DE1935699A1

DE1935699A1 - Verfahren und Geraet zur Datenverarbeitung

Info

Publication number: DE1935699A1
Application number: DE19691935699
Authority: DE
Inventors: Larsen Raymond Barber; Edwards Wallace Burke
Original assignee: Datel Corp
Current assignee: Datel Corp
Priority date: 1968-08-12
Filing date: 1969-07-14
Publication date: 1970-02-19
Also published as: NL6912286A; IL32719A0; US3569942A; FR2015519A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Datenverarbeitung und Datenverarbeitungsanlagen, die Magnetspeicher verwenden.

Gemäß der Erfindung ist eine Datenverarbeitungsanlage zur Aufzeichnung und Wiedergabe binärer Daten-Bits von einer magnetischen Speichervorrichtung vorgesehen, die folgende Bauelemente enthält: Eingabevorrichtungen, die entsprechend jedem Bit auf der Speichervorrichtung- eine diskrete Aufzeichnung vornehmen, die je nach dem binären Wert des Bits einen der beiden diskreten Energieniveaus aufweist; Lesevorrichtungen, die gemäß jedem diskreten Energiewert einen bipolaren Puls erzeugen, und Decodiervorrichtungen, die auf

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Patentanwälte Dipl.-lng. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

die bipolaren Pulse ansprechen und die diesen bipolaren Pulsen zugeordneten ursprünglichen. Bits reproduzieren.

Gemäß der Erfindung ist weiterhin eine Datenverarbeitungsanlage zur Aufzeichnung und Wiedergabe binärer Daten-Bits auf einer magnetischen Speichervorrichtung vorgesehen, wobei jedes Daten-Bit jeweils durch den einen zweier verschiedener Signalpegel· dargestellt wird; diese Datenverarbeitungsanlage enthält Aufzeichnungsvorrichtungen, die gemäß einem durch den einen Signalpegel dargestellten Daten-Bit einen positiven Puls und gemäß einem durch den anderen Signalpegel dargestellten Daten—Bit einen negativen Puls auf der Aufzeichnungsvorrichtung aufzeichnen; einen Abtastkreis mit Abtastvorrichtungen, die auf die ansteigende und abfallende Planke jedes auf der Speichervorrichtung aufgezeichneten Pulses ansprechen und dementsprechend eine Wellenform erzeugen, die aus zwei Halbwellen besteht, die der ansteigenden und abfallenden Planke des aufgezeichneten Pulses zugeordnet sind, wobei einer positiv verlaufenden Flanke eine positive Halbwelle und einer negativ verlaufenden Flanke eine negative Halbwelle entspricht; Vorrichtungen, die gemäß jeder Wechselspannungswelle erste und zweite Steuerleitungen mit einer Folge von Steuerpulsen aktivieren, wobei die Reihenfolge, in der die Steuerleitungen gemäß einer Wechselwelle mit einer positiven ersten und negativen zweiten Halbwelle erregt werden, umgekehrt zu der Reihenfolge ist, in der die Steuerleitungen erregt werden, wenn eine Wellenform vorliegt, deren erste

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Halbwelle negativ und zweite Halbwelle positiv ist; und Decodiervorrichtungen, die zwei stabile Zustände aufweisen und auf die Reihenfolge ansprechen, in der die Steuerpulse auf den Steuerleitungen auftreten, wodurch die Decodiervorrichtung in den einen stabilen Zustand geschaltet wird, wenn die Steuerpulse in der einen Reihenfolge erzeugt werden, und in den anderen stabilen Zustand gesetzt wird, wenn die Steuerpulse in der anderen Reihenfolge erzeugt werden.

Gemäß der Erfindung ist weiterhin eine Datenverarbeitungsanlage zur Wiedergabe binärer Daten-Bits vorgesehen, die in Form einer Magnetaufzeichnung auf einer magnetischen Speichervorrichtung aufgezeichnet sind; die Datenverarbeitungsanlage enthält Lesevorrichtungen, die gemäß jeder Aufzeichnung eine aus zwei Steuerpulsen bestehende Pulsfolge erzeugen, deren jeder eine zugehörige Ausgangs-Steuerleitung aktiviert, wobei die Reihenfolge, in der die Steuerleitungen durch die Folge von Steuerpulsen aktiviert werden, von dem binären Wert abhängt, den die Aufzeichnung darstellt; und Decodiervorrichtungen, die mit den Steuerleitungen verbunden sind und auf die Reihenfolge ansprechen, mit der die Steuerpulse auf den Leitungen ankommen, um dadurch den binären Wert der Aufzeichnung zu identifizieren.

Gemäß der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Verarbeitung binärer Daten unter Verwendung einer magnetischen Speichervorrichtung vorgesehen, das folgende Verfahrensschritte enthält: Aufzeichnen eines binären Datenwertes

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auf der magnetischen Speichervorrichtung in Form einer diskreten Magnetaufzeichnung mit einem ersten Energieniveau und Aufzeichnen des anderen binären Wertes auf der Speichervorrichtung in Form einer diskreten Magnetaufzeichnung mit einem zweiten, anderen Energieniveau} Erzeugen eines zugehörigen bipolaren Signals gemäß jeder Magnetaufzeichnung, wobei das bipolare Signal aus einem ersten und einem zweiten Abschnitt besteht, die entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, und zwar W hat der erste Signalabschnitt ein positives oder negatives Vorzeichen, wenn die Magnetaufzeichnung das erste oder zweite Energieniveau aufweist; und Decodieren jedes der bipolaren Signale, um den ursprünglichen, binären Wert zu reproduzieren, von dem das Signal abgeleitet worden war.

Es folgt nun eine Beschreibung einer erfindungsgemäßen Datenverarbeitungsanlage und eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Datenverarbeitung anhand der Zeichnungen.

Figur 1 ist ein Schaltdiagramm des Abschnittes der k Anlage, der dazu dient, binäre Information auf Magnetband aufzuzeichnen.

Figur 2 ist ein Schaltdiagramm des Abschnittes der Anlage, der dazu dient, die auf Magnetband aufgezeichnete Information zurückzugewinnen oder auszulesen.

Figur 3(A) bis 3(0) sind in der Anlage auftretende Wellenformen.

In Figur 1 ist ein Schaltkreis dargestellt, der dazu dient, Information auf Magnetband digital aufzuzeichnen

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oder zu schreiten» Im vorliegenden Beispiel soll die Information in Form von Datenzeichen oder funktioneilen Zeichen vorliegen, die von einer elektrischen Eingabe/Ausgabe-Schreibeinheit geliefert werden, in der die Zeichen gedruckt und an ein Magnetband oder eine andere ferngesteuerte Station übertragen werden. Herkömmlicherweise wird das mit einer Reihe von elektrischen Kontakten durchgeführt, die in verschiedenen Kombinationen geschlossen werden, um binäre Bits zu erzeugen, die das jeweils tatsächlich gedruckte Zeichen darstellen.

In der in Deutschland gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung P1806141.1 vom 30. Oktober 1968 mit dem Titel "DIGITAL PUISE MOTOR CONTROL CIRCUIT", ist ein Antriebskreis für einen Motor mit konstanter Geschwindigkeit dargelegt, der sich insbesondere dafür eignet, die Geschwindigkeit des Magnetband-Transports beim Aufzeichnen von Datenblöcken zu steuern. Die Zeitgeberpulse, die in direktem Zusammenhang mit der tatsächlichen Motorgeschwindigkeit erzeugt werden, werden mit der Zeitkonstanten eines monostabilen Multivibrators verglichen und liefern in Verbindung mit einer Steuerschaltung Motor-Erregerpulse, um den Motor zu beschleunigen und auf einer konstanten Geschwindigkeit zu halten, während Daten auf das Magnetband aufgezeichnet oder ausgelesen werden. Aus den Zeitgeberpulsen werden außerdem Taktzeitpulse abgeleitet, um den Zählerkreis zu steuern und um das Auslesen und Schreiben der Datenblöcke zeitlich zu steuern, die durch jeweils eine Kombination von Pulsen dargestellt werden, die der Maschinendrucker -

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oder eine andere externe Informationsquelle überträgt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt Figur 1 einen Zeitgeberkreis 10, wie er beispielsweise in der oben angeführten, gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung beschrieben wird, der über Leitung 12 eine Folge von Pulsen an einen'monostabilen Multivibrator 14 und außerdem über Leitung 16 eine Folge von Umschaltpulsen an eine Eingangsklemme eines Schieberegisters 18 liefert. In der dargestellten Schaltung ist das Schieberegister ein Parallel/Serien-Umsetzer, der die jeweils ein Zeichen darstellenden Informations-Bits von einer externen Quelle empfängt, dargestellt durch die Eingabe 20. Die externe Quelle kann durch einen Drucker mit Tastenfled dargestellt werden, wobei jeder Datenblock aus acht kombinierten Bits besteht, die sich aus sechs Informations-Bits, einem Umsehalt-Bit und einem Paritäts-Bit zusammensetzen. Dabei liegt jedes Bit auf einem der beiden diskreten Signalpegel, die in herkömmlicherweise eine binäre "1" oder binäre "0" darstellen. Ersichtlicherweise kann die Anzahl der Bits je nach der Art der Information und der zur Kodierung der Information nötigen Bit-Kombination variieren. Die jeweils ein Zeichen darstellenden Bits werden von ÜNDi-Gattem 24 gleichzeitig über Leitungen 22 angelegt, die zu den einzelnen Stufen des Schieberegisters 18 führen. Die über leitung 16 gelieferten Umschaltpulse liegen am Eingang des Schieberegisters, das die binären Bits der Reihe nach über die Ausgangsleitungen 25 und 26 ausgibt, wobei

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eine binäre "O" über Leitung 25 an ein UND-Gatter 28 und eine binäre "1" über Leitung 26 an ein Satter 29 abgegeben werden. Das Schieberegister hat eine zusätzliche Flipflop-Stufe 18', die bei der parallelen Eingabe des letzten Bits in das Schieberegister zurückgesetzt wird, um die im Schieberegister gespeicherten Bits nacheinander an die Ausgangsleitungen 25 und 26 und an die UND-Gatter 28 und 29 auszugeben. Jedes der nacheinander auftretenden Bits wird unter Steuerung eines positiven Treibers 32 und eines negativen Treibers 33 von einem magnetischen Aufzeichnungs/Wiedergabe-Kopf 30 aufgezeichnet, wobei die Treiber an die Ausgänge der UND-Gatter 28 und 29 angeschlossen sind. Wie am besten aus Figur 3 zu ersehen ist, steuern die vom Multivibrator 14 über Leitung 15 gelieferten Zeitgeberpulse die Bandaufzeichnung jedes Bits in der Weise, daß das UND-Gatter 28 freigegeben wird, wenn ein Zeitgeberpuls über Leitung 15 und Datensignal über Ausgangsleitung 25 ankommen. Der positive Treiber wird aktiviert und über ODER-Gatter 34 mit einem Ende der Spule des magnetischen Aufzeichnungs/Wiedergabe-Kopf s 30 verbunden, wodurch der Kopf 30 die Anstiegsflanke eines positiven Rechteckpulses schreibt, der in Figur 3 mit 36 bezeichnet ist. Der Puls hält die maximale Amplitude, bis der Multivibrator 14 einen Zeitgeberpuls liefert, der das über Leitung 15 am UND-Gatter anliegende Signal unterbricht und dadurch den positiven Treiber abschaltet; daraufhin kehrt der Schreiberkopf auf Erdpotential oder Null zurück und schreibt die Abstiegsflanke des Rechteckpulses 36.

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Der Schreibkopf bleibt nun auf Null-Niveau, bis das nächste Signal vom Schieberegister angelegt wird. Wenn ein "1"-Signal über Leitung 26 anliegt, wird der negative Treiber aktiviert, so daß der Schreibkopf einen negativen Rechteckpuls 35 schreibt, dessen Dauer wiederum durch den Multivibrator 14 bestimmt wird. Es soll hier betont werden, daß jedes über eine der Ausgangsleitungen 25 oder 26 anliegende Bit durch die positive und negative Wellenform dargestellt wird, die in Verbindung mit dem Multivibrator 14 entweder durch Steuerung des positiven oder des negativen Treibers auftritt und auf NuIl oder Erdpotential zurückkehrt, ehe das nächstfolgende Bit geschrieben wird. Wenn also zwei "1"-Signale oder zwei "O"-Signale hintereinander empfangen werden, wird jedes Signal durch eine separate Wellenform dargestellt, die entweder positiv oder negativ verläuft und die - wie noch näher erläutert wird - eine getrennte oder zugehörige Zeitgeberspur einspart, die beim späteren Lesen oder Decodieren der auf Band gespeicherten ψ Information sonst notwendig wäre. Am Ende jedes Datenblocks kann in herkömmlicher Weise, wie etwa in der zuvor erwähnten Patentanmeldung beschrieben wird, eine Satzlücke eingefügt werden, ehe der nächstfolgende Datenblock geschrieben wird.

Der in Figur 3 dargestellte Datenblock besteht aus den in Zeile B angegebenen binären Ziffern 10001101, die die digitalen Pulse 35-42 erzeugen, wobei eine binäre ^M0" durch die positiven Pulse 36, 37» 38 und 41 und eine binäre "1" durch die negativen Pulse 35, 39, 40 und 42 dargestellt wird.

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Um jeden aufgezeichneten digitalen Puls genau und zuverlässig und ohne Hilfe einer separaten Zeitgeberspur in die zugehörige binäre Ziffer umzuwandeln, wird vorzugsweise die in Figur 2 schematisch dargestellte Schaltung verwendet. Hier tastet der Kopf 50 oder ein anderer Kopf die Anstiegs- und Abfallflanke jedes auf Band aufgezeichneten digitalen Pulses ab und induziert über seine Spule eine entsprechende, vom positiven zum negativen Bereich oder vom negativen zum positiven Bereich verlaufende Wellenform, die über einen Leseverstärker 44 einem Phasenteiler 45 eingespeist wird. Der Phasenteiler 45 kann üblicher Bauart sein und erzeugt bipolare Ausgaben mit 180° Phasenverschiebung, die über separate Steuerleitungen 47 und 48 an Pulsformerschaltungen 49 und 50 angelegt werden. Monostabile Multivibratoren 52 und 53 verkürzen die Zeitdauer jedes der Pulse, die dann einem Schiebesteuerkreis 56 zugeführt werden. Dieser Schiebesteuerkreis 56 besitzt eine Eingangssteuerleitung 57 und eine Informationsleitung 60, die zu einem Schieberegister 55 führen. Im vorliegenden Beispiel ist das Schieberegister 55'ein Serien/Parallel-Schieberegister mit acht Bits. Wie noch näher erläutert wird, spricht der Schiebesteuerkreis 56 auf den ersten einer aus zwei Pulsen bestehenden Pulsfolge an, durch die jeweils ein binäres Bit dargestellt wird und die über Leitungen 58 und 59 anliegen, wodurch auf Leitung 57 ein Umschaltpuls erzeugt wird, der das Schieberegister zur jeweils nächsten Stufe weiterschaltet. Die Informationsleitung 60 liefert selektiv Pulse an das

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Schieberegister 55, wobei jede Stufe des Registers gemäß dem Vorhandensein oder Fehlen eines Informationspulses auf Leitung 60 gesetzt oder rückgesetzt wird, jedesmal wenn das Schieberegister geschaltet wird.

Das Schieberegister kann außerdem eine zusätzliche Stufe 55' enthalten, die zur Fehlerprüfung für jeseils einen Datenblock dient, während dieser in das Register eingegeben wird. Für einen aus acht Bits bestehenden Datenblock sind acht Zählpulse erforderlich, um jeweils einen Datenblock in das Schieberegister einzuordnen. Wenn die Anzahl der an das Schieberegister abgegebenen Zählungen oder Pulse mehr oder weniger als acht beträgt, ehe ein Signal für "Zeichenende" über Leitung 88 ankommt, wird die zusätzliche Stufe 55' geschaltet, so daß im Fehlerprüfkreis 90 ein Fehler registriert wird. Das Zeichenende-Signal kann auf verschiedene Weise erzeugt werden, beispielsweise durch Vergleich der an das Schieberegister angelegten Pulse mit der Anzahl der für jeden Datenblock vom Zeitgeber empfangenen Pulse.

Man betrachte nun im einzelnen die beim Auslesen der auf Band aufgezeichneten Zeichen erzeugten Wellenformenf der Kopf 30 tastet die Anstiegs- und Abfallflanke jedes digitalen Pulses ab, wie in Figur 3A dargestellt ist, und erzeugt eine Spannungs-Wellenform, die je nach der abgetasteten Polarität positiv oder negativ verläuft. Die verstärkte Wellenform ist in Figur 30 gezeigt,· woraus ersichtlich ist, daß die Anstiegsflanke des Pulses 35 eine negativ verlaufende Wellen-

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form 60' erzeugt, während die Anstiegsflanke des positiven

Pulses 36 eine positiv verlaufende Wellenform 58' und der negativ verlaufende Übergang der Abfallflanke des Pulses 36 eine negative Wellenform 59' erzeugen. Jeder positiv oder negativ verlaufende Übergang eines auf Band aufgezeichneten Pulses erzeugt also eine positiv oder negativ verlaufende Wechselspannungs-Wellenform in der Lesefunktion, so daß das vollständige Bit durch eine Kombination aus positiv und negativ verlaufenden Wellenformen dargestellt wird.

Jede Wellenform wird an den Phasenteiler 45 angelegt, der zwei bipolare Ausgänge mit 180° Phasenverschiebung erzeugt, wie in Figur 3D und 3E dargestellt ist. Die positiven Phasen der über Steuerleitung 47 anliegenden bipolaren Ausgangspulse werden durch den Pulsformer 49 in Rechteckpulse 62 umgewandelt, wie Figur 3F zeigt, während die über Leitung 48 am Puisformer 50 anliegenden Ausgangspulse in Rechteckpulse 63 umgewandelt werden, die in Figur 3G- dargestellt, sind. Es ist ersichtlich, daß beispielsweise beim Lesen des digitalen Pulses 35, der eine binäre "1" darstellt, der Puls 62, den die positiv verlaufende Phase des über Steuerleitung 47 angelegten Pulses erzeugt, um 180° phasenverschoben gegenüber dem positiven Puls 63 ist, den die positiv verlaufende Phase des über Steuerleitung 48 anliegenden Pulses erzeugt. Demgegenüber wird das nächstfolgende Bit, das eine binäre "0" darstellt, vom Pulsformer 50 zu einem Rechteckpuls 63 differenziert, der um 180° phasenverschoben gegenüber dem vom Pulsformer 49 erzeugten Puls

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62 ist. Die monostabilen Multivibratoren 52 und 53 verkürzen die Zeitdauer der von den Pulsformern 49 und 50 erzeugten Pulse, wie in Figur 3H und 31 dargestellt ist, wodurch ein überlappen der Pulse verhindert wird, wenn diese nacheinander an den Schiebesteuerkreis 56 angelegt werden.

Zum Einordnen der Information in das Schieberegister 55 ist in Figur 2 ein geeigneter Steuerkreis dargestellt, in dem ein ODER-Gatter 68 durch jeden der nacheinander über Steuerleitungen 58 und 59 von den Pulsformern 49 und 50 anliegenden Pulse freigegeben wird, um einen Multivibrator 69-zu .schalten und Zeitgeberpulse an die parallel geschalteten Gleichstrom-Rückstell-Flipflops 70 und 72 anzulegen. Die Triggerpulse des ODER-Gatters 68 sind in figur 3J und die Zeitgeberpulse des Multivibrators 69 in Figur 3K dargestellt. Die bipolaren Pulse werden gleichzeitig über Leitungen 58 und 59 an zwei UND-Gatterpaare 73a und b und 74a und b angelegt, die mit den Stell- und Rückstell-Klemmen der Flipflops 70 und ψ 72 verbunden sind. Außerdem ist der niedrige Ausgang des Flipflops 70 an der Stellklemmen-Seite des Flipflops 72 mit dem MD-Gatter 74a verbunden, während der niedrige Ausgang des Flipflops 72 an der Stellklemmen-Seite des Flipflops 70 mit dem UND-Gatter 73a verbunden. Vom Ausgang jedes der Gatter 73a und 74a führen Leitungen 75 und 76 zu einem ODER-Gatter und liefern einen Umschaltpuls an das Schieberegister, wie Figur 3(0) zeigt. Das erste binäre Bit wird durch die von dem Multivibrator 53, 52 gelieferten Pulse 63* "und 62^f dargestellt,

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die über Eingangsleitungen 59 und 58 an den Flipflops anliegen} dabei wird der erste Puls 63' über die Gatter-Eingangsleitung 59 mit Rückstellklemme des Flipflops 70 und der Stellklemme des Flipflops 72 verbunden, wodurch das Gatter 74a freigegeben wird, so daß durch einen Puls auf Leitung 76 das ODER-G-atter 78 freigegeben wird. Gleichzeitig wird von dem "1"-Ausgang oder dem hohen Ausgang des Flipflops 72 an den Eingang des UND-Gatters 74b ein Signal angelegt, das eine bestimmte Dauer hat, wie Figur 3N zeigt. Wenn also der nächstfolgende Puls 62* über Leitung 58 an die Stellklemme des Flipflops 70 und an die Rückstellklemme des Flipflops 72 angelegt wird, wird das Gatter 73 nicht freigegeben, so daß das Flipflop im Rückstellzustand bleibt und kein zweiter Puls an das Schieberegister-Gatter 78 übermittelt wird. Das Gatter 74b wird jedoch freigegeben und liefert, wie Figur 3L zeigt, einen Puls über -Leitung 60 an die erste Stufe des Registers, wodurch das Flipflop 72 rückgestellt wird.

Die nächsten beiden Pulse, die eine binäre ⁿ0^M darstellen, werden nacheinander über die Leitungen 58 und 59 angelegt und geben zuerst Gatter 73a und dann Gatter 73b frei. Wenn der erste Puls 62· an das UND-Gatter 73a angelegt wird, wird wiederum ein einzelner Umschaltpuls am ODER-Gatter 78 erzeugt. Das Schieberegister wird also nur nach jeweils zwei Pulsen, die ein binäres Bit auf dem Band darstellen, weitergeschaltet, da jeweils das durch den ersten Puls gestellte Flipflop das andere Flipflop rüekstellt und dadurch eine

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Übertragung eines zweiten Pulses an das ODER-Gatter 78 verhindern. Wenn das Register jeweils um eine Stufe geschaltet wird, kippt es auf eine binäre "1", wenn ein Puls vom UND-Gatter 74b anliegt, das durch einen Puls auf der Eingangsleitung 58 und durch das gleichzeitige Vorhandensein eines Signals von der hohen Ausgangsseite des Flipflops 72 freigegeben wird. Aus Figur 3L ist ersichtlich, daß dieser Zustand nur dann auftritt, wenn die Pulse in der Reihenfolge 63' und 62' erzeugt werden,was bei den auf Band aufgezeichneten negativen Datenpulsen 35» 39, 40 und 42 der Fall ist.

Die hohen Ausgänge der Flipflops können außerdem in Verbindung mit den bipolaren Pulsen der Eingangsleitungen 58 und 59 und synchronisiert durch die Zeitgeberpulse des Multivibrators 69 dazu verwendet werden, Synchronisationsfehler bei der Wiedergabe von Bandinformätion festzustellen. Wie Figur 2 zeigt, werden die Ausgangssignale der Flipflops zusammen mit den bipolaren Pulsen der leitungen 58 und 59 an die Eingänge der UND-Gatter 80 und 81 angelegt, wobei diese mit der Ankunft der Zeitgeberpulse von dem Multivibrator 69 synchron verlaufen müssen, um das ODER-Gatter 82 freizugeben und um anzuzeigen, daß die zu einem Bit zugehörigen bipolaren Pulse nicht in der richtigen Reihenfolge angekommen sind. Insbesondere untersucht die Schaltung jedes aufeinanderfolgende Pulspaar, das ein binäres Bit darstellt, und liefert eine Fehleranzeige, wenn die beiden Einzelpulse des Paares nicht über zwei verschiedene Eingangsleitungen ankommen.

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Beispielsweise wird die binäre ¹¹I" durch die aufeinanderfolgenden bipolaren Pulse der Leitungen 59 und 58 dargestellt. Wenn die Pulse in dieser Reihenfolge ankommen, wird das UIiD-Gatter 81 nicht freigegeben, da vom Flipflop 72 kein Ausgangssignal anliegt, solange der Zeitgeberpuls vom Multivibrator

69 nicht abgefallen ist. Das gleiche würde gelten, wenn der zweite Puls der Pulsfolge über Eingangsleitung 58 ankommt; wenn jedoch der zweite Puls der Folge über Eingangsleitung 59 ankommen sollte, würde das UND-Gatter 81 durch das weiterhin anliegende Signal von der hohen Ausgangsseite des Flipflops 72 freigegeben, wodurch auch das ODER-Gatter 82 freigegeben würde und einen Fehler anzeigt.

Der Fehlerprüfkreis unterscheidet zwischen einer Folge von zwei Pulsen, die ein binäres Bit darstellen, und zwischen dem letzten ui.d ersten Puls aufeinanderfolgender Bits. Beispielsweise läuft der zweite Puls einer binären "1" über Eingsngsleitung 58, und der erste Puls einer nachfolgenden binären "0" läuft ebenfalls über Leitung 58. Da das Flipflop

70 jedoch durch den zweiten Puls nicht gestellt wird, liefert die hohe Ausgangsseite des Flipflops kein Signal an das UHD- · Gatter 80, am Eingang des UND-Gatters liegt also kein Signal an, wenn der erste, eine binäre "Ο" darstellende Puls ankommt.

Um ein richtiges Auslesen der auf Band aufgezeichneten Information zu gewährleisten,, liegt zweckmäßigerweise ein hochfrequentes Vorspannungssignal am Lesekopf an, um die Bandmagnetisierung zu löschen oder zu linearisieren, wenn die

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Wellenformen aufgezeichnet werden, und um einzelne Ziffern innerhalb zuvor aufgezeichneter Daten ändern zu können. Bei der Aufzeichnung ist jedes positive oder negative Bit bestrebt, den Oxydfilm in der einen oder anderen Richtung zu beeinflussen; wobei eine hochfrequente Vorspannung eine direktere Rückkehr auf Null bewirkt, ohne daß sich die Wellenformen überlappen. Hierfür verwendet man vorzugsweise einen Hoehfrequenz-Oszillator 911 dessen Ausgang mit dem Gatter 34 verbunden ist, das ■-. zur Spule des Kopfs 30 führt, so daß bei Freigabe des Gatters die Hochfrequenz an der Spule anliegt. Wenn es nicht notwendig ist, zuvor aufgezeichnete Zeichen ändern zu können, kann der gleiche Zweck auch dadurch erzielt werden, daß ein Treiberkreis zwischen jedem monostabilen Multivibrator 32, 33 und dem ODER-Gatter 34 vorgesehen wird, der einen Umkehrpuls anlegt und die Rückkehr auf Null nach Beendigung jedes Pulses beschleunigt.

Im vorstehenden ist die Schaltung zur Umwandlung der Information auf Band und zur Fehlerprüfung gezeigt und beschrieben, und zwar insbesondere mit dem Zweck, die Vorteile beim Differenzieren der Anstiegs- und Abfallflanken jedes binären Bits zu bipolaren Pulsen aufzuzeigen. Ersichtlicherweise können die bipolaren Pulse auch durch eine andere Schaltung als die hier dargestellte Ausführungsform umgewandelt und auf Fehler hin überprüft werden. Daraus ist also zu ersehen, daß jede aus acht Bits bestehende Datengruppe, die jeweils die binäre Information eines auf Band aufgezeichneten

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Datenblocks darstellt, zwei bipolare Pulse erzeugt, die ohne externe Zeitgebervorrichtungen und ohne Vergleiche mit den ' Originaldaten sehr genau verifiziert werden können. Die Information kann unter der direkten Kontrolle der bipolaren Pulse in das Schieberegister eingeordnet und augenblicklich auf Fehler hin überprüft werden, indem die Anzahl der empfangenen Pulse gezählt und ihre Reihenfolge festgestellt wird. Zur Herstellung eines Datenblocks ist kein Paritäts-Bit erforderlich; und in der Tat ist die hier verwendete Vorrichtung zur Fehlersuche sehr viel"sicherer und zuverlässiger bei der Überprüfung von Seriendaten. Weiterhin ist ersichtlich, daß das Verfahren und Gerät, wie sie hier beschrieben wurden, auch für die Aufzeichnung und Wiedergabe anderer Information verwendet werden können, soweit diese Information durch zwei diskrete Energie-· niveaus dargestellt wird, beispielsweise durch eine binäre "1" oder "0", wobei viele der Probleme vermieden werden, die beim gleichzeitigen Aufzeichnen von Taktzeit- und Informationspulsen auf einem Aufzeichnungsmedium auftreten, sowie Probleme, die sich durch Geschwindigkeitsänderungen des Aufzeichnungsmediums beim Schreiben und Auslesen aufgezeichneter Signale ergeben. Die Anlage gestattet außerdem eine hohe Informationsdichte auf dem Aufzeichnungsmedium bei gleichzeitiger genauer und zuverlässiger Aufzeichnung der Information.

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Claims

DATEL coBpOHATiON 1935699 Palo Alto, Kalifornien Corporation Way 1015 V. St. A. Patentanmeldung: Verfahren und Gerät zur Datenverarbeitung. PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Verarbeitung binärer Daten mit Hilfe einer magnetischen Speichervorrichtung, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Aufzeichnen des einen binären Datenwertes auf die magnetische Speichervorrichtung in Form einer diskreten Magnetaufzeichnung mit einem ersten Energieniveau (35) und Aufzeichnen des anderen binären Wertes auf der Speichervorrichtung in Form einer diskreten Magnetaufzeichnung mit einem zweiten Energieniveau(36)J Erzeugen eines entsprechenden, bipolaren Signals gemäß jeder Magnetaufzeichnung, das erste (58', 60') und zweite (59', 61·) Abschnitte mit entgegengesetztem Vorzeichen enthält, wobei der erste Abschnitt (58^f, 60') jedes bipolaren Signals ein

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Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, DipL-Phys. Sebastfan Herrmann

positives oder negatives Vorzeichen "besitzt, je nachdem ob die Magnetaufzeichnung das erste oder zweite Energieniveau aufweist; und Decodieren jedes bipolaren Signals, um den binären Wert zu reproduzieren, von dem das Signal abgeleitet worden war. ,

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Magnetaufzeichnung mit dem einen Energieniveau durch einen ersten Rechteckpuls (36) aufgezeichnet wird, der eine positiv verlaufende Anstiegsflanke und eine negativ verlaufende Abfallflanke besitzt, und jede Magnetaufzeichnung mit dem anderen Energieniveau durch einen zweiten Rechteckpuls (35) aufgezeichnet wird, der eine negativ verlaufende Anstiegsflanke und eine positiv verlaufende Abfallflanke besitzt, wobei jedes bipolare Signal (58*, 59¹J 60', 61') eine Wechselspannungs-Wellenform aus zwei Halbwellen (58', 59'; 60', 61') besitzt, deren Vorzeichen davon abhängen, welches Vorzeichen die Flanken der Rechteckpulse (35 oder 36) aufweisen, mit denen die zugehörige Magnetaufzeichnung hergestellt wurde.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Null-Rückkehr jeder Puls-Abfallflanke beschleunigt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannungs-Wellenformen (Fig.3C) nacheinander entlang einer ersten Bahn (47-58) und die inversen Wellenformen (Pig.3E) nacheinander längs einer zweiten

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Bahn (48-59).geleitet werden; Erzeugen eines Steuerpulses (62·, 63') gemäß jeder positiven Halbwelle (z.B. 58', 61·) in der Bahn (47» 48), um dadurch Steuerpulse zu erzeugen (62·, 63')» die jeweils einer Magnetaufzeichnung entsprechen; und Abtasten der Reihenfolge, in der die beiden Bahnen (47-58, 48-59) die Steuerpulse (62·, 63') jedes Pulspaares erzeugen, wodurch die binären Daten reproduziert werden.

^ 5· Datenverarbeitungsanlage zur Wiedergabe binärer

Daten-Bits, die auf einer magnetischen Speichervorrichtung in Form diskreter Magnetaufzeichnungen aufgezeichnet sind, und zur Durchführung des in den vorstehenden Ansprüchen dargelegten Verfahrens, gekennzeichnet durch eine Leseschaltung (30, 44), die gemäß jeder Aufzeichnung eine Folge von Steuerpulsen (62», 63') erzeugt, die aus zwei Pulsen bestehen, die jeweils eine von zwei Ausgangs-Steuerleitungen (58, 59) erregen, wobei die Reihenfolge, in der die Steuerleitungen (58, 59) durch die Folge von Steuerpulsen (62·, 63') erregt ψ werden, von dem binären Wert abhängt, der durch die betreffende Aufzeichnung dargestellt wird, und Decodierschaltungen (55, 56), die mit den Steuerleitungen (58, 59) verbunden sind und auf die Reihenfolge der Ankunft der Steuerpulse (62 ·, 63') auf diesen Leitungen ansprechen, um den binären Wert der Aufzeichnung zu identifizieren.

6. Anlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Auf-. Zeichnungsschaltungen (10 bis 34), die gemäß jedem aufzuzeich-

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nenden Bit eine diskrete Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsmedium bei einem von zwei verschiedenen, diskreten Energieniveaus gemäß dem binären Wert des Bits durchführen; Leseschaltungen (30, 44), die gemäß jedem diskreten Energieniveau einen bipolaren Puls (58¹, 59'j 60·, 61') erzeugen; und Decodierschaltungen (55, 56), die gemäß jedem bipolaren Puls (58', 59'; 60', 61') die Bits reproduzieren, von denen die bipolaren Pulse abgeleitet worden waren.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseschaltung (30, 44) einen Wellenform-Generator enthält, der gemäß einer Aufzeichnung mit einem der bestimmten Energieniveaus eine erste Wellenform, erzeugt, die einen positiven Abschnitt (58') und einen negativen Abschnitt (59') in dieser Reihenfolge enthält, und gemäß einer Aufzeichnung mit dem anderen Energieniveau eine zweite Wellenform erzeugt, die einen negativen Abschnitt (60') und einen positiven Abschnitt (61·) in dieser Reihenfolge enthält; und eine Phasenteilerschaltung (45) mit ersten und zweiten Ausgangssteuerleitungen (58, 59), wobei die Phasenteilerschaltung (45) gemäß jeder ersten Wellenform (58·, 59') zwei aufeinanderfolgende Pulse (62·, 63') erzeugt, deren erster (62*) auf der ersten Steuerleitung (58) und deren zweiter (63·) auf der zweiten Steuerleitung (59) auftritt, und wobei die Phasenteilerschaltung (45) jemäß jeder zweiten Wellenform (60','6H¹) zwei aufeinanderfolgende Pulse (62·, 63') erzeugt, deren erster (63^r)

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auf der zweiten Steuerleitung (59) und deren zweiter (62·) auf der ersten Steuerleitung (58) auftritt.

8. Anlage nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenteilerschaltung (45) erste und zweite Bahnen (47, 49? 48, 50) enthält, die so geschaltet sind, daß sie jeweils eine zugehörige Ausgangsleitung (58, 59) speisen, wobei die Phasenteilerschaltung (45) diese Wellenformen (Fig.3C) längs der ersten Bahn (47) und eine inverse Wellenform (Fig.3E) längs der zweiten Bahn (48) liefern wobei jede Bahn Pulsformerschaltungen (49) enthält, die den positiven Abschnitt (58·, 61^f) jeder Wellenform der Bahn in einen entsprechenden Zwischenpuls umwandeln, mit Schaltungen (52, 53), die gemäß jedem Zwischenpuls dessen Dauer so verkürzen, daß einer der erwähnten Steuerpulse (62· oder 63') auf der mit der Bahn verbundenen Ausgangsleitung (58 oder 59) erzeugt wird,

9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch Fehlerprüfschaltungen (80, 81, 82), die unter Steuerung der Decodierschaltung (55» 56) die Reihenfolge und Anzahl der Steuerpulse (62·, 63') überprüfen, die aus der Aufzeichnung abgeleitet worden waren.

10» Anlage nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerprüfschaltung (80, 81, 82) eine Fehleranzeige liefert, wenn die beiden Steuerpulse (62·, 63') die von ein und derselben Aufzeichnung abgeleitet wurden, nicht auf zwei verschiedenen Ausgangssteuerleitungen (58, 59) auftreten.

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11. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-4, gekennzeichnet durch Aufzeichnungsschaltungen (10-34) zur Aufzeichnung eines positiven Pulses (36) auf einer magnetischen Speichervorrichtung gemäß einem Daten-Bit mit einem binären Wert und zur Aufzeichnung eines negativen Pulses (35) auf der Speichervorrichtung gemäß einem Daten-Bit mit dem anderen binären Wert} eine Pulsabtastschaltung (30, 44), die gemäß der Anstiegs- und Abfallflanke jedes Pulses (35, 36) eine Wechselspannungswelle (58', 59¹J 60', 61') erzeugt, deren Halbwellen jeweils der Anstiegs- und der Abfallflanke des aufgezeichneten Pulses (35, 36) entsprechen, wobei jeder Halbwellenabschnitt positiv ist (5β', 61'), wenn die entsprechende Flanke positiv verläuft, und negativ ist,(59*, 60·), wenn die entsprechende Planke negativ verläuft; Abtastschaltungen (45-53), die gemäß jeder Wechselspannungswelie erste ,und zweite Steuerleitungen (58, 59) mit einer Folge von Steuerpulsen (62·, 63') erregen, wobei die Reihenfolge, in der die Steuerleitungen (58, 59) durch eine Wechselspannungswelle erregt werden, die sich aus einer positiven ersten (58') und negativen zweiten (59') Halbwelle zusammensetzt, entgegengesetzt zu der Reihenfolge ist, in der die leitungen (58, 59) durch eine Wechselspannungswelle erregt werden, die eine negative erste (60·) und eine positive zweite (61·) Halbwelle enthält; und eine Decodierschaltung (55), die zwei stabile Zustände aufweist und auf die Reihenfolge anspricht, in der die Steuerpulse (62·, 63') auf den Steuerleitungen (58, 59)

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erzeugt werden, wodurch die Decodierschaltung in den einen stabilen Zustand geschaltet wird, wenn die Steuerpulse (62', 63') in der einen Reihenfolge erzeugt werden, und in den anderen stabilen Zustand geschaltet wird, wenn die Steuerpulse (62·, 63') in der anderen Reihenfolge erzeugt werden.

1.2. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsschaltung Schaltungen (90) enthält, die P die Null-Rückkehr der Abfallflanke jedes auf der Speichervorrichtung aufgezeichneten Pulses beschleunigen.

13· Anlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Decodierschaltung ein Schieberegister (5.5.) enthält, das aus mehreren Stufen besteht, die jeweils einen von zwei möglichen stabilen Zuständen einnehmen können, wobei jeweils nur eine Stufe so geschaltet ist, daß sie auf die Steuerpulse (62', 63') anspricht, wodurch diese Stufe gemäß der Reihenfolge des Auftretens der Steuerpulse auf den Steuer-" leitungen (58» 59) in den einen oder anderen stabilen Zustand geschaltet wird; und Schiebeschaltungen (56), die auf jeweils nur einen Puls der Steuerpulsfolge (62·, 63') ansprechen und dementsprechend die nächste Stufe des Registers (55) anschließen, damit nun diese Stufe auf die Steuerpulse anspricht.

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