Устройство для записи и воспроизведения сигналов цифровой информации

 

УСТРОЙСТВО §ЛЯ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СИГНАЛОВ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее в канале записи генератор тактовых импу.льсов, подк.люченный ко входу синхронизации, .буферный регистр, ..блок преобразования кода и последовательно соединенные блок записи и головку записи, а в канале воспроизведения - последовательно соединенные головку воспроизведения , блок воспроизведения,. генератор тактовых импульсов с фазовой автбподстройкой частоты и блок синхронизации, а также блок преобразования кода и буферный регистр, отлич ающееся тем , что, с це.пью повышения плотности записи и упрощения устройства, в канале записи блок преобразования кода вьшолнен из регистра сдвига с информационным входом, входом синхронизаг; ции, входом установки в единицу шестого разряда, входами установки в нуль шестого, пятого, третьего и второго разрядов, элемента НЕ, трех элементов ИЛИ и пяти элементов И, а в канале воспроизведения преобразователь кода выполнен из регистра сдвига с информационным входом, входом/ -синхронизации и входами установки в единицу шестого, четвертого и третьего разрядов, первый и элементы И, -при этом в канале записи 1первый, второй, третий и четвертый . I | Д лТШПЛ :г; ;:; С ий выходы блока синхронизации подключены соответственно к входу синхронизации буферного регистра и через элемент .НЕ - к ЭХОДУ установки в единицу шестого разряда регистра сдвига, к второму входу блока записи, первому входу первого элемента И, к входу занесения буферного регистра, выход первого разряда которого соединен с информационным входом регистра сдвига, подключенного выходом первого разряда к первому входу блока записи / и через первый и второй элементы ИЛИ - к второму входу второго элемента И и одному из входов пятого элемента И соответственно, выход второго разряда регистра (Сдвига соединен с тре- 8( тьим входом первого элемента И, втоfe рой вход которого подключен к другому .входу первого элемента ИЛИ и через i-i, последовательно соединенные четвертыя(|,, элемент И и третий .элемент ИЛИ - к 1 входу установки в нуль второго разря-g да-регистра сдвиг а, выходы третьего |и четвертого разрядов которого подключены к второму и первому входам второго .элемента-И, подключенного третьимвходом к выходу первого элемента И сс и другому входу четве{ того элемента И, инверсный выход g гзярда :о :о регистра сдвига соединен через третий элемент И с его входом установки в нуль третьего разряда, выход шес5Ь того разряда - с другим входом второго элемента ИЛИ, выход второго эле-г мента И подключен к входам установки в нуль четвертого, пятого и шестого разрядов регистра сдвига и другим входам третьего и пятого элементов И, а выход последнего соединен с другим входом третьего элемента ИЛИ, в канале воспроизведения информацивнный вход регистра сдвига подключен к выходу блока воспроизведения, его :вход синхронизации - к первому выходу (блока синхронизации, входы установки в единицу третьего и четвертого

{19) {И) СОКИ СОВЕТСНИХ

Ц ВС

РЕСПУБЛИК

9{5)) 6 11 В 5 09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ф a!3 54/39 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ * ".:,,,;. .:, е А|1

МьмсЯ «) .

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ блока синхронизации, входы установки в единкцу третьего и четвертого (21) 3473121/18-10 (22) 23.07.82 (46) 23.08.83. Бюл. 9 31 (72) M.t0.{Càïoæêoâ и tO.M.Ìàêàðîâ. (71) Пензенское ордена Ленина и орде-. на Отечественной войны 1 степени производственное объединение Заря . (53) 534.852.4(088.8) (56) 1. Рыжков В.A. и др. Внешние

ЗУ на магнитном носителе. М., Энергия, 1978.

2. Патент CttlA 9 3852687, кл. 382-11, 1976 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО {(ЛЯ ЗАПИСИ И

ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СИГНАЛОВ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее в канале записи генератор тактовых импульсов, подключенный ко входу синхронизации, . буферный регистр, блок преобразования кода и последовательно соединенные блок записи и головку записи, .а в канале воспроизведения — последовательно соединенные головку воспроизведения, блок воспроизведения,. генератор тактовых импульсов с фазо:вой автоподстройкой частоты и блок синхронизации, а также блок преобразования кода и буферный регистр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения плотности записи и упрощения устройства, в канале записи блок преобразования кода выполнен из регистра сдвига с информационным входом, входом синхрониза» ции, входом установки в единицу шестого разряда, входами установки в нуль шестого, пятого, третьего и второго разрядов, элемента НЕ, трех элементов ИЛИ и пяти элементов И, а в канале воспроизведения преобразователь кода выполнен из регистра сдвига с информационньм входом, входом, синхронизации и входами установки в единицу шестого, четвертого и третьего разрядов, первый и второй .элементы И, -при этом в канале записи первый, второй, третий и четвертый выходы блока синхронизации подключены соответственно к входу синхронизации буферного регистра и через элемент HE — к рходу установки в единицу шестого разряда регистра сдвига, к второму входу блока записи, первому входу первого элемента И, к входу занесения буферного регистра, выход первого разряда которого соединен с информационным входам регистра сдвига, подключенного выходом первого разряда к первому входу блока записи ) и через первый и второй элементы ИЛИ вЂ” к второму входу второго элемента

И и одному из входов пятого элемента

И соответственно, выход второго разряда регистра сдвига соединен с тре- © е тьим входом первого элемента И, второй вход которого подключен к другом ,входу первого элемента ИЛИ и через последовательно соединенные четвецты элемент И и третий элемент ИЛИ— вхоцу установки в нуль второго разря-Я

:да регистра сдвига, выходы третьего

;и четвертого разрядов которого подключены к второму и первому входам второ го.элемента.И, подключенного третьим. входом к выходу первого элемента И и другому входу четвертого элемента

И, инверсный выход пятого g зярда регистра сдвига соединен через третий элемент И с его входом установки

I в нуль третьего разряда, выход шес; того разряда - с другим входом второго элемента ИЛИ, выход второго эле» мента И подключен к вхоцам установки в нуль четвертого, пятого и шестого разрядов регистра сдвига и другим входам третьего и пятого элементов

И, а выход последнего соединен с другим входом третьего элемента ИЛИ, в канале воспроизведения информациенный вход регистра сдвига подключен к выходу блока воспроизведения, его вход синхронизации -- к первому выходу

1037336 разрядов регистра сдвига соединены с выходом второго элемента И и через первый элемент И вЂ” с входом установки в единицу шестого разряда, информационным входом буферного регистра и прямым выходом первого разряда регистра сдвига, прямой выход третьего разряда которого подключен к другому входу первого элемента И, Изобретение относится к вычисли тельной технике и может быть использовано в запоминающих устройствах на магнитных лентах, дисках и бараба нах. 5

Известен ряд способов записи ииформации на магнитный носитель,и реализующих способы устройств записи и воспроизведения, например способы записи без возвращения к нулю (БВНМ), фазовой модуляции (ФМ) и модулированной фазовой модуляции (МФМ) 1) .

Однако известные способы и реализующие их устРойства записи и воспро- 5 изведения позволяют передать в одном, периоде максимальной частоты сигнала записи не более 2 бит информации, что является их общим недостатком и препятствует дальнейшнему совершенствованию внешних запоминающих 20 устройств с подвижным носителем.

Наиболее близким к изобретению по техн :ческой сущности является устройство, содержащее в канале записи соединенные определенным образом, буферный восьмиразрядный регистр, генератор тактовых импульсов, блок

I синхронизации, который вырабатывает последовательность из 13 импульсов для осуществления преобразования 8 бит информации.в 13 кодовых сигналов, преобразователь кода, формирующий укаэанную 13-символьную последователь- 5 ность из 8-разрядного информационного слова, преобразователь параллельного кода в последовательный, обеспечивающий последовательную выдачу символов кода в блок записи, головку записи и носитель, а в канале воспроизведе- 40 ния - носитель записи, головку воспроизведения, блок вбспроизведенияр выполняющий преобразование воспроизведенного аналогового сигнала в пос ледовательность кодовых символов пу- 45 тем пикового детектирования сигнала воспроизведения, генератор тактовых импульсов с фаэовой автоподстройкой частоты, блок синхронизации, формиру а его инверсные выходы четвертого, пятого и шестого разрядов — к третьему, второму и первому входам первого элемента И, четвертый вход которого соединен со вторым выходом блока синхронизации, подключенного третьим выходом к входу синхронизации буферного регистра. ющий также как и блок синхронизации в канале записи последовательность иэ 13 импульсов на своих выходах для уйравления пРоцессом восстановления 8 бит информация из 13-разрядного кодового слова, распределитель импульсов, который каждый очередной символ кодовой последовательности, поступающий с блока воспроизведения, подает на вход преобразователя кода.

Значения формируемых последовательно преобразователем разрядов информации запоминаются в восьмиразрядном буферном регистре, а затем из него выдаются параллельным кодом, В этом устройстве каждые 8 бит информации записываются в виде 13 символов кодовой последовательности модифицированным способом без возвращения к нулю (БВНМ) за 13 тактов частоты тактового генератора. Минимальный ийтервал между изменениями йолярнос;ти тока записи составляет 2Т, макси.мальный — 8Т P2) .

Недостаток известного устройства заключается в его сложности, а также в том, что оно формируют семичастотный сигнал, используя только до 6% его предельной информационной емкости.

Цель изобретения — повышение плотности записи и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для записи и воспроизведения сигналов цифровой информации, содержащем в канале записи генератор тактовых импульсов, одключенный к входу блока синхронизации, буферный регистр, блок преобразования кода и последовательно соединенные блок записи и головку записи, а в канале воспроизведения последовательно соединенные головку воспроизведения, блок воспроизведения, генератор тактовых импульсов с фаэовой автоподстройкой частоты и блок синхронизации, а также блок преобразования кода и буферный регистр„ в канале записи блок преобразования кода выполнен из регистра

1037336 сдвига с информационным входом, вхо., регистра сдвига, прямой выход третьедом синхронизации, входом установки. го разряда которого подключен к в единицу шестого разряда, входами ttpyroMy входу первого элемента И, а установки в нуль шестого, пятого, го инверсные выходы четвертогр пяF третьего и второго разрядов, элемен- того и шестого разрядов — к третьему та НЕ т с а НЕ, трех элементов ИЛИ и пяти 5 второму и первому. входам .первого эле-. элементов И, а в. канале воспроизве- мента И, четвертый вход которого соедения преобразователь кода выполнен динен с вторьм выходом блока синхроиз регистра сдвига с информационным низации, подключенного третьим выховходом, входом синхронизации и входа- дом к входу синхронизации буферного ми установки в единицу шестого, чет- Ю регистра. вертого и третьего разрядов, первый и На фиг.1 приведена схема предлагаеи второй элемент И, при этом в канале мого устройства записи; на фиг.2 записи первый, второй, третий и чет- правила преобразования информационвертый выходы блока .синхронизации ной последовательности в кодовую при подключены соответственно к входу 15 записи и обратного преобразования синхронизации буферного регистра и при воспроизведении информации; на через элемент НЕ к входу установки фиг.3 — временная диаграмма записи в единицу шестого разряда регистра информации; на фиг ° 4 — временные. сдвига, второму входу блока записи, диаграммы сигналов, ФоРмируемых бло первому входу, первого элемента И, .р ком синхронизации в канале записи1 входу занесения буферного регистра, на фиг.5 — схема предлагаемого уствыход первого разряда которого сое- ройства воспроизведения; на фиг.6 динен с информационным входом регист- временные диаграммы сигналов, формира сдвига, подключенного выходом руемых блоком синхронизации уст-. первого разряда к первому входу ройства воспроизведения. зап си и через первый и второй Устройство записи (фиг.1) содержит

25 элементы ИЛИ к второму входу второго буферный регистр 1 выполненный в элемента И и одному из входов пятого . виде 8-разрядного регистра сдвига, элемента И соответственно, выход . генератор 2 тактовых импульсов, блок второго разряда регистра сдвига сое- 3 синхронизации, вырабатывающий на динен с т етьи в ретьим входом первого элезр своих четырех выходах последовательмента И, второй вход которого под-, ность сигналов (фиг.4), элемент НЕ ключен к .,другому входу первого эле- 4, регистр 5 сдвига первый 6 и м ента ИЛИ и через последовательно второй 7 элементы ИЛИ первый 8

I сое

t I оединенные четвертый элемент И и второй 9, третий 10, четвертый 11 третий элемент -ИЛИ к входу установки 35 и пятый 12 элементы И, третий элев нуль второго разряда регистра сдви- мент ИЛИ 13, блок 14 записи, головга, выходы третьего и четвертого раз- ку 15 записи и носитель 16. Регистр рядов которого подключены к второму 5 сдвига и элементы 4 и 6-13 соедии первому входам. второго элемента иены определенным образом и образуИ подключенного третьим входом к 4р ют блок 17 преобразования кода. ,выходу первого элемента И и другому На фиг.3 показан пример преобравходу четвертого элемента И, инверс- зования информационной последовательный выход пятого разряда регистра ности(О)в кодовую (Я, выполняемого сдвига соединен через третий элемент блоком 17 преобразования кода, реалиИ с его вхо ом о входом установки в нуль 45 зующим данные правила, и сигнал запитретьего разряда, выход шестого - си (4), формируемый блоком 14 записи разряда — с другим входом второго модифицированным способом без возвраэлемента ИЛИ, выход второго элемента щения к нулю из кодовой последовательИ подключен к входам установки в нуль ности. четвертого, пятого и шестого разря- Как видно из фиг.3, минимальный дов регистра сдвига и другим входам интервал между двумя изменениями потретьего и пятого элементов И, а вы- лярности тока записи в предлагаемом ход последнего соединен с другим вхо» устройстве, так же как и в известном дом третьего элемента ИЛИ, в канале составляет 2Т, а максимальный - 8Т. воспроизведения информационный вход Однако 8 бит информации предлагаемое регистра сдвига подключен к выходу 55 устройство преобразует в 12 символов блока воспроизведения, его вход . кода и записывает за 12 тактов, т;е. синхронизации — к первому выходу обеспечивается увеличение плотности блока синхронизации, входы установки записи на 8,47%. Блок преобразования в единицу третьего и четвертого разу кода предлагаемого устройства содеррядов регистра сдвига соединены с Q3 жит пять элементов И 8-12, три элевыходом второго элемента И и через мента ИЛИ 6, 7 и 13 и один элемент первый элемент И с входом установки HE 4, тогда как преобразователь кода в единицу шестого разряда, информа- известного устройства содержит 26 ционным входом буферного регистра элементов И, пять элементов ИЛИ и и прямым выходом первого разряда .четыре элемента НЕ. В предлагаемом

1037336

6 устройстве записи содержится 20 триггеров (в их число входят триггеры регистра 5), в известном также содержится 20 триггеров, т.е. упро- ,щение устройства выражается в сократ .щении числа используемых элементов ,И, ИЛИ и BE в 4 раза.

Предлагаемое устройство воспроиэ ведения (фиг.5) состоит из носителя

18 записи,головки 19 воспроиэведения i блока 20 воспроизведения, генератора

21 тактовых импульсов; блока.22 синхронизации, блока 23 преобразования кода и буферного регистра 24. Блок преобразования кода содержит регистр

25 сдвига и первый 26 и второй 27 15 элементы И, ооединенные определенным образом.

Предлагаемое устройство воспроизве- дения содержит 20 триггеров и два элемента И, а известное — .20 тригге- 2О ров, четыре линии задержки, 10 элементов ИЛИ и 5 элементов И, т.е. в предлагаемом устройстве испольэуЕтся в 8 раэ меньше логических элементов.

Предлагаемое устройство записи и воспроизведения функционирует следующим ббразом.

Информация побайтно принимается в буферный регистр 1 по сигналам синхронизации приема, формируемым на четвертом выходе схемы синхронизации (фиг.66). По сигналам синхронизации сдвига (фиг.бб)„ формируемым на втором выходе схемы синхронизации, информация из буферного регистра поразрядно переписывается в регистр сдвига преобразователя кода. Цикл преобразования длится три такта частоты тактового генератора 2 (фиг.бй).

В течение каждого цикла в регистр сдвига принимается подача разряда 40 информации: в первом и третьем тактах цикла. Bo,âòîðoì такте происходит занесение 1 в шестой разряд ре-.гистра. И таким образом значения информационных разрядов .разделяются 4$ 1 . В конце третьего такта каждого цикла преобразования с третьего выхода схемы синхронизации поступает импульс, обеспечивающий коррекцию содержимого регистра сдвига преобразователя в соответствии с правилом кодирования, В процессе сдвига содержимого регистра сигналы кодовой последовательности поступают для записи

l на вход схемы записи.

В устройстве воспроизведения производится восстановление информации иэ воспроизведенной кодовой последовательности в соответствии с правилами, приведенными на фиг.2. Восстановление значений информационных разрядов производится блоком 23 преобразования кода. Преобразованная информация накапливается,"в буферном регистре 24 и побайтно выдается иэ устройства воспроизведения по сигналам, формируемьм яа четвертом выходе блока синхронизации (фиг.6).

В качестве базового объекта может быть использован серийно выпускаемый накопитель на магнитных дисках

EC. †50, в котором используются устройства записи и воспроизведенИя, реализующие трехчастотный способ

° ° одифицированной фазовой модуляции (МФМ). Сигнал записи, формируемый этими устройствами, переносит в одном

"перйоде максимальной частоты 2 бита информации и имеет окно детектирования

+ 0,g5 Т, Сигнал записи, формируемый предлагаемым устройством записи, переносит в одном периоде максимальной частоты 2,67 бит, информации и имеет окно детектирования + 0,33 Т.

Применение предлагаемых устройств в накопителе EC-5066 обеспечит при сохранении верности воспроизведения увеличение плотности записи и, следовательно, емкости накопителя на

33,3%. Таким образом, технико-эконо, мическая эффективность предлагаемого устройства заключается в увеличении емкости накопителя на 33,3% bio сравнению с известным только за счет замены серийных устройств записи и воспроизведения предлагаемым при неизмененных других узлах накопителя.

1037336

Фиа1 гЬУ

0f0

УР/

10 l7

$0f д/0 . 000

00(000

000

/0f ООо

1037336

ФигЗ

ВНИИПИ Заказ 6119/54 Тираж 594 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4