Устройство для записи и воспроизведения случайной двоичной информации

 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для записи больших массивов случайной двоичной информации на магнитофон, а также может быть использовано в аппаратуре для статистических исследований каналов связи с накоплением статистической информации и последующим вводом и обработкой ее на ЭВМ. Цель 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 синхронизирующих 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 дешифратора 9, 10, два элемента ИЛИ 11 и 12, линия 13 задержки, модулятор 14 записи, демодулятор 16 воспроизведения и восстановитель 17 синхронизирующих импульсов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВСЕСО

ГАТИТНО !

Е;;,БЛИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР. (21) 4210137/24-10 (22) 17.03.87 (46) 15. 04.89. Бюл. Ф 14 (72) С.Т.Юртаев,А.В.Подлесов и Р.Б.Шарипянов (53) 681.84 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 805408, кл.G 11 В 5/02, 1979.

Элементы теории передачи дискретной информации . Под ред.Пуртова,М.:

Госэнергоиздат, 1981, с.41-44. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПИСИ И ВОСПРО-ИЗВЕДЕНИЯ СЛУЧАЙНОЙ ДВОИЧНОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для записи больших массивов случай,ной двоичной информации на магнитофон, а также может быть использовано в аппаратуре для статистических исследований каналов связи с накопле-. нием статистической информации и пос„„SU„„1472748 A 1 н g4 СО! В 5/02 ледующим 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 синхронцзирующих 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 а

4 упрввления,две пороговых девифрвто ра 9 и 10, два элемента ИЛИ 11 и 12р линия !3 задержки, модулятор 14 записи,деиодулятор 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 в аппа" ратуре для статистических исследований каналов связи с накоплением статистической информации и последующим вводом и обработкой ее на ЭВМ. 10

Цель изобретения — повышение информационной плотности записи за счет исключения ввода синхронизирующих данных и уменьшения времени ввода информации в ЭВМ. !5

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— временные диаграммы его работы; на фиг.3 - вариант выполнения блока управления. 20

Устройство содержит входную шину

1 синхройизирующих импульсов, входную шину 2 случайной двоичной информации, элемент И 3, блок 4 управления, счетчик 5, многоканальный ком- 25 мутатор 6, блоки 7 и 8 памяти пороговые дешифраторы 9 и 10, элементы ИЛИ

11 и 12, линию 13 задержки, модулятор

14 записи, магнитофон 15, демодулятор

16 воспроизведения,, формирователь 17 30 синхронизирующих импульсов, выходную шину 18 случайной информации, выходную шину 19,синхронизирующих импульсов.

Входные шины 1 и 2 соединены с входами элемента ИД 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 6 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 j случайной информации и входом формироватегя 17 синхронизирующих импульсов,выход которого соединен с выходной шиной 19 синхронизирующих импуяь сов,входы блока 4 управления соединены с входной шиной,1, входной шиной

2, выходом элемента И 3, выходом переполнения счетчика 5, выходом линии

13 задержки, а выходы блока 4 управления соединены с входами управления блоков 7 и 8 памяти и входом управления магнитофона t5.

На фиг. 2 приведены диаграммы, поясняющие процесс уплотнения случайной двоичной информации, где приняты следующие обозначения: а — входные синхронизирующие импульсы; б — случайная двоичная информация; в — значения состояния счетчика 5; r- последо-" вательность чисел в блоке 7 и 8 памяти; д — последовательность чисел в блоке памяти ЭВМ.

Блок 4 управления содержит элемент

ИСКЛЮЧА10ЩЕЕ ИЛИ 20, стробируемый одновибратор 21, трехвходовой элемент

ИЛИ 22, триггер 23, управляемый муль-, тивибратор 24, элементы ИЛИ-НЕ 25 и

26, управляемый мультивибратор 27, реверсивный счетчик 28 адреса блока памяти, дешифраторы 29 и 30, реверсивный счетчик 31 адреса и элемент

И-НЕ 32. Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20 соединен с входной шиной 1 синхронизирующих импульсов и входной шиной 2 случайной двоичной информации, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20 соединен с входом стробируемого одновибратора

21,стробируемый вход которого соединен с входной шиной 2, трехвходовой элемент ИЛИ 22 объединяет выход элемента И 3, выход стробируемого одновибратора 21 и выход переполнения

1 счетчика 5 на входах управляемых муль- тивибраторов 24 и 27,выход линии 13 за- держки соединен с счетным входом триг-, гера 23,противофазные выходы которого соединены через элементы ИЛИ-НЕ

25 и 26 с входами управления управляемых мультивибраторов 24 и 27 и 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 1 соединена с одновибраторными входами управляемых мультивибраторов 24 и 27, выход элемента И-НЕ 32 соединен с вхо.дами остановки постоянной генерации управляемых мультивибраторов 24 и 27 и входом управления магнитофона 15, 1 1472748 2

3 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 вхо5 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 записанную информа- 25 цию.Счетчик 5 подсчетом количества синхронизирующих импульсов из входной шины 1 объединяет интервал, ограничи-,. ваемый появлением импульса во входной шине 2 случайной двоичной информации.

Импульс 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 счет импуль-.. сов из входной шины 1 синхронизирующих импульсов: "0" с выхода элемента И 3 блок 2 управления записывает в текущий бит служебного символа блока

7 памяти.В случае заполнения емкос8

4 ти 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

k 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 переполнения 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 шино" 18 слоевЂ

5 14 чайной информации и выходной шиной

19 синхронизирующих импульсов к ЭВМ, например к крейту КАМАК ЭВМ СМ-4.

При воспроизведении магнитофоном 15 сигнала бифазного кода демодулятором

1б 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 KAMAK 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 заполнять

0 уплотненную случайную информацию. С первым импульсом из входной шины 1 синхронизирующих импульсов. управляемый мультивибратор 24 выдает короткий импульс реверсивному счетчику 22 адреса блока памяти, включенному в режиме суммирования, который осущест-! вляет запись в текущий бит служебного символа блока 7 памяти логического состояния "0" с выхода элемента И 3.

При появлении импульса 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 им3 пульс для осуществления записи в текущий бит служебного символа блока 7 гамяти логического состояния

72748 6

"1" с выхода элемента И 3. При прекращении поступления импульсов из входной шины 2 случайной дво5 ичной информации последним "нулевым" интервалом с выхода элемента ИСКЛЮЧА-.

ЮЩЕЕ ИЛИ 20 завершается подготовка стробируемого одновибратора 21,кото- . рый вырабатывает с последним импульсом из пачки, поступающей по входной шине 2 случайной двоичной, информации, свой короткий импульс, который через трехвходной элемент ИЛИ 22 запускает управляемый мультивибратор 24, осуществляющий запись состояния счетчика 5 в блок 7 памяти и затем запись в текущий бит служебного символа блока 7 памяти логического состояния с выхода элемента И 3. В случае заполемкости счетчика 5 его;,импульс переполнения емкости через элемент

ИЛИ 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 памяти логического состояния с выхода элемента И 3. При достижении массивом информации в блоке 7 порогового значения уровень "0" с выхода дешифратора 29 поступает на вход элемента

ИЛИ-ИЕ 25, на другой вход которого после прихода импульса с выхода линии 13 задержки, перебрасывающего

35 триггер 23 также поступает "0".На

Э выходе элемента ИЗЕЙ-HЕ 25 появляется импульс, который переключает управляемый мультивибратор 24 в режим постояной генерации и нереводит ревер40 сивный счетчик 28 адреса блока памяти в режим вычитания, который начинает считывать содержимое блока 7 памяти для записи на магнитофон 15, а уплотняемая случайная информация начинает заполнять блок 8 памяти, кото45 рым управляет управляемый мультивибратор 27 через реверсивный счетчик

31 адреса блока памяти; По окончании записи информации из блока 7 памяти, когда реверсивный счетчик 28 возвращается в "нулевое" состояние, на выходе элемента И-НЕ 32 появляется импульс, который останавливает магнитофон 15 и переводит управляемый мультивибратор 24 из режима постоянной генерации в режим ожидания. Аналогич..» но описанному процессу происходит запись содержимого блока 8 памяти на магнитофон 15 с переходом инициативы

1472748 заполнения случайной информацией в блок 7 памяти.

Формула изобретения

1. Устройство для заииси и воспроиз5 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 в 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,многоKRHBJIbHblA коммутатор блок управления, два пороговь.. дешиъратора, два элемента ИЛИ, линия задержки, модулятор записи, демодулятор воспроизве1 рения 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 много35 канальный коммутатор с первыми входами обоих блоков памяти, выходы ко-... торых 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 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 входом:. управления 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."« 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.

1472748

5 — — — -«1 — 4»2 -:«1 — -«,3 — —.«5-«

Значения текущего Юиаа служебногосиидола тиг. Я

Фиг. Э

Составитель И.Лисицын

Редактор Т.Парфенова Техред Л.Сердюкова

КорректорМ.Максимншинец

Заказ 1699/40 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина,101

I 1

1 1

1 I l I I I I

11 111 11!

11 I I 1