Устройство для записи и воспроизведения случайной двоичной информации

(57) Изобретени лительной техни для записи бол ,ной двоичной и фон, а также м относится к вычи пара довании кан м статистичи ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельстВ 805408, кл.С 11 В 5/02, 19Элементы теории передачиной информации. Под ред.ПурГосэнергоиздат, 1981, с.41(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПИСИИЗВЕДЕНИЯ СЛУЧАЙНОЙ ДВОИЧНО ке и предназначено ших массивов случай- формации на магнитожет быть использовано я статистических исалов связи с накопле- ской информации и последующим вводом и обработкой ее на ЭВМ.1 ель изобретения состоит в повышении информационной плотности записи за счет исключения ввода синхронизирующих данных и уменьшения времени ввода информации в ЭВМ, Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее входную шину 1 синхронпзирующих импульсов, подключенную к счетчику 5, входную шину 2 случайной двоичной информации, два блока 7 и 8 памяти и магнитофон 15 . с выходной шиной 18 случайной информации и выходной шиной 19 синхронизирующих импульсов, введены элемент И 3, многоканальный коммутатор 6,блок 4 управления,два пороговых дешифрато-. ра 9 и 10, два элемента ИЛИ 11 и 12 линия 13 задержки, модулятор 14 записи,демодулятор 16 воспроизведения и формирователя 17 синхронизирующих импульсов; 1 з.п. Ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для записи больших массивов случайной двоичной информации на магнитофон, а также может быть использовано а аппа" ратуре для статистических исследований каналов связи с накоплением статистической информации и последующим вводом и обработкой ее на ЭВМ. 10Цель изобретения - повышение информационной плотности записи за счет исключения ввода синхронизирующих данных и уменьшения времени ввода информации в ЭВМ. 5На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - временные диаграммы его работы; на фиг.3 - вариант выполнения блока управления. 20Устройство содержит входную шину 1 синхройизирующих импульсов, входную шину 2 случайной двоичной информации, элемент И 3, блок 4 управления, счетчик 5, многоканальный ком мутатор 6, блоки 7 и 8 памятипороговые дешифраторы 9 и 10, элементы ИЛИ 11 и 12, линию 13 задержки, модулятор 14 записи, магнитофон 15, демодулятор 16 воспроизведения формирователь 17 3 О синхронизирующих импульсов, выходную шину 18 случайной информации, выходную шину 19,синхронизирующих импульсов.Входные шины 1 и 2 соединены с входами элемента И 1 и с входами счетчика 5,выход элемента И 3 соединен с сбросовым входом счетчика 5 и с .первыми входами блоков 7 и,8 памяти, выходы которых объединены элементом ИЛИ 12 40 на входе модулятора 14 записи, счетчик 5 соединен через многоканальный коммутатор б с входами блоков 7 и 8 памяти, к которым подключены два пороговых дешифратора 9 и 10, выход модулятора 14 записи подключен к входу записи магнитофона 15, выходы пороговых дешифраторов 9 и 10 объединены элементом ИЛИ 11, выход которого подключен к входу управления магнитофона 15 и входу линии 13 задержки, а выход линии 13 задержки соединен с входом управления многоканального коммутатора 6. Выход воспроизведения магнитофона 15 подключен к демодулятору 16 воспроизведения, выходы ко-.торого соединены с выходной шиной 18 1 случайной информации и входом формироватегя 17 синхронизирующих импульсов,выход которого соединен с выходной шиной 19 синхронизирующих импуяьсов,входы блока 4 управления соединены с входной шиной,1, входной шиной2, выходом элемента И 3, выходом переполнения счетчика 5, выходом линии13 задержки, а выходы блока 4 управления соединены с входами управленияблоков 7 и 8 памяти и входом управления магнитофона 15,На фиг. 2 приведены диаграммы, поясняющие процесс уплотнения случайной двоичной информации, где принятыследующие обозначения; а - входныесинхронизирующие импульсы; б - случайная двоичная информация; в - значения состояния счетчика 5; г- последо-вательность чисел в блоке 7 и 8 памяти;д - последовательность чисел в блокепамяти ЭВМ,Блок 4 управления содержит элементИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20, стробируемый одновибратор 21, трехвходовой элементИЛИ 22, триггер 23, управляемый муль-,тивибратор 24, элементы ИЛИ-НЕ 25 и26, управляемый мультивибратор 27,реверсивный счетчик 28 адреса блокапамяти, дешифраторы 29 и 30, реверсивный счетчик 3 1 адреса и элементИ-НЕ 32, Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20соединен с входной шиной 1 синхронизирующих импульсов и входной шиной 2случайной двоичной информации, выходэлемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20 соединенс входом стробируемого одновибратора21,стробируемьй вход которого соединен с входной шиной 2, трехвходовойэлемент ИЛИ 22 объединяет выход эле-.мента И 3, выход стробируемого одновибратора 21 и выходпереполнения1 счетчика 5 на входах управляемых муль-тивибраторов 24 и 27,выход линии 13 задержки соединен с счетным входом триг- ,гера 23,противофазные выходы которогосоединены через элементы ИЛИ-НЕ25 и 26 с входами управления управляемых мультивибраторов 24 и 27и с входами управления реверсивных счетчиков 28 и 31 адреса блоков памяти, а на вторые входы элементов, ИЛИ-НЕ 25 и 26,подключены выходы дешифраторов 29 и 30, входная шина 1соединена с одновибраторными входамиуправляемых мультивибраторов 24 и 27,выход элемента И-НЕ 32 соединен с вхо.дами остановки постоянной генерацииуправляемых мультивибраторов 24 и 27и входом управления магнитофона 15,1 1472748 23 147274 выходы управляемых мультивибраторов 24 и 27 соединены с входами реверсивных счетчиков 28 и 31 адреса блоков памяти, выходы которых соединены с входами дешифраторов 29 и 30 и вхо 5 дами управления блоков 7 и 8 памяти, вторые выходы дешифраторов 29 и 30 соединены с входами элемента И-НЕ 32.Устройство для записи и воспроизведения случайной двоичной информации работает следующим образом.В режиме записи с первым импульсом из входной шины 1 синхронизирующих импульсов начала массива случайной информации при отсуствии импульсов во входной шине 2 случайной двоичной информации 2 блок 4 управления производит запись "О" с выхода элемента И 3 в текущий бит служебного символа 20 блока 7 памяти, счетчик 5 начинает счет синхронизирующих импульсов.Разрядность счетчика 5 равна разрядности машинных слов ЭВМ, в которую необходимо ввести записаннуюинформа цию.Счетчик 5 подсчетом количества синхронизирующих импульсов из входной шины 1 объединяет интервал, ограничи-,. ваемый появлением импульса во входной шине 2 случайной двоичной информации, 30Импульс с входной шины 2 через элемент И 3 запускает блок 4 управления и сбрасывает состояние счетчика 5, а до сброса через открытый в сторону блока 7 памяти многоканальный коммутатор бв блок 7 памяти блок 4 управления переписывает состояние счетчика 5, а затем блок 4 управления записывает "1" с выхода элемента И 3 в текущий бит служебного символа блока 7 памяти, Счетчик 5 переходит на счет импульсов из входной шины 2 случайной двоичной информации и тем самым объединяет интервал, ограничиваемый появлением импульса во входной шине 1 синхронизирующих импульсов при пре.-. кращении поступлений импульсов из входной шины 2. При прекращении поступления ймпульсов из входной шины 2 блок 4 управления через многоканальный коммутатор 6 производит запись 50 состояния счетчика 5 в блок 7 памяти, происходит сброс состояния счетчика 5, который переходит на счетимпуль-., сов из входной шины 1 синхронизирующих импульсов: "0" с выхода элемен та И 3 блок 2 управления записывает в текущий бит служебного символа блока 7 памяти.В случае заполнения емкос 84ти счетчика 5 его импульс переполнения емкости воздействует на блок 4 управления, который переписывает состояние счетчика 5 через многоканаль-. ный коммутатор 6 в блок 7 памяти, а затем логическое состояние элемента И 3 записывает в текущий бит служебного символа блока 7 памяти. Счетчик 5 продолжает счет.Уплотнение случайной двоичной ин-, формации, происходит методом объединения всех информационных интервалов счетчиком 5 в виде, удобном для последующего ввода и обработки в ЭВМ.При достижении массивом информации в блоке 7 памяти порогового значения импульс с выхода порогового дешифрата 9 .через элемент ИЛИ 11 включает магнитофон 15 на запись, а также через линию 13 задержки с временем задержки на время включения магнитофона 15,переключает многоканальный коммутатор 6 с блока 7 памяти на блок 8 памяти и разрешает блоку 4 управления произвести запись содержимого блока 7 памяти через элемент ИЛИ 12 и модулятор 14 записи на магнитофон .15, Одновременно с процессом записи уплотненной информации на магнитофон 15 из блока 7 памяти происходит заполнение случайной информацией блока 8 памяти. Модулятор 14 записи осуществляет запись информации на магнитофон 15 одной из разновидностей бифазного кода. После окончания запи-,. си информации из блока 7 памяти блок 4 управления останавливает магнитофон 15 до следующего включения для записи информации из блока 8 памяти.Уровень порога дешифрации пороговых дешифратов 9 и 10 выбран, исходя из критерия предотвращения перепол" нения емкости блоков 7 и 8 памяти за время включения магнитофона 15 в наихудшем случае поступления случайной двоичной информации, когда в блоки 7 и 8 памяти для записи поступают чередования единичных состояний счетчика 5. Емкость блоков 7 и 8 памяти одинакова. Минимальная емкость выбрана, исходя из критерия обеспечения безостановочной работы магнитофона 15 при наихудшем случае поступления случайной двоичной информации, когда на запись в них поступают чередования единичных состояний счетчика 5.В режиме воспроизведения устройство подключено выходной шиной 18 слоев5 14 чайной информации и выходной шиной 19 синхронизирующих импульсов к ЭВМ, например к крейту КАМАК ЭВМ СМ. При воспроизведении магнитофоном 15 сигнала бифазного кода демодулятором 1 б воспроизведения и Формирователем 17 синхронизирующих импульсов происходит восстановление случайной информации и синхронизирующих импульсов. Демодулированная случайная информация по выходной шине 18 случайной информации под управлением импульсов с выходной шины 19 синхронизирующих импульсов вводится через крейт КАМАК в ЭВМ непосредственно без промежуточ- ных устройств преобразований информации, что упрощает ввод в ЭВМ и экономит дорогостоящее время ЭВМ, так как отпадает необходимость использования диалогового режима. Структура информации, введенной в ЭВМ, показана на фиг.2 д,Единичное значение каждого текущего бита служебного символа ЭВМ воспринимает как знак минус, которым она отделяет значения случайной информации в общей структуре массива информации.Блок 4 управления, представленный на фиг, 3, работает следующим образом.В исходном состоянии при отсутст- вии импульсов во входной шине 1 синхро"низирующих импульсов блок 4 управления готов в блок 7 памяти заполнятьОуплотненную случайную информацию. С первым импульсом из входной шины 1 синхронизирующих импульсов. управляемьй мультивибратор 24 выдает короткий импульс реверсивному счетчику 22 адреса блока памяти, включенному в режиме суммирования, который осуществляет запись в текущий бит служебного .символа блока 7 памяти логического состояния "0" с выхода элемента И 3. При появленииимпульса во входной шине 2 случайной двоичной информации импульс с выхода элемента И 3 через трехвходовой элемент ИЛИ 22 запускает управляемый мультивибратор 24, который через реверсивный счетчик 28 адреса блока памяти осуществляет запись в блок 7 памяти состояния счетчика 5, а затем управляемый мультивибратор 24 вырабатывает импульс для осуществления записи в текущий бит служебного символа блока 7 гамяти логического состояния 72748 6"1" с выхода элемента И 3, Припрекращении поступления импульсов из входной шины 2 случайной двоичной информации последним "нулевым"интервалом с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20 завершается подготовкастробируемого одновибратора 21,кото- .рый вырабатывает с последним импульсом из пачки, поступающей по входнойшине 2 случайной двоичной, информации,свой короткий импульс, который черезтрехвходной элемент ИЛИ 22 запускаетуправляемый мультивибратор 24, осуществляющий запись состояния счетчика 5 в блок 7 памяти и затем записьв текущий бит служебного символа блока 7 памяти логического состояния свыхода элемента И 3. В случае заполнения емкости счетчика 5 его;.импульспереполнения емкости через элементИЛИ 22 запускает управляемый мультивибратор 24, который осуществляет запись состояния счетчика 5 в блок 7 25 памяти и затем запись в текущий бит "служебного символа блока 7 памятилогического состояния с выхода элемента И 3. При достижении массивоминформации в блоке 7 порогового значения уровень "О" с выхода дешифратора 29 поступает на вход элементаИЛИ-НЕ 25, на другой вход которогопосле прихода импульса с выхода линии 13 задержки, перебрасывающего 35триггер 23 также поступает "О",НаРвыходе элемента ИЗБА-НЕ 25 появляетсяимпульс, который переключает управляемый мультивибратор 24 в режим постояной генерации и нереводит реверсивный счетчик 28 адреса блока памяти в режим вычитания, который начинает считывать содержимое блока 7 памяти для записи на магнитофон 15, ауплотняемая случайная информация начинает заполнять блок 8 памяти, которым управляет управляемый мультивибратор 27 через реверсивный счетчик31 адреса блока памяти; По окончаниизаписи информации из блока 7 памяти,когда реверсивный счетчик 28 возвращается в "нулевое" состояние, на выходе элемента И-НЕ 32 появляетсяимпульс, который останавливает магнитофон 15 и переводит управляемый мультивибратор 24 из режима постояннойгенерации в режим ожидания. Аналогич.но описанному процессу происходит запись содержимого блока 8 памяти намагнитофон 15 с переходом инициативызаполнения случайной информацией вблок 7 памяти.формула изобретения1. Устройство для заииси и воспроиз 5 ведения случайной двоичной информации, содержащее входную шину синхро. - низирующих импульсов, подключенную к первому входу счетчика, входную шину случайной информации, два блока памяти, магнитофон, выходную шину случайной информации и выходную шину синхронизирующих импульсов, о т л и ч а ь щ е е с я тем,что, с целью повышения плотности записи за счет исключения ввода синхронизирующих данных и уменьшения времени ввода информации в ЭВМ, в него введены элемент И,многокЯнальный коммутатор блОк упрЯВлю ния, два пороговь,. дешиьратора, два элемента ИЛИ, линия задержки, модулятор записи, демодулятор воспроизверения и формирователь синхронизирующих импульсов,нри .этом входная шина 25 синхронизирующих импульсов и входная шина случайной двоичной информацж соединены с входами элемента И,послед.няя шина подключена к второму входу счетчика, выход элемента И соединен с входом сброса счетчика и первыми входами обоих блоков памяти, выходы которых подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом модулятора записи, первый выход счетчика соединен через много 35 канальный коммутатор с первыми входами обоих блоков памяти, выходы которых подключены к входам соответствующих пороговых дешифраторов,выход 40 модулятора записи подключен к входу . записи магнитофона, выходы пороговых дешифраторов подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу управления магнитофона и входу линии задержки, выход ко 45 торой .соединен с входом управления многоканального коммутатора, выход воспроизведения магнитофона подключен к входу демодулятора воспроизведения, выходы которого соединены с выходной 50 шиной случайной информации и входом .формирователя синхронизирующих импульсов, выход которого подключен к выходной шине синхронизирующих импульсов, к выходу линии задержки, входной шине синхронизирующих импульсов,к выходу элемента И,к входной шине случайной двоичной информации и к выходу переполнения счетчика подключены соответственно первый,второй, третий, четвертый и пятый входы блока управления, а первый,второй и третий выходы блока управления соединены соответственно с входом управления первого блока памяти, входом управления магнитофона и с входомуправления второго блока памяти.2.Устройство по п.1,о т л и ч а ющ е е с я тем, что,блок управления выполнен в виде элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, стробируемого одновибратора,трехвходового элемента ИЛИ, триггера, двух управляемых одновибраторов, двух элементов ИЛИ-НЕ, двух реверсивных счетчиков адресов блока памяти, двух дешифратов и элемента И-НЕ, при этом входы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с вторым и четвертым входами блока управления, выход элемента ИС-., КЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с входом стробируемого одновибратора, стробируемый вход которого подключен к четвертом входу блока управления, входы трехвходового элемента ИЛИ соединены соотве 1"- ственно с третьим и пятым входами блока управления, выход трехвходового элемента ИЛИ подключен к входам управляемых мультивибраторов,первый вход блока управления соединен с счетным входом триггера,протифазные выходы которого соединены через элементы ИЛИ-НЕ с входами управления управляемых мультивибраторов и с входами управления ревер-. сивных счетчиков адресов блоков памяти, а на вторые входы элементов ИЛИ-НЕ подключены выходы дешифратов, второй вход блока управления соединен с одновибраторными входами управляемых мультивибраторов, выход элемента И-НЕ соединен с вторым выходом блока управления, и с входами остановки постоянной генерации управляемых мультивибраторов,выходы управляемых мультивибраторов подключены к входам соответствующих реверсивных счетчиков адреса блоков памяти, выходы которых соединены с входами соответствующих дешифраторов ш с первым и третьим выходами блока управления, а выходы дешифраторов соединены с входами элемента И-НЕ.14727481 4 ьЯ 1 мдг оГ Ю,г 1,З,З ,дЮ 5 ГЗначения еекущего Жопасвужебногосиидола Тиг. 2 Фиг. Эоставитель И.Лисицынехред Л.Сердюкова Седактор Т.Парфенова Т КорректорМ.Максимншинец Заказ 1699/40 Тираж 683 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ул. Гагарина,зводственно-издательский комбинат патент", г, Ужг 1 1 1 1 1 11 1 1111111