Цифровой накопитель на магнитной ленте для нерегулярной построчной выборки информации

 

б П И САН И"Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

;Союз Советских

" Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 22.Н.1970 (¹ 1452944/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 23.1.1973. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 21.111.1973

М. Кл. G 11Ь 5f02

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681 327(088 8) Авторы изобретения

Б. Б. Тимофеев, А. И. Тарануха, С. Я. Навольнев, Л. В. Панченко и В. Д. Давыдов

И нститут автоматики

Заявитель

ЦИФРОВОЙ НАКОПИТЕЛЬ НА МАГНИТНОЙ ЛЕНТЕ

ДЛЯ НЕРЕГУЛЯРНОЙ ПОСТРОЧНОЙ ВЫБОРКИ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к области вычислительной техники и автоматики и предназначено для использования в системах памяти асинхронного типа.

Известные цифровые накопители на магнитной ленте (НМЛ) для нерегулярной построчной выборки информации, содержащие блок буферной памяти, систему считывания и ввода строк, выполненную в виде соединенных последовательно блока магнитных головок, усилителей считывания маркерных и информационных импульсов и блока формирования строк, соединенного своим управляющим входом с выходом усилителя маркерных импульсов, а выходами — с входами блока буферной памяти, и блок управления приводом ленты, входы которого связаны с управляющими выходами буферного блока памяти,- не обладают достаточно высокой скоростью построчной выборки и требуют объема буферной памяти, ббльшего числа строк в одной зоне инф ор м а ции.

В. предложенном накопителе блок магнитных головок выполнен потокочувствительным, а блок управления приводом ленты содержит соединеннь)е последовательно реверсивный счетчик с входными шинами суммирования и вычитания, дешифраторы, коммутатор уставок скорости., вход питания которого соединен с импульсным генератором двух стабильных частот, и схему питания шагового двигателя.

Это позволяет повысить скорость выборки и снизить объем буферной памяти.

На фиг. 1 показана функциональная схема

5 цифрового накопителя; на фиг. 2 схематически изображено расположение информации на магнитной ленте, предназначенной для построчной выборки.

В состав накопителя входит блок 1 буфер10 ной памяти последовательного действия с независимым построчным вводом — выводом и объемом, равным (1+1) строк (1 — целое число), шина 2 которого являются выходом

НМЛ и подключена к приемнику цифровой

15 информации асинхронного типа с шиной 3 запроса строк, записанных на магнитной ленте 4.

Система считывания и ввода строк состоит из многодорожечного блока широкополосных

20 потокочувствительных головок 5, многоканального блока б усилителей считывания маркерных и информационных импульсов, содержащего усилители 7 информационных каналов 8 (дорожек) и усилитель 9 маркерных им25 пульсов (маркерного канала-дорожки 10), и блока 11, формирования строки, параллельные выходы 12 которого подсоединены к входам блока 1 буферной памяти, а управляющий вход связан с шиной 18 датчика положе30 ния строки, образуемого магнитной головкой

367452 маркерного канала 10 (дорожки) с усилителем 9.

Блок управления приводом ленты содержит реверсивный счетчик 14 объемом не менее (1+1) строк с входными шинами 15, 16 суммирования, вычитания и цифроаналоговый преобразователь 17 показаний реверсивного счетчика 14, соответствующих величине мгновенного значения запаса строк пв (t) в блоке 1 буферной памяти, в уставке скорости на входе 18 схемы 19 питания лентопротяжного механизма 20 с шаговым двигателем, выполненной в виде коммутатора 21 фаз и усилителя 22 мощности, соединенного с шаговым электродвигателем 28.

Функциональный цифроаналоговый преобразователь 17 содержит на входе дешифраторы 24, 25, 26 показаний пв,,пв„, пв„счетчика, где пв„= — l+1, 1)пв, )l/2, l/2)àð, )О (порог l/2 при нечетном 1 принимается равным ближайшему меньшему значению запаса сгрок в б;ферной памяти).

Выходные шины 27, 28, 29 дешифраторов подключены к входам трехпозиционного коммутатора 80 установок скорости, входы питания которого соединены с импульсным генератором 81 с шинами 82 и 83 стабильных частот f< и / .

На магнитной ленте 4 информация, предназначенная для построчной выборки, записана в зоне произвольной длины (на фиг. 2 показан участок такой зоны) в виде строк 84 с междустрочными промежутками 85, имеющими постоянные (в пределах точности записи) продольные размеры. В строке 34 по дорожкам-каналам 8 записаны информационные разряды 86, по служебной дорожке-каналу

10 — маркеры 87 строки. Маркер 87 сдвинут по отношению к информационным разрядам

86 в направлении, обратном направлению воспроизведения.

Уставки скорости соответствуют минимальной и максимальной скорости V< и Vz воспроизведения строк зоны. Отсутствие на выходе коммутатора 30 задающих серий шинам 82 и

88 эквивалентно уставке нулевой скорости.

Кинематическая передача лентопротяжного механизма 20, шаговый двигатель 28 (по величине единичного углового шага, угловому ускорению и динамической ошибке) и частота

f выбраны таким образом, чтобы с одной стороны мгновенное значение скорости V всегда было больше минимально допустимого значения скорости воспроизведения строк, а с другой стороны, отрезки путей останова и разгона ленты до скорости V< укладывались в принятые участки междустрочного промежутка 85.

Размер междустрочного промежутка 85 равен максимально возможному значению суммы отрезков пути останова и разгона ленты до принятой скорости 1 в Выбор значения скорости ленты V ограничен приемистостью шагового электродвигателя 28.

УСтройство работает следующим образом.

20 гь

30 зз

4

Накопитель готов к построчной выборке после того, как блок буферной памяти заполнен строками 84 воспроизводимой зоны до полного объема (1+1) строк и магнитная лента 4 остановлена под рабочим зазором блока головок 5 в междустрочном промежутке 35 за (l+1-ой) строкой зоны на расстоянии от первой двоичной единицы информационных разрядов 86 последующей строки, равном длине участка разгона ленты до скорости V<.

В счетчике 14 установлено число пв, =l+1 и дешифратор 24 выдает команду по шине 27, удерживающую коммутатор 30 в состоянии, при котором на его выходе серии импульсов не проходят, что эквивалентно уставке нулевой скорости, поэтому шаговый двигатель 28 заторможен и удерживает ленту 4 в указанном положении, По сигналу запроса строки по шине 8, синхронно с ним, из блока буферной памяти производят выборку первой строки зоны и передачу ее по выходным шинам 2 к приемнику цифровой информации. При этом в блоке буферной памяти остается l строк и на вход 15 счетчика 14 поступает один импульс, свидетельствующий оо уменьшении запаса строк в блоке буферной памяти на одну строку; счетчик 14 переходит в состояние пв, =l, дешифратор 24 по шине 27 переходит в пулевое сосгояние, а дешифратор 25 выдает команду по шине 28 на перевод коммутатора 80 в позицию уставки скорости Уь при которой серия импульсов, имеющих частоту f из генератора 81 поступает на вход 18 коммутатора 21 фаз.

Коммутатор 21 фаз через усилитель 22 мощности переключает фазы шагового двигателя 28 с частотой f<. Шаговый двигатель разгоняет лентопротяжный механизм 20 с лентой

4 до скорости на участке междустрочного промежутка, предназначенном для разгона.

К моменту подхода (1+2)-ой строки зоны к рабочему зазору головки 5 средняя скорость ленты 4 равна V<. Информационные разряды (1+2)-ой строки зоны воспроизводятся головкой 5, усиливаются и формируются в усилителях 7 блока б, поступают на входы блока

11 формирования строк, где запоминаются до воспроизведения головкой 5 по дорожке (каналу) 10 двоичной единицы маркера 87 строки, который усиливается и формируется усилителем 9 и в качестве сигнала признака строки поступает на управляющий вход 18 блока 11. По этому сигналу все информационные единицы (1+2)-ой строки без временных сдвигов между собой поступают на входы 12 блока буферной памяти и запоминаются в нем, а счетчик 14 возвращается в исходное состояние пв, =l+1. При этом дешифратор

25 переходит в нулевое состояние, и дешифратор 24 выдает в коммутатор 80 уставок команду по шине 27 на запирание серии задающих импульсов по шине 82.

Коммутатор 21 фаз запоминает состояние возбуждения фаз шагового двигателя 28 уси367452 лителем 22 мощности, соответствующее последнему импульсу серии по шине 82, прошедшему на вход схемы 19 питания, и электродвигатель 28 переходит в режим торможения и останова ленты 4 в междустрочном промежутке 85 за (L+2)-ой строкой зоны на участке, предназначенном для останова.

При скачке частоты сигналов запроса строк до максимально допустимого значения система воспроизведения и ввода строк, отрабатывая этот скачок без потери информации, получает от счетчика 14 управляющее воздействие, которое изменяется в диапазоне от L+1 вплоть до нуля при кратковременном опустошении блока 1 буферной памяти (для надежности объем буферной памяти рекомендуется выбирать с запасом в одну — две строки).

При этом дешифраторы 25 и 2б срабатывают поочередно при показаниях счетчика 14 пв, и

ns, и подключают командами по шинам 28 и

29 через коммутатор 80 последовательно уставки скорости по шинам 82 (частота f ) и 88 (частота f2), разгоняя ленту 4 до максимальной скорости V2, при которой скорость воспроизведения строк 84 и ввода их в блок 1 буферной памяти существенно превышает максимальное значение скорости выборки строк из блока буферной памяти. Последний постепенно заполняется и переходит порог L/2, при котором дешифратор 2б переходит в нулевое состояние, а дешифратор 25 срабатывает и командой по шине 28 через коммутатор 80 подключает уставку скорости по шине 82 (частота f<) переводя шаговый привод в режим торможения до скорости Кь меньшей максимальной скорости выборки строк, и блок буферной памяти вновь приближается к порогу

1/2. Таким образом, система воспроизведения и ввода строк при максимальной скорости выборки работает все время около порога L/2, обеспечивая среднюю скорость воспроизведения строк с ленты 4, равную максимальной скорости выборки.

Если поступление сигналов запроса строк

5 по шине 8 от приемника информации прерывается, система воспроизведения строк заполняет блок буферной памяти до полного объема (1+1) строк н, совершая двухступенчатое торможение V V и Г О, останавливает

10 ленту 4 по команде через шину 27 дешифратора 24 в междустрочном промежутке 85 от. носительно рабочего зазора головки 5.

Предмет изобретения

Цифровой накопитель на магнитной ленте для нерегулярной построчной выборки информации, содержащий блок буферной памяти, систему считывания и ввода строк, выполнен20 ную в виде соединенных последовательно блока магнитных головок, усилителей считывания маркерных и информационных импульсов и блока формирования строк, соединенного своим управляющим входом с выходом

25 усилителя считывания маркерных импульсов, а выходами — с входами блока буферной памяти, и блок управления приводом ленты, входы которого соединены с управляющими выходами буферного блока памяти, отличаю30 бийся тем, что, с целью повышения скорости выборки и снижения объема буферной памяти, блок магнитных головок выполнен потокочувствительным, а блок управления приводом ленты содержит соединенные последовательно

35 реверсивный счетчик с входными шинами суммирования и вычитания, дешифраторы, коммутатор уставок скорости, вход питания которого соединен с импульсным генератором двух стабильных частот, и схему питания ша40 гового двигателя.

367452!

1!

Ь ! !

1 (Фцг 2

Составитель Е. Иванеева

Техред Е. Борисова

Корректор А. Дзесова

Редактор Г. Рыбалова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 601/14 Изд. № 1146 Тираж 576 Подписное

ЦНИИПИ Комитета 110 делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5