Устройство для контроля ошибок канала цифровой магнитной записи

 

Изобретение касается измерения накопителей информации и может быть использовано для контроля ошибок канала 1 цифровой магнитной записи-воспроизведения самосинхронизируемых сигналов. Целью изобретения является повышение точности контроля. Устройство содержит генератор 2 тактовых импульсов, первый 3, второй 4 и третий 5 регистры сдвига, блок 6 контрольного ввода ошибок, состоящий из сумматора 25 по модулю два, триггера 26, кнопки 27, триггера 28, триггера 29, элемента И 30, счетчика 31 и инвертора 32, дешифратор 7, сумматор 8 по модулю 2, стробирующий элемент 9, счетчик 10 ошибок, блок 11 установки цифрового сигнала, первый 12, второй 13 и третий 14 с четчики тактовых импульсов, электронный коммутатор 15, кнопку 16, первый 17, второй 18, третий 19, четвертый 20 и пятый 21 триггеры, первый 22 и второй 23 элементы И и индикатор 24 режима формирования контрольного сигнала. Цель достигается использованием испытательного сигнала в виде периодической последовательности, состоящей из двух структур: из фиксированных кодовых комбинаций - слов, структура которых одинакова и наиболее трудная для данного канала, и пауз между словами, к которым, т.е. к продолжительным отсутствиям перепадов цифрового сигнала, критична система восстановления тактового синхросигнала воспроизведения канала. Ошибки выделяются путем поэлементного сравнения по модулю два на сумматоре 8 воспроизводимого сигнала с контрольным, эталонным сигналом, формируемым синхронно с воспроизводимым элементами: регистром 5, когда его выходзамкнут с информационным входом коммутатором 15, дешифратором 7, триггерами 18 и 21 и счетчиком 14. Выделенные ошибки перезаписываются в триггер 20, стробируются на элементе 9 и подсчитываются счетчиком 10. Кнопка 16 включает режим формирования контрольного сигнала, в котором участвуют, кроме регистров 4, 5, дешифратора 7, сумматора 8, триггеров 20, 18, 21 и счетчика 14, еще триггер 17, элементы И 22, 23, счетчик 13 и триггер 19. Блок 6 обеспечивает возможность оперативного введения в испытательный сигнал известного количества ошибок, выделение и точный подсчет которых счетчиком 10 свидетельствует об исправности и точности работы устройства. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 1 1 В 27/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР I (21) 4366173/24-10 (22) 18.01.88 (46) 23.09.89. Бюл. № 35 (72) И.В.Чуманов и И.А.Чехлай (53) 534.852(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1117705, кл. G 11 В 27/36, 1983.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1283847, кл . С 11 В 27/36, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОШИБОК

КАНАЛА ЦИФРОВОЙ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ (57) Изобретение касается измерения накопителей информации и может быть использовано для контроля ошибок канала 1 цифровой магнитной записивоспроизведения самосинхронизируемых сигналов. Целью изобретения является повышение точности контроля. Устройство содержит генератор 2 тактовых

„„Я0„„1510007 А1

2 импульсов, первый 3, второй 4 и третий 5 регистры сдвига, блок 6 конт- рольного ввода ошибок, состоящий из сумматора 25 по модулю два, триггера 26, кнопки 27, триггера 28, триггера 29, элемента И 30, счетчика 31 и инвертора 32, дешифратор 7, сумматор 8 по модулю,2, стробирующий элемент 9, счетчик 10 ошибок, блок 11 установки цифрового сигнала, первый 12, второй 13 и третий 14 счетчики тактовых импульсов, электронный коммутатор 15, кнопку t6 первый 17, второй 18, третий 19, четвертый 20 и пятый 21 триггеры, первый 22 и второй 23 элементы И и индикатор 24 режима формирования контрольного сигнала. Цель, достигается использованием испытательного сигнала в виде периодической последова3 1510007 тельности, состоящей из двух структур: из фиксированных кодовых комбинаций — слов „структура которых одинакова и наиболее трудная для дан- 5 ного канала, и пауз между словами, к которым, т.е. к продолжительным отсутствиям перепадов цифрового сигнала, критична система восстановления тактового синхросигнала воспро- fp изведения канала. Ошибки выделяются путем поэлементного сравнения по модулю два на сумматоре 8 воспроизводимого сигнала с контрольным, эталонным сигналом, Формируемым синхрон- 15 но с воспроизводимым элементами— регистром 5, когда его выход замкнут с информационным входом коммутатором 15,дешифратором 7, триггерами

f8 и 21 и счетчиком 14. Выделенные ошибки перезаписываются в триггер

20, стробируются на элементе 9 и подсчитываются счетчиком 10. Кнопка

16 включает режим формирования контрольного сигнала, в котором участвуют, кроме регистров 4, 5, дешифратора 7, сумматора 8, триггеров 20, 18, 21 и счетчика 14, еще триггер 17,элементы И 22, 23, счетчик 13 и триггер 19, Блок 6 обеспечивает возможность оперативного введения в испытательный сигнал известного количества ошибок, выделение и точный подсчет которых счетчиком 10 свидетельствует об исправности и точности работы устройства. 1 ил.

Изобретение относится к измерению накопителей информации, а именно к устройствам для контроля ошибок канала цифровой магнитной записи.

Цель изобретения — повышение точности контроля за счет учета влияния структуры измерительного сигнала на точность синхронизации канала цифровой магнитной записи. 35

На чертеже приведена функциональная схема устройства для контроля ошибок канала цифровой магнитной записи °

Устройство для контроля ошибок ка- 40 нала 1 цифровой магнитной записи-воспроизведения содержит генератор 2 тактовых импульсов, первый 3, второй

4 и третий 5 регистры сдвига, блок 6 ввода ошибок, дешифратор 7, сумма- 45 тор 8, стробирующнй элемент 9, счетчик 10 ошибок, задатчик 11 цифрового сигнала, первый 12, второй 13 и третий 14 счетчики тактовых импульсов, мультиплексор 15, коммутатор

16, первый 17, второй 18, третий 19, четвертый 20 и пятый 21 триггеры и первый 22 и второй 23 элементы И.

Устройство может содержать также индикатор 24 режима формирования контрольного сигнала.

Блок 6 ввода ошибок содержит сумматор 25 по модулю два, D-триггер

26, кнопку 27, триггер 28, триггер

29, элемент И 30, счетчик 31 тактов и инвертор 32.

Выход генератора 2 тактовых импульсов соединен с тактовым входом регистра 3 сдвига, с тактовым входом блока 6 контрольного ввода ошибок и с инверсным счетным входом счетчика 12 тактовых импульсов, выход старшего разряда которого соединен с входом управления параллельным вводом информации регистра 3 сдвига. Выходы задатчика 11 цифрового сигнала соединены с входами разрядов регистра 3 сдвига, выход которого соединен с информационным входом блока 6 контрольного ввода ошибок, выход которого соединен с информационным входом канала 1 цифровой магнитной записи.

Информационный выход канала 1 соединен с первым сигнальным входом электронного коммутатора 15 и с информационным входом регистра 4 сдвига, выход которого соединен с первым входом сумматора 8, выход которого соединен с первым информационным входом триггера 20. Выход мультиплексора

15 соединен с вторым входом сумматора 8 и с информационным входом регистра 5 сдвига, выход последнего разряда соединен с вторым сигнальным входом электронного коммутатора 15.

Выход коммутатора 16 соединен с первым тактовым входом С триггера 17, 20

5 15100 прямой Выход которого соединен с первым входом элемента И 23, с управляющим входом электронного коммутатора

15 и с входом индикатора 24.

Выходы разрядов регистра 5 сдвига

5 соединены с входами дешифратора 7, выход которого соединен с первым информационным входом D-триггера 18, выход которого соединен с первым тактовым входом С-триггера 21 и с первым входом элемента И 22, выход которого соединен с вторым установочным в нулевое состояние входом триггера 17 ° Выход триггера 20 соединен с установочным в нулевое состояние входом счетчика 13 тактовых импульсов, с вторым установочным в нуле вое состояние входом триггера 19 и с вторым сигнальным входом стробирующего элемента 9, выход которого соединен со счетным входом счетчика

10 ошибок. Выход счетчика 13 тактовых импульсов соединен с первым тактовым входом С-триггера 19, выход 25 которого соединен с вторым входом элемента И 22. Выход счетчика 14 тактовых импульсов соединен с вторым установочным в нулевое состояние входом триггера 21, выход которого соединен с инверсным установочным в нулевое состояние входом счетчика

14, с входом блокировки (стоп сдвигу) регистра 5 сдвига .и с вторым входом элемента И 23, выход которого соединен с входом блокировки регистра 4 сдвига. Тактовый выход канала 1 цифровой магнитной записи соединен с тактовыми входами регистров

4 и 5 сдвига, с тактовым входом триггера 20, с тактовым инверсным входом триггера 18, с первым стробирующим инверсным входом стробирующего элемента 9 и со счетными инверсными входами счетчиков 13и 14 тактовых импульсов.

Соединения внутри блока 6 контрольного ввода ошибок следующие.

Информационный вход блока 6 соединен с первым входом .сумматора 25, выход которого соединен с информационным входом D-триггера 26, выход которого соединен с выходом блока 6. Выходы кнопки 27 соединены с установочными входами триггера 28, один выход которого соединен с информационным входом триггера 29, а другой (инверсный) выход — с установочным в нулевое состояние входом счетчика 31 тактов, 07 6

Тактовый вход блока 6 соединен с первым входом элемента И 30, с тактовым входом триггера 29 и с входом инвертора 3?, выход которого соединен с тактовым входом С-триггера 26. ВЬпод элемента И 30 соединен со счетным входом счетчика 31 тактов, выход которого соединен с установочным в нулевое состояние входом триггера 29, выход которого соединен с вторым âõîдом сумматора 25 и с вторым входом элемента И 30.

Контролируемый канал 1 содержит . усилитель-формирователь тока записи, записывающую и воспроизводящую магнитные головки, усилитель-формирователь воспроизведения и блок тактовой синхронизации воспроизведения.

На вход канала 1 и, следовательно, с его выхода информационный сигнал поступает в обычной потенциальной форме без возвращения к нулю. Тактовый синхросигнал воспроизведения поступает с соответствующего выхода канала 1 в форме "меандра" (скваж— ность 2).

Устройство работает следующим образом.

Испытательный сигнал, формируемый устройством для контроля ошибок канала 1, состоит из последовательности

16 †разрядн кодовых слов, разделенных паузами длительностью соответственно 16 тактов. Пауза — это последовательность единиц или нулей, т.е. периодическое отсутствие перепадов цифрового сигнала, которое ужесточает контроль способности канала восстанавливать тактовый синхросигнал из сигнала воспроизведения.

Необходимая структура слова задается с помощью задатчика 11 цифрового сигнала. При этом кодовый набор слова должен содержать наихудшую для канала 1 кодовую комбинацию, которая определяется для данного канала экспериментальным путем или в результате теоретического анализа.

Наихудшей кодовой комбинацией для данного канала 1 магнитной записивоспроизведения является такая комбинация, которая передается каналом с наибольшими искажениями информативного параметра записываемого сигнала.

Вначале рассматриваем работу задающей части устройства.

Счетчик 12 переключается по спаду тактовых импупьсов генератора 2.

7 151000

Сигнал на выходе счетчика 12 имеет „

Форму "меандра" (скважность 2) с периодом 32 такта. Во время действия высокого уровня выходного сигнала счетчика 12 длительностью соответственно 16 тактов, в регистр 3 записывается 16-разрядное кодовое слово, формируемое на входах 16 разрядов регистра 3 задатчиком 11 цифрового сигнала. Во время этой записи, т.е. в течение данных 16 тактов, на информационный вход (через блок 6) канала 1 поступает с выхода последнего разряда регистра 3 постоянный уровень — низкий (логического "0") или высокий (логической "1") в зависимости от значения крайнего правого разряда слова. Таким путем формируется пауза между соседними словами в испытательном сигнале °

В течение второго полупернода выходного сигнала счетчика 12, т ° е. во время действия низкого уровня этого сигнала длительностью соответственно 16 тактов, производится последовательный вывод информации

16-разрядного слова из регистра 3.

Сдвиг информации в регистре 3 производится по фронту тактовых импульсов генератора 2. После окончания вывода слова, т.е. через данные 16 тактов, вновь формируется на выходе регистра 3 пауза длительностью 16 тактотт и т.д.

Выходной испытательный сигнал регистра 3 поступает в форме БВН через блок 6 контрольного ввода ошибок на информационный вход записи тсаиала 1.

Блотс 6 контрольного ввода ошибок пропускает испытательный сигнал без изменений и используется периодически для комплексной оперативной проверки функционирования устройст- 45 ва в целом совместно с контролируемым каналом 1. Оператор нажимает кнопку

27 блока 6. Триггер 38 устраняет дребезг контактов кнопки 27 и передает ее сигналы на счетчик 31 и 50 триггер 29. При этом снимается блокировка по установочному входу с счетчика 31 и переключается по фронту следующего (после переключения триггера 28) тактового импульса триг- 55 гер 29. Выходной сигнал триггера 29, открывает элемент И 30 для поступления тактовых импульсов на счетный вход счетчика 31, а также поступает на второй вход сумматора 25, который при этом начинает инвертировать выходной сигнал регистра 3. По спаду тактовых импульсов выходной сигнал сумматора 25 переписывается в тригI гер 26 и далее поступает на информационный вход канала 1. Через 8 тактов на выходе счетчика 31 формируется сигнал, который сбрасывает триггер 29 в исходное состояние и удерживает его в этом состоянии пока нажата кнопка 27. Таким образом, контрольное число ошибок в испытательный сигнал вводится в виде однократного инвертирования 8 тактов этого сигна-, t ла перед поступлением его на запись в канал 1. Измерительная часть устpoHcTBG должна эти ошибки выявить в воспроизведенном сигнале и точно их сосчитать, что будет свидетельствовать о .его работоспособности и точности измерения ошибок.

Работа измерительной части устройства.

Ошибки записи-воспроизведения испытательного сигнала в устройстве выделяются путем поэлементного сравнения на сумматоре 8 по модулю два воспроизведенного и задержанного на

16 тактов сигнала с контрольным, эталонным сигналом, который формирует регистр 5 (когда замкнуты муль-, типлексором 15 его выход с информационным входом), дешифратор 7, триггер 18, триггер 21 и счетчик 14.

Для получения контрольного сигнала необходимо создать структуру контрольного сигнала, совпадающую с воспроизводимым сигналом, и формировать контрольный сигнал поэлементно синхронно с воспроизведенным сигналом, т.е. чтобы контрольный сигнал совпадал по битам с воспроизводимым сигналом.

Для формирования требуемой структуры контрольного сигнала используется сам воспроизводимый сигнал.

Воспроизведенный испытательный сигнал с информационного выхода канала

1 поступает на информационный вход регистра 4. задержки и на первый сигнальный вход мультиплексора 15.

Режим формирования контрольного сигнала включается коммутатором 16, после нажатия кнопки переключает, ся триггер 17. Выходной потенциальный сигнал триггера 17 включает индикатор 24 данного режима, открывает элемент И 23 для прохождения сиг-, 0007 10

151 нала блокировки на соответствующии вход регистра 4 и переводит коммутатор 15 в состояние, когда на информационный вход регистра 5 поступает воспроизводимый сигнал. Продвижение информации в регистрах 4 и 5 производится по фронту тактовых импульсов воспроизведения, поступающих с соответствующего выхода канала 1.

Необходимым условием формирования контрольного сигнала является непрерывное безошибочное воспроизведение испытательного сигнала в течение не менее 256 тактов.

После одновременной записи вос- произведенного слова в регистр 4 и ,в регистр 5 срабатывает дешифратор

7. Этот дешифратор может быть полный — дешифрирует все слово, записанное в регистре 5, или частичный— настроенный на комбинацию, которая в,слове не повторяется, но при этом дешифратор 7 подключается к выходам соответствующих этой комбинации разрядов регистра 5. Выходной: сигнал дешифратора 7 перезаписывается спадом данного тактового импульса воспроизведения (который записал последний бит слова в регистры 4, 5) в триггер 18, от выходного сигнала которого (от положительного перепада уровней напряжения) переключается триггер 21. Выходной потенциальный сигнал триггера 21 снимает блокировку по установочному входу со счетчика 14, блокирует. (т.е. останавливает сдвиг) регистр 5, а также проходит через элемент И 23 и блокирует (останавливает сдвиг) регистр 4.

Счетчик 14 начинает подсчитывать тактовые импульсы воспроизведения.

При этом в течение 16 тактов с выхода канала 1 поступает постоянный уровень паузы в испытательном сигнале, который сравнивается на сум маторе 8 со значением последнего разряда регистра 4 (значение этого разряда слова определяет значение паузы).

Через 16 тактов на выходе счет— чика 14 формируется сигнал, который сбрасывает триггер 21 в исходное состояние ° Снимается блокировка с регистров 4 и 5.

Далее происходит вновь запись следующего (за данной паузой) слова в регистр 4 и в регистр 5. Ошибки при этом контролируются на сум5

55 маторе 8 путем сравнения значения последнего разряда регистра 4, из которого выводится при этом редыдущее слово со значением воспроизведенного бита нового слова. Этот бит нового слова соответствует значению бита предыдущего слова, находящегося в данный момент в последнем (крайнем. справа) разряде регистра 4.

После полной записи нового слова в регистр 5 (и, соответственно, в регистр 4) формируется сигнал на выходе дешифратора 7, который переза писывается в триггер 18, выходной сигнал которого при этом переключает триггер 21. Выходной сигнал триггера.

21 снимает блокировку с счетчика 14 и блокирует (останавливает сдвиг) регистры 4 и 5. Осуществляется контроль ошибок на сумматоре 8 путем . сравнения поступающего от канала 1 уровня паузы со значением последнего разряда регистра 4 и т.д.

Выходной сигнал ошибок сумматора

8 перезаписывается в триггер 20 для устранения "иголок", имеющихся в выходном сигнале сумматора 8.

Счетчик 13 контролирует отсутствие ошибок. Если в режиме формирования контрольного сигнала на выходе сумматора 8 будут отсутствовать ошибки в течение 256 тактов, то на выходе счетчика 13 формируется сигнал, который переключает триггер 19.Выходной сигнал триггера 19 QTKpbIBB. ет элемент И 22 для прохождения сигнала дешифратора 7 на сброс триггера

17 в исходное состояние. Когда очередное безошибочное слово полностью занесется в регистр 5, на выходе дешифратора 7 формируется сигнал, который пере. записывается в триггер 18 по спаду данного тактового импульса.

Выходной сигнал триггера 18 проходит через элемент И 22 и сбрасывает триггер 17 в исходное состояние. После этого заканчивается режим формирования контрольного сигнала. Причем это окончание происходит посередине между сдвигами информации в регистре 5.

После переключения триггера 17 в исходное состояние гаснет индикатор

24, запирается элемент И 23, а мультиплексор 15 подключает информационный вход регистра 5 к выходу его последнего разряда. При этом регистр

5, дешифратор 7, триггер 18, триг1510007

20

30

50 гер 21 и счетчик 14 продолжают далее сами генерировать контрольный сигнал поэлементно синхронно с воспроизводимым сигналом. При этом выходной сигнал триггера 18 переключает также триггер 2 1, выходной сигнал которого снимает блокировку со счетчика

14 и блокирует сдвиг информации в регистре 5 на 16 тактов, т,е. формируется пауза в lá тактов между соседними словами в контрольном сигнале ° Через 16 тактов на выходе счетчика 14 формируется сигнал, которьж сбрасывает в исходное состояние триггер 21. После этого счетчик 14 устанавливается в нулевое состояние и удерживается в этом состоянии следующие 16 тактов, а в регистре 5 начинает циркулировать слово (последний бит слова записывается в первый разряд регистра 5,после следующего сдвига предпоследний бит слова записывается в первый разряд регистра 5 со сдвигом последнего бита слова,во второй разряд регистра 5 и т.д.)..

После записи первого бита слова в первый разряд регистра 5, т.е. через

16 тактов, снова формируется сигнал на выходе дешифратора 7, который включает блокировку регистра 5.

Поэлементное сравнение воспроизводимого сигнала с контрольным сигналом производится на сумматоре 8, выходной сигнал ошибок которого перезаписывается в триггер 20. Выходной сигнал триггера 20 (в форме БВН) стробируется отрицательным полупериодом тактового сигнала. Импульсы ошибок подсчитываются и индицируются счетчиком 10 ошибок, который после завершения формирования конт„рольного сигнала, т.е. перед измерением ошибок, устанавливается оператором в нулевое состояние.

Ф о р M ó ë à и з о б р е т е н и я

Устройство для контроля ошибок канала цифровой магнитной записи, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, первый регистр сдвига и блок контрольного ввода ошибок, подключенный выходом к инфор-мационному входу канала цифровой магнитной записи и тактовым входом к выходу генератора импульсов, второй регистр сдвига, включенный между информационным выходом канала цифровой магнитной записи и первым входом сум матора„ третий регистр сдвига,соединенный выходами с входами дешифратора, последовательно соединенные стробирующий элемент, подключенный стробирующим входом к синхронизирующему выходу канала цифровой магнитной записи и синхронизирующим входам второго и третьего регистров сдвига, и счетчик ошибок, первый счетчик импульсов и первый триггер, подключенный первым входом через коммутатор к управляющей шине, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля за счет учета влияния структуры измерительного сигнала на точность синхронизации канала цифровой магнитной записи, в него. введены задатчик цифрового сигнала, подключенный выходами к входам разрядов первого регистра сдвига, мультиплексор, включенный между информационным выходом канала цифровой магнитной записи и информационным входом третьего регистра сдвига, соединенным с вторым входом сумматора, и подключенный управляющим входом к выходу первого триггера и одним из входов к выходу последнего разряда третьего регистра сцвига, второй, третий, четвертый и пятый триггеры, второй и третий счетчики импульсов и первый и второй ,элементы И, причем второй триггер подключен первым входом к выходу дешифратора, вторым входом — к соединенным между собой синхронизирующему выходу канала цифровой магнитной записи, первому входу четвертого триггера и первым входам второго и третьего счетчиков импульсов и выходом — к соединенным между собой первому входу первого элемента И, соединенного выходом с вторым входом первого триггера и вторым входом — с выходом третьего триггера, и первому входу пятого триггера, подсоединенного вторым входом к выходу третьего счетчика импульсов и выходом — к соединенным между собой второму входу третьего счетчика импульсов, входу блокировки третьего регистра сдвига и первому входу второго элемента И, соединенного выходом с входом блокировки второго регистра сдвига и вторым входом — с выходом первого триггера, при этом третий триггер подключен первым вхо- дом к выходу второго счетчика импульсов и вторым входом — к соединенным

Составитель В.Добровольский

Редактор А.Мотыль Техред А.Кравчук Корректор,В . Кабаций

Заказ 5822/52 Тираж 558 - Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва,. Ж-35 ° Раущская наб., д. 4/5

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

1510007 14 между собой второму входу второго триггера, подключенного вторым вхосчетчика импульсов, входу стробиру- дом к выходу сумматора. ющего элемента и выходу четвертого