Устройство для магнитной записи и воспроизведения цифровой информации

Изобретение относится к области накопления информации, а именно к устройствам для магнитной записи и воспроизведения цифровой информации.Целью изобретения является снижение погрешности записи - воспроизведения цифровой информации за счет повышения помехоустойчивости к выпадению сигналов воспроизведения, 10На фиг, 1 - 3 представлены функциональная схема устройства и его временные диаграммы.Устройство для магнитной записи и воспроизведения цифровой информации 5 содержит двухканальный магнитофон 1, подключенный входами записи к выходу первого элемента И 2, подсоединенного первым входом к соединенным между собой выходу реле 3 времени и первому 20 входу второго элемента И 4, подключенного вторым входом к второму входу первого элемента И 2, управляющую шину 5, соединенную с входом 6 реле 3 времени, подсоединенного выходом к первому входу триггера 7, соединенного выходом с управляюшими входами двухканального магнитофона 1 и блока 8 формирования сигналов воспроизведения, соединенного входами с выходами 30 двухканального магнитофона 1 и содержащего первый и второй усилители-ограничители 9 и 10, входы которых являются входами блока 8 формирования сигналов воспроизведения, одновибратор 11 элемент И 12, сумматор 13 и триггер Шмидта 14, один из входрв которого является управляющим входом блока 8 формирования сигналов воспроизведения, подключенный входом к вы ходной шине 15, и входную шину 16.Кроме того, устройство для магнитной записи и воспроизведения цифровой информации содержит генератор 17 импульсов, первый - третий счетчики 45 18 - 20 импульсов, дополнительный триггер 21, первый и второй селекторы 22 и 23 импульсов, а блок 8 формирования сигналов воспроизведения также содержит обнаружители 24 и 25 перед него и заднего фронтов импульсов, обнаружитель 26 нулевого уровня, первый и второй двухполупериодные выпрямители 27 и 28, первый и второй триггеры 29 и 30. При этом генератор 17 импульсов подключен выходом к второму входу второго элемента И 4, подключенного выходом к входам первого и второго счетчиков 18 и 19 импульсов,соединенных выходами с входами установки дополнительного триггера 21, подсоединенного инверсным выходом к установочному входу первого счетчика 8 импульсов, подключенного управляющим входом через первый селектор 22 импульсов к входной шине 16 и выходом - к соединенным между собой установочному входу второго счетчика 19 импульсов и третьему входу первого элемента И 2, Первый и второй усилители в ограничите 9 и 10 выходами через первый и второй двухполупериодные выпрямители 27 и 28 подключены к входам сумматора 13, соединенного выходом с соответствующим входом триггера 14 Шмидта, подключенного выходом к выходной шине 15 через последовательно соединенные одновибратор 11, обнаружитель 24 первого фронта импульсом и первый триггер 29.Одновибратор 11 подсоединен выходом через последовательно соединенныеобнаружитель 24 переднего фронта импульса, второй триггер 30 и второйселектор 23 импульсов к соответствующему входу триггера 7, соединенногодругим из входов через третий счетчик20 импульсов с инверсным выходом элемента И 12, подсоединенного первымвходом к выходу обнаружителя 24 переднего фронта импульса и вторым входом к соединенным между собой одномуиз входов первого триггера 29 и выходу обнаружителя 26 нулевого уровня,подключенного входом к выходу второготриггера 30. Второй триггер 30 подсоединен одним иэ входов через обнаружитель 25 заднего фронта импульсак выходу одновибратора 11,Устройство работает следующим образом.Сразу после поступления сигнала"Пуск" на управляющую шину 5 включается лентопротяжный механизм магнитофона 1. Реле 3 времени обеспечиваетзадержку прохождения информации поцепям устройства на время пуска двигателя магнитофона и установленияскорости движения ленты, что исключает влияние возникающих при этом помех, а также осуществляет блокировкуостанова на время пуска.С приходом разрешающего сигналас реле 3 времени селектор 22 импульсов начинает вырабатывать импульсызаписи, соответствующие поступающейна входную шину 16 информации, кото13651 50 рые подаются с элемента И 2 на входзаписи магнитофона 1. Вид сигнала,подаваемого на записывающую магнитнуюголовку, показан на фиг,2. Периодосновной тактовой частоты определяется частотной характеристикой магнитофона 1. Интервалы информационной единицы и информационного нуля выбирают -ся различными по длительности, чтобы 10обеспечить высокую вероятность ихраспознавания,При поступлении разрешающего сигнала с реле 3 времени на счетныйвход первого счетчика 18 поступают 15тактовые импульсы, Одновременно тактовые импульсы поступают на второйэлемент И 4, где начинает формироваться пачка импульсов записи. Черезнекоторое число периодов тактовых 2 Оимпульсов, в зависимости от,входнойинформации, с выхода первого счетчика18 на вход дополнительного триггера21 поступает импульс, опрокидывающий,триггер 21, и пачка импульсов записи 25оказывается сформированной. Одновременно начинает счет второй счетчик19, выходной импульс которого черезопределенное число периодов тактовыхимпульсов вновь возвращает триггер 3021 в исходное состояние. Описанныйпроцесс повторяется. Импульсы с инверсного выхода триггера 21 используется также в качестве синхроимпульсовпри записи информации.Во время записи информации осуществляется контроль процесса записи,С этой целью. сигналы с выхода каналавоспроизведения магнитофона 1 подаются через блок 3 формирования сигналов 4 Овоспроизведения на триггер 1, которыйосушествляет останов магнитофона 1при обнаружении ошибки ввода - выводаинформации.Блок 8 формирования сигналов воспроизведения усиливает и преобразовывает сигналы с выхода канала воспроизведения магнитофона. При этом радиоимпульс (отрезок синусоиды) преобразуется в видеоимпульс,С двух дорожек ленты одновременносчитываются два одинаковых сигнала,которые подаются на входы двух усилителей-ограничителей 9 и 10 блока 8формирования сигналов воспроизведения, а затем - на двухполупериодныевыпрямители 27 и 28, Продетектированные напряжения складываются на сумматоре 13 и поступают на триггер Шмид 24 4та 14, где происходит формирование стандартных уровней и длительностей фронтов ТТЛ (фиг.З а,б,в).С выхода блока 8 формирования сигналов воспроизведения информационные импульсы, разделенные интервалами паузы, поступают на вход одновибратора 11. Здесь с помощью обнаружителей 24 и 5, выделяющих серию импульсов по критерию "4 из 4", фиксируются передний и задний фронты информационного импульса (фигЗг, д).На входы обнаружителей 24 и 25 подаются информационные и тактовые импульсы. При поступлении информационного импульса с каждьм тактом по обнаружителям 24 и 25 продвигается единица. И если за время за определенное число тактов на управляющем входе обнаружителей 24 и 25 поддерживается высокий уровень информационной единицы, то на их выходах появляется сигнал, соответствующий обнаружению фронта информационного импульса. Различие в работе обнаружителей 24 и 25 переднего и заднего фронтов состоит в том, что для обнаружителя 25 заднего фронта период тактовых импульсов выбран в два раза большим, чем для обнаружителя 24 переднего фронта, а также в том, что обнаружитель 25 заднего фронта подаются инвертированные информационные импульсы. Увеличение времени накопления для обнаружителя 25 заднего фронта вызвано более опасным действием помех в период паузы,Импульсы заднего фронта используются в качестве синхроимпульсов в режиме ввода в ЭВИ информации с ленты. По импульсам переднего и заднего фронтов в триггере 30 формируются рабочие импульсы (фиг.Зе), которые поступают на управляющий вход обнару- жителя 26 нуля, представляющего собой счетчик до заданного числа, на счетный вход которого подаются тактовые импульсы. При этом импульс " 1" дискретиэируется, например, на 18 импульсов, а импульс "О - например, на 54 импульса. После заднего числа импульсов выдается сигнал обнаружения нуля (это происходит за время между соседними импульсами переднего и заднего фронтов (фиг.Зж). Импульсы обнаружения нуля и импульсы переднего фронта подаются на триггер 29, где формируются выходные информационные импульсы, поступающие на выходнуюшийу 15 (фиг.3 э). Таким образом, вкаждом интервале между соседними им -пульсами переднего и заднего фронтоввсегда выдается один синхроимпульс5(в качестве которого выступает импульс заднего фронта) и один информационный импульс (если обнаружен "0").В режиме записи информации единственная задача: необходимо зафиксировать момент пропадания записанногосигнала вследствие глубокого запирания. Высокий уровень помех в первуюочередь сказывается во время паузы,приводя к ложным срабатываниям обнаружителей переднего 24 и заднего 25Фронтов, Для повышения помехоустойчивости селектора 23 в этой ситуацииодновибратор 11 срабатывает по заднему фронту информационного импульса и 20запрещает прохождение информации навремя паузы, чтобы исключить тем самым прохождение помех,Триггер 7 обеспечивает автоматический останов магнитофона 1 при обнаружении ошибки ввода - вывода информации.Обнаружители 24 и 25 фронтов информационного импульса обеспечиваютнадежную защиту от коротких случайных З 0импульсов, возникающих в устройствекак помехи от других систем ЭВМ. Короткий импульс, приводящий к ошибке,может возникнуть также во время сильного замирания при обработке импульсаинформационного нуля. Для фиксацииподобных сбоев служит счетчик 20 импульсов, который обеспечивает срабатывание триггера 7, если длительностьрабочего импульса окажется меньше 40длительности интервала информационнойединицы.Селектор 23 импульсов осуществляет анализ смеси импульсов переднего фронта и импульсов с обнаружителя нуля45 (фиг.3 и). При попадании хотя бы одного информационного импульса период смеси импульсов переднего фронта и импульсов с обнаружителя 26 нуля превысит заданное число, что является признаком сбоя.Триггер 7 фиксирует сигналы оста- нова, поступающие со счетчика 20 им 55 пульсов и селектора 23 импульсов.Выходной сигнал триггера 7 обеспечивает останов лентопротяжного механизма магнитофона 1. Запись одинаковой информации одновременно по двум дорожкам позволяет получить при воспроизведении сигнал, слабо подверженный замираниям, так как неоднородности в магнитном слое ленты имеют размеры, не превышающие долей миллиметра, и вероятность замирания сигнала одновременно на двухдорожках очень низка,формула и э о б р е т е н и яУстройство для магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, содержащее двухканальный магнитофон, подключенный входами записи к выходу первого элемента И, подсоединенного первым входом к соединенным между собой выходу реле времени и первому входу второго элемента И подключенного вторым входом к второму входу первого элемента И, управляющую шину, соединенную с входом реле времени, подсоединенного выходом к первому входу триггера, соединенного выходом с управляющими входами двухканального магнитофона и блока формирования сигналов воспроизведения, соединенного входами с выходами двухканального магнитофона и содержащего первый и второй усилители-ограничители, входы которых являются входами блока формирования сигналов воспроизведения, одновибратор, элемент И, сумматор и триггер Шмидта, один иэ входов которого является управляющим входом блока формирования сигналов воспроизведения, подключенного выходом к выходной шине, и входную шину, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью снижения погрешности воспроизведения цифровой информации за счет повышения помехоустойчивости к выпадениям сигналов. воспроизведения, в него введены генератор импульсов, первый, второй и третий счетчики импульсов, дополнительный триггер, первый и второй селекторы импульсов, а в блок формирования сигналов воспроизведения введены обнару- жители последнего и заднего фронтов импульсов, обнаружитель нулевого1 уровня, первый и второй двухполупериодные выпрямители и первый и второй триггеры, причем генератор импульсов подключен выходом к второму входу второго элемента И, подключенного выходом к входам первого и вто13651рого счетчиков импульсов, соединенных выходами с входами установки дополнительного триггера, подсоединенного инверсным выходом к установочному5 входу первого счетчика импульсов, подключенного управляющим входом через первый селектор импульсов к входной шине и выходом - к соединенным между собой установочному входу второго счетчика импульсов и третьему входу первого элемента И, первый и второй усилители-ограничители выходами через первый и второй двухполупериодные выпрямители подключены к вхо дам сумматора, соединенного выходом с соответствующим входом триггера Шмидта, подключенного выходом к выходной шине через последовательно соединенные одновибратор, обнаружитель 24 8переднего фронта импульса и первый триггер, при этом одновибратор подсоединен выходом через последовательно соединенные обнаружитель переднего фронта импульса, второй триггер и второй селектор импульсов к соответ - ствующему входу триггера, соединенного другим иэ входов через третий счетчик импульсов с инверсным выходом элемента И, подсоединенного первым входом к выходу обнаружителя переднего фронта импульса и вторым входом к соединенным между собой одному иэ входов первого триггера и выходу обнаружителя нулевого уровня, подключенного входом к выходу второго триггера, подсоединенного одним из входов через обнаружитель заднего фронта импульса к выходу одновибратора.1365124Составитель В . Добровольский Редактор Н,Егорова Техред И, верее Корректор В.Бутяга Заказ 6618/44 Тираж 590 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4