Устройство для записи информации на магнитную карту

/012 5 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ав- ом ры(Л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(71) Научно-исследовательский институттоматики и электромеханики при Томскинституте АСУ и радиоэлектроники,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПИСИ ИНФОМАЦИИ НА МАГНИТНУЮ КАРТУ(57) Изобретение относигся к автоматике и вычислительной технике и предназначено для идентификации пользователей АСУ с помощью магнитных карт; Изобретение позволяет повысить достовернЬсть записийнформации. Устройство содержит непрозрачный диск с прорезями 1, оптоэлектронный датчик 2, прорезиненный ролик 3, магнитную головку 4, магнитную карту 5, блок 6 перемещения картй, умножитель 7 частоты, синхронный триггер 14, коммутатор 12, усилитель 15 воспроизведений, формирователь 13 тока записи. 2-8-9-10, 10-11-9, 11-8, 10-14-13-12, 12-15-16. 1 ил.5 10 20 25 30 40 50 Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике, в частности к устройствам идентификации пользователейАСУ с помощью магнитных карт,Известно устройство для магнитной записи с автоматической синхронизацией ипеременной скоростью перемещения носителя.Устройство предназначено для записиинформационных разрядов через заданныеодинаковые промежутки на карте, на которой заранее записаномн 6 жество разрядовмаркеров, расположенных с одинаковымипромежутками. Карта имеет дорожку длямагнитного хранения информационныхразрядов, запись на которую производитсяв соответствии с маркерами, тем самымобеспечивается равномерность записивдоль карты при значительных колебанияхскорости.К недостаткам устройства можно отне. сти необходимость синхродорожки, чтоуменьшает информационную емкость картыи необходимость в дополнительном устройстве для точной разметки синхродорожки.Известно устройство магнитной записии воспроизведения, обеспечивающее декодирование записанных сигналов при их воспроизведении при любой скоростидвижения магнитного носителя, Устройствоимеет блок управления режимом записи,блок управления режимом считывания, схему генерации, формирующую соответствующие сигналы на основании данных оскорости движения магнитного носителя.Сигналы со схемы генерации используютсякак при записи, так и при декодированиисЧитанной информации. При этом при записи обеспечивается равномерная плотностьзаписи вдоль носителя, а при воспроизведении более надежное декодирование, не зависящее от скорости движения носителя.Известно устройство записи на магнитную поверхность с адаптацией к скоростидвижения носителя, содержащее измерительный элемент перемещения, генераторскорости перемещения, генератор, управляемый напряжением, регистр данных, генератор тока головки и магнитную головку,Напряжение с генератора скорости поступает на генератор, управляемый напряжением, выход которого подключен к первомувходу генератора тока головки, к второмувходу подключен выход регистра данных,генератор тока головки формирует ток головки с частотой, пропорциональной скоростидвижения карты,Недостаток известных устройств заключается в большой погрешности синхронизации, возникающей иэ-за температурной нестабильности параметров элементов и шумов в аналоговой цепи преобразования перемещение - частота записи,Наиболее близким к предлагаемому является устройство записи информации на магнитную карту, состоящее из блока перемещения карты, магнитной головки, преобразователя перемещения магнитной карты в электрический сигнал, состоящего из датчика перемещения карты на основе переменного резистора, подвижный элемент которого перемещается при движении карты, блока дифференцирования и преобразо-вателя напряжения в частоту, соединенногос тактовым входом синхронного триггера, соединенного с формирователем тока записи, выход которого подключен к коммутатору, подсоединенному к усилителювоспроизведения и пороговому элементуКоммутатор служит для перевода устройства в режим записи или считывания.Недостаток устройства заключается в нестабильности параметров цепи перемещение - скорость - частота, возникающихпод влиянием помех, температуры, разброса параметров и старения элементов, чтоприводит к необходимости иметь резервную длину магнитной дорожки и размещатьзаписываемую информацию с большей плотностью, а следовательно, с меньшей достоверностью,Целью изобретения является снижениепогрешности записи за счет уменьшениявлияния нестабильности скорости движения магнитной карты при заданной длине записываемого массива информации,Сущность изобретения состоит в том, что устройство записи магнитных карт содержит преобразователь перемещения каргы в электрический сигнал, магнитную головку, усилитель воспроизведения, пороговый элемент, формирователь тока записи,синхронный триггер, коммутатор и блок перемещения карты.Преобразователь перемещения карты выполнен в виде оптически сопряженных между собой оптоэлектронного датчика, выход которого является выходом преобразователя перемещения магнитной карты в электрический сигнал, и диска, выполненного с равномерно расположенными по его окружности прорезями, на оси диска закреплен ролик, сопряженный с магнитной картой, а умножитель частоты включен между выходом оптоэлектронного датчика и синхронизирующим входом синхронного триггера.Повышение достоверности записи достигается эа счет повышения стабильностипараметров цепи синхронизации путем исключения из нее аналоговых элементов, что позволяет исключить резервирование длины карты и, соответственно, снизить линейную плотность записи при заданной длине 45 лением импульса на выходе оптоэлектронного датчика 2. Эта фиксированная величина зависит от количества прорезей диска 1. Если синхронизировать процесс формирования фронтов тока записи непосредственно с импульсами оптоэлектронного датчика, то плотность записи окажется мала. Попытка увеличить плотность записи за счет увеличения числа прорезей диска приводит к усложнению и удорожанию уст 50 ройства. В предлагаемом устройстве для. 55 увеличения плотности записи сигнал с оптоэлектронного датчика 2 подается на умно- житель 7 частоты, построенный по схеме фазовой автоподстройки частоты и состоящий из фазового детектора 8, фильтра 9,массива данных,На чертеже представлена схема устройства,Устройство содержит непрозрачныйдиск, выполненный с равномерно располо; женными по его окружности прорезями 1,оптоэлектронный датчик 2, прорезиненныйролик 3, магнитную головку 4, магнитнуюкарту 5, блок 6 перемещения карты, умножитель 7 частоты, коммутатор 12, формирователь 13 тока записи, синхронный триггер14, усилитель 15 воспроизведения и пороговый элемент 16.Умножитель состоит из фазового детектора 8, фильтра 9, генератора 10 управляемого напряжения, счетчика 11.Синхронный триггер выполнен на базеО-триггера, на информационный вход которого поступает записываемая информация,а на тактируемый вход - частота с выхода 25умножителя частоты.Пороговый элемент представляет собойтриггер Шмитта с петлей гистерезиса, необходимой.для защиты от шумов. Выход триггера имеет ТТЛ-уровень ., 30Устройство работает следующим образом,При подходе магнитной карты 5 к магнитной головке 4 прорезиненный ролик 3входит в зацепление с магнитной картой 5 35и вращается диск 1. Прохождение прорезидиска 1 через световую ось оптопары 2 вызывает появление на выходе оптоэлектрон. ного датчика импульса, Таким образом,благодаря довольно жесткому зацеплению 40магнитной карты с прорезиненным роликом3 прохождение определенной фиксированной длины магнитной карты относительномагнитной головки 4 сопровождается появгенератора 10, управляемого напряжением.счетчика 11. Умножитель представляет зам- .кнутую системууправлейия,"входным сйгналом которой является частота, поступающаяс выхода оптоэлектрбййого датчика 2 нэодин из входов фазовоГо детектора 8, нэ .другой вход которого поступаетчастота свыхода генератора, управляемого напряжением, деленная на число Н считчиком 11,Фазовый детектор выполняет функцию узласравнения относительной фазы двух частот,Считается, что эта фаза отсчитывается относительно переднего фронта импульсоввходной частоты и частоты со счетчика 11,которая является сигналом обратной связи.Если проход импульсачастоты обратнойсвязи наступает раньше; чем" ирйход импульса входной частоть: то на выходе фильтра 9 напряжение. управляемое-частотойгенератора, снизится на величину, пропорциональную фазе между измеряемыми сигналами, частота генератора уменьшится,уменьшится и фаза между этими сигналами.Напротив, если приход импульса частотыобратной связи наступает позже, чем приход импульса входной частоты, то йапряжение фильтра повышается, частотагенератора увеличивается и фаза между указанными частотами стремится к нулю. Приэтом при девиации входной частоты выходная частота также перестраивается такимобразом, чтобы фаза между входной частотой и частотой со счетчика 11 стремилась кнулю. При этом на выходе генератора 10будет сигнал с частотой, определяемой выражениемГ(Оит)=ЮГ(а),где Е(ООТ) - выходная частота;Г(1 К) - входная частота;М - коэффициент деления счетчика 11,Динамические характеристики умножителя частоты, как автоматической системы.с обратной связью, задаются параметрами иконфигурацией фильтра 9,Импульсы умноженной частоты с выхода умножителя поступают на синхронизирующий вход синхронного триггера 14, наинформационный вход этого же триггераподается записываемая информация, представленная в форме, пригодной для магнитной записи, в рассматриваемом случае -частотно-модулированный сигнал. Сигнал свыхода синхронного триггера 14 подаетсяна формирователь 13 тока записи, где усиливается до величины, обеспечивающей номинальный ток записи магнитной головки 4.Для включения магнитной головки в режим считывания или режим записи служиткоммутатор 12, подключающий головку кусилителю 15 воспроизведения или к фор1755322 Составитель Л.УхановРедактор Т.Лазоренко, Техред М,Моргентал Корректор А,Осауленко Заказ 2896 Тираж ПодписноеВ НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035,.Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 мирователю 13 тока записи. Усилитель 15 воспроизведения усиливает сигнал с магнитной головки до величины, необходимой для нормальной работы порогового элемента 16. По сравнению с прототипом, в 5 котором цепь преобразования перемещение - скорость - частота подвержена влиянию помех из-за дифференцирования сигнала, а коэффициент преобразования зависит от температуры, разброса пара метров и старения элементов, в предлагаемом устройстве обеспечена жесткая взаимосвязь пространственного перемещейия каргы и периода записываемого сигнала эа счет применения датчика пере мещения карты с дискретным выходом, не подверженного перечисленным влияниям,Достигнутый выигрыш можно оценитьколичественно следующим образом, Для записи на магнитную карту длиной 100 20 мм одного килобита необходима плот-,юность записи 10 бит/мм. При наличии де. виации скорости в 10 (что имеет место вдешевых механизмах протяжки без стабилизации скорости) необходимо резервиро вать 10 длины носителя, что приводит к необходимости записывать с плотностью в 1,1 раза более высокой. При использова нии способа записи с частотной модуляцией изменение удельной плотности в 1,1 30 раза может повлечь изменение достоверности на порядок. формул а изобретен ия Устройство для записи информации на магнитную карту, содержащее блок перемещения магнитной карты, последовательно соединенные преобразователь перемещения магнитной карты в электрический сигнал, синхронный триггер, подключенный информационным входом к входной шине, формирователь тока записи и коммутатор, подсоединенный переключаемым выводом к магнитной головке и выходом через последовательно соединенные усилитель воспроизведения и пороговый элемент к выходной шине, отличающееся тем,что,сцелью. снижения погрешности записи за счет уменьшения влияния нестабильности скорости движения магнитной карты при заданной длине записываемого массива информации, в него введен умножитель частоты, а преобразователь перемещения магнитной карты в электрический сигнал выполнен в виде оптически сопряженных между собой оптоэлектронного датчика, выход которого является выходом преобразователя перемещения магнитной карты в электрический сигнал, и диска, выполненного с равномерно расположенными по его окружности прорезями, на оси диска закреплен ролик, сопряженный с магнитной картой, а умножитель частоты включен между выходом оптоэлектронного датчика и синхронизирующим входом синхронного триггера.