Способ магнитной записи цифровой информации

)5 АВТОРСТВО ВИДЕТЕЛЬСТВУ лена структурная схе ществления способа диаграммы, поясняю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Воронежский государственный университет им. Ленинского комсомола(54) СПОСОБ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение относится к технике магнитной записи и может использоваться ваппаратуре магнитной записи цифровой информации систем регистрации и вычислительной техники, Цель изобретенияповышение плотности записи за счет увеличения информативности сигнала записи,Для этого по предлагаемому способу входную информационную последовательностьдвоичных сигналов разделяют на восьмиразрядные кодовые группы - байты и каждому байту ставят в соответствие сигналзаписи в виде дипульса тока, в котором длисится к приборостроике магнитной записи, ься в аппаратуре магвой информации сисислительной техники, - повышение плотноличения информативИзобретение отно ению, а именно к техн и может испольэоват нитной записи цифро тем регистрации и выч Цель изобретения сти записи за счет уве ности сигнала записи На фиг,1 представ ма устройства для ос на фиг.2 - временные щие его сущность, тельность первого и второго импульсов устанавливают в зависимости от значений первых трех и соответственно последующих трех, с четвертого по шестой, разрядов данного байта, а интервал между этими импульсами - в зависимости от значений последних двух разрядов, Полярность первого импульса устанавливают в зависимости от результата суммирования по модулю два всех разрядов данного байта, а полярность второго импульса - от результата поразрядного суммирования одноименных разрядов связанной группы из восьми байтов, отстоящих друг от друга и от других, связанных с ними групп, на интервал, по длительности больший максимальной длительности групповых сбоев. Информативность сигнала записи повышается эа счет того, что каждый импульс переносит 10 битов - 8 информационных(байт) и 2 контрольных бита. Предлагаемый способ обеспечивает также возможность исправления групповых сбоев заданной максимальной длительности. 2 ил,Устройство для реализации предлагаемого способа (фиг.1) содержит блок 1 задержки байтов, блок 2 поразрядного суммирования, блок 3 общего суммирования, формирователь 4 дипульсов, блок 5 записи, блок 6 управления, включающий генератор 7 тактовых импульсов записи и формирователь 8 тактовых импульсов воспроизведения, блок 9 воспроизведения, блок 10 дешифрации сигналов воспроизведения, состоящий из формирователя 11 байтов, формирователя 12 контрольных сумм бай 15787505 10 20 25 30 35 50 55 тов, формирователя 13 поразрядных контрольных сумм и формирователя 14 признака искажения воспроизведенного дипульса, а также блок 15 задержки и контроля выходной последовательности байтов,Блок 1 задержки байтов и блок 2 поразрядного суммирования информационными входами подключены ко входу устройства, а управляющие входы этих блоков, а также управляющие входь блока 3 общего суммирования и формирователя 4 дипульсов связаны с соответствующими выходами генератора 7 тактовых импульсов записи. Выход блока 1 задержки байтов соединен со. входами блоков 2 и 3 поразрядного и общего суммирования, а также со входом формирователя 4 дипульсов, к другим входам которого подключены выходы блоков 2 и 3 суммирования, выход формирователя 4 дипульсов подключен к входу блока 5 запиУправляющие шины "Запись" и "Чтение" связаны с блоком 6 управления и в нем подключены соответственно ко входам генератора 7 тактовых импульсов записи и формирователя 8 тактовых импульсов воспроизведения, информационный вход которого связан с одним из выходов блока 9 воспроизведения, входом подключенного к шине воспроизведения с носителя магнитной записи(не показан), а выход - с управляющими входами формирователей 11 - 14 блока 10 дешифрации сигналов восп роизведения и с управляющим входом блкоа 15 задержки и контроля. Другой информационный выход блока 9 воспроизведения соединен с информационными входами формирователей 11-14, выходы которых подключены к информационным входам блока 15 задержки и контроля выходной последовательности байтов, выход этого блока связан с выходной шиной устройства.На фиг.2 показаны: а - последовательность восьмиразрядных кодовых групп (байтов) входной информационной последовательности двоичных сигналов, подлежащих записи на носитель, байты сгруппированы по восемь и для удобства описания пронумерованы, а связанные байты одной группы соединены линией; б - контрольные суммы по модулю два всех разрядов каждого байта; в - поразрядные контрольные суммы по модулю два одноименных разрядов связанной группы из восьми байтов, отстоящих друг от друга, и от других связанных с ними байтов другой группы на интервал, по длительности больший максимальной длительности групповых сбоев (в данном примере этот интервал прйнят равным одному периоду записи); г -последовательность дипульсов тока записи; д - последовательность сигналов воспроизведения (штриховкой отмечены сигналы дипульсов, пораженные сбоями при воспроизведении); е - информационная последовательность двоичных сигналов байтов, дешифрированных из сигналов воспроизведения (третий дипульс, пораженный сбоями, не дешифрируется); ж - сигналы контрольных сумм по модулю два байтов, сформированных из сигналов воспроизведения; з - сигналы поразрядных контрольных сумм, дешифрированных из сигналов воспроизведения; и - задержанная выходная информационная последовательность байтов (задержка не показана) свосстановленным байтом на месте группового сбоя - третьего дипульса (восстановленный байт обведен линией). Предлагаемый способ магнитной эаписи цифровой информации осуществляютследующим образом.При записи входную информационнуюпоследовательность двоичных сигналов,разделеннных на восьмираэрядные кодовые группы - байты (фиг.2 а) подают со входа устройства на входы блока 1 задержки байтов и блока 2 поразрядного суммирования, Задержку осуществляют нд время таад =- Тэап(1, 111, Ч,Ч 1, Х, Х 1, Х 111, ХЧ)байт + Тэап (11, Ч, М, ; Ч 11, Х, Х 1, ХЧ, ХЧ)байт = (8 тсб.макс + + 8" Тсб.макс.)К = 16 тсб.макс, ГДЕ Тэап ПЕРИОД ЗаПИСИ байтОВ; тсб.макс. - МаКСИМаЛЬ- ная длительность групповых сбоев; К - коэффициент пропорциональности, величина которого зависит от кратности корректируемых данной системой контроля сбоев и принятой здесь равной К = 1, что позволяет в этом случае исправлять в матрице из восьми байтов одну строку (т,е.по одному разряду в каждом столбце). Следовательно, величина задержки в данном примере составляет 16 периодов записи дипульсов. В блоке 2 определяют поразрядные контрольные суммы одноименных разрядов связанной группы из восьми байтов (фиг.2 в), а в блоке 3 - контрольные суммы по модулю два всех разрядов каждого байта (фиг.2 б). С выходов блоков 1, 2 и 3 сигналы байтов и контрольных сумм поступают на входы формирователя 4 дипульсов, в котором устанавливают одно из восьми (т,1 - тб) значений длительности первого и второго импульсов дипульса, в зависимости от значений первых трех и соответственно последующих трех, с четвертого по шестой, разрядов каждого байта, а именно устанавливают минимальную длительность тт для трехразрядной комбинацил ОО";12 =т 1 + Ьг для"000" Гз =т 1 +2 Ьт20 25 30 40 45 5055 для 010; Т 4 =т 1 +3 Лт для 011 ТВ =Т +4 ЛТ для "100"; ТВ =Т 1 +5 ЛТ для "101"; т 7 = т 1 + 6 Лт для "110"; и максимальную длительность т 8 для трехразрядной комбинации "111", тв =т + 7 Лт.Полярность первого импульса устанавливают по результатам общего суммирования по модулю два всех разрядов каждого байта, например положительной, если этот результат равен 0(см. первые импульсы , , И и ХЧ байтов на фиг.2 г), и отрицательной, если этот результат равен 1 (см. первые импульсыи ХИ байтов фиг.2 г). Полярность второго импульса устанавливают по результатам поразрядного суммирования по модулю два одноименных разрядов связанной группы из восьми байтов, например, положительной, если эта сумма равна 0 (см. вторые импульсы , , ХЧи ХИ байтов фиг,2 г), и отрицательной, если эта сумма равна 1 (см, вторые импульсыи Ч байтов фиг,2 г).Длительность интервала между первым и вторым импульсами дипульса устанавливают равной одному из четырех значений (т 1 - т 4)в зависимости от значений последних двух, седьмого и восьмого, разрядов каждого байта, а именно т 1 для двухразрядной группы "01" (сми ХИ дипульсы фиг.2 г); т 2 для группы "00" (см.дипульс фиг,2 г); тз для группы "10" (см. l дипульс фиг.2 г); и т 4 для группы "11" (см.и ХЧ дипул ьсы фиг.2 г).Величину Л т выби рают ра в ной (0,10,3/ т 1.Сформированные по указанным правилам ступенчатые дипульсы (фиг.2 г) подают на вход блока 5 записи, с помощью которого их записывают нэ носитель магнитной записи таким образом, чтобы центры ступенек (интервалов между первым и вторым импульсами дипульса) дипульсов точно соответствовали середине периода записи.Воспроизведенную с носителя магнитной записи последовательность импульсов (фиг.2 д) усиливают в блоке 9 воспроизведения и подают на формирователь 8 тактовых импульсов воспроизведения и в блок 10 дешифрации сигналов воспроизведения, где из этих сигналов формируют сигналы битов каждого байта (фиг,2 е) с помощью формирователя 11 байтов, сигналы контрольных сумм байтов (фиг.2 ж) с помощью формирователя 12, сигналы поразрядных контрольных сумм соответствующих связанных групп из восьми байтов (фиг.2 з) с помощью формирователя 13. Формирователь 14 вырабатывает сигналы признака искажения воспроизведенного дипульса, искаженного из-за группового сбоя и не подлежащего дешифрации (отмечены пропусками на фиг.2 е, 2 ж и 2 з),Сформированные последовательности сигналов с выходов Формирователей 11 - 14 поступают на вхадь блока 15 задержки и контроля байтов, в катаром осуществляют обнаружение искажений информации по несоответствию количества импульсов и их полярности в каждом воспроизведенном 10 дипульсе, контроль сбсев по несоответствию дешифрованных и фактических контрольных сумм байтов и поразрядных контрольных сумм связанных групп байтов, а также коррекцию искаженных байтов путем поразрядного сложения по модулю два битов семи неискаженных байтов группы, в которую входит искаженный байт, и битов поразрядных контрольных сумм одноименных разрядов этой ке группы, дешифрованных по сигналам воспроизведения другой группы из восьми байтов, связанной аналогичным образом с первой группой байтов.Например, значения битов искаженногобайта (фиг.2 е) определяют путем поразрядного сложения по модулю два битов, Ч, Ч, Х, Х, Х и ХЧ неискаженных байтов, составляющих с искаженнымбайтом единую группу (фиг,2 а), и битов поразрядных контрольных сумм, дешифрованных из дипульсов воспроизведенных сигналов В, И, И, Х, Х, ХИ и ХИ байтов. В результате на выходе блока 15 формируют исправленную выходную информационную последовательность байтов (фиг.2 и), поступающую на выход устройства. Изобретение позволяет повысить плотность записи за счет увеличения информативности сигнала записи - дипульса, которая по предлагаемому способу составляет 10 битов (байт из восьми инфоомационных битов и два контрольных бита). При максимальной (тмакс) длительности дипульсэ определяемой относительно длительности т 1 - минимально допустимого интервала зависящего от разрешающей способности тракта запись-воспроизведение, между двумя соседними разнополярными перепадами намагниченности или соседними дипульсами, его протяженность составит тмакс - 0 5 Т .+ Т 8 + Т 4 + Тв + 0,5 Т 1 (нап ример дипульсна фиг,2 г),т.е, при максимальной длительности (тв) первого и второго импульсов дипульса и максимальном интервале (т 4) между этими импульсами.Принимая Лт равным 0,2 т 1 и учитывая,что тв = т 1 + 7 Л т = 2,4 т 1, а Т 4 = Т 1 + 3 ЛТ = 1 бТ 1, та тмакс =7,4 Т 1, Отношение информативности дипульса к его протяженности, характеризующее плот/1 а лгыб 1 ность записи Раап., для данного способа составит10 битРаап. = = 1,35 бит/т 1,7,4 б 1Для способа-прототипа, в котором дипульс сигнала записи имеет информативность б битов (тетрада из четырех информационных битов и два контрольных бита), а его максимальная протяженность при тех же значениях т 1 и Лг = 0,2 т 1 составляет 5,2 т 1, что соответствует плотности записиРаап, = = 1,15 бит/71.ббит5,2 т 1Таким образом, предлагаемый способ позволяет примерно в 1,2 раза повысить плотность записи при сохранении способности исправлять групповые сбои заданной максимальной длительности,Формула изобретения Способ магнитной записи цифровой информации, при котором входную информационную последовательность двоичных сигналов разделяют на кодовые группы, осуществляют общее суммирование по модулю два всех значений разрядов каждой кодовой группы двоичных сигналов, производят поразрядное суммирование по модулю два одноименных разрядов заданного количества кодовых групп, отстоящих друг от друга и от других связанных с ними групп на интервал, по длительности больший максимальной длительности групповых сбоев, и формируют сигналы записи в виде дипульсов тока, при этом длительность каждого импульса дипульса устанавливают в соответствии со значениями определенных разрядов кодовой группы двоичных сигналов, а их полярность - в зависимости от значений 5 результатов общего и поразрядного суммирования по модулю два, о т л и ч а ю щ и йс я тем. что, с целью повышения плотности записи за счет увеличения информативности сигнала записи, входную информацион ную последовательность двоичныхсигналов разделяют на восьмиразрядные кодовые группы - байты в соответствии со значениями первых трех разрядов байта устанавливают одно из восьми значений дли тельности первого импульса дипульса,полярность этого импульса - в соответствии с одним из двух значений результата общего суммирования всех значений разрядов данного байта, в соответствии со значениями 20 последующих трех, с четвертого по шестой,разрядов байта устанавливают одно из восьми значений длительности второго импульса дипульса, полярность этого импульса - в соответствии с одним из двух 25 значений результата поразрядного суммирования по модулю два соответствующих одноименных разрядов восьми байтов, отстоящих друг от друга на интервал, по длительности больший максимальной ЗО длительности групповых сбоев, и формируют одно из четырех значений длительности интервала между первым и вторым импульсами дипульсэ в зависимости от значений последних двух разрядов данного байта, 35СоставитТехред М дактор А.До н Заказ 1919 ВНИИПИ Госуд Тираж 491 Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 роизв венн 11Ь 3 Я эфЮ 1 ч и ЬМ Я