Устройство для поиска информации на ленточном носителе

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве поискового устройства информации на ленточных носителях (микрофильмах, магнитных и перфолентах). Цель изобретения - повышение надежности устройства. В состав устройства входит блок 1 ввода, датчик 2 перемещений, два сумматора 4, 17, мультиплексор 6, блок инверторов 5, два реверсивных счетчика 3, 13, два элемента ИЛИ 11, 12, два элемента И 14, 15, два элемента И-НЕ 7, 16, блок 10 перемещения и блок 9 управления приводом. Сущность изобретения сводится к устранению резкого скачка напряжения на приводе за счет последовательного увеличения или уменьшения скорости носителя, код которой находится в счетчике 13. 1 табл., 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н .A BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛьОТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ H0MI4TET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4689562/24-24 (22) 11.05.89 (46) 23.12.90. Вюл. N - 47 (71) Тульский политехнический институт (72) В. М. Игнатьев и Е. В. Ларкин (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 8904 17, ь. С 06 K. 17/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 1185361, кл. G 06 К 17/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОИСКА ИНФОРМАЦИИ

НА ЛЕНТОЧНОМ НОСИТЕЛЕ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь-, зовано в качестве поискового устройства информации на ленточных носите„„SU„„1615736 А1 щ) G 06 F 15/20, С 11 В 15/48

2 лях (микрофильмах, магнитных и нерфо лентах). Цель изобретения - повьппение надежности устройства. В состав устройства входит блок 1 ввода, датчик 2 перемещений, два сумматора 4 и

17, мультиплексор 6, блок инверторов

5, два реверсивных счетчика 3 и 13, два элемента ИЛИ 11 и 12, двА элемента И 14 и 15 два элемента И-НЕ 7 и

16, блок 10 перемещения и блок 9 уп равления приводом. Сущность изобретения сводится к устранению резкого скачка напряжения на приводе за счет последовательного увеличения или уменьшения скорости носителя, код которой находится в счетчике 13. 7 ил., 1 табл. 9

1615736

Изобретение относится к автомати ке и вычислительнсй технике и может быть использовано в качестве поиско ного устройства информации на ленточных носителях (микрофильмах, магнит5 ных и перфолентах и пр.) .

Цель изобретения — повышение на: дежности устройства.

На фиг. 1 приведена структура уст- 10 ройства; на фиг. 2 — 4 — схемы блока управления приводом, блока перемеще,ния и датчика перемещения для случая ,оптического носителя информации (мик,рофильма соответственно; на фиг. 5 - 15 график изменения сигнала с .выхода цифроаналогового преобразователя на

Э фиг. 6 - временные диаграммы работы

:устройства для случаев, когда выход нои сигнал цифроаналогового преобра- 20

;зователя не достигает максимума .на

I фиг. 7 — временные диаграммы работы устройства при максимальном значении

:.сигнала цифроаналогового преобразователя. 25

В состав устройства входят блок 1 вода„ датчик 2 перемещений, ревер-, сивный счетчик 3 с суммирующим i+ и ычитающим : входами сумматов 4 с ыходами разрядов С и выходом перено- са Z блок 5 инверторов, мультиплексор 6, элемент И-НЕ 7, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 8, блок 9 управления приводом, блок 10 перемеения, элементы ИЛИ 1 1 и 12, реверсивый счетчик 13 с суммирующим 1+ и вы итающнм 1 входами и входом V паралельной записи кода 1, элементы И 14, l5, элемент И-НЕ 16 и сумматор 17.

В состав блока 9,управления привоом входит транзисторный ключ 18 и феле 19 с контактной парой 20, рабо-. тающей на переключение. В состав блока 10 перемещения входят двигатели

21 и 22, например, постоянного тока, гянущие ролики 23 и 24, соленоид 25, 1 ружина 26, прижим 27, осветитель 28, фокусирующий элемент 29, фотодиод 30, резистор 31, носитель 32 информации

< метками 33. В Ьостав датчика 2 пере иещения входят компаратор 34, одновибратор 35, инвертор 36 и элементы

И 37 и 38. Блок l ввода может быть реализован, например в виде параллельйого регистра на D-триггерах. Счетчик 3 производит подсчет импульсов в инверсном коде.

Сумматор 4 представляет собой

Обычный сумматор комбинационного типа, выход переноса которого подключен к входу переноса младшего разряда.

Знаковый разряд кода Ь подключается к источнику логической "1", а знаковый разряд кода а — к источнику логического "0" ° Источники логических

11 И 1I TT

0,и 1 реализуются подключением .. входов соответственно к положительному и отрицательному выводам ист очников питания при отрицательной логике или отрицательному и положительному вЫводам источников питания при положительной логике . При таком подключении сумматора о н осуществляет операцию суммирования кода с инверсным значением к ода Ъ счетчика 3, при этом на выходах С сумматора образуется инв ер сный код результата . Например, если состояние счетчика 3 равно — 4 (1 0 1 1 ), а состояние блока 1 ввода равно

+3 (00 1 1 ), то в результате суммир ования образуется код 1 1 1 0, чт о с оо тв ет ствуе т значению - 1 . Если состояние счетчика 3 равно -3 (1 1 00 ), состояние блока l ввода ра вно+4 (0 1 00 ), то в результате суммирования образуется код 000 1, что соответствуют значению

+ 1 ° При равенстве кодов счетчика 3 и блока 1 ввода на выходах с сумматора формируется код 1 1 1 1 . Мультиплексор

6 подключает на выходе е группу входов d при К = 0 и группу входов С при Х = 1, Таким образом, счетчик 3,, сумматор 4, блок 5 инвер тор ов и муль« типлексор б выполняют операцию е

=- а — Ь (, где е представляется в инверсном коде .

Сумматор 1 7 является сумматором комбинационного типа . В качестве двига телей 2 1 и 2 2 могут быть использ ованы двигатели постоянного тока, а в ка» честве их входов U u U --выводы обмоток независимого возбуждения . В этом случае обеспечивается пр опорциональность скорости вращения вала двигателя сигналу . U поданному на обмотки чо з буждения .

Компаратор 34, фот одиод 30 и одновибратор 35 выдают единичный импульс при совмещении метки 33, нанесенной на носитель 32 информации с оптичес- кой осью измерительной схемы, состоящей из осветителя 2 8, фокусир ующего элемента 2 9 и фотодиода 3 0 . Все счет чики переключаются при переключении

+ - + сигналов i,,i, j, j с нуля на единицу э

1615736

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход устройства еди. ничного импульса код К, поданный на

5 информационные входы устройства, переписывается на выходы а блока 1 ввода. Если при этом код а блока 1 ввода равен коду Ь- счетчика 3, то на выходах

С сумматора 4 формируется код 11... 1, а на выходе Z сумматора 4 - логическая "1", вследствие чего на выходах мультиплексора 6 формируется код

11...1, на выходе h элемента И-НЕ 7 формируется логический "0" и в счетчик 15

13 записывается код 00...0. Устройство остается в исходном состоянии, т.е. на вход двигателя 21 с выхода ЦАП 8 подается нулевое напряжение, вход двигателя 22 отключен от выхода ЦАП 8, 20 соленоид 25 выключен, и осуществляется фиксация носителя 32 информации в неподвижном положении с помощью пружины 26 и прижима 27.

В том случае, если код К не равен 25 инверсному коду Ь счетчика 3, то при подаче на вход V записывающего импульса код К переписывается на выход а блока i ввода,стройства. Сумматор

4 производит суммирование кода а с инверсным кодом b счетчика 3. Результат суммирования подается на входы мультиплексора 6 как в прямом, так и в инверсном коде, причем на выходе е мультиплексора 6 в этом случае формируется код, не равный значению 11...1

При значениях кода е 11...1 на выходе

h элемента И-FIE 7 формируется сигнал логической "1", который импульсом V записывается в младший разряд счетчика 13. Импульс V должен иметь такую длительность, чтобы при пуске устройства завершились, переходные процессы в блоке 1 ввода, сумматоре 4, блоке 5 инверторов, мультиплексоре 6, элементе И-НЕ 7 и счетчике 13. При появлении сигнала h = t íà выходе h блока 10 перемещения срабатывает соленоид 25, отводя прижим 27 от носителя 32 информации и освобождая его для движе 50 ния.

При подаче на входы ЦАП 8 кода

00 ° ..01 с выходов счетчика 13 на выходе 4 ЦАП 8 вырабатывается сигнал

ДБ, достаточный для обеспечения на55 чальной скорости Д11 носителя 32 ин) формации. В зависимости от состояния знакового разряда сумматора 4:этот сигнал в блоке 9 управления приводом с помощью контактов 20 реле 19 пере . дается либо на выход U либо на вы-

+ ход U ° В единичном состоянии знакового разряда Z контакт 11 коммутируется с выходом U блока 9 управления приводом. В нулевом состоянии знакового разряда Z контакт U коммутируется с выходом Г 1 блока 9 управления приводом.

При подаче сигнала Б начинает работать либо двигатель 21, либо двигатель 22, осуществляя перемещение носителя 32 информации с помощью роликов 23 либо 24.

При каждом попадании меток 33 носителя 32 информации на оптическую ось, составленную осветителем 28, фокусирующим элементом 29, фотодиодом

30, изменяется сопротивление фотодиода 30, а следовательно, и напряжение в точке соединения фотодиода 30 с резистором 31. Это изменение напряжения воздействует на компаратор 34, который вырабатывает сигнал, запускающий одновибратор 35, который,, в .свою очередь, вырабатывает короткий импульс, поступающий на входы элементов И 37 и 38. В зависимо"TH от направления движения носителя 32 нформации, задаваемого выходом знакового разряда

Z сумматора 4, импульс вырабатывается либо на выходе i, либо на выходе

В том случае, если а — Ь «» О, 2

1, импульсы подаются на выход i через элемент И 37, а если а — Ь > О, Z = О, импульсы подаются на выход через элемент И 38 °

При перемещении носителя 32 информации можно выделить три участка . разгон, движение с максимальной скоростью, торможение (ломаная 3, фиг. 5) либо два участка: разгон, торможение (ломаные 1 и 2, фиг. 6). Наличие двух или трех участков определяется величиной E разности (а - Ь) в начальный период при поступлении импульса V .a также количеством состояний счетчика

13. В том случае, если Е 2F, где F— число состояний счетчика 13, при перемещении носителя 32 информации выделяются два участка, в противном случае — три. Разгон носителя 32 информации осуществляется подсчетом импульсов с выхода элемента ИЛИ 12, подаваемых на суммирующий вход j+ счетчика l3. При этом каждый последующий код f с выхода счетчика 13 на единицу пре/

1615736 ышает предыдущий, в результате чего i ч а выходе 4 ЦАП 8 напряжение ступенато возрастает. Следовательно, на ,этом участке после каждого прохожде ния кодовой метки ЗЗ под считывающим

:узлом 28 — ЗО возрастает скорость .вращения вала соответствующего двига, теля 21 или 22, а следовательно, и

1 скорость перемещения носителя 32 ин-, формации. Таким образом, осуществля ется плавный разгон носителя 32 информации.

Тбрможение носителя 32 информации .. осуществляется подсчетом импульсов с выхода элемента ИЛИ 11, подаваемых на вычитающий вход j счетчика 13. При этом каждый последующий код с выхода .счетчика 13 на единицу меньше преды дущего, в результате чего на выходе

У ЦАП 8 напряжение ступенчато падает. Следовательно, на. этом участке после каждого прохождения кодовой метки 33 носителя 32 информации под ,считывающим узлом 28-30 уменьшается скорость вращения вала соответствую щего двигателя 21 или 22, а следовательно, и скорость перемещения носителяi

32 информации. Таким образом осущест- . вляется его плавное торможение. Мак- 30 симальная скорость движенич носителя

32 информации осуществляется блокировкой прохождения импульсов на выхо ды элементов ИЛИ 11 и 12 при состоя.нии счетчика 13, равном f = 11...1.

Плавные разгон и торможение. носи

35 теля 32 информации осуществляются в устройстве следующим образом.

° *

После начала движения с выхода i или i датчика 2 перемещения начина-., 40 ют поступать на каждое прохождение кодовой метки 33 носителя 32 информа-, ции под считывающим узлом 28 - 30 импульсы, подаваемые на входы элементот

ИЛИ 11 и 12. При этом вследствие из45 менения состояний счетчика 3 после каждого импульса i+ mm i увеличи " вается на единицу код е. подаваемый с выхода мультиплексора 6 на вход сумматора 17 (см. таблицу). В началв

Щ ный момент времени после пуска устройства, в том случае, если код е меньше значения е « 11. 1.10 сигнал выхода элемента И 14 равен логическому "0", сигнал выхода элемента Й 15; также равен логическому 0, а сигнал н 55 выхода элемента И-НЕ 16 равен логической " 1". Это происходит вследствие того, что код f счетчика 13 не равен

11...1, а код сигнала д сумматора 17 не равен ни 111...10, ни 11...1. Благодаря этому импульсы х+ и i поступают на суммирующий вход j+ счетчика t3 увеличивая его состояние каждый раз на единицу, Поступление импульсов на суммирующий вход j +счетчика

13 производится либо до момента, кот да срабатывает элемент ИЛИ 14„ либо до момента, когда срабатывает элемент И 15. Длительность импульсов с выхода одновибратора 35 должна быть такова, чтобы за время нахождения выходов i и Г в единичном состоянии успевали завершиться переходные процессы в счетчике 3, сумматоре 4, блоке 6 инверторов, мультиплексоре 6, сумматоре 17 и злемен "e И 15.

Элемент И 15 переключается в единичное состояние на выходах сумматора 17, равных g = I1...10 или g =

11...1. Элемент И 14 переключается в единичное состояние при достижении кода i счетчика 13 максимального значения, равного К = 11...1. При этом сигнал U с выхода ЦДП 8 достигает максимального значения. При равенстве кода f счетчика 13 коду е с выхода мультиплексора 6 на выходе сумматора

17 появляется код g = 11...":..,,элемент

И-НЕ 16 переключается в состояние логического "0" и разрешается прохожрение импульсов х+ и с выходов датчика 2 перемещения на вычитающий вход j счетчика 13. Начиная с этого момента, счетчик 13 и счетчик 3 ра6отают в таком режиме, что на выходах

g сумматора 17 формируются логические

"1". В течение этого времени код f. счетчика 13 уменьшается при каждом прохождении метки 33 носителя 32 чеpcs узел 28-30 считывания на единицу.

При этом уменьшается напряжение с вы- хода IQGI 8 подаваемое на один из двигателей 21 или 22, и осуществляется плавное замедление скорости вращения ролика 23 или 24.

При равенстве кода а блока 1 ввода и инверсного кода b с"четчика 3 на. выходах е мультиплексора 6 формируется код е = 11...1, в результате чего элемент И-НЕ 7 переключается в состояние логического "0", выключается соленоид 25 и осуществляется фиксация носителя 32 с помощью прижима 27, пе. ремещаемого пруммной 26. Движение ( ноителя прекращается, а следователь1615736

)0 но, прекращается поступление сигналов

i+ и i с выхода датчика 2 перемеще-; ния, и устройство останавливается.

После этого может быть проведен нов5 торнык пуск устройства.

Использование предложенного устройства в информационно-поисковых системах позволяет исключить потери информации при поиске за счет уменьше-1 ния износа носителя, что в целом повышает надежность функционирования информациснно-поисковых систем.

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я-1

Устройство для поиска информации на ленточном носителе, содержащее первый сумматор, первый реверсивный счетчик, датчик перемещения, мультиплексор, блок инверторов, первый элемент И-НЕ, блок перемещения, блок управления приводом, цифроаналоговый преобразователь и блок ввода, информационный и управляющий входы которого являются входом искомой позиции и 25 входом запуска устройства соответственно, а выходы подключены к входам группы первого сумматора, входы второй группы которого соединены с выхо« дами первого реверсивного счетчика, входы сложения и вычитания которого подключены к соответствующим выходам датчика перемещений, выходы разрядов первого сумматора подключены к входам первой группы мультиплексора непосредственно, а к входам второй группы мультиплексора через блок инверторов, выход переноса первого сумматора подключен к входу управления направления движением блока управления приводом и к управляющему входу мультиплексора, выходы которого соединены с входами первого элемента И вЂ” НЕ, выход которого подключен к входу управления при-. жимом носителя блока перемещения, входы "Вперед" и "Назад" которого подключены к соответствующим выходам блока управления приводом, вход задания скорости движения которого подключен.: к выходу цифроаналогового преобразователя, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе, в него введены два элемента ИЛИ, второй реверсивный счетчик, два элемента И, второй сумматор и второй элемент И—

HE выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй и третий входы которого соединены с выходаж. датчика перемещений и с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом первого элемента И и первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом младшего разряда второго сумматора, выходы старших разрядов которого соединены с входами первого элемента И, входы первой группы второго сумматора соединены с выходами мультиплексора, а входы млагших разрядов второй группы - с выходами разрядов второго. реверсивного счетчика, входами цифроаналогового преобразователя и входами второго элемента И, выход которот о соединен с четвертым входом второго элемента ИЛ1, выход которого соединен с входом сложения второго реверсивного счетчика, вход вычитания которого соединен с выходом перв- элемента

ИЛИ, вход логического " . устройства соединен с информационными входами старших разрядов второго реверсивного счетчика, информационный вход младшего разряда которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, а вход записи — с входом запуска устройства, входы старших разрядов второй группы вторбго сумматора. соединены с входом логического "0" устройства.

161 5736

И е f 8

»10

1111

v001 001 . 0010 010

001 М 011

0100 100

0101 100

0110»U

0111»1

1000 111

110 001

101 001

110 001

100 001

101 010

110 001

1λ ОО1

1100 010

1101 010

1110 001

1010 001

1011 010

11ОУ. 011

11И1 010

1110 v01

1001 001

1010 010

1011 011 I 100 011

1101 010

» 10 001

111

- 110

111

101

»1

111

110U

1I10

11I1

1»1

1011

1101

1111

1I11

1111

10»

1»0

11»

1I»

1111

1001

101:

»00 .

1101

1»0

0001

0010 .

00 I 1

0101

0»)

1001

1011

»00

1101

1110

101

01 I

P "I0

001

0о1

0»

101

»и

111

111

111.

101

011

001

1»1, . 11».

1111

1111

»11

1 1 11

0001

0011

01U1

ОI » .0001

1011

»О1, 1»О

1»1

1111

1»1

1111

1»1:

1111

11»

1б15736

1615736

+ф

4М

2М

Ф

Составитель П. Чистобородов

Редактор А. Козориз Техред Л.Сердюкова Корректор А. Осауленко

Заказ 3989 Тираж 571 Подписное

BflHHGH 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