Способ маркирования информационных комбинаций в системах последовательной записи с двухчастотным кодированием и устройства записи и воспроизведения для его осуществления

)5 С 5/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Н АВТОРСНО ВИДЕТЕЛЬС ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Геофизическая экспедицияПроизводственного геологическогообъединения "Дальгеологня"(56) Печерский А.П. и др. ЗаписьциФровой информации на бытовой кассетный магнитофон. - Приборы и техника эксперимента, 1985, 1". 2, с.131.(54) СПОСОБ ИАРКИРОВАНИЯ. ИНФОРИАЦИОННЫХ КОМБИНАЦИЙ В СИСТЕ 11 АХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ЗАПИСИ С ДВУХЧАСТОТНЫ 1 КО- .ДИРОВАНИЕИ И УСТРОЙСТВА ЗАПИСИ ИВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к приборостроению, а именно к способам записи цифровой информации на магнитныйноситель с использованием маркирования информационных комбинаций, Целью Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике записи и воспроизведения (передачи) цифрово информации с использованием маркирования информационных комбинаций для обеспечения асинхронного считывания информации с носителя записи.Цель изобретения заключается в повышении достоверности процесса выделения сигналов синхронизации при воспроизведении.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства записи двухчастотно кодированных 3-разрядных ин-,изобретения является повышение достоверности процесса вьщеления сигналов синхронизации при воспроизведении.Способ заключается в том, что маркер формируют в виде четырехразрядной комбинации, во второй и третий разряды которой записывают сигнал единицы, а в четвертый - сигнал нуля, Затем на этапе развертки второго и .третьего разрядов единицы инвертируют в серединах интервалов маркерных разрядов. При воспроизведении маркер выделяют путем весового декодирования интервалов сигнала, воспроизводимого на этапе второй половины интервала второго маркерного разряда и а интервалов третьего и четвертогое маркерных разрядов и селекции результата накопления результатов весового декодирования по четырем полубитовым С значениям третьего и четвертого разрядов маркерной комбинации. 6 ил. формационных комбинаций, реализующего способ маркирования информационНых комбинаций для двух вариантов мо-.дулирующих (кодирующих) маркерные иинформационные элементы частот; нафиг. 2 - временная диаграмма работыустройства записи для кодирующихчастот варианта 1 на фиг. 3 - то же,для кодирующих частот варианта 2; нафиг. 4 - функциональная схема устройства воспроизведения, реализующего декодирование сигнала по способу маркирования информационных комбинацийдля двух вариантов модулирующих (ко1543445 оставитель Д.Шили ехред М.Ходанич едактор М.Цнткина Корректор М.Демчик Заказ 403 ир изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,агарина, 101 Государственного комитета по изобретениям 113035, Москва, Ж, Раушская н одписноеоткрытиям при ГКНТ СС д. 4/5дирующих) частот; на фиг, 5 - времен,ная диаграмма его работы; на фиг, 6 временная диаграмма узла автоматической подстройки частоты генератораустройства воспроизведения.Устройство записи (фиг, 1) состоитиз второго Э-триггера 1, двухразрядного двоичного счетчика 2, 1(-разрядного двоичного счетчика 3, мультиплексора 4, дешифратора 5, второгоэлемента ИЛИ 6, потенциально-импульсной ячейки 7, первого элемента ИЛИ8, первого Т-триггера 9, первого 11 триггера 10, второго Т-триггера 11,первого элемента И 12, второго злемента И 13, третьего элемента ИЛИ 14и инвертора 15,Устройство воспроизведения (фиг,4)состоит из фазового корректора 16, 20компаратора 17, формирователя импуль, сов 18, взвешивающего декодера 19двухчастотного кода, регистра 20 накопления полубитовых значений, дешифратора 21, регистра 22 накопления битов информационной комбинации, четвертого Э-триггера 23, второго Т-триггера 24, второго элемента И 25, второго инвертора 26, третьего О-триггера 27, третьего элемента И 28, первого инвертора 29, первого Э-триггера30, второго 0-триггера 31, фильтра 32нижних частот, генератора 33, управ ,ляемого напряжением, первого Т-триг 35гера 34, повторителя 35, первого элемента И 36, делителя 37 напряжения,После запуска и разгона лентопротяжного механизма (ЛПИ) магнитофонана информационном входе Э-второгоР-триггера 1 появляется сигнал запус 40ка "Пуск" (в), Э-триггер 1 позволяетхронировать сигнал запуска по сигналу б побитовой синхронизации развертки, который формируется на выходевторого разряда двухразрядного двоичного счетчика 2 из сигнала тактовойсинхронизации, поступающего на счетйый вход С счетчика 2, и осуществляет хронирование работы всех основныхфункциональных узлов устройства записи. Счетно-мультиплексорный узел50развертки, состоящий из 1(-разрядногодвоичного счетчика 3 и мультиплексора 4, осуществляет преобразованиемаркерной и информационной комбинации из параллельного кода в последо 55в ательный.Управление этой процедурой осущест"вляется узлом управления счетчика 3,состоящим из дешифратора 5 (селектора 0+4 состояния счетчика 3), второго элемента ИЛИ 6, потенциально-импульсной ячейки 7 и первого элементаИЛИ 8,В исходном состоянии до появлениясигнала запуска в -счетчик 3 находится в сброшенном состоянии поддействием сигнала е по установочномувходу 2. После появления сигнала запуска в -потенциально-импульснаяячейка 7 Формирует импульс фазирования делителя частоты двухчастотногомодулятора (кодера) первого Т-триггера 9 для варианта 2 модулирующих(кодирующих) частот. Необходимостьэтой процедуры заключается в том,что формирователь 3 импульсов (фиг.5)устройства воспроизведения сигналач, полученного по варианту 2, формирует короткие импульсы по одному изфронтов перепадов сигнала, воспроизведенного с носителя, а не по обоим,как это имеет место для сигнала чполученного но варианту 1, Этот жеимпульс потенциально-импульсной ячейки 7 используется как сигнал подтверждения приема сигнала завуска 6 исовместно с сигналом з, формируемымна выходе дешифратора 5, как сигналподтверждения завершения процедурыразвертки маркерной и информационнойкомбинации.По завершении импульса подтверждения снимается сигнал сброса е счетчика 3 и начинается развертка маркернойи информационной комбинаций, значенияразрядов которых определяют значенияинформационных входов Э 1 - Э я, мультиплексора 4.Первый Р-триггер 10 из сигнала,поступающего с первого разряда счетчика 3 на его информационный вход О,по сигналу побитовой синхронизацииразвертки 6, поступающему на еготактирующий вход С, формирует вспомогательный (промежуточный) сигналпозволяющий сформировать на этаперазвертки второго и третьего разрядовмаркерной комбинации сигнал маркерного признака,Сигналформируется инверсным и задержанным по отношению к сигналу первого разряда счетчика 3 за счет того, что первый Э-триггер 10 и счетчик 3 по входу С тактируются противоположными фронтами сигнала побитовой5 15 синхронизации развертки б. 1(онстанта "единицы 1 на ицфармациаццом входе Р и константа "нуля" ца информационном входе Р позволяют сформировать сигнал защитных констант в ходе развертки маркерцой комбинации (фиг. 2 и 3, сигналы х 1 , л ). Сигнал последовательных кодов маркерцой и информационной комбинаций у с выхода мультиплексора 4 подается в узел модулятора (кодера) двухчастатнога кода, способного работать при нарушениях Фазы развертки, имеющих место в сигнале на этапе развертки второго и третьего разрядов маркерной комбинации, Это обеспечивается использованием второго Т-триггера 11, на установочный вход Й которого подается сигнал , а на тактирующий вход Т и на входы элементов совпадения 12 и 13 сигнал удвоенной поднесущей (в варианте 1 сигнал с выхода первого разряда счетчика 2, в варианте 2 - сигнал, тактирующий работу всего устройства), из которого второй Т-триггер 11 формирует паднесущую и 1 модулирующую (кодирующую) элементы маркерной и информационной комбинаций "нулевого" значения.Сигнал к удвоенных кодирующих частот маркирующих и информационных элементов с выхода элемента ИЛИ 14 поступает на тактирующий вход Т делителя частоты на два Т-триггера 9, на выходе которого формируется результирующий сигнал: л, пригодный для использования в канале магнитной записи или в канале передачи информации,Сигнал с 1, йли ц, воспроизведенный с носителя и усиленный усилителем "линейного канала" магнитофона, поступает в устройство воспроизведения информации на вход фазового корректора 16, который может быть выполнен в виде усилителя-ограничителя, обеспечивая при этом декодирование по ноль-пересечениям воспроизведенного сигнала или в виде детектора ноль-производной воспроизведенного сигнала.С выхода фазового корректора 16 сигнал поступает на вход гистеризисного компаратора 17, который формирует сигнал с крутыми фронтами, Формирователь 18 импульсов формирует короткие импульсы в случае воспроизведения сиГнала, формированного с использованием модулирующих (кодирующих) частот варианта 1, соответствую 43445 50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 45 щие каждому ноль-пересечению или каждой цоль-праизводцой воспроизведенного с носителя сцгнапа, а в случаевоспраизнедения сигнала, сформированного с использованием модулирующих(кадируюших) частот варианта 2, соответствующие цаль-пересечециям или11 11ноль-производной одного знака, т,е,для сигнала с 1, Формирователь 13 импульсов работает как удвоитель частоТЫ р а ДЛЯ СЦГН апа с 1 КЯК ПОТЕНЦИальца-импульсная ячейка,Сигналс выхода формирователя,.18 импульсов поступает на тактирующие входы С В-триггеров 30 и 31,реализующих функцию частотца-фазовогоо дискриминатора системы автоматической надстройки частоты генератора33, управляемого напряжением, длястробиравация по переднему фронтуимпульса, соответствующего очередному цаль-пересечению или ноль-производной воспроизведенного сигнала,"знака" Фазавой (временной) разбежкитекущего интервала между соседнимицоль-пересечениями или цаль-праизвод.ными воспроизведенного сигнала в сопоставлении с одним или двумя периодами следования сигнала палубитовойсинхронизации ъ 1 а также с задержкойраспространения через повторитель 35поступает на установочный вход Е весового декодера 19 для сброса в исходцое состояние двухраэряднага двоичцага счетчика весового декодера,на установочный вход Е генератора 33управпяемага релаксацианнага генератора, ца установочный вход Е Т-триггера 34 для одновременного ега сбросав исходное состояние с генератором33, чта позволяет осуществить качественное сравнение указанных вьппе временных интервалов с формированиемрезультата сравнения в виде возбужденного состояния одного из Р-триггеров 30 или 31. Результат компарирования интервалов (частат) с инверсных выходов Р-триггеров 30 и 31 черезделитель 37 напряжения, выполненный на резисторах Я,21 Формирует сигцал управления ч генератором 33, который через инерциальнае звено, реализованное в виде фильтра 32 низких частот ф, подается на вход управления по напряжению частотой генератора 33,Сигнал а, формируемый на выходе генератора 33, поступает на один иэ входов элемента И 36, на другой входкоторого через инвертор 29 подается сигналс выхода первого разряда счетчика весового декодера 19.Так как счетчик весового декодера 19 тактируется задним фронтом импульса сигнала 6, соответствующего послед. нему ноль-пересечению или ноль-производной воспроизведенного сигнала, на выходе элемента И 36 появится сигнал 10 Р, сбрасывающий паМять результата компарирования интервалов по установочному входу 8 в 0-триггере 30 и по установочному входу Е в Р-триггере 31, что обеспечивает возникновение 15 на выходе делителя напряжения Е йсреднего значения управляющего напря-, жения и, как следствие", в случае появления "выпадений" в воспроизводимом с носителя сигнале, автоматическую 20 установку генератора 33 на режим формирования среднего значения частоты.Сигнал в, поступая на вход С взвешивающего декодера 19, используется для "взвешивания" текущего (мгновенного) значения периода следования импульсов (мгновенного значения частоты) сигнала б путем подсчета импульсов, Формируемых генератором 33 на интервале между соседними импульсами 30 сигнала 6, причем счетчик взвешивающего декодера переполняется после счетчика третьего импульса с сохранением состояния переполнения путем запирания собственного счетного входа.Инверсный выход дешифратора состояния переполнения, входящего в состав взвешивающего декодера, формирует . сигнал е полубитов маркерных и инфор мационных элементов, поступающий на информационный вход Р регистра 20 накопителя полубитовых значений, а выход первого разряда счетчика взвешивающего декодера формирует сигнал по лубитовой синхронизациипо фронту, инверсному относительно фронта формирования сигнала полубитовой синхронизации , формируемого Т-триггером 34. По сигналу полубитовой синхрони зациипроисходит накопление полубитовых значений воспроизведенного сигнала после процедуры весового декодирования в разрядах регистра 20 накопителя полубитовых значений. 55По комбинации сигналов м,и к, подаваемых с выходов разрядов регистра 20 накопителя на входы дешифратора 21, производится селекция комбинаций их значений "0110" цешифратором21, Эта комбинация полубитовых значений воэникает в результате воспроизведения сигнала маркерной комбинации и вызывает формирование на выходедешифратора 21 сигнала л "единичного"значения, с появлением которого начинается выполнение процедуры подготовки регистра 22 накопителя битовинформационной комбинации и формирователя сигнала побитовой синхронизации Т-триггера 24 к накоплению битовинформационной комбинации. Сигналсбрасывает.ло установочному входу ЕР-триггер 23 и тем самым снимает блокировку с Формирователя сигнала побитовой синхронизации Т-триггера 24и с элемента И 25 и накладывает блокировку на элемент И 28, одновременно подготавливая формирователь синхроимпульса обмена 0-триггер 27 поустановочному входу Я,Элемент И 25 по "нулевому" значению сигнала м через инвертор 26 ипо "единичному" значению сигнала оиэ сигнапа б в момент завершениявоспроизведения и декодирования сигнала битов "нулевого" значения формирует сигнал подсинхронизации м формирователя сигнала побитовой синхронизации Т-триггера 24 по установочному входу Б. Сигнал побитовой синхронизации н Формируется путем деления частоты сигнала полубитовойсинхронизации ч,на два Т-триггера 24и с его прямого выхода поступает натактирующий вход С регистра 22 накопителя, а с инверсного его выхода натактирующий вход С 0-триггера 23, который благодаря связи своего информационного входа Э с выходом последнего разряда регистра 22 накопителяявляется как бы его продолжением,т.е. (51)-м разрядом.На интервале "единичного" значения сигнала л регистр 22 по управляющему входу 7 настраивается на режимзаписи в свои разряды настроечнойкомбинации "10000000" в параллельномкоде.,Эта процедура осуществляетсяпо заднему фронту первого импульсасигнала побитовой синхронизации Н.Следующими импульсами сигнала побитовой синхронизации 11 выполняется процедура последовательного выдвижениянастроечной комбинации из регистра 22в сторону Р-триггера 23 в режиме последовательного сдвига с одновременным9 154 накоплением битов считываемой информационной комбинации в разрядах регистра 22 до момента завершения перезаписи "единицы" из последнего разряда регистра 22 в 0-триггер 23, что способствует появлению на его прямом выходе сигнала о единичного значения, блокирующего Формирователь сигнала побитовой синхронизации Э-триггер 24 по установочному входу Е и снимающего блокировку с элемента И 28, а на его инверсном выходе сигнала "нулевого" значения, блокирующего элемент И 25 и снимающего блокировку по установочному входу с 9"триггера 27, подготавливая его по входу В к опрокидыванию в инверсное состояние по переднему фронту сигнала Ь На выходе Э-триггера 27 с задержкой на один такт полу- битовой синхронизации от момента опрокидывания 0-триггера 23 появится сигнал п "нулевого".значения и блокирует элемент И 28, через который иа интервале такта задержки пройдет импульс полубитовой синхронизации, поступающий на один из его входов с инверсного выхода Т-триггера 34.Таким образом, устройство воспроизведения после накопления очередной информационной комбинации переходит в состояние ожидания воспроизведения очередной маркерной комбинации и Формирует на выходе элемента И 28 синхроимпульс обмена, по которому накопленная информационная комбинация, представленная в параллельном коде на выходах разрядом регистра 22 накопителя, может быть транспирована потребителю.Формула изобретения1. Способ маркирования информационных комбинаций в системах.последовательной записи и передачи с двух- частотным кодированием, заключающийся в добавлении к каждой из них при записи или передаче, перед началом развертки информационной комбинации, константы единицы в первом по ходу, разряде маркера и последующем кодировании двухчастотным кодом, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повыпения достоверности процессавыделения сигналов синхронизации при воспроизведении или приеме, сигнал маркера формируют в виде четырехразрядной комбинации, во второй и тре 34451 О тий разряды которой записывают константы единицы, а в четвертый разряд - константу нуля, при этом наэтапе развертки второго и третьегомаркерных разрядов сигналы константединиц ннвертируют в серединах интервалов второго и третьего маркерных разрядов, а при воспроизведении или приеме сигнал маркера выделяют, путем весового декодирования интервалов сигнала, воспроизводимого или принимаемого иа этапе второй половины интервала второго маркерного раз 10 15 ряда и интервалов третьего и четвертого маркерных разрядов и селекциирезультата накопления результатоввесового декодирования по четыремполубитовым значениям сигналов третьего и четвертого разрядов маркерной комбинации.2. устройство записи или передачи информационных комбинаций, содержащее мультиплексор, первый информационный вход которого соединен с ши 25 ной высокого потенциала, дешифратор,1(-разрядный двоичный счетчик, выходыкоторого связаны с соответствукщимиадресными входамн мультиплексора.и 30 дешифратора, двухразрядный двоичныйсчетчик, счетный вход которого присоединен к нине синхронизации, пер-.вый Э-триггер, инвертор, вход которого соединен с выходОм второго разряда двухразрядного двоичного счетчика и тактирующим входом первогоЭ-триггера, второй П-триггер, первыйи второй элементы И и Т-триггер,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,35 с целью повышения достоверности процесса выделения сигналов синхронизации при воспроизведении или приеме,в него дополнительно введены первыйэлемент ИЛИ, выход которого соединенс установочным входом 1(-разрядногодвоичного счетчика, потенциально-импульсная ячейка, выход которой подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй элемент ИЛИ, выход 50 которого подключен к входу потенци 55 ально-импульсной ячейки, первый входкоторого присоединен к выходу дешифратора, а второй - к второму входупервого элемента ИЛИ и инверсномувыходу второго 0-триггера второйТ-триггер, вход установки в "0" которого соединен с выходом мультиплексора и первым входом первого элементаИ, третий элемент ИЛИ, выход которогоподключен к тактирующему входу первого Т-триггера, первый вход - к выходу первого-элемента И, а второй вход - к выходу второго элемента И, и двухполюсный переключатель, содержащий две группы контактов, первый контакт первой группы которого соединен с шиной низкого потенциала, второй контакт - с первым входом первого элемента ИЛИ, а общий - с входом установки в "1" первого Т-триггера, выход которого является выходом устройства, второй контакт второй группы двухполюсного переключателя подключен к счетному входу двухразрядного двоичного счетчика, а общий контакт - к второму и первому входам соответственно первого и второго элементов И и к тактирующему входу второго Т- триггера, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход инвертора связан с тактирующим входом второго Р-триггера, информационный вход которого подключен к шине запуска устройства, а установочный вход - к шине низкого потенциала, счетный вход 1(-разрядного двоичного счетчика соединен с входом инвертора,выход первого разряда - с информационным входом первого Э-триггера, инверсный выход которого подключен к второму и третьему информационным входам мультиплексора, четвертый ин- . формационный вход которого подсоединен к шине низкого потенциала а 11 последующих информационных входовк информационным шинам.3. Устройство воспроизведения или приема информационных комбинаций, содержащее последовательно соединенные фазовыйкорректор, вход которого является входом устройства, гистерезисный компаратор и формирователь импульсов, взвешивающий декодер двух- частотного кода, регистр накопителя полубитовых значений, информационный вход которого соединен с вторым, а вход тактирования - с первым выходами взвешива 1 ощего декодера двухчастотного кода, фильтр нижних частот, генератор, управляемый напряжением, управляющий вход которого подключен к выходу фильтра нижних частот, первый инвертор, первый элемент И, первый вход которого присоединен к выходу первого инвертора, второй инвертор, дешифратор и регистр накопителя битов информационной комбинации, о т . 1543445 12л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности процессавыделения сигналов синхронизации привоспроизведении или приеме, в негоцополнительно введены повторитель,второй элемент И, первый вход которого соединен с выходом второго инвертора, а второй - с входами установки в "О" генератора, управляемогонапряжением, и взвешивающего декоде- .ра двухчастотного кода и выходомповторителя, установочные входы объединены и подключены к выходу первогоэлемента И, а инверсные выходы присоединены соответственно к первомуи второму входам делителя напряжения,выход которого связан с входом фильтра нижних частот, первый Т-триггер,20 тактирукищий вход которого соединен свыходом генератора, управляемого напряжением, вторым входом первого элемента И и счетным входом взвешивающего декодера двухчастотного кода, а25 вход установки в 1 О" - с одноименнымвходом генератора, управляемого напряжением, второй Т-триггер, вход установки в "1" которого поцключен квыходу второго элемента И, а прямойЗО выход - к входу тактирования регистранакопителя битов информационной комбинации, информационный вход последовательного накопления которого соединен с входом второго инвертора и первыми входом и выходом соответственно5 дешифратора и регистра накопителя полубитовых значений, второй, третийи,четвертый выходы которого связаныс соответствующими входами дешифрато 4 О ра, третий В"триггер, тактирующийвход которого .соединен с прямым выходом первого Т-триггера, информационными входами первого и второго Этриггеров и тактирующим входом вто 45 рого Т-триггера, третий элемент И ичетвертый Э-триггер, вход тактирования которого подключен к инверсному выходу второго Т-триггера, а прямой выход - к его входу установки в5 О "О" и первому входу третьего элемента И, выход которого является выходом синхроимпульсов обмена, третийвход соединен с инверсным выходомпервого Т-триггера, а второй вход 55с прямым выходом третьего В-триггера,информационный вход и вход установки в "1" которого связаны с третьимвходом второго элемента И и инверсным выходом четвертого Э-триггера,3 154344 вход установки в 0которого присоединен к выходу дешифратора и входу установки режима работы и информационному входу параллельного накопления первого разряда регистра накопи 5 теля битов информационной комбинации, остальные Юинформационные входы5 14параллельного накопителя которогосоединен с шиной ниэкого потенциала,выходы являются выходом устройства,причем выход старшего раэряда такжеподключен к информационному входучетвертого 0"триггера.