Устройство записи-воспроизведения многоканальной цифровой информации на магнитный носитель

 

Использование: точная магнитная запись цифровой информации, а также смежная с ней отрасль народного хозяйства - приборостроение. Устройство позволило повысить помехоустойчивость за счет улучшения свойств синхронизации каждого канала . Устройство содержит аппарат для записи и воспроизведения, п информационных каналов, каждый из которых содержит датчик, два ОЗУ, дешифратор, триггер и элемент ИЛИ, коммутатор, содержащий генератор , три триггера, шесть элементов И, два счетчика, три элемента ИЛИ, дешифратор , два регистра, блок дешифраторов, блок 36 формирователей и блок регистров, делитель , формирователь, элемент задержки, триггер. В воспроизводящей части устройство содержит формирователь 38, триггер, п информационных каналов, каждый из которых состоит из трех регистров, двух ОЗУ, двух элементов И и двух элементов ИЛИ, декоммутатор, состоящий из п каналов, первый из которых содержит п дешифраторов, элементы НЕ и И, а каждый последующий - на один дешифратор меньше, чем предыдущий , т.е. во втором канале - три в третьем - два. в четвертом - один, по два элемента И и по одному элементу НЕ и И Л И, Устройство позволило повысить достоверность восстановленной информации в 5-7 раз. 2 з.п. ф-лы. 4 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 11 В 20/00, 5/09

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4914259/10 (22) 25.02,91 (46) 23.11.92.Бюл. N43 (71) Научно-исследовательский институт измерительной техники (72) Л.А.Белова, В.И.Галкин, Д,С.Дубинин и

И.А.Ионов (56) Авторское свидетельство СССР

N 1507092, кл. G 11 В 5/09. 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1422241, кл. G 11 В 5/02, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ЗАПИСИ-ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНОЙ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ НА МАГНИТНЫЙ

НОСИТЕЛЬ (57) Использование: точная магнитная запись цифровой информации, а также смежная с ней отрасль народного хозяйства— приборостроение. Устройство позволило повысить помехоустойчивость за счет улучшения свойств синхронизации каждого канала. Устройство содержит аппарат для записи и воспроизведения, и информационИзобретение относится к приборостроению и может быть использовано в точной магнитной записи в цифровых накопителях на магнитной ленте.

Известно устройство для записи и воспроизведения цифровой информации, содержащее в записывающей части делитель, блок умножения частоты, по два элемента И, блока памяти, регистра, счетчика, формирователя, три элемента ИЛИ, кодер, аппарат магнитной записи. а в воспроизводящей части — декодер, делитель, три элемента И, регистр, блок памяти, блок восстановления

„,Ы2„„1777176 Аl. ных каналов, каждый из которых содержит датчик, два ОЗУ, дешифратор, триггер и элемент ИЛИ, коммутатор, содержащий генератор, три триггера, шесть элементов И, два счетчика, три элемента ИЛИ, дешифратор, два регистра, блок дешифраторов, блок

36 формирователей и блок регистров, делитель, формирователь, элемент задержки, триггер. В воспроизводящей части устрой. ство содержит формирователь 38, триггер, и информационных каналов, каждый иэ которых состоит из трех регистров, двух ОЗУ, двух элементов И и двух элементов ИЛИ, декоммутатор, состоящий из и каналов, первый из которых содержит и дешифраторов, элементы,НЕ и И, а каждый последующий— на один дешифратор меньше, чем предыдущий, т.е. во втором канале — три в третьем— два, в четвертом — один, по два элемента lfl и по одному элементу НЕ и ИЛИ. Устройство позволило повысить достоверность восстановленной информации в 5 — 7 раз. 2 з.п. ф-лы. 4 ил.. синхронизации, сдвигающий регистр, два формирователя, счетчик и блок сравнения. .Данное устройство позволяет использовать код обнаружения ошибки для синхронизации воспроизводимой информации, Однако в случае отсутствия в цифровой информационной последовательности "единиц" возникают трудности для ее восстановления при воспроизведении. Это является недостатком устройства.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству записи воспроизведения многоканальной цифро1777176

25 канала

40

soA информации на магнитный носитель является устройство. состоящее из записывающей и воспроизводящей частей.

Записывающая часть содержит делитель. распределитель импульсов, блок формирователя сигналов записи, элемент ИЛИ и и информационных каналов, каждый из которых включает в себя два элемента И, регистр, формирователь и счетчик. В воспроизводящей части устройство содержит блок формирования сигналов воспроизведения и и информационных каналов, каждый из которых состоит из регистра, двух схем сравнения, формирователя, двух счетчиков, четырех элементов И, двух ОЗУ и элемента ИЛИ.

Недостатком данного устройства является недостаточная помехозащищенность за счет того, что могут встречаться комбинации в массивах регистрируемой информации, состоящие из одних нулей.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности за счет улучшения свойств синхронизации каждого

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство записи-воспроизведения многоканальной цифровой информации на магнитный носитель, содержащее в записывающей части входные информационные шины, шину синхронизации, соеди.ненную с входом делителя, формирователь и и информационных каналов, в каждом из

- которых содержитСя счетчик, а в воспроизводящей части — и информационных каналов, каждый из которых включает регистр, первое оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), два элемента И, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, и anпарат для записи и воспроизведения, в записывающую часть введены коммутатор, элемент задержки, триггер, вход которого соединен с выходом элемента задержки, с установочными входами счетчиков и каналов и первыми входами коммутатора и аппарата для записи и воспроизведения, а в каждый канал введены два ОЗУ, дешифратор, триггер и элемент ИЛИ, выходы каждого из которых подключены к соответствующим информационным входам аппарата для записи и воспроизведения, первый и второй входы соединены с выходами ОЗУ, выходы триггеров подключены к информационной группе входов коммутатора, первые входы соединены с выходами дешифратора, а вторые входы триггеров каждого канала связаны между собой, с вторым входом коммутатора, с выходам формирователя и входом элемента задержки, входы дешифраторов соединены с соответствующими выходами счетчиков, входные информационные шины подключены к первым входам ОЗУ и счетчика своих каналов, шина синхронизации.связана с вторыми входами ОЗУ всех каналов, вторым входом аппарата для записи и воспроизведения и третьим входом коммутатора, при этом первый выход триггера подключен к управляющим входам первых ОЗУ всех каналов, а второй выход — к управляющим входам вторых ОЗУ, выход делителя связан с входом формирователя, первый выход коммутатора соединен с дополнительным информационным входом аппарата для записи и воспроизведения, а остальные выходы соединены с третьими входами элементов ИЛИ соответствующих каналов, в воспроизводящую часть введены формирователь, триггер, декоммутатор, а в каждый канал — второе ОЗУ, второй и третий регистры и второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами ОЗУ, а выходы-с соответствующими информационными входами декоммутатора, выходы первого элемента

ИЛИ каждого канала подключены к соответствующим группам управляющих входов декоммутатора, первые входы первых ОЗУ всех каналов соединены между собой и подключены к первым входам второго регистра, первого элемента И своих каналов И к первому выходу триггера, первые входы вторых

ОЗУ всех каналов соединены междусобой и подключены к первым входам третьего регистра и второго элемента И своих каналов и второму выходу триггера, выход формирователя соединен с первыми входами первых регистров всех каналов, а его вход связан с входом триггера и первым выходом аппарата для записи и воспроизведения, второй выход аппарата для записи и воспроизведения подключен к вторым входам первых регистров и вторым входам обоих ОЗУ всех каналов и выходной шине синхронизации, информационные выходы аппарата для записи и воспроизведения первых (n-1) каналов подключены к третьим входам первых регистров и двух ОЗУ соответствующих каналов, информационный выход и канала аппарата для записи,и воспроизведения соединен с третьими входами двух ОЗУ своего канала, а дополнительный информационный выход связан с третьим входом

nepaoro ðåãèñòpà и канала, при этом в каждом канале выходы первого регистра соединены с соответствующими входами второго и третьего регистров, выходы второго и третьего регистров подключены к входам первого и второго элементов И, а выходы декоммутатора связаны с выходными информационными шинами.

1777176

Коммутатор содер>кит генератор, три триггера, три логических элемента ИЛИ, два счетчика, дешифратор, блок дешифрэторов, два регистра, блок регистров, мультиплексор, два ключа, четыре логических элемента

И и блок формирователей, вход которого соединен с первым выходом второго триггера, группа входов подключена к выходам блока дешифраторов, а выходы связаны с входами блока регистров, другая группа входов которого соединена с соответствующими выходами второго счетчика и соответствующими входами первого и второго регистров, первый вход блока регистров подключен к первым входам первого и второго регистров, первым входам всех триггеров, первому входу второго счетчика и второму входу коммутатора, второй вход блока регистров соединен с выходом первого логического элемента ИЛИ, первый вход которого связан с третьим входом коммутатора, а второй соединен с.выходом первого логического элемента И и первым входом первого счетчика, второй вход первого счетчика подключен к выходу второго логическаго элемента ИЛИ и втОрому входу второго триггера, выходы первого счетчика соединены с соответствующими входами дешифратора и первой группой входов мультиплексора, вторая группа входов которого связана с группой входов коммутатора, выход мультиплексора подключен к первым входам второго, третьего и четвертого логических элементов И, второй вход второго логического элемента И соединен с выхо дом первого триггера, первым входом первого логического элемента И, вторым входом второго счетчика и тактовыми входами первого и второго регистров, установочные входы которых подключены соответственно к управляющим входам первого и второго ключей и выходам третьего и четвертого логических элементов И. выходы первого и второго регистров соединены с информационными входами первого и второго ключей соответственно, выходы котЪрых подключены к входам третьего логического элемента ИЛИ, выходы третьего логического элемента ИЛИ соединены с входами блока дешифраторов, выход генератора подключен к второму входу первого триггера, второй вход первого логического элемента И соединен с вторым выходам второго триггера; выход дешифратора связан с первым входом второго логического элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым входом коммутатора. и ри этом выход второго логического элемента И подключен к счетному входу третьего триггера, выходы которого соединены с вторыми входами третьего и четвертого логических элементов И соответственно, а выходы блока регистров связаны с соответствующими выходами коммутатора.

5 Декоммутатор состоит из и каналов, первый из которых включает в себя и дешифраторов, элементы HE и И, э каждый последующий канал содержит на один дешифратор меньше, чем в предыдущем кана10 ле, по два элемента И и па одному элементу

НЕ и ИЛИ, при этом информационные входы декоммутатора соединены с первыми входами первых элементов И своих каналов, вторые входы которых подключены к выхо15 дам элементов НЕ, а выходы связаны с выходами декоммутатора, первая группа управляющих входов декоммутатора подключена к соответствующим входам и дешифраторов первого канала, остальные

20 группы управляющих входов через вторые элементы И соединены с входами дешифраторов своих каналов, при этом выходы первых дешифраторов всех каналов подключены к входам элемента ИЛИ и кана25 ла, выходы вторых дешифратаров — к входам элемента ИЛИ (n-10 канала и т.д., выход последнего дешифратора первого канала соединен с входом элемента НЕ своего канала и одним из входов второго элемента И

30 последующего канала, а выход элемента .

ИЛИ каждого канала (кроме первого) подключен к входу элемента НЕ своего канала и одному из входов второго элемента И последующего канала.

35 На фиг.1.1 — 1.2 приведена функциональная схема устройства записи-воспроизведе- . ния цифровой информации на магнитный носитель: на фиг.2 — 4 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

40 Устройство содержит аппарат для записи и воспроизведения 1, и информационных каналов 2, s каждом из которых содержится счетчик 3, два оперативных запоминающих устройства (ОЗУ) 4 и 5, причем

45 входы счетчика 3, ОЗУ 4 и 5 псдключечы к соответствующим входным информационным шинам 6 своих каналов, выходы счетчика 3 соединены с входами дешифратора 7, подключенного к триггеру 8, и элемент ИЛИ

50 9, выходы каждого из которых подключены к соответствующим информационным входам аппарата для записи и воспроизведения 1, первый и второй входы саед нены с выходами ОЗУ 4 и 5, а выходы триггеров 8

55 подключены к информационной группе вхпдов коммутатора 10. Устройство содер>кит также шину синхронизации 1, соединенную с вторыми входами ОЗУ 4 и 5 всех информационных каналов 2. вторым входом аппарата для записи и воспроизведения 1. третьил

1777176 входом коммутатора 10 и с входом делителя 12, подключенного к формирователю 13, к выходу которого подсоединены вторые входы триггеров 8 каждого информационного канала 2, второй вход коммутатора 10 и вход элемента задержки 14, а выход элемента задержки 14 связан с входом триггера 15, с установочными входами счетчиков 3 и информационных каналов 2 и с первыми входами коммутатора 10 и аппарата для записи и воспроизведения 1. Коммутатор 10 содержит генератор 16, последовательно соединенный с триггером 17, с логическим элементом И 18, со счетчиком 19, выходом связанным с дешифратором 20 и через логический элемент ИЛИ 21 — с триггером 22.

Сигнал с выхода логического элемента И 18 поступает на вход логического элемента

ИЛИ 23. Коммутатор 10 содержит также мультиплексор.24, информационные входы которого связаны с выходами триггеров 8 каждого канала, а адресные входы — с выходами счетчика 19. счетчик 25, входы которого соответственно соединены с выходом формирователя 13, с обнуляющими входами регистров 26 и 27, триггера 28 и с выходом триггера, с тактовыми входами регистров 26 и 27, при этом информационные входы регистров 26 и 27 связаны с выходами счетчика 25, а выходы их — соответственно с ключами 29 и 30. выполненными, например, на логических элементах И, на управляющие входы которых приходит сигнал с мультиплексора 24 через логический элемент 31, триггер 28 и логические элементы И 3? и 33, которые через логический элемент ИЛИ 34 подключены к блоку дешифраторов 35, состоящему из (и+1) дешифраторов. Коммутатор 10 содержит также блок формирователей 36, определяющий режимы записи или сдвига блока регистров 37, состоящий из (n+1) регистров, на входы которых приходит информационный сигнал с выхода счетчика 25, а управляющие сигналы — c триггера ?2 и блока дешифраторов 35, а выходы блока регистров 37 подключены соответственно к третьему входу логических элементов ИЛИ 9 своего информационного канала 2, при этом выход регистра дополнительного канала связан с дополнительным информационным входом аппарата для записи и воспроизведения 1.

В воспроизводящей части устройство содержит формирователь 38, входом связанный с триггером 39 и с первым выходом аппарата для записи и воспроизведения-1, а выходом подключенный к первым входам регистров 40 и к каждому из и информационных каналов 41, Каждый информационный канал содержит первый регистр 40, 10

Информационные выходы аппарата для записи и воспроизведения 1 первых(п-1) кана20.лов подключены к третьим входам первых

55 выходами подключенный к второму 42 и третьему 43 регистрам, которые соответственно через логические элементы И 44 и 45 подключены к входам логического элемента

И 46. Управляющие сигналы с выходов триггера 39 соответственно поступают на управляющие входы регистров 42 и 43,логических элементов И 44 и 45 и ОЗУ47 и 48, с выходов которых сигнал через логический элемент

ИЛ И 49 поступает на соответствующий своему каналу логический элемент И (50 — для первого канала, 51 — для второго канала, 52 — для третьего канала и т.д., 53 — для и канала, где и = 4), которые входят в состав декоммутатора 54, а через них — на соответствующую каждому каналу выходную информационную шину 55-58. регистров 40 и двух ОЗУ 47 и 48 соответствующих каналов, информационный выход и канала аппарата для записи и воспроизведения соединен с третьими входами двух

ОЗУ 47 и 48 своего канала, а дополнительный выход связан с третьим входом первого регистра 40 и канала. В состав декоммутатора входят также последовательно соединенные многовходовый и логический элемент И 59 (выполненный, например, на микросхемах 530 ЛА9), дешифраторы 60-62 (выполненные, например, на микросхемах

533 ЛАЗ) и логические элементы ИЛИ 63 и

НЕ 64; последовательно соединенные мно" гавходовый логический элемент И 65, дешифраторы 66 и 67 и логические элементы

ИЛИ 68 и НЕ 69, последовательно соединенные многовходовый логический элемент И

70, дешифратор 71 и логические элементы

ИЛИ 72 и!-IE 73 и последовательно соединенные дешифраторы 74-77 и логический элемент HE 78.

Устройство работает следующим образом.

Допустим, что импульсные последовательности каждого канала содержат по три слова, т.е. m = 3, восьмиразрядного кода.

Количество каналов примем, например,равным 4, т.е. n =-4.

Синхросигнал (см. фиг.2,1,б) с шины синхронизации 11 поступает нэ вход делителя 12 на восемь (например, микросхемы

533 ИЕ7; 533 ЛАЗ), где формируется маркер в конце каждого слова через восемь тактов

СИ (период повторения его обозначим через

T») (см, фиг.2.1.в), который поступает на формирователь 13 (например, микросхему

533 АГЗ), а с него сформированный по заднему фронту короткий импульс записи (фиг,2,1,г) поступает на элемент задержки

1777176

10 входы ОЗУ 4 и 5, выполненные, например, 35 по а.с. СССР N 1179362, кл. G 06 F 13/16.

Также на входы "Выбора режима" ОЗУ 4 и 5 приходят импульсы подсвета с выходов триггера 15, причем на вход ОЗУ 4 приходят импульсы подсвета с прямого выхода триг- 40 гера 15 (см. фиг.2.1,е), а на вход ОЗУ 5 — с инверсного выхода триггера 15 (см. фиг.2.1,ж). Это обусловлено тем, что одно

ОЗУ работает в режиме записи, а другое — a режиме считывания попеременно в течение 45 каждого T «.. Для работы ОЗУ 4 и 5 на их входы также поступают импульсы синхронизации с шины синхронизации 11. Считывание, задержанной на период Тан входной информации в последовательном коде из 50

ОЗУ 4 или 5 осуществляется через логический элемент ИЛИ 9, выходной сигнал которого представлен на фиг.2,1,к, без учета сигнала, приходящего с выхода коммутатора 10, Коммутатор 10 работает следующим 55 образом. С известного генератора 16 сигнал поступает на С-вход триггера 17, на обнуляющий вход которого поступает сигнал с формирователя 13. Выходной сигнал с триггера

17 через логический элемент И 18 подается

14, где он задерживается на величину длительности импульса и этот импульс обнуления (фиг.2.1,д) приходит на вход триггера 15 (например, микросхему 533 ТМ2), инверсный выход которого соединен с его О-входом.

Для анализа информации на отсутствие единиц в словах по всем и каналам предусмотрено и информационных каналов 2 в записывающей части устройства. Рассмотрим работу одного информационного канала, так как остальные работают аналогично.

Входная информация (см. фиг.2.1,а) поступает на С-вход счетчика 3, выполненного, например, на микросхеме 533 ИЕ7, с которого приходит на входы дешифратора 7, выполненного,например, на микросхеме 533

ЛАЗ. Если хотя бы на одном из входов счетчика 3 появится единица. что означает, что за время анализа Т н прошел хотя бы один информационный импульс, то на выходе дешифратора 7 устанавливается высокий импеданс (cM. фиг.2.1,з). По приходу переднего фронта импульса записи с формирователя

13 (см. фиг.2.1,г) сигнал с выхода дешифратора 7 перепишется в триггер. 8 (см. фиг,2.1,и), Импульсы обнуления с выхода элемента задержки 14 (см. фиг.2.1,д), период следования которых равен времени анализа Та><, приходят следом за импульсом записи и обнуляют счетчик 3, подготавливая его к работе. Одновременно с приходом на вход С-счетчика 3 входная информация одновременно поступает на информационные

30 на счетный вход С счетчика 19 (выполненного. например, на микросхеме 533 ИЕ15) (см. фиг.2.1,л). На выходе счетчика 19 формируются адреса опроса (п-<-1), т,е. в заданном случае 5 (и = 4) (см; фиг.1,1,м), за время Та«.

Эту функцию выполняют дешифратор 20, логический элемент ИЛИ 21, триггер 22 и логический элемент И 18 следующим образом. С выхода счетчика 19 (и-<-1) код (в дан. ном случае 5) приходит на дешифратор 20, на выходе которого появляется 1", которая через логический элемент ИЛИ 21 приходит на Р-вход счет .ика 19, обнуляя его, а поступая на триггер 22, перебрасывает его в "0" (см. фиг.2.1,н), что закрывает счетный вход счетчика 19 через логический элемент И 18 до прихода импульсов обнуления (см. фиг.2.1,д), которые поступают в начале следующего периода Т,„и перебрасывают триггер 22 в единичное состояние, тем самым открывая счетный вход счетчика 19 и т.д. Одновременно сигнал с выхода логического элемента И 18 подается на вход логического элемента И 23, на другой вход которого поступает сигнал синхронизации (см. фиг.2,1,б). Выходной сигнал с логического элемента И 23 представлен на фиг.2.1,п.

Сигнал с выходов триггеров 8 каждого информационного канала (см, фиг.2,1,и) приходит на.информационные входы мультиплексора 24 (например, микросхему 533

КП15) и коммутатора 10. Данный сигнал свидетельствует о том, что имеются или отсутствуют единицы в анализируемом слове (если имеются, то выходной сигнал с триггера 8 — "1", отсутствуют — "0"). (и+1) вход мультиплексора 24 является входом дополнительного канала и заземлен. Мультиплексор 24 последовательно опрашивает все (n+1) каналы, выходной сигнал его см. фиг,2.2,р, (масштаб эпюр увеличен для наглядности за счет увеличения масштаба периода Т ). Опросность осуществляется сменой адресов (см. фиг.2.2,м), подаваемых на адресные входы л<ультиплексора 24 с входов.счетчика 19. Синфазно с частотой смены адресов мультиплексора 24 на С-вход счетчика 25, выполненного, например, на микросхеме 533 ИЕ15, подается сигнал с триггера

17 (см. фиг.2.2,л). На вход Š— запись счетчи,ка 25 подается сигнал с выхода формирователя 13, который записывает в счетчик "1".

Это означает, что при опросе мультиплексором 24 первого канала на выходах счетчика25 устанавливается код 0001, при опросе второго канала — 0010 и т.д. (см, фиг.2.2,с).

Параллельный код с выходов счетчика 24 поступает на информационные входы регистров 26 и 27 (наприл,со, на л;икросхемь<

1777176

155 ИР13). Сигнал с выхода мультилексора

24 через логический элемент И 31 (см. фиг.2.2,т), на вход которого также поступает сигнал с триггера 17, приходит на С-вход триггера 28 (например, микросхему 530

ТМ2), с выходов которого (см. фиг.2.2,у) сигналы через логические элементы И 32 и ЗЗ соответственно поступают на входы S1, $0 регистров 26 и 27 (см. фиг.2.2, х,ч), при этом на другие входы логических элементов И 32 и 33 подается сигнал с мультиплексора 24 (см. фиг.2,2,р), Регистры 26 и 27 работают следующим образом.

В начальный момент времени коммутатор 10 обнуляется импульсами, приходящими с формирователя 13 (см. фиг.2,1,г), поступающими на обнуляющие входы Р регистров 26 и 27, триггера 28 и блока регистров 37. Как только на выходе мультиплексора 24 появится первая "1", что говорит о том, что в анализируемом слове данного канала нет единиц, с выходов регистра 26 считывается информация, записанная в данный регистр. Так как он был обнулен, то будет считываться код

00000000, который поступает через ключ 29 и/или 34 на входы блока дешифраторов 35, выполненного, например, на микросхемах

533 ЛАЗ, в котором срабатывает дешифратор. соответствующий дополнительному каналу. На выходе его появляется "1", которая подается на выходы S1 и SO выбора режима регистра, соответствующего дополнительному каналу блока регистров 37, выполненному, например, на микросхемах 155 ИР13, через блок формирователей 36, т.е. данный регистр переводится в режим записи. Одновременно на информационные входы блока регистров 37 поступает код со счетчика 25, соответствующий номеру своего канала, s слове которого отсутствуют единицы. Для нормальной работы блока регистров 37 предназначен блок формирователей 36. На его входы поступают сигналы с выхода триггера 22 (GM, фиг,2.1,H), а также сигнал с Bbl ходов блока дешифраторов 35. Принцип работы этого формирователя заключается в том, что за все время опроса мультиплексора с 1 по (и+1) канал блок регистров 37 находится в режиме "Записи", а остальное время — в режиме "Сдвига". На тактовый вход С блока регистров 37 подается сигнал с выхода логического элемента ИЛИ 23 (см, фиг,2.1,n).

Одновременно со считыванием информации из регистра 26 в регистр 27 запишется код канала, в слове которого отсутствуют единицы. При обнаружении следующего канала, в слове которого отсутствуют единицы, на выходе мультиплексора 24 появится импульс, который перекинет триггер 28 в противоположное состояние и считывание записанной информации будет уже из реги5 стра 27, а запись будет производиться в регистр 26, работа остальных элементов схемы останется без изменения. В результате чего код первого обнаруженного канала, в слове которого отсутствуют единицы, 10 запишется в регистр дополнительного канала блока регистров 37, в номер последующего канала, в анализируемых словах которого также не окажется единиц, запишется в регистр предыдущего канала блока регистров

15 37, где отсутствуют единицы и т.д. Код дополнительного канала записывается в регистр последнего канала, в слове которого отсутствуют единицы.

После того, как мультиплексором 24 бу20 дут опрошены все (и+1) каналов, регистры блока регистров 37 будут переведены в режим "Сдвига" путем подачи на входы S1, SO

"Выбора режима" соответствующих потенциалов. С приходом на вход С регистров

25 блока регистров 37 тактовых импульсов с выхода логического элемента ИЛИ 23 (см. фиг.2.1,п) записанная информация по всем и каналам (в данном случае n = 4) одновременно в последовательном коде будет пода30 ваться на третий вход логических элементов

ИЛИ 9 своего канала, где будет суммироваться с входной информацией (см. фиг.2.1,к).

Для наглядности условно зададим; и =

35 4, в каждом канале три восьмирэзрядных слова, период повторения слов Та>. На фиг,Ç,а показан входной информационный сигнал по первому каналу, в первом и третьем словах которого имеются единицы, а во

40 втором они отсутствуют, На фиг.З,б, в, г представлены информационные сигналы для второго, третьего и четвертого каналов, На фиг,З,д, е, ж, з показаны выходы с логических элементов ИЛИ 9 для первого, 45 второго, третьего и четвертого каналов соответственно, а на фиг.З,и показан выход с регистра дополнительного канала блока регистров 37. Таким образом информация на выходе логических элементов ИЛИ 9 каждо50 го из и каналов и информация по дополнительному каналу. на выходе регистра дополнительного канала блока регистров 37 сдвинута на Т н относительно входной информации, 55 Рассмотрим первые слова всех четырех каналов. В словах первого и третьего каналов имеются "1" (см. фиг.3,а,в). Следовательно, она проходит на выход со сдвигом на Тан (см. фиг.Ç,д,ж) (информация показана в коде

БВ Н).

177717б

Во втором канале в первом слове отсут- Входной информационный сигнал поствуют единицы. Следовательно, в первом ступает на информационный вход регистра слове дополнительного канала запишется 30своегоканала41(например,намикросхекод второго канала "два" (см. фиг.З,и) и тоже му 533 ИР8), на обнуляющий вход которого со сдвигом на Т н, т.е. номер первого обна- 5 поступает сигнал с выхода формирователя руженного канала, в слове которого отсутст- 38 (см. фиг.2.3,ш), а на тактовый вход постувуют единицы. В слове второго канала (см. пает "СИ" с выхода АЗВ (см. фиг.2,1,б, 2.3,б). фиг.З,е) запишется номер четвертого канала Регистр 40. преобразовывает восьми-.

"четыре" (т.е. следующего канала, где отсут- разрядный последовательный код в паралствуют единицы), а в слове четвертого кана- 10 пел ьный восьмиразрядный код. ла (см. фиг.3,3) запишется код Параллельный восьмиразрядный код постудополнительного канала, т.е. пять(т.к. в пер- пает на информационные входы регистров вом слове четвертого канала нет единиц и 42 и 43 (например, на микросхемы 533 оно является последним). ИР27), которые находятся в режиме записи.

Рассмотрим второе слово каждого из 15 На тактовый вход регистра 42 подается сигинформационных каналов. нал с прямого выхода триггера 39 (см.

В словах второго и третьего каналов фиг.2.3,щ), а на тактовый вход регистра 43 имеются единицы (см. фиг.Ç,б,в). Следова- подается сигнал с инверсного выхода тригтельно, информация по этим каналам про- гера39(см,фиг.2.3,э),причемданныесигнаходит на выход со сдвигом на Т (см. 20. лы опережают импульсы обнуления на фиг,З,е,ж) (в коде БВН); В слове дополни- величину длительности импульса, выраба= тельного канала (см. фиг.З,и) запишется код тываемого на выходе формирователя импервого канала, т.е. "единица", в слове вто- пульсов 13. Запись в данные регистры 42 и рого канала — код четвертого канала "четы- 43 производится по переднему фронту имре", а в слове четвертого канала(см. фиг.4,з) 25 пульсов, поступающих натактовый вход, позапишется код дополнительного канала этому информация сначала перепишется из

"пять". регистра 40 в один из регистров 42 или 43, Рассмотрим третье слово каждого из а затем происходит обнуление регистра 40, информационных каналов. причем запись информации на регистры 42

В словах первого, второго и четвертого 30 и 43 будет производиться в противофазе каналов имеются единицы (см. фиг.З,а,б,г), через период Тая. Сигнал с выходов регистИнформация по этим каналам проходит на ров42и43поступаетналогическиеэлеменвыход со сдвигом на Т (см. фиг.З,д,е,з) (в ты И 44 и 45, при этом управляющий сигнал коде БВН). Всловедополнительногоканала на логический элемент И 44 поступает с (см. фиг.Ç,и) запишется код третьего канала 35 прямого выхода триггера 39 (см. фиг.2,3,щ), "три", а всловетретьего канала — коддопол- а на элемент И 45 — С инверсного выхода нительного канала "пять". (фиг.2.3,э). Следовательно, записанная инДалее вся информация с выходов логи- формация в регистр 42 будет проходить чеческих элементов ИЛИ 9 каждого канала рез логический элемент И 44 весь период пишется на магнитную ленту аппарата для 40 Т», весь следующий период Тан будет прозаписи и воспроизведения 1 (АЭВ) по своим ходить информация, записанная в регистр дорожкам. Информация по дополнительно- 43, и т.д. му каналу записывается по своей дорожке с Сигнал с выходов 44 и 45 поступает на выхода регистра дополнительного канала логический элемент ИЛИ 46 (например, на блока регистров 37. Также записываются по 45 микроСхему 533 ЛЛ1). с выходов к .торого в своим дорожкам СИ и маркер, параллельном восьмиразрядном коде он В воспроизводящей части устройства поступает на вход декоммутатора. сигнал с выхода АЗ В ("маркер") (см. Для задержки информации по и инфорфиг,2,1,г, 2.3,д) поступает на вход триггера мационным канала на время периода Т н

39 (например, микросхему 530 TM2), сигна- 50 использована цепочка задержки, состоящая лы с выхода его представлены на из запоминающих устройств ОЗУ 47 и 48 и фиг,2.3,щ,з,и поступают на входе формиро- . логического элемента ИЛИ 49, вь полненнователя 38 (например, на микросхему 533 . го, например, на микросхеме 533 ЛЛ1.

АГЗ), где формируется по заднему фронту Рассмотрим работу одного из информавходного сигнала короткий импульс (см. 55 ционных каналов, фиг.2.3.ш). Информация поступает на информациДля анализа входного информационно- онные входы ОЗУ 47 и 48, на входы "Выбора го сигнала с последующей его декоммута- режима" которых приходят импульсы подцией предназначены и информационных света (см. фиг,2.3,щ.э), с выходов триггера каналов 41, 39. Причем на вход "Выбора режима" ОЗУ

1777176

47 приходит сигнал с прямого выхода триггера 39 (см, фиг.2.3,щ), а на вход "Выбора режима" ОЗУ 48 — сигнал с инверсного выхода триггера 39 (см. фиг.2.3,э). Это обусловлено тем, что одно ОЗУ работает в режиме записи, а другое — в режиме считывания попеременно в течение Тан. Для нормал ьной работы ОЗУ47 и 48 на их входы подаются импульсы синхронизации.

Считывание задержанной на период Т» входной информации в последовательном коде из ОЗУ 47 и 48 осуществляется через логический элемент ИЛИ 49, с выхода которого она поступает на вход декоммутатора

54.

На все (п-1) информационные каналы входные информационные сигналы приходят одновременно,на вход первого информационного канала приходит информация первого канала, на вход второго информационного канала приходит информация второго канала и т.д„включая (и-1) канал, п канал в этом смысле имеет некоторые отличия, на его входы приходит одновременно информация по и каналу на информационные входы ОЗУ 47 и 48 и дополнительному (и+1) каналу на информационный вход регистра 40. С выхода и информационного канала информация также поступает на вход . декоммутэтора 54.

Декоммутатор работает следующим образом, Дешифраторы 60, 66, 71 и 74 срабатывают при поступлении на их входы кода четвертого канала (число 4).

Дешифраторы.61, 67 и 75 срабатывают при поступлении на их входы кода третьего канала (число 3).

Дешифраторы 62 и 67 срабатывают при поступлении на их входы кода второго канала {число 2), Дешифратор 77 срабатывает при поступлении на его входы кода первого канала (число 1).

Сигнал с выхода элемента ИЛИ 46 и информационного канала в виде параллельного кода одновременно. поступает на входы дешифраторов 74 — 77. Допустим, что в слове дополнительного канала записан код второго канала (число 2), что говорит о том, "что в слове второго канала отсутствуют единицы. Тогда срабатывает дешифратор второго канала 76, на его выходе появится единица, которая, пройдя через элемент

ИЛИ 63, попадает на вход элемента И 65, открывает его. Одновременно с выхода элемента ИЛИ 63 через инвертор 64 сигнал (логический "0") попадает на вход элемента

И 51 и закрывает его. Тем самым информация по второму каналу не проходит на выход.

Элемент И 65, открываясь, пропускает через себя параллельный код, записанный

5 no второму каналу. Данная информация одновременно поступает на дешифраторы 66 и 67. Допустим, что в слове второго канала записан код четвертого канала ("четыре"). что говорит о том, что в слове четвертого канала отсутствуют единицы. Тогда сраба10 тывает дешифратор четвертого канала 66, на выходе которого появится единица, которая, пройдя через элемент ИЛИ 72 и инвертор 73, закрывает логический элемент И 53, тем самым информация по четвертому каналу не проходит нэ выход. Логические элементы И 50 и 52 открыты и через них информация проходит на .выход, при этом на третьи входы логических элементов И

50-53 подается синхросигнал, воспроизво20 димый АЗ В. Тем самым осуществляется декоммутация записанной информации по всем и каналам, На фиг,4 приведены воспроизведенные по (и+1) каналам, в данном случае п = 4, т.е. по пяти каналам сигналы. Для первого канала см. фиг.4.6, для второго, третьего, четвер25 того и дополнительного каналов соответственно 4,в,г,д,е. На фиг,4,а пред30 ставлены воспроизведенные синхроимпульсы. На фиг.4 условно показано, что в каждом канале содер>кится по три восьмиразрядных слова с периодом следования

Т,н. Информация по всем и каналам на вы35 ходе устройства сдвинута относительно входной на Т н. Воспроизведенные с АЗВ сигналы представлены в виде кода БВН (см. фиг.4,б,в,г,д,е). Рассмотрим первое слово информации по всем каналам:

40 в слове дополнительного канала записан код второго канала ("два") (см. фиг.4,е), что говорит о том, что в слове второго канала отсутствуют единицы; в слове второго канала записан код чет45 вертого канала (".четыре") (см. фиг.4,в), что говорит о том, что в слове четвертого канала отсутствуют единицы; в слове четвертого канала записан код дополнительного канала ("пять") (см, 50 фиг,4,д), что говорит о том, что четвертый канал — последний; в слове которого отсутствуют единицы; в слове первого и третьего каналов записана истинная входная информация (см.

55 фиг.4б,г).

На выходе устройства восп роизведения будет только истинная информация. т.е, информация по первому и третьему каналам (см, фиг.4,ж,и), по второму и четвертому ка17

1777176 налам информационный сигнал будет отсутствовать, т.е. там будут нули (фиг.4,з.к).

Выходной кадр устройства записи-воспроизведения (см. фиг.4,ж,з,и,к) будет аналогичен входному кадру, подаваемому на . входы устройства записи-воспроизведения (см. фиг.3,а,б,в,г).

На предприятии. было проведено лабораторное макетирование и экспериментальные исследования предложенного устройства записи-воспроизведения многоканальной цифровой информации на магнитный носитель.

Полученные результаты подтвердили работоспособность устройства и показали; что по сравнению с прототипом за счет повышения помехоустойчивости и улучшения свойств самосинхронизации записываемых сигналов по каждому каналу достоверность восстановления цифровой информации воз,растает в 5-7 раз.

Формула изобретения

1. Устройство записи-воспроизведения многоканальной цифровой информации на магнитный носитель, содержащее в записывающей части входные информационные шины, шину синхронизации, соединенную с входом делителя, формирователь и и информационных каналов, в каждом из которых содержится счетчик, а в воспроизводящей части — и информационных каналов, каждый из которых включает регистр, первое оперативное запоминающее устройство, два элемента И, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, и аппарат для записи и воспроизведения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости путем улучшения свойств синхронизации каждого"канала, в записывающую часть введены коммутатор, элемент задержки, триггер, вход которого соединен с выходом элемента задержки, с установочными входами счетчиков п каналов и первыми входами коммутатора и аппарата для записи и воспроизведения, а в каждый канал введены два оперативных запоминающих устройства, дешифратор, триггер и элемент ИЛИ, выходы каждого из которых подключены к соответствующим информационным входам аппарата для записи и воспроизведения, первый и второй входы соединены с выходами оперативного запоминающего устройства, выходы триггеров подключены к информационной группе входов коммутатора, первые входы соединены с выходами дешифраторов, а вторые входы триггеров каждого канала связаны между собой, с вторым входом коммутатора, с выходом формирователя и входом элемента задержки, входы дешифраторов соединены с соответствующими выходами счетчиков, 5 входные информационные шины подключены к первым входам оперативного запоминающего устройства и счетчика своих каналов,, шина синхронизации связана с вторыми входами оперативных запоминаю10 щих устройств всех каналов, вторым входом аппарата для записи и воспроизведения и третьими входом коммутатора, при этом первый выход триггера подключен к управляющим входам первых оперативных запо15 минающих устройств всех каналов, а второй выход — к управляющим входам вторых оперативных запоминающих устройств, выход делителя связан с входом формирователя, первый выход коммутатора соединен с до20 полнительным информационным входом аппарата для записи и воспроизведения, а остальные выходы соединены с третьи ми входами элементов ИЛИ соответствующих каналов, в воспроизводящую часть введены

25 формирователь, триггер, декоммутатор, а в каждый канал — второе оперативное запоминающее устройство, второй и третий регистры и второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами оператив30 ных запоминающих устройств, а выходы — с соответствующими информационными входами декоммутатора, выходы первого элемента ИЛИ каждого канала подключены к соответствующим группам управляющих

35 входов декоммутатора, первые входы первых оперативных запоминающих устройств . всех каналов соединены между собой и подключены к первым входам второго регистра, первого элемента И своих каналов и к пер40 вому выходу триггера, первые входы вторых оперативных запоминающих устройств всех каналов соединены между собой и подключены к первым входам третьего регистра и второго элемента И своих каналов и второму

45 выходу триггера, выход формирователя соединен с первыми входами первых регистров всех каналов, а его вход связан с входом триггера и первым выходом.аппарата для записи и воспроизведения, второй выход

50 аппарата для записи и воспроизведения подключен к вторым входам первых регистров и вторым входам обоих оперативных запоминающих устройств всех каналов и выходной шине синхронизации, информа55 ционные выходы аппарата для записи и воспроизведения первых (и-1)-х каналов подключены к третьим входам первых регистров и двух оперативных запоминающих устройств соответствующих каналов, информационный выход последнего канала

1777176

20 аппарата для записи и воспроизведения соединен с третьими входами двух оперативн ых запоминающих устройств своего канала, а дополнительный информационный выход связан с третьим входом первого 5 регистра и канала, при этом в каждом канале выходы первого регистра соединены с соответствующими входами второго и третьего регистров, выходы второго и третьего регистров подключены к входам первого 10 и второго логических элементов И, а выходы декоммутатора связаны с выходными информационными шинами.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что коммутатор содержит генера- 15 тор, три триггера, три элемента ИЛИ, два счетчика, дешифратор, блок дешифраторов, два регистра, блок регистров, мультиплексор, два ключа, четыре элемента И и блок формирователей, вход которого соединен с первым выходом второго триггера, группа входов подключена к выходам блока дешифраторов, а выходы связаны с входами блока регистров. другая группа входов которого соединена с соответствующими выходами второго счетчика и соответствующими входами первого и второго регистров, первый вход блока регистров подключен к первым входам первого и второго регистров, первым входам всех триггеров, первому входу второго счетчика и второму входу коммута30 тора, второй вход блока регистров соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого связан с третьим входом коммутатора, а второй — соединен с выходом первого элемента И и первым входом пер- 35 ваго счетчика, второй вход первого счетчика подключен к выходу второго элемента ИЛИ и второму входу второго триггера, выходы первого счетчика соединены с соответствующими входами дешифратора и, первой 40 группой входов мультиплексора, .вторая группа входов которого связана с группой входов коммутатора, выход мультиплексора подключен к первым входам второго, третьего и четвертого элементов И, второй вход 45 второго элемента И соединен с выходом первого триггера, первым входом первого элемента И, вторым входом второго счетчика и тактовыми входами первого и второго регистров, установочные входы которых 50 подключены cooTBBTGTBGHHo к управляющим входам первого и второго ключей и выходам третьего и четвертого элементов И, выходы первого и второго регистров соединены с информационными входами первого и второго ключей соответственно, выходы которых подключены к входам третьего элемента ИЛИ, выходы третьего элемента ИЛИ соединены с входами блока дешифраторов, выход генератора подключен к второму входу первого триггера, второй вход первого элемента И соединен с вторым выходом второго триггера, выход дешифратора связан с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым входом коммутатора, при этом выход второго элемента И подключен к счетному входу третьего триггера, выходы которого соединены с вторыми входами третьего и четвертого элементов И соответственно, а выходы блока регистров связан с соответствующими выходами коммутатора.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что декоммутатор состоит из и каналов, первый из которых включает в себя и дешифраторов, элементы НЕ и И, а каждый последующий канал содержит на один дешифратор меньше, чем в предыдущем канале, по два элемента И и по одному элементу

НЕ и ИЛИ, при этом информационные входы декоммутатора соединены с первыми входами первых элементов И своихканалов, вторые входы которых подключены к выходам элементов НЕ, а выходы связаны с выходами декоммутатора. первая группа управляющих входов декоммутатора подключена к соответствующим входам п дешифраторов первого канала, остальные группы управляющих входов через вторые элементы И соединены с входами дешифраторов своих каналов, при этом выходы первых дешифраторов всех каналов подключены к входам элемента ИЛИ и канала, выходы вторых дешифраторов — к входам элемента ИЛИ. (n-1)-ro канала, выход последнего дешифратора первого канала соединен с входом элемента НЕ своего канала и одним из входов второго элемента И последующего канала, а выход элемента ИЛИ каждого канала, кроме первого, подключен к входу элемента НЕ своего канала и одному из входов второго элемента И последующего канала, 1777176

1777176

f ! !

I

I ! (, f i ! !!

a) з) а) 1(! (! (I I I

1 I

°

1 1

7а.к

I I

I f ° 1

I I 1 1

f ft1I

11 I (! и) о) и) I

ПО

eve(иМ

c) г)

Р)

e)

x) з) и)

) lt 1

I (1 1

1 1 ! (1

I 1 I I !

1777176! 1

1 ! (1

I I I t ! \

HMHE21ii1

I 1 I (I 1 °

1 (1

1777376

4DAO8a

8cae8o

3 с о8о

17771 7б

ПСАХ П ПСЫ ги, 6 . 3) c" ê В) 3к z) A. м3:

N42 . Ф

Редактор

Заказ 4124 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

4, 4 к. зн, col !

+к. к)

Составитель Л.Белова

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова