Устройство для контроля ошибок канала цифровой магнитной записи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧ ЕСНРЕСПУБЛИК 1)4 С 11 В 27/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИН А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 24-10(56 ьство СССР7/36, 1983.тво СССР7/36, 1985. свидетелС 11 Виде,тельС 11 В ваГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОНИБОККАНАЛА ЦИФРОВОЙ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ(57) Изобретение касается измерениянакопителей информации и может бытьиспользовано для контроля ошибок канала 1 цифровой магнитной записивоспроизведения самосинхронизируемыхсигналов, Целью изобретения являетсяповышение точности контроля, Устройство содержит генератор 2 тактовых 801510007 импульсов, первый 3, второй 4 и третий 5 регистры сдвига, блок 6 конт-рольного ввода ошибок, состоящий изсумматора 25 по модулю два, триггера 26, кнопки 27, триггера 28,триггера 29, элемента И 30, счетчика 31 и инвертора 32, дешифратор 7,сумматор 8 по модулю,2, стробирующий элемент 9, счетчик 10 ошибок,блок 11 установки цифрового сигнала,первый 12, второй 13 и третий 14счетчики тактовых импульсов, электронный коммутатор 15, кнопку 16,первый 17, второй 18, третий 19, четвертый 20 и пятый 21 триггеры, первый 22 и второй 23 элементы И и индикатор 24 режима формирования контрольного сигнала, Цель, достигаетсяиспользованием испытательного сигнала в виде периодической последо3 1510007 тельности, состоящей из двух структур: из Фиксированных кодовых комбинаций - слов структура которых одинакова и наиболее трудная для дан ного канала, и пауз между словами, к которым, т.е. к продолжительным от" сутствиям перепадов цифрового сигнала, критична система восстановления тактового синхросигнала воспро изведения канала. Ошибки выделяются путем поэлементного сравнения по модулю два на сумматоре 8 воспроизводимого сигнала с контрольным, эталонным сигналом, Формируемым синхрон но с воспроизводимым элементами - регистром 5, когда его выход замкнут с информационным входом коммутатором 15,дешифратором 7, триггерами 18 и 21 и счетчиком 14. Выделенныеошибки перезаписываются в триггер20, стробируются на элементе 9 иподсчитываются счетчиком 10. Кнопка16 включает режим Формирования контрольного сигнала, в котором участвуют, кроме регистров 4, 5, дешифратора 7, сумматора 8, триггеров 20, 18, 21 и счетчика 14, еще триггер 17,элементы И 22, 23, счетчик 13 и триг" гер 19, Блок 6 обеспечивает возможность оперативного введения в испытательный сигнал известного количества ошибок, выделение и точный подсчет которых счетчиком 10 свидетельствует об исправности и точности работы устройства. 1 ил.Изобретение относится к измерению накопителей информации, а именно к устройствам для контроля ошибок канала цифровой магнитной записи.Цель изобретения - повышение точности контроля за счет учета влияния структуры измерительного сигнала на точность синхронизации канала цифровой магнитной записи. 35На чертеже приведена функциональная схема устройства для контроля ошибок канала цифровой магнитной записиУстройство для контроля ошибок ка нала 1 цифровой магнитной записи-воспроизведения содержит генератор 2 тактовых импульсов, первый 3, второй 4 и третий 5 регистры сдвига, блок 6 ввода ошибок, дешифратор 7, сумма тор 8, стробирующнй элемент 9, счетчик 10 ошибок, задатчик 11 цифрового сигнала, первый 12, второй 13 и третий 14 счетчики тактовых импуль" сов, мультиплексор 15, коммутатор 16, первый 17, второй 18, третий 19, четвертый 20 и пятый 21 триггеры и первый 22 и второй 23 элементы И. Устройство может содержать также индикатор 24 режима Формирования контрольного сигнала.Блок 6 ввода ошибок содержит сумматор 25 по модулю два, Э-триггер 26, кнопку 27, триггер 28, триггер 29, элемент И 30, счетчик 31 тактов и инвертор 32.Выход генератора 2 тактовых импульсов соединен с тактовым входом регистра 3 сдвига, с тактовым входом блока 6 контрольного ввода ошибок и с инверсным счетным входом счетчика 12 тактовых импульсов, выход старшего разряда которого соединен с входом управления параллельным вводом информации регистра 3 сдвига. Выходы задатчика 11 цифрового сигнала соединены с входами разрядов регистра 3 сдвига, выход которого соединен с информационным входом блока 6 контрольного ввода ошибок, выход которого соединен с информационным входом канала 1 цифровой магнитной записи. Информационный выход канала 1 соединен с первым сигнальным входом электронного коммутатора 15 и с информационным входом регистра 4 сдвига, выход которого соединен с первым входом сумматора 8, выход которого соединен с первым информационным входом триггера 20. Выход мультиплексора 15 соединен с вторым входом сумматора 8 и с информационным входом регистра 5 сдвига, выход последнего разряда соединен с вторым сигнальным входом электронного коммутатора 15. Выход коммутатора 16 соединен с первым тактовым входом С триггера 17,20 5 15100прямой Выход которого соединен с первым входом элемента И 23, с управляющим входом электронного коммутатора15 и с входом индикатора 24,Выходы разрядов регистра 5 сдвига5соединены с входами дешифратора 7,выход которого соединен с первым информационным входом П-триггера 18,выход которого соединен с первымтактовым входом С-триггера 21 и спервым входом элемента И 22, выходкоторого соединен с вторым установочным в нулевое состояние входом триггера 17Выход триггера 20 соединенс установочным в нулевое состояниевходом счетчика 13 тактовых импульсов, с вторым установочным в нуле вое состояние входом триггера 19 ис вторым сигнальным входом стробирующего элемента 9, выход которогосоединен со счетным входом счетчика10 ошибок. Выход счетчика 13 тактовых импульсов соединен с первымтактовым входом С-триггера 19, выход 25которого соединен с вторым входомэлемента И 22. Выход счетчика 14тактовых импульсов соединен с вторымустановочным в нулевое состояние входом триггера 21, выход которого соединен с инверсным установочным внулевое состояние входом счетчика14, с входом блокировки (стоп сдвигу) регистра 5 сдвига .и с вторымвходом элемента И 23, выход которогосоединен с входом блокировки регистра 4 сдвига, Тактовый выход канала 1 цифровой магнитной записи соединен с тактовыми входами регистров4 и 5 сдвига, с тактовым входом триггера 20, с тактовым инверсным входомтриггера 18, с первым стробирующиминверсным входом стробирующего элемента 9 и со счетными инверснымивходами счетчиков 13 и 14 тактовых импульсов,45Соединения внутри блока 6 контрольного ввода ошибок следующие.Информационный вход блока 6 соединенс первым входом .сумматора 25, выход которого соединен с информационным входом 0-триггера 26, выход которого соединен с выходом блока 6, Выходы кнопки 27 соединены с установочными входами триггера 28, один выходкоторого соединен с информационнымвходом триггера 29, а другой (инверсный) выход - с установочным в нулевоесостояние входом счетчика 31 тактов,07 6Тактовый вход блока 6 соединен с первым входом элемента И 30, с тактовымвходом триггера 29 и с входом инвертора 32, выход которого соединен стактовым входом С-триггера 26, ВЬподэлемента И 30 соединен со счетнымвходом счетчика 31 тактов, выход которого соединен с установочным в нулевое состояние входом триггера 29,выход которого соединен с вторым входом сумматора 25 и с вторым входомэлемента И 30.Контролируемый канал 1 содержит .усилитель-формирователь тока записи,записывающую и воспроизводящую магнитные головки, усилитель-формирователь воспроизведения и блок тактовой синхронизации воспроизведения.На вход канала 1 и, следовательно,с его выхода информационный сигналпоступает в обычной потенциальнойформе без возвращения к нулю. Тактовый синхросигнал воспроизведения поступает с соответствующего выхода канала 1 в форме "меандра" (скваж -ность 2),Устройство работает следующим образом.Испытательный сигнал, формируемыйустройством для контроля ошибок канала 1, состоит из последовательности16 в разрядн кодовых слов, разделенныхпаузами длительностью соответственно 16 тактов, Пауза - это последовательность единиц или нулей, т.е.периодическое отсутствие перепадовцифрового сигнала, которое ужесточает контроль способности канала восстанавливать тактовый синхросигнализ сигнала воспроизведения.Необходимая структура слова задается с помощью задатчика 11 цифрового сигнала, При этом кодовый наборслова должен содержать наихудшую дляканала 1 кодовую комбинацию, котораяопределяется для данного канала экспериментальным путем или в результате теоретического анализа.Наихудшей кодовой комбинацией дляданного канала 1 магнитной записивоспроизведения является такая комбинация, которая передается каналом снаибольшими искажениями информативного параметра записываемого сигнала,Вначале рассматриваем работу задающей части устройства.Счетчик 12 переключается по спаду тактовых импупьсов генератора 2.7 151000 Сигнал на выходе счетчика 12 имеетформу "меандра" (скважность 2) с периодом 32 такта. Во время действия высокого уровня выходного сигнала счетчика 12 длительностью соответственно 16 тактов, в регистр 3 записывается 16-разрядное кодовое слово, Формируемое на входах 16 разрядов регистра 3 задатчиком 11 цифрового сигнала. Во время этой записи, т.е. в течение данных 16 тактов, на инормационный вход (через блок 6) канала 1 поступает с выхода последнего разряда регистра 3 постоянный уровень - низкий (логического "О") или высокий (логической "1") в зависимости от значения крайнего правого разряда слова. Таким путем Формируется пауза между соседними словами в испытательном сигналеВ течение второго полупернода выходного сигнала счетчика 12, те. во время действия низкого уровня этого сигнала длительностью соответственно 16 тактов, производится последовательный вывод информации 16-разрядного слова из регистра 3.1Сдвиг инормации в регистре 3 производится по Фронту тактовых импульсов генератора 2. После окончания вывода слова, т,е. через данные 16 тактов, вновь Формируется на выходе регистра 3 пауза длительностью 16 тактов и т.д.Выходной испытательный сигнал регистра 3 поступает в форме БВН через блок б контрольного ввода ошибок на информационный вход записи канала 1.40Блок 6 контрольного ввода ошибок пропускает испытательный сигнал без изменений и используется периодически для комплексной оперативной проверки Функционирования устройст ва в целом совместно с контролируемым каналом 1. Оператор нажимает кнопку 27 блока 6. Триггер 38 устраняет дребезг контактов кнопки 27 и передает ее сигналы на счетчик 31 и 50 триггер 29. При этом снимается блокировка по установочному входу с счетчика 31 и переключается по фронту следующего (после переключения триггера 28) тактового импульса триг гер 29. Выходной сигнал триггера 29, открывает элемент И 30 для поступления тактовых импульсов на счетный вход счетчика 31, а также поступает на второй вход сумматора 25, который при этом начинает инвертировать выходной сигнал регистра 3. По спаду тактовых импульсов выходной сигнал сумматора 25 переписывается в триг гер 26 и далее поступает на информационный вход канала 1. Через 8тактов на выходе счетчика 31 ормируется сигнал, который сбрасывает триггер 29 в исходное состояние и удерживает его в этом состоянии пока нажата кнопка 27. Таким образом, контрольное число ошибок в испытательный сигнал вводится в виде однократного инвертирования 8 тактов этого сигна-, ла перед поступлением его на записьв канал 1. Измерительная часть устройства должна эти ошибки выявить ввоспроизведенном сигнале и точно ихсосчитать, что будет свидетельствовать о его работоспособности и точности измерения ошибок,Работа измерительной части устройства,Ошибки записи-воспроизведения испытательного сигнала в устройствевыделяются путем поэлементного сравнения на сумматоре 8 по модулю двавоспроизведенного и задержанного на16 тактов сигнала с контрольным,эталонным сигналом, который формирует регистр 5 (когда замкнуты мультиплексором 15 его выход с информационным входом), дешифратор 7, триггер 18, триггер 21 и счетчик 14.Для получения контрольного сигнала необходимо создать структуру контрольного сигнала, совпадающую с воспроизводимым сигналом, и формировать контрольный сигнал поэлементно синхронно с воспроизведенным сигналом, т.е. чтобы контрольный сигнал совпадал по битам с воспроизводимым сигналом.Для Формирования требуемой структуры контрольного сигнала используется сам воспроизводимый сигнал. Воспроизведенный испытательный сигнал с информационного выхода канала 1 поступает на информационный вход регистра 4. задержки и на первый сигнальный вход мультиплексора 15.Режим формирования контрольного сигнала включается коммутатором 16, после нажатия кнопки переключает, ся триггер 17. Выходной потенциальный сигнал триггера 17 включает индикатор 24 данного режима, открываетэлемент И 23 для прохождения сиг-,9 151 нала блокировки на соответствующии вход регистра 4 и переводит коммутатор 15 в состояние, когда на информационный вход регистра 5 посту" пает воспроизводимый сигнал. Продвижение информации в регистрах 4 и 5 производится по фронту тактовых импульсов воспроизведения, поступающих с соответствующего выхода канала 1. 0007 10 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 Необходимым условием формированияконтрольного сигнала является непрерывное безошибочное воспроизведениеиспытательного сигнала в течение неменее 256 тактов,После одновременной записи вос-произведенного слова в регистр 4 и,в регистр 5 срабатывает дешифратор7. Этот дешифратор может быть полный - дешифрирует все слово, записанное в регистре 5, или частичный -настроенный на комбинацию, котораяв,слове не повторяется, но при этомдешифратор 7 подключается к выходамсоответствующих этой комбинации раз"рядов регистра 5. Выходной: сигналдешифратора 7 перезаписывается спадом данного тактового импульса воспроизведения (который записал последний бит слова в регистры 4, 5)в триггер 18, от выходного сигналакоторого (от положительного перепада уровней напряжения) переключаетсятриггер 21. Выходной потенциальныйсигнал триггера 21 снимает блокировку по установочному входу со счетчика 14, блокирует (т.е. останавливает сдвиг) регистр 5, а также проходит через элемент И 23 и блокирует (останавливает сдвиг) регистр 4,Счетчик 14 начинает подсчитыватьтактовые импульсы воспроизведения.При этом в течение 16 тактов с выхода канала 1 поступает постоянныйуровень паузы в испытательном сигнале, который сравнивается на сумматоре 8 со значением последнегоразряда регистра 4 (значение этогоразряда слова определяет значениепаузы).Через 16 тактов на выходе счет -чика 14 формируется сигнал, которыйсбрасывает триггер 21 в исходноесостояниеСнимается блокировка срегистров 4 и 5.Далее происходит вновь записьследующего (за данной паузой) слова в регистр 4 и в регистр 5. Ошибки при этом контролируются на сумматоре 8 путем сравнения значенияпоследнего разряда регистра 4, изкоторого выводится при этом предыдущее слово со значением воспроизведенного бита нового слова. Этотбит нового слова соответствует зна"чению бита предыдущего слова, находящегося в данный момент в последнем (крайнем справа) разряде регистра 4.После полной записи нового словав регистр 5(и, соответственно, врегистр 4) формируется сигнал на выходе дешифратора 7, который перезаписывается в триггер 18, выходнойсигнал которого при этом переключаеттриггер 21, Выходной сигнал триггера.21 снимает блокировку с счетчика 14и блокирует (останавливает сдвиг)регистры 4 и 5. Осуществляется контроль ошибок на сумматоре 8 путем .сравнения поступающего от канала 1уровня паузы со значением последнегоразряда регистра 4 и т.д.Выходной сигнал ошибок сумматора8 перезаписывается в триггер 20 дляустранения "иголок", имеющихся в выходном сигнале сумматора 8,Счетчик 13 контролирует отсутствиеошибок. Если в режиме формированияконтрольного сигнала на выходе сумматора 8 будут отсутствовать ошибки в течение 256 тактов, то на выходе счетчика 13 формируется сигнал,который переключает триггер 19,Выходной сигнал триггера 19 открывает элемент И 22 для прохождения сигнала дешифратора 7 на сброс триггера17 в исходное состояние. Когда очередное безошибочное слово полностьюзанесется в регистр 5, на выходе дешифратора 7 формируется сигнал, который перезаписывается в триггер 18по спаду данного тактового импульса.Выходной сигнал триггера 18 проходитчерез элемент И 22 и сбрасывает триггер 17 в исходное состояние. Послеэтого заканчивается режим формирования контрольного сигнала. Причем этоокончание происходит посередине между сдвигами информации в регистре 5.После переключения триггера 17 висходное состояние гаснет индикатор24, запирается элемент И 23, а мультиплексор 15 подключает информационный вход регистра 5 к выходу его последнего разряда. При этом регистр5, дешифратор 7, триггер 18, триг1510007 10 20 25 30 40 50 55 гер 21 и счетчик 14 продолжают далеесами генерировать контрольный сигналпоэлементно синхронно с воспроизводимым сигналом. При этом выходнойсигнал триггера 18 переключает такжетриггер 2 1, выходной сигнал которого снимает блокировку со счетчика14 и блокирует сдвиг информации врегистре 5 на 16 тактов, т,е. Формируется пауза в 16 тактов между соседними словами в контрольном сигналеЧерез 16 тактов на выходе счетчика 14 Формируется сигнал, которьжсбрасывает в исходное состояниетриггер 21. После этого счетчик 14устанавливается в нулевое состояниеи удерживается в этом состоянии следующие 16 тактов, а в регистре 5 начинает циркулировать слово (последний бит словазаписывается в первыйразряд регистра 5,после следующегосдвига предпоследний бит слова записывается в первый разряд регистра 5со сдвигом последнего бита слова,вовторой разряд регистра 5 и т.д.),После записи первого бита слова впервый разряд регистра 5, т.е, через16 тактов, снова формируется сигнална выходе дешифратора 7, которыйвключает блокировку регистра 5.Поэлементное сравнение воспроизводимого сигнала с контрольным сигналом производится на сумматоре 8,выходной сигнал ошибок которого перезаписывается в триггер 20. Выходной сигнал триггера 20 (в форме БВН)стробируется отрицательным полупериодом тактового сигнала. Импульсыошибок подсчитываются и индицируются счетчиком 10 ошибок, которыйпосле завершения Формирования контрольного сигнала, т.е. перед измерением ошибок, устанавливается оператором в нулевое состояние,Формула изобретенияУстройство для контроля ошибокканала цифровой магнитной записи, содержащее последовательно соединенныегенератор импульсов, первый регистрсдвига и блок контрольного вводаошибок, подключенный выходом к инфор мационному входу канала цифровой магнитной записи и тактовым входом к выходу генератора импульсов, второйреистр сдвига, включенный между инФормационным выходом канала цифровоймагнитной записи и первым входом сумматора третий регистр сдвига,соединенный выходами с входами дешифратора, последовательно соединенные стробирующий элемент, подключенный стробирующим входом к синхронизирующемувыходу канала цифровой магнитной записи и синхронизирующим входам второго и третьего регистров сдвига,и счетчик ошибок, первый счетчик импульсов и первый триггер, подключенный первым входом через коммутатор куправляющей шине, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля за счет учета влияния структуры измерительногосигнала на точность синхронизации канала цифровой магнитной записи, в него. введены задатчик цифрового сигнала, подключенный выходами к входам разрядов первого регистра сдвига, мультиплексор, включенный междуинформационным выходом канала цифровой магнитной записи и информационным входом третьего регистрасдвига, соединенным с вторым входомсумматора, и подключенный управляющим входом к выходу первого триггера и одним из входов к выходу последнего разряда третьего регистрасцвига, второй, третий, четвертый ипятый триггеры, второй и третий счетчики импульсов и первый и второй,элементы И, причем второй триггерподключен первым входом к выходу дешифратора, вторым входом - к соединенным между собой синхронизирующему выходу канала цифровой магнитной записи, первому входу четвертого триггера и первым входам второго и третьего счетчиков импульсов ивыходом - к соединенным между собойпервому входу первого элемента И,соединенного выходом с вторым входомпервого триггера и вторым входом - свыходом третьего триггера, и первому входу пятого триггера, подсоединенного вторым входом к выходутретьего счетчика импульсов и выходом - к соединенным между собойвторому входу третьего счетчика импульсов, входу блокировки третьегорегистра сдвига и первому входу второго элемента И, соединенного выходом с входом блокировки второго регистра сдвига и вторым входом - свыходом первого триггера, при этомтретий триггер подключен первым вхо-дом к выходу второго счетчика импульсов и вторым входом - к соединенным13 Составитель В.ДобровольскийРедактор А.Мотыль Техред А.Кравчук . Корректор,В.Кабаций Заказ 5822/52 Тираж 558 - Подписное ВНИИНИ Государственного комитета по изобретениями открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж Раущская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 151000714между собой второму входу второго триггера, подключенного вторым вхосчетчика импульсов, входу стробиру- дом к выходу сумматора.ющего элемента и выходу четвертого