DE1499708A1

DE1499708A1 - Verfahren und Anordnung zur Wiedergabe magnetisch gespeicherter digitaler Informationen

Info

Publication number: DE1499708A1
Application number: DE19661499708
Authority: DE
Inventors: Santana George Robert
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1965-07-27
Filing date: 1966-07-26
Publication date: 1970-05-06
Also published as: DE1499708B2; DE1499708C3; US3382492A; GB1122342A; FR1519554A

Description

Verfahren und Anordnung zur Wiedergabe magnetisch gespeicherter digitaler Informationen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Wiedergabe magnetisch gespeicherter digitaler Informationen und auf eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Verschiedene Schreibverfahren bei der Informationsaufzeichnung auf Magnetband, Magnettrommel oder dergleichen, benutzen eine eigene Taktspur, die die exakte Wiedergabe der aufgezeichneten Datenbits' ermöglicht. In solchen Verfahren werden zusätzlich Formatsignale verwendet, die den Anfang oder das Ende eines Aufzeichnungsabschnitts kennzeichnen. Die teilweise übliche Aufnahme dieser Formatsignale in der Datensignal-Spur hat jedoch erhebliche Nachteile zur Folge. Es müssen bestimmte Bitkombinationen für die Verschlüsselung des Formatsignals bereitgestellt werden, die somit der eigentlichen Informationsspeicherung verlorengehen. Ferner wird die für die eigentlich zu speichernde Information vorhandene Speicherkapazität nicht unwesentlich reduziert.

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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art anzugeben, bei dem Formatsignale ohne wesentliche Einschränkung der für die Informationsspeicherung zur Verfugung stehenden Speieherkapazität vorhanden sind. Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach Trennung der zwischen zwei Datenbits auftretenden Taktbits von den Datenbits bei Fehlen einzelner Taktbits aus dem Taktsignal ein Steuersignal abgeleitet wird, dessen Amplitude und/oder Phase ein Naß für die Anzahl ausgefallener Taktbits enthält.

Weitere Merkmale zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Ansprüchen.

Im folgenden werden ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie Anordnungen zur Durchführung dieses Verfahrens an Hand der Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 Kurvenzüge zur Erleuterung des erfindungsgemäßen

Verfahrens,

Fig. 2 und 3 Anordnungsbeispiele zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 4 Kurvenzüge zur Erleuterung der Schaltung gemäß

Fig. 3-

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Die Doppelfrequenz-Auf zeichnung arbeitet ijn Bereich der Sättigung. Durch wenigstens eine Flußurakehrung oder Aufzeichnung eines Bits während eines Taktintervalls entsteht eine selbständige Aufzeichnungsart. Während jedes Taktintervalls ist also ein Taktbit vorhanden sowie Je nach Informationsinhalt eventuell ein Datenbit. Auf

ese Weise ist beispielsweise der eine binäre Wert durch ein einziges Bit während eines TaktintervalIs definiert, während der zweite binäre Wert durch die Anwesenheit zweier Bits während des Taktintervalls definiert ist. PUr einen sicheren Leseprozeß müssen die einzelnen Bits gut voneinander getrennt sein. Dies wird dadurch erreicht, daß zu Beginn eines jeden Taktintervalls ein Taktimpuls gesetzt wird und das Datenbit in der Mitte eines Jeden Taktintervalls erscheint. In Pig. 1 sind in Zeile (a) Doppelfrequenz-Leseimpulse gezeigt. Die Taktbits C erscheinen mit einer konstanten Frequenz am Anfang eines jeden TaktintervalIs, während die Datenbits D in der Mitte des entsprechenden TaktIntervalls auftreten. Anhand der Zeile (b) soll die Wirkung der erfindungsgemäßen Anordnung erläutert werden. Dieses Signal entspricht der Kurvenform (a) bis auf das Fehlen des dritten, vierten, fünften und sechsten Taktbits. Da beim Doppelfrequenzverfahren unbedingt das Taktbit während eines TaktIntervalls auftritt, läßt sich die Kurvenform gemäß Zeile (b) einwandfrei entschlüsseln. Durch das Fehlen der Taktbits in der Zeile (b) wird ein Formatsignal geliefert, das auf keinen Fall einer der fehlenden Bitkombinationen entspricht.

Ein erstes Ausführungsbeispiel zum Erkennen der Kurvenform gemäß Zeile (b) ist in Fig. 2 gezeigt. Diese Schaltung enthält einen abstimmbaren Oszillator 11, eine bistabile Kippschaltung 12, Und-Schaltungen 13 und 14, einen Integrator 15 sowie einen Schwellwertdetektor 16. Begrenzte Lesesignale, wie in Zeile (b) in Fig. 1 dargestellt, werden dem Eingang des abstimmbaren Oszillators 11 zugeführt. Dieser arbeitet auf der doppelten endgültig gewünschten Taktfrequenz. Gemäß Zeile (c) in Fig. 1 entsteht am Ausgang des Oszillators ein Taktsig-

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nal, das sowohl den Beginn eines Taktintervalls als auch dessen Mitte markiert. Dieses Signal wird zur Steuerung der bistabilen Kippschaltung 12 verwendet, an deren Ausgang die Signale (d) und (e) gemäß Fig. 1 erscheinen. Das Signal (d) sowie das Eingangssignal (b) werden der ersten Und-Schaltung 13 zugeführt. In der Mitte eines jeden TaktIntervalls steigt das Signal (d) an, während es am Beginn bzw. am Ende des Taktintervalls seinen Minimalwert annimmt. Auf diese Weise gelangen die Datenbits der Kurvenform (b) über die erste Und-Schaltung 1j5 auf tien Datenausgang. Ein der Kurvenform (e) entsprechendes Signal wird einem Eingang der zweiten Und-Schaltung 14 zugeführt, deren zweiter Eingang ebenfalls mit dem Eingangssignal auf Leitung (b) beaufschlagt ist. Der Ausgang der zweiten Und-Schaltung 14 liefert auf diese'Weise die Taktsignale, die in Zeile (f) in Fig. 1 dargestellt sind. Dieses Signal enthält eine Lücke zwischen dem zweiten unddem siebenten Taktintervall. Diese Lücke wird durch geeignete Vorrichtungen, beispielsweise den Integrator 15 und den Schweilwertdetektor 16, erkannt. Der Integrator 15 besteht beispielsweise aus einem Sägezahngenerator, der das Signal gemäß Kurve (f) zwischen zwei Impulsen nach der Zeit integriert und durch jeden auftretenden Impuls neu angestoßen wird. Gemäß Kurve (g) wird der Integrator 15 durch den ersten Taktimpuls der Kurve (f) angestoßen und durch den zweiten Taktimpuls gelöscht. In der folgenden Lücke kann keine Löschung stattfinden, so daß der Schwellwertdetektor 16 eine Anzeige liefert, bis der Integrator 15 durch den nächsten Taktimpuls gelöscht wird. Auf diese Weise wird ein Formatsignal durch den Ausgang des Schwellwertdetektors in Zusammenwirken mit dem Integrator geliefert. Gemäß Zeile (g) in Fig. 1 ist der ochwellwertdetektor beispielsweise so eingestellt, daß bei Fehlen zweier Taktimpulse ein Ausgangssignal entsteht. Dadurch werden Fehlanzeigen bei Ausfallen nur eines Taktimpulses vermieden.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung ist in Fig. 3 gezeigt. Sie enthält einen Verzögerer 17, eine monostabile

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Kippschaltung 18, Und-Schaltungen 19 und 21 und einen Inverter 20. •Der Verzögerer 17 kann aus einem Kondensator einer monostabilen Kippschaltung oder dergleichen bestehen, die die Eingangssignale um einen konstanten Betrag verzögern. Die monostabile Kippschaltung 18 wird durch das erste Signal der Verzögerungsschaltung eingeschaltet. Sie übergeht alle weiteren Signale, die im Bereich der Eigenschwingungen zeit liegen.

Fig. 4 zeigt in Zeile (m) ein aus Takt- und Daten-Impulsen bestehendes Signal, aus dem ein Formatsignal mit der Schaltung gemäß Fig. 3 hergeleitet werden soll. Gemäß Zeile (n), die dem Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung 18 entspricht, entsteht an dieser Stelle, ein Taktsignal, das in der Und-Schaltung 19 die Datenbits passieren läßt. Auf ähnliche Weise läßt ein Signal gemäß Zeile (o) in Fig. 4 in der Und-Schaltung 21 nur die Taktsignale passieren. Die Schwingungszeit der monostabilen Kippschaltung 18 ist so gewählt, daß sie etwas mehr als die Hälfte eines Taktintervalls beträgt. Dadurch ist der Pegel des Signals gemäß Zeile (n) während des Auftretens eines jeden Datenbits positiv. Durch entsprechende Wahl der Verzögerungszeit, des Verzögerers 17 im Hinblick auf die Schwingungszeit der monostabilen Kippschaltung 18 ist die monostabile Kippschaltung nach dem Auftreten eines jeden Datenbits gesperrt, aber wieder vor dem Auftreten des* nächsten Taktbits geöffnet. Wenn also die bistabile Kippschaltung durch ein Taktbit eingeschaltet ist, bleibt sie in dieser Stellung, bis ein Formatzeichen auftritt. Gemäß Zeile (p) erscheint also ein Taktimpuls wie üblich zu Beginn eines jeden Taktintervalls bis zum Auftreten eines Formatsignals. Zu diesem Zeitpunkt ist die Zeitspanne zwischen dem Auftreten zweier Impulse auf 3/2 Taktintervalle ausgedehnt. Gemäß Kurve (n) steigt das Signal während des Auftretens von D₂ an und fällt danach wieder ab. Normalerweise würde das Signal durch das nächste Taktbit wieder ansteigen. Das Taktbit C-, jedoch fehlt in · der Kurve gemäß Zeile (m). Zu dem Zeitpunkt, an dem der Impuls D-, erscheint, wird wiederum ein Impuls gesetzt, der die monostabile Kipp-

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Schaltung 18 beeinflußt und das Ende der ersten Lücke in dem Signal gemäß Zeile (p) zeigt. Da die monostabile Kippschaltung 18 nach dem Erscheinen des Impulses D₂ ausschalten würde, muß sie durch den nächsten Impuls der Kurve (m), in diesem Pail durch den Impuls, der normalerweise D-, entspricht, wieder eingeschaltet werden. Dieser Impuls passiert die Und-Schaltung 21 und erscheint auf dem Taktausgang. Zu diesem Zeitpunkt ist die monostabile Kippschaltung 18 mit den Datenbits der Kurve (m) synchronisiert. Ohne äußeren Eingriff würde bei Jedem nächsten Datenbit die Wiedereinstellung der monostabilen Kippschaltung 18 erfolgen. Gemäß Kurve (m) erscheint zwar ein Bit an der Stelle C^, der darauffolgende Impuls Dh fehlt jedoch. Der Impuls C₂, hat keinen Einfluß auf die Schaltung gemäß Fig. 2. Er wird lediglich hinzugefügt, um eine maximale Ausdehnung eines TaktIntervalls zu erreichen. Würde dieser Impuls fehlen, so könnte eine dritte Frequenz entstehen, die zu Fehlern in der Schaltung gemäß Fig. J führt. Die monostabile Kippschaltung 18 schaltet nach dem Auftreten von C^ ab und erst nach dem Auftreten des nächsten Impulses, in diesem Fall C₁-, wieder ein. Dieser Impuls C₁. passiert die Und-Schaltung 21 undfceigt das Ende der zweiten Lücke an. Zur gleichen Zeit wird die monostable Kippschaltung 18 wieder durch die Taktbits synchronisiert, bis das nächste Formatsignal erscheint. Die Lücken im Signal gemäß Zeile (p) können mit üblichen Schaltungen, beispielsweise denjenigen gemäß Fig. 2, erkannt werden.

Die Schaltungen gemäß den Figuren 2 und 3 benötigen eine Anfangssynchronisierung, um die Trennung der Datenbits von den Taktbits zu gewährleisten. In der Schaltung gemäß Fig. 3 muß die monostabile Kippschaltung mit den Taktbits synchronisiert werden, in der Schaltung gemäß Fig. 2 muß die geeignete Phasenlage der bistabilen Kippschaltung geeignet gewählt werden, damit die Daten- von den Takt-Bits getrennt werden können. .

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Claims

149970« Patentansprüche

1. Verfahren zur Wiedergabe magnetisch gespeicherter digitaler Informationen, dadurch gekennzeichnet, daß nach Trennung der zwischen zwei Datenbits auftretenden Taktbits von den Datenbits bei Fehlen einzelner Taktbits aus dem Taktsignal ein Steuersignal abgeleitet wird, dessen Amplitude und/oder Phase ein Maß für die Anzahl ausgefallener Taktbits enthält.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang einer bistabilen Kippschaltung (12) über einen abstimmbaren Oszillator (11) mit dem Schaltungseingang (b) verbunden ist, daß der erste Ausgang (d) der bistabilen Kippschaltung und der Schaltungseingang (b) die Eingänge einer ersten Und-Schaltung (13) bilden, daß der zweite Ausgang (e) der bistabilen Kippschaltung und der Schaltungseingang (b) mit den Eingängen einer zweiten Und-Schaltung (14) verbunden sind, an deren Ausgang die Taktsignale anfallen und daß an den Taktsignalausgang eine Integrierschaltung (15) mit einem nachgeschalteten Schwellwertdetektor (16) angeschlossen ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des abstimmbaren Oszillators (11) und der bistabilen Kippschaltung (12) ein Verzögerer (17) mit nachgeschalteter monostabiler Kippschaltung (18) vorgesehen ist, dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang (n) der ersten Und-Schaltung (19) direkt und mit dem zweiten Eingang (o) der zweiten Und-Schaltung (21) über einen Inverter verbunden ist.

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