Устройство для поиска информации в накопителе на магнитных дисках

Союз Советских Соцмалмстмческмх Республик(22) Заявлено 081075 (21) 2179884/18-24с присоединением заявкиГосударственный комитетСовета Министров СССРно делам изобретенийи открытий(45) Дата опубликования описания 190678(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОИСКА ИНФОРМАЦИИ В НАКОПИТЕЛЕ НА МАГНИТНЫХ ДИСКАХ Изобретение относится к областиустройств для обработки цифровых дан"ных .и может быть .использовано дляпоиска информации в накопителе на.магнитных дисках.Известно устройство для поискаинформации в накопителе на магнитныхдисках, которое содержит счетчики,блоки разделения даНных считывания.на служебную и смысловую информацию,блоки выбора цилиндра и дорожки, логические элементы, дешифраторы(11.Формат записи данных на дорожке накопителя на магнитных дисках .(НМД),который реализуется с помощью этогоустройства, содержит поле счета, поле ключа и поле данных, разделенныеслужебными промежутками надлежащейдлины.Недостатком этого устройства является невысокая скорость доступак данным из-эа сравнительно большихполей служебной информации и служебных промежутков,Иэ известных устройств наиболееблиэким техническим решением к данному изобретению является устройстводля поиска информации в накопителена магнитных дисках, содержащее блоквыбора цилиндра и дорожки, подключенный к регистру управляющего слова и счетчику маркеров, блок разделения информации, первый вход которого соединен с выходом одновкбратора, а выходы - с первым входом кольцевого регистра сдвига и входами блока выделения адресного маркера, выход ко- торого подключен к блоку анализа служебных промежутков, и элементы задержки)2).В этом устройстве всегда используются как минимум 3 байта в области служебного промежутка, Это приводит к суммарному увеличению служебных промежутков и к соответственному сокращению поля данных. При увеличении числа Записей на дорожке объем служебных промежутков по отношению к объему поля данных существенно возрастает, В этом состоит первое ограничение, присущее известному устройству,Другим ограничением известного устройства является то, что, если поиск ведется по заданному сектору и блок разделения информации включается непосредственно вблизи заданной записи, то необходима группа схем, содержащая в том числе и сторонний генератор для получения импульсов счета счетчика секторов, а также группа схем,615491 г)5 65 3компенсирующая погрешность счетчикаиз-за детонации диска. Это в конечном итоге усложняет устройство и снижает его надежность.Целью настоящего изобретения является повышение надежности и увеличение эффективной емкости накопителя за счет сокращения в Формате дорожки НИД области служебных промежутков при сохранении бессбойного поиска заданной записи и расширения за.счет этого области данных.Указанная цель достигается за счет того, что предложенное устройство содержит элементы И и ИЛИ, триггеры, блок стробирования, счетчик слов и дешифратор, входы которого подключены к одному из входов блока выбора цилиндра и дорожки и выходу счетчика слов, а выход через последовательно соединенные первый элемент задержки и первый элемент ИЛИ подключен к первому входу счетчика слов, входы первого элемента И соединены с выходами 20 блока выбора цилиндра и .дорожки и одновибратора и входом устройства, а выход - со вторым входом блока разделения информации, входы второго элемента И подключены к выходу перво го элемента задержки и первому выходу первого триггера, а выход - ко входам второго и третьего элементов ИЛИ, выход кольцевого регистра сдвига соединен с одними входами третьего и четвертого элемента И, другие входы которых подключены к выходам блока стробирования, первый и второй входы которого соединены с выходами третьего элемента ИЛИ и блока выделения адресного маркера, выход третьего элемента И подключен к третьему входу блока стробирования и через последовательно соединенные второй элемент задержки и в"орой элемент ИЛИ - ко входу одновибратора, выход четвер 40 того элемента И соединен со вторым входом счетчика слов, выход счетчика маркеров подключен к одному из входов первого триггера, второй выход которого соединен с одним входом пятого элемента И, другой вход которого соединен с выходом первого элемента за 45 держки, а выход - с выходом устройства, выходы второго элемента ИЛИ, блока выделения адресного маркера и блока анализа служебных промежутковг через четвертый и пятый элементы ИЛИ ф подключены к соответствующим входам второго триггера, выход которого соединен со вторым входом кольцевого регистра сдвига. На фиг, 1 изображена структура организации записи (формат дорожки), с которой работает устройство (показаны две записи, расположенные на дорожке последовательно); на фиг.2 ,показана функциональная схема устройства, на фиг, 3 изображена временная диаграмма работы устройства. 4формат дорожки (см. Фиг. 1) содержйт индексную точку 1, служебныйпромежуток 2, адресный маркер 3,идентификатор записи 4, служебныйпромежуток 5, поле данных 6, служебные промежутки 7 и 8,Устройство для поиска информациив накопителе на магнитных дисках содержит дешифратор 9, счетчик слов 10,блок 11 выбора цилиндра и дорожки,первый элемент задержки 12, первыйэлемент ИЛИ 13, первый элемент И 14,второй элемент задержки 15, одновибратор 16, второй элемент И 17, второй 18 и третий 19 элементы ИЛИ,блох 20 разделения информации, регистр управляющего слова. 21, кольцевой регистр сдвига 22, блок стробирования 23, блок 24 выделения адресного маркера, третий 25 и четвертый26 элементы,Й, счетчик маркеров 27,четвертый 28 и пятый 29 элементы ИЛИ,блок 30 анализа служебных промежутков, первый триггер 31, второй триггер 32, пятый элемент И 33. Входы дешифратора 9 подключены к одному из входов блока 11 и выходу счетчика слов 10, а выход через последовательно соединенные первый элемент задержки 12 и первый элемент ИЛИ 13 подключен к первому входу счетчика слов 10, входы первого элемента И 14 соединены с выходами блока 11 и одновибратора 16 и входом 34 устройства, а выход - со вторым входом блока 20 разделения информации, входы второго элемента И 17 подключены к выходу первого элемента зацержки 12 и первому выходу перво" го триггера 31, а выход - к входам второго 18 и третьего 19 элементов ИЛИ, выход кольцевого регистра сдвига 22 соединен с одними входами третьего 25 и четвертого 26 элемен" тов И, другие входы которых подключены к выходам блока стробирования 23., первый и второй входы которого соеди" иены с выходами третьего элемента ИЛИ 19 и блока 24 выделения адресного маркера, выход третьего элемента И 25 подключен к третьему входу блока стробирования 23 и через последовательно соединенные .второй элемент задержки 15 и второй элемент ИЛИ 18 - к вхо" ду одновибратора 16, выход четвертого элемента И 26 соединен со вторым входом счетчика слов 10, выход счетчика маркеров 27 подключен к одному из входов первого триггера 31, вто" рой выход которого соединен с одним входом пятого элемента И 33, другой вход которого соединен с выходом первого элемента задержки 12, а выход - с выходом 35 устройства, выходы второго элемента. ИЛИ 18, блока 24 выделения адресного маркера и блока 30 анализа служебных проме" жутков через четвертый 28 и пятый 29 элементы ИЛИ подключенЫ к соответ615491 10 15 20 25 30 55 60 65 5ствующим входам второго триггера 32, выход которого соединен со вторым входом кольцевого регистра 22 сдвига.На фиг. 2 позициями 36-47 обозначены точки, в которых сняты осциллограммы импульсов, показанные на Фиг. 3. Работу описанного устройства рассмотрим на примере поиска второй записи. Через канал ЦВМ устройство получает управляющую информацию, которая вводится в регистр 21 управляющего слова (см. Фиг. 2). В управляющем слове содержатся сведения о нужной записи: номер цилиндра, номер дорожки, номер записи на дорожке, длина записи в словах. При поступлении запускающего сигнала на один из входов блока 11 выбора цилиндра и дорожки информация об адресе цилиндра и дорожки поступает в регистры блока 11, который вырабатывает сигналы, поступающие в НМД для позиционирования блока головок на нужный цилиндр и включения нужной головки, После выбора дорожки на цилиндре и поступления от НМд сигналов вниманиеф и индекс блок 11 разрешает по одному из входов элемент И 14, другой вход которого разрешен выходным сигналом одновибратора 16, а на третий вход подается считываемая импульсная последовательность (синхроимпульсы + данные). Импульсная последовательность с выхода элемента И 14 поступает на один иэ входов блока 20, который по входу, соединенному с выходом одновибратора 16, также разрешен. Блок 20 разделяет поступающую импульсную последовательность на синхроимпульсы и данные. Бессбойная работа этого блока основана на том, что в моменты его запуска априорно известен характер поступающей информации (наличие синхроимпульсов, отсутствие данных), в соответствии с которой происходит установка (включение) блока. С выхода блока 20 снимаются последовательнссти синхроимпульсов и данных, а также сигналы управления для кольцевого регистра сдвига 22, представляющие собой две регулярные импульсные последовательности, соответствующие по своему временному положению синхроимпульсам и импульсам данных. Синхроимпульсы и импульсы данных поступают из блока разделения 20 в блок 24 выделения адресного маркера. На выходе блока 24 формируется сигнал после прохождения головкой на дорожке НМД участкаадресного маркера 3 (см.фиг.3,.поэ.36). Этот сигнал поступает на один из входов блока 30 анализа служебных, промежутков, на два других входа которого поступают с блока разделения 20 серии синхроимпульсов и данных, и подготавливает его к работе. Кроме того, выходной сигнал блока 24 6выделения адресного маркера поступа" ет на один из входов счетчика маркеров 27, в который предварительно иэ регистра 21 управляющего слова в обратном коде была занесена информация о номере заданной записи на дорожке (в данном случае вторая запись), Кроме того, выходной сигнал блока 24 выделения адресного маркера через элемент ИЛИ 28 устанавливает триггер 32 в единичное состояние (см.фиг.З, поэ.37), в результате чего разрешается работа кольцевого регистра сдвига 22 (см. Фиг. 3, поз.38). Кольцевой регистр сдвига 22 вырабатывает последовательность тактовых импульсов, длительность которых равна длительности информационной ячейки (расстоянию между двумя синхроимпульсами), причем каждый тактовый импульс по-.следовательности сдвинут относитель" но импульса предыдущей последовательности на величину длительности генерируемого тактового импульса. Количество вырабатываемых импульсных последовательностей равно количеству разрядов в слове, нанесенном на дорож-. ку НМД. При одном цикле генерации тактовых импульсов, приходящемся на одно. машинное слово, в каждой последовательности генерируется по одному импульсу. Если машинное слово имеет 24 разряда, то соответственно генерируются 24 последовательности тактовых импульсов. Устройство предусматривает использование последней двадцать четвертойпоследовательности, которая постоянно привязана к окончанию машинногослова. В дальнейшем импульсы этой последовательности будут называтьсяпросто тактовыми импульсами. Такимобразом с выхода кольцевого регистра 40 сдвига 22 снимается последовательность тактовых импульсов .(см.фиг.3,поз. 33) в зависимости от состояниятриггера 32. Блок стробирования 23предназначен для выделения первоготактового импульса и Формированияпачки импульсов из последовательности тактовых импульсов, пришедших откольцевого регистра 22. Выходной сигнал блока 24 выделения адресного маркера подготавливает блок стробирования 23 таким образом, что по одному 50 из входов, соединенному с одним извыходов блока стробирования 23, эле.мент И 25 разрешен, а элемент И 26по одному из входов, соединенному сдругим выходом блока стробирования 23,запрещен. При поступлении на другойвход элемента И 25 первого тактового импульса сигнал с выхода этогоэлемента (см. Фиг. 3, поз. 39) проходит через элемент задержки 15 на вход элемента ИЛИ 18 и в качествесигнала обратной связи поступает наодин из входов блока стробироваяия 23,в результате чего элемент И 25 повходу, соединенному с одним иэ выходов блока тробирования 23, запрещается, а элемент И 26 по входу, соединенному с другим выходом блока стробирования 23, разрешается, С этого момента вся последовательность тактовых импульсов начинает поступать с выхода элемента И 26 на счет ный вход счетчика слов 10 (см. фиг.З, поз40).Так как каждый тактовый импульс привязан к концу слова, то счетчик слов 10 будет просчитывать количество слов в поле данных, считываемом головкой записи. 10 20 Таким образом, в момент поДходаголовки к служебному промежутку 5 16(см. фиг. 1) на выходе элементаИЛИ 18 появляется выходной импульс(см. фиг. 3, поз. 42), который запускает одновибратор 16 и поступаетна один из входов элемента ИЛИ 29,Сигнал с выхода элемента ИЛИ 29 поступает наодин из входов триггера 32 ыпереводит его в нулевое состояние, тем самым запрещая работу кольцевого регистра сдвига 22. Назначение элемента задержки 15-формирование импульса на выходе элемента ИЛИ 18. Сбойный для блока разделения участок в служебном промежутке 5 приходится на участок 1-,3 разряда этого проме 30 жутка, поэтому длина строба одновибратОра должна быть не меньше длины участка трех разрядов служебного промежутка 5, Следовательно, запустив одновибратор 16 на время, равное длительности его строба, а именно на время, не меньше, чем длина участка трех разрядов, элемент И 14 по одному из входов, соединенному с выходом% одновибратора 16, запрещается, что приводит к временному прекращению поступления импульсной последовательности на. один из входов блока 20 разделения, сОединенному с выходом элемента И 14. В то же время строб с выхода одновибратора 16 подается на один из входов блока 20 и устанавливает его принудительно таким образом, что канал синхроимпульсов открыт, а канал данных закрыт, так как следующая за участком сбоя для блока разделения информация содержит только синхроимпульсы, В результате в предлагаемом устройстве длина участ-ка в служебном промежутке 5, который является сбойным для блока 20, и длина участка, необходимого для синхронизации (фвосстановления блока . разделения), одинаковы и составляют не более трех битов, а так как длина участка синхронизации блока разделения 20 существенно мала (не более трех битов), то создается воэможность 60 уменьшения общей длины служебного промежутка на дорожках. НМД по сравнению с прототипом и за счет этого 65 увеличения поля данных, т.е. повышения эффективной емкости накопителя.В дальнейшем устройство работает следующим образом. После окончания строба одновибратора 16 (задний фронт его соответствует участку наличия только синхроимпульсов в служебном промежутке 5) элемент И 14 по входу, соединенному с выходом одновибратора 16, разрешается, на выходе элемента И 14 вновь появляется последо- вательность синхроимпульсов и данных, которая поступает на один иэ входов блока разделения 20. Импульс адресного маркера с выхода блока 24 выделения адресного маркера поступает на один из входов блока 30 анализа служебных промежутков, на другие входы которого поступают тактовые импульсы с выхода кольцевого регистра сдвига 22 и серии синхроимпульсов и импульсов данных с выходов блока разделения 20. В описанном устройстве блок 30 анализа служебных промежутков служит для определения конца служебного промежутка 5 и включения триггера 32. Импульс с выхода блока 30 анализа служебных промежутков (см. фиг. 3, поз.47) поступает на один из входов элемента ИЛИ 28, а импульс с выхода элемента ИЛИ 28 поступает на один из входов триггера 32 таким образом, что переводит его в единичное состояние, в результате чего разрешается кольцевой регистр сдвига 22. При этом с выхода элемента И 26 на вход счетчика 10 слов поля )анных поступает последовательность импульсов (см, фиг, 3, поз, 40). По достижении счетчиком состояния, соответствующего длине поля данных, информация о котором хранится в регистре управляющего слова 21 и поступает на один из входов дешифратора 9, соединенного с выходом регистра 21 управляющего слона, на выходе дешиф- ратора 9, другой вход которого соединен с выходом счетчика 10 слов поля данных, появляется импульс, свидетельствующий об окончании поля данных записи, имеющей длину, указанную в поле счета (см. фиг.3, поз.41).С выхода дешифратора 9 импульс поступает на вход элемента задержки 12, выход которого соединен с одним из входов элемента ИЛИ 13. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 13 поступает на вход счетчика слов 10 и переводит его в нулевое состояние. Кроме того, импульс с выхода элемента задержки 12 поступает на один из входов элемента И 33, который запрещен по другому входу, и на один из входов элемента И 17, который разрешен по другому входу. Сигнал с выхода элемента И 17 поступает на вход элемента ИЛИ 19, выходной сигнал которого устанавливает блок стробирования 23 в начальное состояние, и на один иэ входов615491 12 ФЬг. 126 блока выделения адресного маркера иблока анализа служебных громежутковчерез четвертый и пятый элементы ИЛИподключены к соответствующим входамвторого триггера, выход которого соединен со вторым вхоцом кольцевогорегистра сдвига. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе: 1. Патент СШЛ 9 3312948, кл. 340- 1725, .1967.2. Патент США 9 3629860, кл. 340- 172,5, 1971.ФЬг Я Составитель В.РудаковРедактор Н.Белявская Техред О.АндрейкоКорректор Н.Тупица Заказ 3911/39ЦНИИПИ Госу 1130 Филиал ППП Патент, г.ужгород, Ул, Проектная,4 Тираж 826рственного комитетаделам изобретений иМосква, Ж, Раушс ПодписноеСовета Министровоткрытийая наб., д,4/5