Способ маркирования информационных комбинаций в системах последовательной записи с двухчастотным кодированием и устройства записи и воспроизведения для его осуществления

 

Изобретение относится к приборостроению, а именно к способам записи цифровой информации на магнитный носитель с использованием маркирования информационных комбинаций. Целью изобретения является повышение достоверности процесса выделения сигналов синхронизации при воспроизведении. Способ заключается в том, что маркер формируют в виде четырехразрядной комбинации, во второй и третий разряды которой записывают сигнал единицы, а в четвертый - сигнал нуля. Затем на этапе развертки второго и третьего разрядов единицы инвертируют в серединах интервалов маркерных разрядов. При воспроизведении маркер выделяют путем весового декодирования интервалов сигнала, воспроизводимого на этапе второй половины интервала второго маркерного разряда и интервалов третьего и четвертого маркерных разрядов, и селекции результата накопления результатов весового декодирования по четырем полубитовым значениям третьего и четвертого разрядов маркерной комбинации. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 11 В 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4181671/24-)0 (22) 15. 01, 87 (46) 15.02. 90. Бюл, 1;- б (71) Геофизическая экспедиция

Производственного геологическо го объединения "Дальгеологня" (72) Г.В,Бузунов (53) 681.84(озЗ.З) (56) Печерский А.П. и др. Запись циФровой информации на бытовой кассетный магнитофон. - Приборы и техника эксперимента, 1985, Р 2, с.131. (54) СПОСОБ ИАРКИРОВАНИЯ. ИНФОРИАЦИОНHbK КОМБИНАЦИЙ В CHCTEIfAX ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ЗАПИСИ С ДВУХЧАСТОТНЫ1 КО- .

ДИРОВАНИЕИ И УСТРОЙСТВА ЗАПИСИ И

ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к приборостроению, а именно к способам записи цифровой информации на магнитный носитель с использованием маркирования информационных комбинаций. Целью

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике записи и воспроизведения (передачи) цифровой информации с использованием маркирования информационных комбинаций для обеспечения асинхронного считывания информации с носителя записи.

Цель изобретения заключается в повышении достоверности процесса выделения сигналов синхронизации при воспроизведении.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства записи двухчастотно кодированных N-разрядных ин-, „.SU„„ 445 А1 изобретения является повышение достоверности процесса вьщеления сигналов синхронизации при воспроизведении.

Способ заключается в том, что маркер формируют в виде четырехразрядной комбинации, во второй и третий разряды которой записывают сигнал единицы, а в четвертый — сигнал нуля, Затем на этапе развертки второго и . третьего разрядов единицы инвертируют в серединах интервалов маркерных разрядов. При воспроизведении маркер выделяют путем весового декодирования интервалов сигнала, воспроизводимого на этапе второй половины интервала второго маркерного разряда и интервалов третьего и четвертого ф маркерных разрядов и селекции результата накопления результатов весового декодирования по четырем полубитовым С значениям третьего и четвертого раз, рядов маркерной комбинации. 6 ил. формационных комбинаций, реализующего способ маркирования информационНых комбинаций для двух вариантов мо-. дулирующих (кодирующих) маркерные и информационные элементы частот; на фиг. 2 — временная диаграмма работы устройства записи для кодирующих частот варианта 1» на фиг. 3 — то же, для кодирующих частот варианта 2; на фиг. 4 — функциональная схема устройства воспроизведения, реализующего декодирование сигнала по способу маркирования информационных комбинаций для двух вариантов модулирующих (ко1543445 дирующих) частот; на фиг. 5 — времен,ная диаграмма его работы; на фиг. 6 временная диаграмма узла автоматической подстройки частоты енератора 5 устройства воспроизведения.

Устройство записи (фиг. 1) состоит из второго D-триггера I двухразрядного двоичного счетчика 2, I<-разрядного двоичного счетчика 3, мультиплексора 4, дешифратора 5, второго элемента ИЛИ 6, потенциально-импульсной ячейки 7, первого элемента ИЛИ

3, первого Т-триггера 9, первого Dтриггера 10, второго Т-триггера 11, первого элемента И 12, второго зле мента И 13, третьего элемента ИЛИ 14 и инвертора 15, Устройство воспроизведения (фиг,4) состоит из фазового корректора 16, 20 компаратора 17, формирователя импуль, сов 18, взвешивающего декодера 19 двухчастотного кода, регистра 20 накопления полубитовых значений, дешифратора 21, регистра 22 накопления би- 25 тов информационной комбинации, четвертого D-триггера 23, второго Т-триг. гера 24, второго элемента И 25, второго инвертора 26, третьего D-триггера 27, третьего элемента И 28, перво- 30 . го инвертора 29, первого D-триггера

30, второго D-триггера 31, фильтра 32 нижних частот, генератора 33, управ,ляемого напряжением, первого Т-триг35 гера 34, повторителя 35, первого элемента И 36, делителя 37 напряжения, После запуска и разгона лентопротяжного механизма (ЛПИ) магнитофона на информационном входе Э-второго

D-триггера 1 появляется сигнал запуска "Пуск (В), D-триггер 1 позволяет н 40 хронировать сигнал запуска по сигналу 6 побитовой синхронизации развертки, который формируется на выходе второго Разряда двухразрядного двоич- 45 ного счетчика 2 из сигнала тактовой синхронизации, поступающего на счетйый вход С счетчика 2, и осуществляет хронирование работы всех основных функциональных узлов устройства за50 писи. Счетно-мультиплексорный узел развертки, состоящий из 1(-разрядного двоичного счетчика 3 и мультиплексора 4, осуществляет преобразование маркерной и информационной комбинации из параллельного кода в последо55 в ательный.

Управление этой процедурой осущест" вляется узлом управления счетчика 3, состоящим из дешифратора 5 (селектора N+4 состояния счетчика 3), второго элемента ИЛИ 6, потенциально-импульсной ячейки 7 и первого элемента

ИЛИ 8.

В исходном состоянии до появления сигнала запуска в — счетчик 3 находится в сброшенном состоянии под действием сигнала е по установочному входу 2. После появления сигнала запуска 8 — потенциально-импульсная ячейка 7 формирует импульс фазирования делителя частоты двухчастотного модулятора (кодера) первого Т-триггера 9 для варианта 2 модулирующих (кодирующих) частот. Необходимость этой процедуры заключается в том, что формирователь 3 импульсов (фиг.5) устройства воспроизведения сигнала ч, полученного по варианту 2, формирует короткие импульсы по одному из фронтов перепадов сигнала, воспроизведенного с носителя, а не по обоим, как это имеет место для сигнала р,, полученного но варианту 1. Этот же импульс потенциально-импульсной ячейки 7 используется как сигнал подтверждения приема сигнала зануска 6 и совместно с сигналом з, формируемым на выходе дешифратора 5, как сигнал подтверждения завершения процедуры развертки маркерной и информационной комбинации.

По завершении импульса подтверждения снимается сигнал сброса е счетчика 3 и начинается развертка маркерной и информационной комбинаций, значения разрядов которых определяют значения информационных входов Э вЂ” Э я, мультиплексора 4.

Первый D-триггер 10 из сигнала, поступающего с первого разряда счетчика 3 на его информационный вход D, по сигналу побитовой синхронизации развертки 6, поступающему на его тактирующий вход С, формирует вспомогательный (промежуточный) сигнал позволяющий сформировать на этапе развертки второго и третьего разрядов маркерной комбинации сигнал маркерного признака, Сигнал формируется инверсным и задержанным по отношению к сигналу первого разряда счетчика 3 за счет того, что первый Э-триггер 10 и счетчик 3 по входу С тактируются противоположными фронтами сигнала побитовой

5 15 синхронизации развертки о. 1(онстанта

"единицы1 на информационном входе D„ и константа "нуля" на информационном входе D позволяют сформировать сигнал защитных констант в ходе развертки маркерной комбинации (фиг. 2 и 3, сигналы х 1, n ) . Сигнал последовательных кодов маркерной и информационной комбинаций у с выхода мультиплексора 4 подается в узел модулятора (кодера) двухчастатнога кода, способного работать при нарушениях фазы развертки, имеющих место в сигнале на этапе развертки второго и третьего разрядов маркерной комбинации, Это обеспечивается использованием второго

Т-триггера 11, на установочный вход

R которого подается сигнал, а на тактирующий вход Т и на входы элементов совпадения 12 и 13 сигнал удвоенной поднесущей (в варианте 1 сигнал с выхода первого разряда счетчика 2, в варианте 2 — сигнал, тактирующий работу всего устройства), из которого второй Т-триггер 11 формирует паднесущую и 1 модулирующую (кодирующую) элементы маркерной и информационной комбинаций "нулевого" значения.

Сигнал к удвоенных кодирующих частот маркирующих и информационных элементов с выхода элемента ИЛИ 14 поступает на тактирующий вход Т делителя частоты на два Т-триггера 9, на выходе которого формируется результирующий сигнал: д, пригодный для использования в канале магнитной записи или в канале передачи информации, Сигнал A йли ц2, воспроизведенный с носителя и усиленный усилителем "линейного канала" магнитофона, поступает в устройство воспроизведения информации на вход фазового корректора 16, который может быть выполнен в виде усилителя-ограничителя, обеспечивая при этом декодирование по ноль-пересечениям воспроизведенного сигнала или в виде детектора ноль-производной воспроизведенного сигнала.

С выхода фазового корректора 1 6 сигнал поступает на вход гистеризисного компаратора 17, который формирует сигнал с крутыми фронтами, Формирователь 18 импульсов формирует короткие импульсы в случае воспроизведения сиГнала, формированного с использованием модулирующих (кодирующих) частот варианта ), соответствую43445

1

45 щие каждому ноль-пересечению или каждой ноль †производн воспроизведенного с носителя сигнапа, а в случае воспраизнедения сигнала, сформированного с использованием модулирующих (кадируюших) частот варианта 2, соответствующие ноль-пересечениям или

II 11 ноль-производной одного знака, т.е, для сигнала с1, формирователь )8 импульсов работает как удвоитель частоты, а для сиги апа 1 — как потенциальна-импульсная ячейка, Сигнал с выхода формирователя,.

18 импульсов поступает на тактирующие входы С D-триггеров 30 и 31, реализующих функцию частотно-фаэового дискриминатора системы автоматической надстройки частоты генератора

33, управляемого напряжением, для стробиравания по переднему фронту импульса, соответствующего очередному ноль-пересечению или ноль-производной воспроизведенного сигнала, "знака" фазавой (временной) разбежки текущего интервала между соседними ноль-пересечениями или ноль-производными воспроизведенного сигнала в сопоставлении с одним или двумя периодами следования сигнала палубитовой синхронизации ъ, а также с задержкой распространения через повторитель 35 поступает на установочный вход R весового декодера 19 для сброса в исходное состояние двухраэряднага двоичнага счетчика весового декодера, на установочный вход R генератора 33 управпяемага релаксацианнага генератора, на установочный вход R Т-триггера 34 для одновременного ега сброса в исходное состояние с генератором

33, чта позволяет осуществить качественное сравнение указанных вьппе временных интервалов с формированием результата сравнения в виде возбужденного состояния одного из D-триггеров 30 или 31. Результат компарирования интервалов (частат) с инверсных выходов D-триггеров 30 и 31 через делитель 37 напряжения, выполненный на резисторах 3 IR, формирует сигиал управления ч генератором 33, который через инерциальнае звено, реализованное в виде фильтра 32 низких частот ф, подается- на вход управления по напряжению частотой генератора 33.

Сигнал и, формируемый на выходе генератора 33, поступает на один иэ входов элемента И 36, на другой вход

1543445 которого через инвертор 29 подается сигнал с выхода первого разряда счетчика весового декодера 19.

Так как счетчик весового декодера

19 тактируется задним фронтом импульса сигнала 6, соответствующего последнему ноль-пересечению или ноль-производной воспроизведенного сигнала, на выходе элемента И 36 появится сигнал 10 Р, сбрасывающий паМять результата компарирования интервалов по устано- . вочному входу S в D"òðèããåðå 30 и по установочному входу R д Р-триггере

31 что обеспечивает возникновение 15 на выходе делителя напряжения Е,, Г. среднего значения управляющего напря-, жения и, как следствие.", в случае появления "выпадений" в воспроизводимом с носителя сигнале, автоматическую 20 установку генератора 33 на режим формирования среднего значения частоты.

Сигнал 8, поступая на вход С взве шивающего декодера 19, используется для "взвешивания" текущего (мгновенного) значения периода следования импульсов (мгновенного значения частоты) сигнала б путем подсчета импульсов, формируемых генератором 33 на интервале между соседними импульсами 30 сигнала б, причем счетчик взвешивающего декодера переполняется после счетчика третьего импульса с сохранением состояния переполнения путем запирания собственного счетного вхо- 35 да.

Инверсный выход дешифратора состояния переполнения, входящего в состав взвешивающего декодера, формирует . сигнал е полубитов маркерных и инфор- 40 мационных элементов, поступающий на информационный вход D регистра 20 накопителя полубитовых значений, а выход первого разряда счетчика взвешивающего декодера формирует сигнал по- 45 лубитовой синхронизации по фронту, инверсному относительно фронта формирования сигнала полубитовой синхронизации, формируемого Т-триггером

34. По сигналу полубитовой синхрони - 50 зации происходит накопление полубитовых значений воспроизведенного сигнала после процедуры весового декодирования в разрядах регистра 20 накопителя полубитовых значений. 55

По комбинации сигналов м,, Hy K подаваемых с выходов разрядов регистра 20 накопителя на входы дешифратора 21, производится селекция комбинаций их значений "01)0" цешифратором

21, Эта комбинация полубитовых значений воэникает в результате воспроизведения сигнала маркерной комбинации и вызывает формирование на выходе дешифратора 21 сигнала л "единичного" значения, с появлением которого начинается выполнение процедуры подготовки регистра 22 накопителя битов информационной комбинации и формирователя сигнала побитовой синхронизации Т-триггера 24 к накоплению битов информационной комбинации. Сигнал сбрасывает.ло установочному входу R

D-триггер 23 и тем самым снимает блокировку с формирователя сигнала побитовой синхронизации Т-триггера 24 и с элемента И 25 и накладывает блокировку на элемент И 28, одновременно подготавливая формирователь синхроимпульса обмена D-триггер 27 по установочному входу S.

Элемент И 25 по "нулевому" значению сигнала м через инвертор 26 и по "единичному" значению сигнала о иэ сигнапа в в момент завершения воспроизведения и декодирования сигнала битов "нулевого" значения формирует сигнал подсинхронизации м формирователя сигнала побитовой синхронизации Т-триггера 24 по установочному входу S. Сигнал побитовой синхронизации н формируется путем деления частоты сигнала полубитовой синхронизации ч.на два Т-триггера 24 и с его прямого выхода поступает на тактирующий вход С регистра 22 накопителя, à с инверсного его выхода на тактирующий вход С D-триггера 23, который благодаря связи своего информационного входа D с выходом последнего разряда регистра 22 накопителя является как бы его продолжением, т.е. (19 1)-м разрядом.

На интервале "единичного" значения сигнала и регистр 22 по управляющему входу 7 настраивается на режим записи в свои разряды настроечной комбинации "10000000" в параллельном коде.,Эта процедура осуществляется по заднему фронту первого импульса сигнала побитовой синхронизации н.

Следующими импульсами сигнала побитовой синхронизации 11 выполняется процедура последовательного выдвижения настроечной комбинации из регистра 22 в сторону D-триггера 23 в режиме последовательного сдвига с одновременным

9 154 накоплением битов считываемой информационной комбинации в разрядах регистра 22. до момента завершения перезаписи "единицы" из последнего разряда регистра 22 в D-триггер 23, что способствует появлению на его прямом выходе сигнала о "единичного" значения, блокирующего формирователь сигнала побитовой синхронизации D-триггер 24 по установочному входу R и снимающего блокировку с элемента И 28, а на его инверсном выходе сигнала "нулевого" значения, блокирующего элемент И 25 и снимающего блокировку по установочному входу c D-триггера 27, подготавливая его по входу В к опрокидыванию в инверсное состояние по переднему фронту сигнала t, На выходе 9-триггера 27 с задержкой на один такт полубитовой синхронизации от момента опрокидывания D-триггера 23 появится сигнал п "нулевого".значения и блокирует элемент И 23, через который иа интервале такта задержки пройдет импульс полубитовой синхронизации, поступающий на один из его входов с инверсного выхода Т-триггера 34.

Таким образом, устройство воспроизведения после накопления очередной информационной комбинации переходит в состояние ожидания воспроизведения очередной маркерной комбинации и формирует на выходе элемента И 28 синхроимпульс обмена, по которому накопленная информационная комбинация, представленная в параллельном коде на выходах разрядом регистра 22 накопителя, может быть транспирована потребителю.

Формула изобретения

1. Способ маркирования информационных комбинаций в системах.последовательной записи и передачи с двухчастотным кодированием, заключающийся в добавлении к каждой из них при записи или передаче, перед началом развертки информационной комбинации, константы единицы в первом по ходу. разряде маркера и последующем кодировании двухчастотным кодом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повыпения достоверности процесса выделения сигналов синхронизации при воспроизведении или приеме, сигнал маркера формируют в виде четырехразрядной комбинации, во второй и тре3445

10

25

35

5р которого подключен к входу потенци55

45 тий разряды которой записывают константы единицы, а в четвертый разряд — константу нуля, при этом на этапе развертки второго и третьего маркерных разрядов сигналы констант единиц ннвертируют в серединах интервалов второго и третьего маркерных разрядов, а при воспроизведении или приеме сигнал маркера выделяют . путем весового декодирования интервалов сигнала, воспроизводимого или принимаемого иа этапе второй половины интервала второго маркерного разряда и интервалов третьего и четвертого маркерных разрядов и селекции результата накопления результатов весового декодирования по четырем полубитовым значениям сигналов третьего и четвертого разрядов маркерной ко мбин ации .

2. устройство записи или передачи информационных комбинаций, содержащее мультиплексор, первый ияформационный вход которого соединен с шиной высокого потенциала, дешифратор, 1(-разрядный двоичный счетчик, выходы которого связаны с соответствукицими адресными входамн мультиплексора .и дешифратора, двухразрядяый двоичный . счетчик, счетный вход которого присоединен к нине синхронизации, первый Э-триггер, инвертор, вход которого соединен с выходом второго yasряда двухразрядного двоичного счетчика и тактирующим входом первого

D-триггера, второй П-триггер, первый и второй элементы И и Т-триггер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности процесса выделения сигналов синхронизации при воспроизведении или приеме, в него дополнительно введены первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом I(-разрядного двоичного счетчика, потенциально-импульсная ячейка, выход которой подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй элемент ИЛИ, выход ально-импульсной ячейки, первый вход которого присоединен к выходу дешифратора, а второй — к второму входу первого элемента ИЛИ и инверсному выходу второго D-триггера, второй

Т-триггер, вход установки в "0" кото- рого соединен с выходом мультиплексора и первым входом первого элемента

И, третий элемент ИЛИ, выход которого подключен к тактирующему входу первого Т-триггера, первый вход - к выходу первого-элемента И, а второй вход — к выходу второго элемента И, и двухполюсный переключатель, содержащий две группы контактов, первый контакт первой группы которого соединен с шиной низкого потенциала, второй контакт — с первым входом первого элемента ИЛИ, а общий — с входом установки в "1" первого Т-триггера, выход которого является выходом устройства, второй контакт второй группы двухполюсного переключателя подключен к счетному входу двухразрядного двоичного счетчика, а общий контакт - к второму и первому входам соответственно первого и второго элементов И и к тактирующему входу второго Ттриггера, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход инвертора связан с тактирующим входом второго D-триггера, информационный вход которого подключен к шине запуска устройства, а установочный вход — к шине низкого потенциала, счетный вход 1(-разрядного двоичного счетчика соединен с входом инвертора, выход первого разряда - с информационным входом первого D-триггера, инверсный выход которого подключен к второму и третьему информационным входам мультиплексора, четвертый ин- . формационный вход которого подсоединен к шине низкого потенциала„ а Я последующих информационных входовк информационным шинам.

3. Устройство воспроизведения или приема информационных комбинаций, содержащее последовательно соединенные фазовый корректор, вход которого является входом устройства, гистерезисный компаратор и формирователь импульсов, взвешивающий декодер двухчастотного кода, регистр накопителя полубитовых значений, информационный вход которого соединен с вторым, а вход тактирования — с первым выходами взвешивающего декодера двухчастотного кода, фильтр нижних частот, генератор, управляемый напряжением, управляющий вход которого подключен к выходу фильтра нижних частот, первый инвертор, первый элемент И, первый вход которого присоединен к выходу первого инвертора, второй инвертор, дешифратор и регистр накопителя битов информационной комбинации, о т1543445 12 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности процесса выделения сигналов синхронизации при воспроизведении или приеме, в него цополнительно введены повторитель, второй элемент И, первый вход которого соединен с выходом второго инвертора, а второй — с входами установки в "0" генератора, управляемого напряжением, и взвешивающего декоде- . ра двухчастотного кода и выходом повторителя, установочные входы объе. динены и подключены к выходу первого элемента И, а инверсные выходы присоединены соответственно к первому и второму входам делителя напряжения, выход которого связан с входом фильтра нижних частот, первый Т-триггер, 20 тактирукиший вход которого соединен с выходом генератора, управляемого напряжением, вторым входом первого элемента И и счетным входом взвешивающего декодера двухчастотного кода, а

25 вход установки в "0 — с одноименным входом генератора, управляемого напряжением, второй Т-триггер, вход установки в "1" которого поцключен к выходу второго элемента И, а прямой

З0 выход — к входу тактирования регистра накопителя битов информационной комбинации, информационный вход последовательного накопления которого соединен с входом второго инвертора и первыми входом и выходом соответственно

5 дешифратора и регистра накопителя полубитовых значений, второй, третий и,четвертый выходы которого связаны с соответствующими входами дешифрато40 ра, третий D-триггер тактиру щ"й вход которого .соединен с прямым выходом первого Т-триггера, информационными входами первого и второго 9триггеров и тактирующим входом второго T-vparrepa третий элемент H H четвертый D-триггер, вход тактирования которого подключен к инверсному выходу второго Т-триггера, а прямой выход - к его входу установки в

50 "0" и первому входу третьего элемента И, выход которого является выходом синхроимпульсов обмена, третий вход соединен с инверсным выходом первого Т-триггера, а второй вход55 с прямым выходом третьего D-триггера, информационный вход и вход установки в "1" которого связаны с третьим входом второго элемента И и инверсным выходом четвертого Э-триггера, l3 154344 вход установки в . 0 которого присоединен к выходу дешифратора и входу установки режима работы и информационному входу параллельного накопления первого р аэряд а ре ги стра накопи5 теля битов информационной комбинации, остальные N-1 информационные входы

5 14 параллельного накопителя которого соединен с шиной ниэкого потенциала, выходы являются выходом устройства, причем выход старшего раэряда также подключен к информационному входу че тв ер того 0" триггер а.

1 1

222 б

Ф

1543445

i Ф

Р

Ж

О

° 1543445

Корректор М.Демчик

Заказ 403

Тираж 486

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

6 е д

Составитель Д. Шилин

Редактор М. Цнткина Техред М. Ходанич