DE68920329T2 - Datenjustierschaltung und methode zur selbsttaktung codierter daten. - Google Patents

Description

• Die magnetische Speicherung von Informationen auf sich bewegenden Medien erfordert einen Kodiertakt und Datenimpulse in einer Form, die ein zuverlässiges Dekodiermittel darstellt. Üblicherweise legt die Kodiermethode das Dekodiermittel fest.
• Bei der Dreistufenkodierung ist die Polarität der Taktimpulse der Polarität der Datenimpulse entgegengesetzt. Das Schema macht den Dekodierprozeß einfacher als z.B. eine Datenfolge, die durch Benutzung von MFM kodiert wurde. Ein zusätzliches Problem beim Dreistufenkodierschema ist, im Dekodiermodus zu wissen, welche Impulspolarität einem Taktbit und welche Impulspolarität einem Datenbit entspricht. Wenn die Polarität der Impulse einmal festgelegt ist, wird der Dekodierprozeß trivial.
• Es wurde ein einzigartiges, erkennbares und kodiertes Muster entwickelt, das in einer Datenfolge ohne eine festgelegte Vereinbarung bezüglich der Polarität der Datenimpulse und der Polarität der Taktimpulse leicht identifiziert werden kann. Das Muster identifiziert die für die Kodierung der nachfolgenden Daten benutzte Festlegung der Polarität.
• Das Muster enthält eine bekannte Kodierverletzung. Bei der bevorzugten Dreistufenkodiermethode muß der Datenübergang für ein gegebenes Bitelement entweder in der ersten Hälfte des Bitelements oder in der zweiten Hälfte des Bitelements vorkommen. Der Datenimpuls darf nicht nach 50% oder am Mittelpunkt des Bitelements vorkommen. Wäre dies der Fall, würde der Dekoder nicht in der Lage sein, die Daten zuverlässig zu dekodieren.
• An Anfang des einzigartigen erkennbaren Musters wird ein Ton mit konstanter Frequenz aufgezeichnet. Dies ist eine Kodierverletzung, da Impulse bei der 50% Marke zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen vorkommen. Nach dieser konstanten Frequenz läßt man ausreichend Zeit verstreichen, bis die nächsten drei Impulse aufgezeichnet werden. Diese Zeit wird vorzugsweise so gewählt, daß sie das achtfache der Periodendauer oder das 16-fache der Impulsdauer der konstanten Frequenz beträgt. Die letzten drei Impulse, die ebenfalls eine Kodierverletzung darstellen, werden mit derselben Frequenz aufgezeichnet wie die Anfangsfrequenz.
• Die Ausrichtung des Datenimpulses findet statt, wenn der erste Impuls gelesen wurde, oder wenn er, nachdem die Pause zwischen den Impulsen erkannt wird, dekodiert wurde. Durch eine Festlegung kann bestimmt werden, daß die Polarität dieses ersten Impulses nach der Pause zum Beispiel ein Datenimpuls ist. Von diesem Zeitpunkt an können in der aufgezeichneten Datenfolge Impulse dieser Polarität als Datenimpulse dekodiert werden und jene entgegengesetzter Polarität können als Taktimpulse dekodiert werden.
• Am Ende der Datenfolge kann ein ergänzendes Muster aufgezeichnet werden, derart, daß, wenn sich die Wiedergabevorrichtung den kodierten Daten von rückwärts nähert, die Daten- und Taktimpulse ausgerichtet werden können oder die richtige Polarität bestimmt werden kann, bevor die echten Daten gelesen werden. Zu diesem Zeitpunkt können die Daten, basierend auf dem Dreistufenkodierschema, zuverlässig gedeutet werden.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• Es zeigen
• Fig. 1 ein Diagramm, das eine charakteristische in drei Stufen kodierte Datenfolge zeigt;
• Fig. 2 ein Diagramm, das die bevorzugte kodierte Datenfolge für die Datenausrichtung zeigt; und in der
• Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Schaltkreises zur Dekodierung des kodierten Datenausrichtungsmusters.
• Fig. 1 veranschaulicht ein charakteristisches mit drei Stufen kodiertes Bitelement, in dem, der Taktübergang 100 in negative Richtung geht, wenn in der Vorwärtsrichtung (von links nach rechts) gelesen wird, und der Datenbitübergang 102 in positive Richtung geht, wenn in der Vorwärtsrichtung gelesen wird. Das Bitelement wird vom Beginn des nächsten Bitelements abgeschlossen, wenn der Taktimpuls für das nächste Bitelement 104 kodiert wird. Fig. 1a zeigt den Ausschnitt des Datenimpulses, der die Nominal zeit (t) für die Zeitdauer zwischen der Kodierung des Datenimpulses und der Kodierung des nächsten Taktimpulses anzeigt.
• Das Datenausrichtungsmuster ist in Fig. 2 dargestellt. Das Muster 200 zu Beginn enthält Dauerimpulse mit konstanter Dauer. Die Zeitdauer dieser Impulse, die Zeit zwischen einem Übergang 202 und dem nächsten 204, ist mit der Zeitdauer des kodierten Bits vergleichbar (siehe Fig. 1a). Die Zeitpause 210 nach den Impulsen 200 mit konstanter Dauer identifiziert die Impulsfolge als eine Datenausrichtungsfolge. Die Dauer von 210 ist vorzugsweise so gewählt, daß sie länger als eine typische Zeitperiode in einer Datenfolge ist, derart, daß ein digitaler oder analoger Zustandsmechanismus diese Zeitdauer eindeutig identifizieren könnte. Der Impulsübergang 220, der unmittelbar auf die lange Pause 210 folgt, bestimmt die Überganspolarität eines Datenbits. In dieser Darstellung, wenn das kodierte Muster in der Vorwärtsrichtung gelesen wird, von links nach rechts, soll die Polarität des Datenübergangs für die bevorstehende Datenfolge positiv sein. Dies identifiziert folglich die Taktübergänge für die bevorstehende Datenfolge als negativ. Die beiden Übergänge 222 und 224, die dem Impuls 220 folgen, der die Datenrichtung bestimmt, sind vorgesehen, um das Kodierungsmuster neuzuordnen, derart, daß das erste kodierte Bitelement zuverlässig dekodiert werden kann.
• Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm eines typischen Schaltkreises, der für die Erkennung des Datenausrichtungsmusters und für die Ausrichtung der Datenfolge benutzt werden kann, derart, daß die Takt- und die Datenübergänge zuverlässig dekodiert werden. Der Dekodierschaltkreis 300, wobei auf die US-A-206,407 vom 14.Juni 1988 und der korrespondierenden EP-A-0 346 777 veröffentlicht am 20.Dezember 1989, Bezug genommen wird, erzeugt einen Impuls 302, um anzuzeigen, daß ein positiver Übergang gelesen wurde und einen Impuls 304, um anzuzeigen, daß ein negativer Übergang gelesen wurde. Die Impulse werden von einer Flip-Flop-Schaltung, Typ S-R, benutzt, um eine Einzelimpulsfolge 312 zu erzeugen, wobei ein positiver Übergangsimpuls die Flip-Flop-Schaltung setzt und ein negativer Übergangsimpuls die Flip-Flop-Schaltung zurücksetzt. Das Uhrmodul 320 mißt die Zeit zwischen den Impulsen auf der Strecke 312, derart, daß eine Schaltleitung 322 gesetzt wird, wenn die Dauer des laufenden Impulses die Impulsdauer des vorhergehenden Impulses zum Beispiel achtmal übertrifft. Nachdem 322 gesetzt ist, wird der nächste Übergangsimpuls, positiv 302 oder negativ 304, entweder die Flip-Flop-Schaltung 332 oder entsprechend 334 schließen. Wenn die Flip-Flop-Schaltung 332 geschlossen wird, werden positive Übergangsimpulse als dekodierte Datenbits bezeichnet und umgekehrt, wenn die Flip-Flop-Schaltung 334 geschlossen wird, werden negative Übergangsimpulse als dekodierte Datenbits bezeichnet werden. UND-Gatter 340, 342, 344 und 346 in Kombination mit ODER-Gattern 350 und 352 dienen dazu, die Impulsleitungen richtiger Polarität 302 und 304 auf die Ausgangsleitungen des dekodierten Takts 360 und die Ausgangsleitungen der dekodierten Daten 362 zu schalten.
Zeichnungsbeschriftung Fig. 3:
• 300 vom dreistufigen Dekodierschaltkreis

Claims (1)

1. Binärdatenkodier- und -dekodiersystem zum Erzeugen einer Impulsfolge, wobei jeder Impuls eine erste und eine zweite Flanke (100, 102) entgegengesetzter Polarität aufweist, wobei einer von zwei Binärzuständen durch den Abstand der zweiten Flanke (102) von der ersten Flanke (100) des Impulses relativ zur ersten Flanke des nächstfolgenden Impulses (104) der Impulsfolge dargestellt wird, und wobei die erste Flanke in Richtung positiv oder negativ geht und die zweite Flanke entsprechend entgegengesetzt verläuft, und wobei das System Mittel aufweist, die die ersten und zweiten Flanken konsequent als in positiver und negativer Richtung verlaufende Flanken definieren, gekennzeichnet durch folgende Komponenten:

- eine Kodiereinrichtung zum Umwandeln von Binärdaten in eine Impulsfolge, wobei die Kodiereinrichtung Mittel aufweist, die während periodisch auftretender Pausen in der Impuls folge eine übergangslose Vorschubzeichen-Wellenform (210) von einer mindestens zwei der Impulse entsprechenden Zeitdauer übertragen, gefolgt von einer Flanke (220), die entweder in positiver oder negativer Richtung verläuft; und

- eine Dekodiereinrichtung, die die Impulsfolge empfängt und in Binärdaten umwandelt, wobei die Dekodiereinrichtung Mittel (310, 320, 332, 334) aufweist, welche die Vorschubzeichen-Wellenform erfassen und beim darauffolgenden Dekodiervorgang eine durch die ersten und zweiten Flanken (100, 102) vorgegebene Flanke der Flanke (220) zuordnen, so daß die erste und zweite Flanke konsequent als in positiver und negativer Richtung verlaufende Flanken definiert werden.