkopf 72 vom Magnetband abgreifbare Wiedergabesignal in ein Digitalsignal umzusetzen. Dabei liefern der Pegeldetektor 80 und der Spitzenwertdetektor 82 im Zusammenwirken ein Impulssignal (e-) mit positiven Impulsspitzen und ein Impulssignal iej) mit negativen Impulsspitzen in Abhängigkeit von den positiven und negativen Maxima des vom Magnetkopf 72 gelieferten Wiedergabesignals (d).

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Liegen die Schalter S₁ an den Klemmen A für automatischen Betrieb und die Schalter S₂ an den Wiedergabeklemmen R an, so arbeitet die Magnetbandaufzeichnungseinheit 20 als Datenspeicher. Das Digitalsignal (a) von dem Verarbeitungsgerät 10 gelangt in den Kodierer 74. Der Kodierer 74 liefert das phasenkodierte Signal (b), das den Eingang des Signalform-Umsetzers 76 beaufschlagt und in ein Analogsignal oder ein sinusförmiges Ausgangsssignal (c) umgesetzt wird, das sich zur Verstärkung durch die Verstärker 64 und 66 eignet. Das so zur Verfügung stehende Analogsignal wird über den Aufzeichnungs/Wiedergabe-Magnetkopf auf dem Magnetband 36 aufgezeichnet. Die beiden durch den Umsetzer 76 gelieferten sinusförmigen Signale mit den Frequenzen f und 2f weisen ungefähr die gleiche Amplitude auf.

Stehen die Schalter S. in der Stellung A, also auf

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Automatikbetrieb und die Schalter S₂ auf Wiedergabebetrieb, liegen also an den Klemmen P an, so werden die auf dem Magnetband 36 aufgezeichneten sinusförmigen Signale durch den Aufzeichnungs/Wiedergabemagnetkopf 72 abgegriffen und den Verstärkern 64 und 66 zugeführt. Der Verstärkungsgrad dieser Verstärker wird in diesem Fall auf einen Festwert eingestellt und auf diesem Wert gehalten. Das so bereitgestellte Wiedergabesignal (d) gelangt auf die Baugruppe 78 zur Auslesung der Digitaldaten und wird als Digitalsignal

(f) an das Verarbeitungsgerät 10 weitergegeben.

Wie bereits oben erwähnt, liefern der Pegeldetektor 80 zusammen mit dem Spitzenwertdetektor 82 die positiven Impulssignale (e.) und die negativen Impulssignale (e₂) in Abhängigkeit von den positiven und negativen Maxima des Wiedergabesignale (d). Die Datenausgabeschaltung 84 dient dazu, die in dem die positiven Maxima anzeigenden Impulssignäle (e.) und im die negativen Maxima anzeigenden Impulssignale (e₂) enthaltenen Phasenbits (wiedergegeben durch P in den positiven Peaks (e..) und den negativen Peaks (e~) der Fig. 6) zu eliminieren, um das gewünschte Digitalsignal (f) zu erhalten.

Die Fig. 7 zeigt in schematischer Darstellung das Gesamtsystem des elektronischen Informationsverarbeitungsgeräts 10 und der Magnetbandeinheit 20. Die aus den Fig. 1 und 2 bereits bekannten Elemente sind mit den entsprechenden Bezugshinweisen gekennzeichnet.

Das System umfaßt in erster Linie das Tastenfeld 16,

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die Digitalanzeige 14 in Matrixanordnung, eine zentrale Verarbeitungseinheit 86, einen Speicher 88 mit wahlfreiem Zugriff ( abgekürzt als RAM = Random Access Memory bezeichnet) , einen Nur-Lese- oder Festwertspeicher 90 (im folgenden als ROM = Read Only Memory bezeichnet) und die Magnetbandeinheit 20. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die zentrale Verarbeitungseinheit 86 außerdem einen Abschnitt zur Zeithaltung.

Es sei nun angenommen, daß der Stromversorgungsschalter 18 geschlossen sei und über das Tastenfeld 16 der Rechenbetrieb gewählt werde. Der ROM 90 liefert jetzt ein Steuersignal an die zentrale Verarbeitungseinheit 86 (im folgenden CPU = Central Processing Unit bezeichnet), wodurch die Anzeigeelemente, die hinter den Tastelektroden 34 liegen, aktiviert werden, so daß die Tastelektroden 34 als numerische Eingabetasten bzw. als Funktionstasten für den Rechenbetrieb gekennzeichnet sind. Der Rechnerbetrieb ergibt sich aus dem Zusammenwirken der Tastelektroden 34 mit dem ROM 90 und der CPU 86. Die Ergebnisse von einzelnen Rechenoperationen werden durch die digitale Anzeige 14 wiedergegeben. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Operationsablauf im RAM 88 und/oder über die Magnetbandeinheit 20 festgehalten.

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Wünscht der Benutzer bestimmte Information in der Magnetbandeinheit 20 festzuhalten, so wird über die Tasten des Anzeigefelds 60 der Speicherbetrieb gewählt. Die Anzeigeeinheiten hinter den Tastelektroden 34 werden dabei aktiviert, so daß die betreffenden Tastelektroden 34 durch Nummern und Zeichen,die zur Eingabe digitaler Information benötigt werden, markiert sind.

Unter Verwendung der Tasteneingabeeinheit 16 läßt

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sich jetzt die gewünschte Information in digitaler Form auf dem Magnetband speichern. Die Eingabedaten lassen sich gleichzeitig über die Digitalanzeige 14 kontrollieren.

Auch der Auslesebetrieb für in der Magnetbandeinheit gespeicherterinformation erfolgt über die Tastenfeldeingabe 16. Die vom Magnetband ausgelesene Digitalinformation wird der CPU 86 zugeführt und gleichzeitig erfolgt die Anzeige der gewünschten Information auf der Digitalanzeige 14.

Fig. 8 verdeutlicht eine andere Ausführungsform eines elektronischen Geräts zur Verarbeitung von Digitalinformation gemäß der Erfindung. Die den Baugruppen bei der Darstellung nach den Fig. 1 und 2 entsprechenden Elemente sind mit den gleichen Bezugshinweisen gekennzeichnet:

Bei dieser Ausführungsform ist die Magnetbandeinheit in das Informationsverarbeitungsgerät integriert. Dem Verarbeitungsgerät ist ein Hilfstastenfeld 92 über eine Verbindungsleitung zugeordnet, und es lassen sich unterschiedliche Informationen in das Verarbeitungsgerät einspeisen, beispielsweise irgendwelche Merkdaten wie Telefonnummern, Bus-, Flug- und Zugfahrpläne, Kursumrechnungstabellen usw.

Fig. 9 verdeutlicht den Schaltungsaufbau des Verarbeitungsgeräts nach Fig. 8:

Das System umfaßt als Hauptbaugruppen das Tastenfeld 16, das Hilfstastenfeld 92, die Digitalanzeige 14, eine Magnetbandeinheit 1OO sowie die zentrale Verarbeitungseinheit 102.

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Die Ausgangssignale des Tastenfelds 16 beaufschlagen einen Kodierer 104, dessen Ausgangssignale zusammen mit den Signalen vom Hilfstastenfeld 92 über ein ODER-Glied 108 auf eine Eingabe/Ausgabe-Einheit 106 gelangen, um insbesondere die Eingabedaten auf eine Datensanunelleitung zu schalten.

Eine andere Eingabe/Ausgabe-Einheit 112 dient zur Verriegelung der der Digitalanzeige 14 zugeführten Daten.

Die Ausgangssignale der Eingabe/Ausgabe-Einheit 112 gelangen auf einen Speicher 114, dessen Speicherkapazität einem Satz oder einem Rahmen der Digitalanzeige 14 entspricht. Ein Zeichen- oder Mustergenerator 116 empfängt die Ausgangssignale des Speichers 114. Die Zeicheninformation vom Mustergenerator 116 wird in einem Pufferregister 116 zwischengespeichert, dessen Kapazität einer Abtastzeile von Zeichenmustern entspricht.

Über eine Eingabe/Ausgabe-Einheit 120 ist außerdem ein Zeithaltemodul oder -Chip mit der Datensammelleitung 110 verbunden. An diese Datensammelleitung 110 sind außerdem ein ROM 124 und ein RAM 126 angeschlossen. Datenpuffer und 130 stellen den Datenaustausch mit der Magnetbandeinheit 1Oo sicher.
25

Die Fig. 11 bis 13 verdeutlichen die Bedingungen der Datenspeicherung auf dem Magnetband:

In Fig. 11 ist mit Bezugshinweis 132 ein zur Informationsspeicherung bestimmtes Magnetband bezeichnet, das in einzelne Datenabschnitte 134, 136 und 138 unterteilt ist. Es wird für die folgende Darstellung angenommen, daß die Datenlänge des Datenabschnitts 138 weniger als zweihundertsechsundfünfzig (256) Bytes beträgt, der Datenabschnitt einen vom Datenabschnitt 138 unterschiedlichen Inhalt auf*

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weist mit einer Datenlänge von zweihundertsechsundfünfzig (256) Bytes und der Datenabschnitt 134 den gleichen Inhalt wie der Datenabschnitt 136 aufweist mit einer Datenlänge unter zweihundertsechsundfUnfzig (256) Bytes. Für jeden Datenblock ist ein Blocknummern-Code 140 vorhanden und außerdem sind am Ende jedes Datenblocks weitere Codezeichen 142 vorgesehen.

In den einzelnen Datenblocks ist mit A ein Blockzwischenabstand bezeichnet, dessen Länge größer ist als der Abstand zwischen dem Aufzeichnungsmagnetkopf und dem Auslesemagnetkopf. Mit B und B¹ sind die Blocknummern-Codes bezeichnet; C enthält einen Vorspann zur Sicherstellung der Bit-Synchronisation (der Vorspann C umfaßt eine Länge von acht (8) Bits). Mit E ist ein Prüf code für zyklische Redundanzprüfung mit einer Länge von sechzehn (16) Bits bezeichnet und F kennzeichnet einen Nachspann, der die gleiche Bitlänge wie der Vorspann C umfaßt. Mit D ist ein acht (8) Bits umfassender Code zur Unterscheidung des Datenabschnitts vom Redundanzprüf-Code E und dem Nachspann F bezeichnet.

Fig. 12 verdeutlicht den Abschnitt 144 der Blocknummern-Codes B und B¹:

Beide Blocknummern-Codes B und B' umfassen zweiunddreißig (32) Bits. Der Blocknununern-Code B benötigt ein Bandlängsstück L, wähend der Blocknummern-Code B¹ eine Bandlänge von 2OL einnimmt, obgleich bei der Darstellung der Fig. 12 die Längenverhältnisse nicht in den tatsächlichen Dimensionen gezeichnet sind. Dies rührt daher, daß das Magnetband 132 beim normalen Aufzeichnungs-und Wiedergabebetrieb mit einer Geschwindigkeit V angetrieben

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wird, während bei raschem Vor- und bei raschem Rücklaufbetrieb eine Geschwindigkeit von 20 V vorgesehen ist. Der Blocknummern-Code B bezieht sich auf die Bandgeschwindigkeit V, während der Blocknummern-Code B¹ für die Bandgeschwindigkeit 20V maßgeblich ist.

Die Abschnitte b.. und b₂ umfassen die gleiche Bitanzahl und die gleiche Information, die symmetrisch ist zur Querlinie x-x¹. Die Abschnitte b₁, und b₂, weisen ebenfalls die gleiche Bitanzahl und die gleiche Information auf; sie liegen symmetrisch zur Querlinie y-y¹. Auf diese Weise läßt sich der Blocknummern-Code abfragen, selbst wenn das Magnetband 132 in Gegenrichtung zum normalen Betriebsablauf durchläuft.

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Die Fig. 13 zeigt in detaillierter Darstellung den Stellenaufbau des Abschnitts b₁ im Blocknummern-Code B. Ein Code-Abschnitt d umfaßt einen Datenblock von acht (8) Bits. Ein weiterer Code a entspricht einer Adresse des Datenblocks; er umfaßt ebenfalls acht (8) Bits, d.h., es

können 2 unterschiedliche Adressen angewählt werden.

Der Code d umfaßt die Bits (T) bis (T) . Das Bit (T) dient zur Unterscheidung zwischen einem Hörsignal und einem Digitalsignal. Das Bit (V) dient zur Bestimmung der Dateneingabe und des Datenauslesens. Das Bit (V) dient als Kennzeichen zur Markierung der Rechnerbetriebsart; das Bit (V) dient als Markierung für den Zeitanzeigebetrieb; das Bit zeigt an, ob die eingegebenen Daten einen Inhalt von mehr als zweihundertsechsundfünfzig (256) Bytes umfassen, oder mit anderen Worten, ob der Inhalt einen einzelnen Datenblock

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überschreitet. Das Bit (ö) entspricht einer "O" für den ersten Block und einer "1" für die nachfolgenden Blocks für den Fall, daß der Dateninhalt eine Blocklänge überschreitet. Das Bit (7) zeigt an, ob die Daten einer Konstante entsprochen oder nicht. Und schließlich ist das Bit (β) eine Leerstelle.

Fig. 8 verdeutlicht die typische Anordnung der Tasten auf dem Tastenfeld 16:

Die Digitalanzeige 14 umfaßt eine Betriebsanzeige 15O zur Verdeutlichung der jeweiligen Betriebsart des elektronischen Verarbeitungsgeräts 10. Das Tastenfeld 16 umfaßt Funktionstasten 152 zur Eingabe der Betriebsart des Geräts und Zifferntasten 154 zur Eingabe numerischer Information.

Die Zifferntasten 154 werden durch Anzeigeeinrichtungen gekennzeichnet, so daß eine gewünschte Information bei Betätigung der durch die Anzeigeeinheiten 156 markierten Zifferntasten 154 gelesen werden kann.

^Ist beispielsweise eine Telefonnummer im Block mit der Ziffer "0" gespeichert, so kann die der Telefonnummer entsprechende Information durch Betätigung der Zifferntaste "0" abgerufen werden. Ist ein Eisenbahnfahrplan im Block Nr. "1" gespeichert, so läßt sich die Fahrplaninformation durch Betätigung der Zifferntaste "1" abfragen. Das Einschreiben einer gewünschten Information erfolgt über das Hilfs-Tastenfeld 92, das auswechselbar mit dem Verarbeitungsgerät verbunden ist. Das Hilfs-Tastenfeld 92 umfaßt alle auch auf dem Tastenfeld 16 vorhandenen Tasten sowie Buchstabentasten.

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Zur Erläuterung eines Bedlenungsbelsplels sei angenommen, daß ein Eisenbahnfahrplan gespeichert werden soll: Die Ziffernstelle oder das Bit Γΐ) des Datencodes d sollte die Digitalinformation angeben. Das System wird daher durch Betätigung der Taste "AND/DIG" auf dem Hilfstastenfeld 92 auf Digitalbetrieb eingestellt. Sodann wird die Taste "MEMO.W" betätigt, um die Information in die Bitstelle C2J einzugeben. Hinsichtlich der Bits (^ bis ((T) ist keine Betätigung erforderlich. Zur Eingabe eines eine* Festinformation entsprechenden Signals wird eine Taste "FIX" betätigt. Auf diese Weise wird im Datenblock-Code d die Information "0(XXXX)IO" gespeichert (entsprechend den Bits \\), (2), \3J, (V), \5J, (β), vZ/-^un<^ (§• ^^es Datenblock-Codes d) .

Anschließend wird die Zifferntaste "1" betätigt, um die Information "00000001" in den Adress-Code a einzugeben, da auf der ersten Adresse der Eisenbahnfahrplan gespeichert werden soll. Der so eingegebene Datenblock d wird in einem Pufferregister 116 zwischengespeichert (vgl. Fig. 9) und der Adress-Code a wird in einem Adress-Code-Pufferregister 162 festgehalten.

Daraufhin wird eine Taste "START" betätigt und eine gewünschte Information läßt sich durch entsprechende Betäti- gung von Tasten am Hilfs-Tastenfeld 92 einschreiben. Die eingegebenen Daten werden über den Pufferspeicher 114 auf der Digitalanzeige 14 angezeigt und im Datenpuffer 130 gespeichert. Die Datenpuffer 128 und 13o weisen eine Kapazität von zweihundertsechsundfünfzig (256) Bytes auf.

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Der Inhalt des Pufferregisters 160 wird in ein Rechts/-Links-Schieberegister 164 übertragen, wenn eine Taste "NEXT" für den Fall betätigt wird, daß die Daten weniger als zweihundertsechsundfünfzig (256) Bytes umfassen oder wenn die Daten das zweihundertsechsundfünfzigste (256.) Byte erreicht haben. Der Inhalt des Rechts/Links-Schieberegisters 164 gelangt über Tore 166 und 168 sowie ein Ubertragungstor 170 auf die Magnetbandeinheit 100. Der im Pufferregister 162 gespeicherte Inhalt andererseits gelangt über das Rechts/Links -Schieberegister 164, die Tore 166 und und das Ubertragungstor 170 auf die Magnetbandeinheit 100.

Auf diese Weise wird der Abschnitt b- ( vgl. Fig. 12) übertragen. Um die Information zum Abschnitt b2 zu übertragen, wird der Inhalt des Pufferregisters 162 zunächst über das Rechts/Links-Schieberegister 164, ein UND-Glied 172, das Tor 168 und das Ubertragungstor 170 auf die Magnetbandeinheit 100 gegeben. Als nächstes wird der Inhalt des Pufferregisters 160 in gleicher Weise auf die Magnetbandeinheit 100 übertragen. Die Abschnitte b.. , und b₂,

werden aufgezeichnet, während das Magnetband 132 mit einer Geschwindigkeit von 20V läuft.

Der Vorspann C wird vom ROM 124 nach Bildung des Zwischenblockabstands A abgegeben. Dieser vom ROM 124

gelieferte Vorspann C gelangt über eine Eingabe/Ausgabe-Einheit 174, ein Ubertragungstor 176, einen Parallel/ Serien-Umsetzer 178 und das übertragungsglied 170 auf die Magnetbandeinheit 100.
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Die im Datenpuffer 130 gespeicherten Daten werden über die Eingabe/Ausgabe-Einheit 174, das Ubertragungs-

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tor 176, den Parallel/Serien-Umsetzer 178 und das Ubertragumjstor 170 übertragen. Wenn der gesamte im Datenpuffer 130 gespeicherte Inhalt übertragen ist, so entstehen die Codes D, E und F automatisch, woraufhin der Zwischenblockabstand A gebildet wird und sodann das Magnetband 132 angehalten wird. Die Codes D und F liefert der ROM 124 und der zyklisch redundante Prüfcode E wird durch die Magnetbandeinheit 100 geliefert.

Es wird im folgenden angenommen, daß die Eisenbahn-Fahrplaninformation weniger als zweihundertsechsundfünfzig (256) Bytes umfasse und die Daten in» Datenblock 138 festgehalten seien (vgl. Fig. 11).

Soll nachfolgend eine bestimmte Telefonnummer festgehalten werden, so werden die Datenblock-Codes d("00000010"), und der Adress-Code a ("00000000") eingegeben und in den Pufferregistern 160 und 162 gespeichert. Danach gelangen die Telefonnununerndaten in den Datenpufferspeicher 130 und werden dort zwischengespeichert. Erscheinen die Daten des zweihundertsechsundfünfzigsten (256.) Bytes an der Eingabe/ Ausgabeeinheit 106, so steht das Kennzeichen automatisch an der Ziffernstelle oder am Bit (V) des Datenblockcodes d, d.h., dieser Code wird "00001010", "00000000". Die so erzeugten Codes werden auf die Magnetbandeinheit 100 übertragen, und außerdem werden die im Datenpufferspeicher 130 enthaltenen Daten auf die Magnetbandeinheit 100 übertragen. Auf diese Weise werden die Telefonnummerndaten im Datenblock 136 (vgl. Fig. 11) gespeichert und die Codes D, E, F und A werden automatisch erzeugt, und der Bandantrieb wird unterbrochen.

In diesem Augenblick steht das Kennzeichen automatisch

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auf der Ziffernstelle oder dem Bit \6J des Datenblockcodes, da der Datenblock 134 mit dem Datenblock 136 inhaltsgleich sein sollte. Der Inhalt des Pufferregisters 160 wird geändert und festgehalten, bis die Taste "NEXT' betätigt wird. Das heißt, der Datenblock-Code d und der Adress-Code werden zu "00001110" bzw. "OOOOOOOO". Die auf das zweihundertsiebenundfünfzigste Byte folgenden Daten werden im Datenpuffer 128 gespeichert. Wird die Taste "NEXT" betätigt, so werden der Datenblock-Code "OOOO1T1O" und der Adreß-Code "00000000" übertragen und die Telefonnummerndaten werden im Datenabschnitt 134 des Magnetbands 132 gespeichert.

Nachfolgend wird der Auslesebetrieb zur Wiedergabe von auf dem Magnetband 132 gespeicherter Information beschreiben. Der Auslesebetrieb wird über das Tastenfeld 16 auf dem Verarbeitungsgerät 10 ausgelöst. Die Betriebsart und der Adreß-Code werden aufeinanderfolgend gewählt. Es sei angenommen, daß eine Telefonnummer ausgelesen werden soll:

Die Tasten "FIX", "MEMO.R" und "AÜD/DIG" werden betätigt, um das Verarbeitungsgerät 10 auf Digitaldaten-Auslesebetrieb zu schalten. Danach wird die Zifferntaste "0" betätigt, um die Adresse, unter der die Telefonnummerndaten gespeichert sind, zu wählen. Die Information "01000010", "00000000"/ entsprechend dem Datenblock-Code d und dem Adreßcode a.werden in der zentralen Verarbeitungseinheit 102 gespeichert.

Wird jetzt die Taste "START" betätigt, so läuft das Magnetband mit einer Geschwindigkeit von 20V,um den Block mit dem Datenblock-Code d zu ermitteln, dessen Bit oder Ziffernstelle (V) auf "1" steht. Das entsprechende Signal

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wird von der Magnetbandeinheit 100 der CPU 102 zur Koinzidenzabfrage über das Ubertragungstor 170, den Parallel/-Serienumsetzer 178/ das Ubertragungstor 176 und die Eingabe/ Ausgabeeinheit 180 zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Abschnitt B¹ (vgl. Fig. 12) abgetastet, da das Magnetband 132 mit einer Geschwindigkeit von 20V läuft.

Ist die Koinzidenz des Bits (j) festgestellt, so wird die Koinzidenz des Adreß-Codes a überprüft. Ist die Koinzidenz des Adreß-Codes a ermittelt, so wird die Bandgeschwindigkeit auf V verlangsamt. Die Synchronisation wird durch Verwendung des Vorspanns C sichergestellt und danach werden die im Datenblock 136 gespeicherten Daten ausgelesen und im Datenpuffer 130 und im Pufferspeicher 114 für die Anzeige bereitgestellt.

Hat der Auslesebetrieb das zweihundertsechsundfünfzigste (256.) Byte erreicht, so signalisiert der Code C das Ende der Datensignale und der Code E gelangt in die CPU 102. Diese zentrale Verarbeitungseinheit 1Ο2 vergleicht den vom Magnetband 132 ausgelesenen Code E mit dem errechneten zyklischen Redundanzprüfcode. Wird keine Koinzidenz festgestellt, so sollte die Taste "REPT" gedrückt werden, um den Auslesevorgang zu wiederholen.

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Wird dagegen Koinzidenz ermittelt, so wird das Tor des Datenpuffers 130 geschlossen und der nächstfolgende Blocknummern-Codeabschnitt wird ausgelesen und im RAM 126 gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt wird der Datenpuffer 128 leergetastet, um diesen für das nächst nachfolgende Dateneinlesen vorzubereiten. Die folgenden im Datenabschnitt gespeicherten Daten werden ausgelesen und im Datenpuffer 128 und im Pufferspeicher 114 gespeichert. Der im Speicher

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114 festgehaltene Inhalt wird auf der Digitalanzeige 14 angezeigt.

Beim Schaltbild der Fig. 9 ist zur Eingabe von Information in das Pufferregister 160 ein ODER-Glied 182, ein Flip-Flop 184 für das Kennzeichen der Ziffernstellen oder Bits (5) und (δ) im Datenblock-Code d, ein Dekodierer 186 zur Auswahl der Eingabe/Ausgabe-Einheiten 1Ο6, 112, 122, 174 und 180 sowie ein energieunabhängiger Speicher 188 zur Datenspeicherung in Ergänzung zur Magnetbandeinheit 1OO vorgesehen.

Mit der Erfindung wurde die gestellte Aufgabe in vollem Umfang gelöst, nämlich ein elektronisches Gerät zur Verarbeitung von Digitalinformation in kleinen Abmessungen, vorzugsweise als tragbares Gerät zu schaffen, das sich insbesondere in Verbindung mit einer Magnetbandeinheit zur Speicherung von Digitalinformation und gleichzeitig zur Speicherung und Wiedergabe von Hörinformation eignet. Die in der Magnetbandeinheit gespeicherte Digitalinformation läßt sich vom Magnetband in Abhängigkeit von Steuerbefehlen auslesen, die über ein Tastenfeld in dem Verarbeitungsgerät eingebbar und auf einer Digitalanzeige anzeigbar sind, die mit dem Verarbeitungsgerät verbunden ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein weiteres Tastenfeld auswechselbar mit dem elektronischen Verarbeitungsgerät für Digitalinformation verbunden, so daß sich unterschiedlichste Arten von Information auf dem Magnetband speichern und zur Anzeige wieder abrufen lassen.

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Leerseite

Claims

TER MEER · MÜLLEN · ST LINMEISTLR 377-GER PATENTANSPRÜCHE

1. Elektronisches Gerät zur Aufnahme, Verarbeitung, Speicherung und Wiedergabe von Digitalinformation in Verbindung mit einem magnetischen Speichermedium, gekennzeichnet durch

- ein Tastenfeld (16; 16, 92) zur Eingabe von Information in digitaler Form in das Gerät (10);

- eine Digitalanzeige (14) für die eingegebene Informal ion;

eine MaynetbandeinheLt (20) zup Aufzeichnung der I" über das Tastenfeld eingegebenen Dttjtta ι information und zur Speicherung von Hörinformation und durch

- eine Steuer- und überwachungsschaltung (86 - 90; 104 186) für den Betrieb der Digitalanzeige und der Magnetbandeinheit .

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die auf dem Magnetband (36; 132) gespeicherte Digitalinformation durch vom Tastenfeld eingebbare Befehle über die Steuer- und überwachungsschaltung anzeigbar ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

- einen Digital/Analogwandler (74, 76) zur Umsetzung der über das Tastenfeld eingegebenen Digitalsignale in Analogsignale;

- eine Schaltungseinheit zur Zuführung und Aufbereitung des Analogsignals für die Aufzeichnung über die Magnetbande inhe it;

- einen Analog/Digitalwandler zur Umsetzung des vom

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Magnetband abgreifbaren Analogsignals in ein Digitalsignal und

- eine Aufbereitungs- und Zuführschaltung für das über die Digitalanzeige anzuzeigende ausgelesene Signal.

4. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetbandeinheit (20) auswechselbar mit den übrigen Gerätebaugruppen verbunden ist.

5. GecUt nach einem der vorstehenden Ansprüche» gekennzeichnet durch ein wahlweise mit den übrigen Gerätebaugruppen verbindbares Hilfs-Tastenfeld (92), über das unterschiedliche Information eingebbar ist.

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