Устройство для записи и воспроизведения цифровой информации

Устройство для записи и воспроизведения цифровой информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (?2) Заявлено 130381 (21) 3300031/18-24 ($Я) М. Кл.з с присоединением заявкм М (23) Приоритет

G 11 В 5/09

Государственный комитет

СССР

llo делам изобретений н открытий

Опубликовано 30.01.83. Бюллетень HP 4 (53) УД 4 681.327, .11(088.8) Дата опублмковання описания 30.0133

Г

B.Ñ. Голубки,. В.С. Лупиков, Б.С. Масленик зв,, О-.Г» .Светников, С.С. Спиваков и A,Ô. Шалимов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к технике записи цифровой информации на магнитный носитель и воспроизведения и может быть использовано в телеметрических системах и системах обработки цифровой информации.

Известно устройство для записи и воспроизведения информации, содержащее блок памяти, счетчики адресов, соединенные с блоком памяти, который соединен с магнитным запоминающим jjcTpoAcTBoM и блок управления магнитным запоминающим устройством(11.

Однако в этом устройстве возможны потери информации, поступающей на вход устройства Устройство записывает и считывает данные фиксированными блоками, что снижает функциональные возможности устройсФва при работе с различными системами информации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее магнитное запоминающее устройство, соединенное с блоком управления магнитным запоминающим устройством и блоком памяти, адресные входы которого подключены к выходам счетчика адреса записи исчетчика адреса чтения, вход которого соединен с. входом счета счетчика длины эоны, первым входом счетчика объема заполнения и первым выходом схемы приоритета, первые входы кото5 рой соединены с шиной запроса на считывание и выходом запроса магнитного запоминающего устройства, а вторые — с шиной синхроимпульсов и выходом импульсов сопровождения данных магнитного запоминающего устройства.

Счетчик длины соединен с блоком управления магнитным запоминающим устройством, к которому подключен выход схемы сравнения, первые входы которой соединены с выходами счетчика объема заполнения. Вход блока управления магнитным запоминающим устройством соединен с шиной пуска воспроизведения j2).

Известное устройство частично снижает потери информации за счет одновременной записи поступающеи информации в блок памяти и вывода ее на магнитное запоминающее устройство. Однако оно не позволяет регулировать ско25 рость регистрации в зависимости от интенсивности случайных регистрирующих потоков в некоторые отрезки вре-. мени. Вследствие этого возможна потеря данных в моменты возрастания

3О интенсивности входного потока. уст993319

4 Поставленная цель достигается тем, что в устройство.для записи и воспро- о

4S

65 ройство записывает и воспроизводит информацию блоками (зонами J, опредеэ ляемыми объемом блока памяти, что снижает функциональные возможности устройства прн работе с различными системамн обработки информации.

Цель изобретения — повыиение точ- ности устройства. изведения. цифровой информации, содержащее первый блок памяти, выходы груп" пы которого соединены с входами первой группы второго блока памяти и входами группы блока приоритета,первый выход которого соединен с первыми входами первого и второго счетчиков и входом третьего счетчика, выходы которого соединены с входами второй группы второго блока памяти, входы третьей группы которого соединены с выходами четвертого счетчика, а входы четвертой группы являются входами группы устройства, выходы второго блока памяти являются выходами группы устройства и соединены с нходами первой группы первого блока памяти, входы второй группы которого соединены с выходами групп блока управления, первые вход и выход которого соединены соответственно с первыми входом.и выходом первого блока памяти, второй выход которого соединен с первым входом блока приоритета, второй и третий входы которого являются первым и вторым входами устройства, второй выход бло ка управления соединен с вторым входом первого счетчика, выход которого является первым выходом устройства и соединен с вторым входом блока управления, третий вход которого является третьим входом устройства, выходы второго счетчика соединены с входами первой группы схемы сравнения, выход которой соединен с четвертым входом блока управления и является вторым выходом устройства, введены блок контроля, дешифратор, блок элементов И, элемент НЕ, первый, второй и третий элементы И, элемент задержки, первый триггер, регистр, выходы которого соединены с входами второй группы схемы сравнения и входами пер" вой группы первого счетчика, входы второй группы которого соединены с выходами блока элементов И, входы группы которого соединены с выходами дешифратора, входы которого соединены с выходами второго счетчика, выход которого соединен с первым входом блока контроля, второй вход которого соединен с первым входом первого элемента И и третьим выходом первого блока памяти, второй вход которого соединен с первым выходом блока контроля, второй выход которого соединен с вторым входом второго счетчика и входом четвертого счетчика, а третий вход соединен с вторым выходом блока приоритета, четвертый вход блока контроля соединен с третьим входом блока управления,пятый вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом схемы сравнения и с входами элемента НЕ и второго элемента И, выход которого соединен с первым входом первого триггера и входом элемента задержки, выход которого соединен с шестым входом блока управления, седьмой вход которого соединен с выходом третьего элемента И и вторым входом первого триггера, выход которого соединен с входом блока элементов И, первый вход третьего элемента И соединен с выходом элемента НЕ, а второй вход соединен с вторым входом второго элемента И и вторым выходом блока управления.

Блок контроля содержит второй и третий триггеры, четвертый, пятый, шестой и седьМой. элементы И и пятый счетчик, выход которого .соединен с первыми входами второго и третьего триггеров, второй вход второго триг,гера соединен с первым входом блока, а первый выход соединен с первым входом четвертого элемента И и первым выходом блока, второй выход второго триггера соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И, вторые входы которых соединены с вторым и третьим входами блока, выход шестого элемента И соединен с первым входоМ пятого счетчика, второй вход которого соединен с вторым выО ходом блока и выходом пятого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с третьим входом пятого счетчика,,а второй вход соединен с выходом третьего триггера, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с четвертым ,входом блока.

Ф

На чертеже представлена функцио-. нальная схема устройства для записи .и воспроизведения цифровой информации °

Устройство содержит первый блок

1 памяти, блок 2 управления, второй блок 3 памяти, первый счетчик 4, второй счетчик 5, третий счетчик 6, четвертый счетчик 7, блок 8 приоритета, схему 9 сравнения, блок 10 контроля, первый элемент И 11, регистр 12, второй элемент И 13, третий элемент И

14, элемент И 15, первый триггер 16, элемент 17 задержки, дешифратор 18, блок 19 элементов И, четвертый элемент И 20, пятый элемент И 21, шес993319 той элемент И 22, седьмой элемент

И 23, пятый счетчик 24, второй триггер 25, третий триггер 26, распределитель 27 сигналов, элементы И 28 и

29, элемент ИЛИ 30 элемент 31 задержки, элементы ИЛИ. 32.и 33.

Устройство имеет два режима работы - режим записи в блок 1 памяти,— представляющий собой магнитное запоминающее устройство (ИЗУ), входного потока информации и режим воспроиз- I ведения информации, записанной в блок .

1 памяти,-и выдачи ее в систему обработки.

В исходном состоянии (цепи установа в исходное состояние не показаны) сброшены: счетчик- 5 {объема заполнения), счетчик 6 { адреса чтенияУ, счетчик 24, триггер 16, триггер 25; триггер 26, в регистр 12 и счетчик

4 занесен заданный код длины эоны.

Устройство работает в режиме запи-. си в блок 1 памяти следующим образом.

$ а—

Яй н

Случайный поток цифровой информации поступает в блок 3 памяти в сопровождении синхроимпульсов, поступающих по шине синхроимпульсов напервый вход устройства. По синхроимпульсу сигнал с второго выхода блока 8 приоритета поступает на второй вход элемента И 21 блока 10 контроля и с выхода его поступает на вход счетчика 7 (адреса. записи) и вход (суммирующий) счетчика 5 (объема заполнения). Осуществляется запись информации в блок 3 памяти по адресу, соответствующему значению счетчика

7, и модификация счетчика 7, при этом счетчик 5 увеличивает свое значение на единицу. По каждому следующему синхроимпульсу процесс записи слова информации повторяется.

Выходы счетчика 5 подключены к входам схемы 9 сравнения. Как только объем записанной в блок 3 памяти информации достигнет значения, установленного в регистре 12, на -выходе схемы 9 сравнения формируется сигнал; поступающий на вход элемента И 28. блока 2 управления. При наличии от блока 1 сигнала готовности к началу движения с выхода элемента ИЛИ 30блока 2 управления выдается сигнал пуска движения ленты в блоке 1 памяти (МЗУ), а затем с задержкой на время достижения лентой номинальной скорости движения с выхода элемента

ИЛИ 32 выдается в блок 1 памяти сигнал разрешения записи, по: которому блок 1 памяти начинает формировать запросы за данными ва запись.

По каждому запросу за данными,,поступающему на второй вход устройства (третий вход блока 8 приорите-. та), на первом выходе блока 8 формируется сигнал, поступающий на вход. счетчика 6 (адреса чтения), вход ,(вычитающий) счетчика 5 и вход счетчика 4. При этом осуществляется считывание слова в блоке 3 памяти по адресу, соответствующему значению счетчика 6 (адреса чтения), и его модификации ° Значения счетчика 4 и счетчика 5 уменьшаются на единицу.

По каждому следующему запросу процесс считывания повторяется и слова

0 иэ блока 3 памяти поступают на запись в блок 1 памяти (МЗУ). При записи в ИЗУ числа слов, равного установленной длине эоны, значение счетчика

4 становится равным нулю и на его

5 выходе формируется сигнал конца блока информации, поступающей в блок

2 управления, -пуская распределитель

27 сигналов.

Блок 1 по сигналам распределителя

27 прекращает запись информации на ленту и формирует .конец зоны и требуемую намагниченность в промежутке.

По концу работы распределителя 27 на его выходе Формируется сигнал, 25 поступающий на вход записи счетчика

4 и.на входы элементов И 13 и 14.

По сигналу записи на входе счетчика

4 в него заносится значение кода длины эоны.

Если в этот момент объем информа» ции, накопленной в блоке 3 памяти, . меньше заданного в регистре 12, то сигнал с выхода схемы 9 сравнения че- рез элемент НЕ 15 открывает элемент

И 14, сигнал с его выхода поступает на вход элемента ИЛИ 33 блока 2 управления. Блок 2 управления (элемент

ИЛИ 33) выдает в блок 1 сигнал останова движения.

При накоплении в блоке 3 памяти

40 объема информации, соответствующего заданной длине эоны, сигнал с выхода схемы 8 сравнения, поступающий на . вход элемента И 28 блока управления, инициирует пуск движения ленты и с

45 задержкой на элементе 31 задержки запись на ленту. Таким образом повторяется процесс записи зоны. В этом случае промежутки между зонами формируются за счет перемещения магнит50 ной ленты при останове и пуске за время, которое в первом приближении равно где h — длина промежутка на ленте, Ч„ — номинальная скорость движения ленты при записи.

Интенсивность случайного потока информации может изменяться.

Если после сформирования конца зоны со схемы 9 сравнения выдается ,сигнал о том, что объем информации в блоке 3 памяти больше или равен за-. данной длине зоны, то сигнал е выхо45 „ца элемента И 13 поступает на вход .

993319 элемента 17 задержки и на вход установки триггера 16, устанавливая его в единичное состояние.

Сигнал с выхода элемента 17 задержки поступает в блок 2 управления (элемент ИЛИ 32), который выдает в блок 1 сигнал разрешения записи. Начинается процесс записи следующей зоны. В этом случае промежуток между зонами формируется беэ останова ленты в блоке 1.

Элемент 17 задержки осуществляет задержку на время, необходимое для формирования промежутка:

1 = — 1

Ф) I н

Код, сформированный на входах счетчика 4, заносится по сигналу эапи"и, выдаваемому в конце эоны распределителем 27 блока 2 управления.

&5 где h — длина промежутка на ленте;

V — номинальная скорость движеН ния ленты.

Единичное значение сигнала на выходе триггера 16 означает формирование промежутка без останова ленты.

Длина зоны задается в регистре

12, исходя из интенсивности потока и имеющегося в наличии объема блока

3 памяти. Во избежание систематических потерь информации средняя интенсивность входного потока не должна превышать скорости регистрации в блоке 1. В некоторые интервалы времени интенсивность входного потока ин- ЗО формации может значительно возрастать, соответственно объем информации, накопленной в блоке 3 памяти, может достигнуть порога, значительно превышающего объем максимально заданной 35 зоны и достаточно близкого к предельному объему блока 3 памяти. Значения объема заполнения блока 3 памяти поступают с выхода счетчика 5 на вход дешифратора 18. 40

При достижении порога на одном из выходов дешифратора 18 появляется сигнал, подаваемый на вход одно"

ro из элементом И блока 19, на другие входы элементов И которого пода ется сигнал с выхода триггера 16, который означает, что запись эоны велась при формировании промежутка без останова ленты. В этом случае на выходе одного из элементов И блока 19 формируется сигнал, поступающий на вход счетчика 4, и на его входах образуется код, превышающий эначение,заданное в регистре 12, соответствующий достигнутому порогу.

Порогов может быть несколько и их числу соответствует число выходов дешифратора 18 и число элементов И блока 19. Увеличение числа порогов увеличивает точность изменения интенсивности входного потока.

&О

Устройство работает в режиме воспроизведения, начиная с исходного состояния, следующим образом.

Воспроизведение начинается по сиг налу, поступающему на третий вход устройства. В режиме воспроизведения информация считывается с магнитной ленты и выдается в систему обработки блоками (зонами),, объем которых задается в регистре 12. Сигнал пуска воспроизведения, поступая на вход элемента И 29 блока 2 управления, инициирует пуск движения ленты в МЗУ (при наличии сигнала готовности к движению на другом входе элемента И 29), При достижении начала зоны, записанной на магнитной ленте, информация считывается с нее и поступает на вход блока 3 памяти, импульсы сопровождения поступают на вход блока 8 приоритета. Сигнал с выхода блока 8 приоритета поступает на вход, элемента И 21 блока 10 контроля. По сиг- налу на выходе элемента И 21 увеличивается на единицу значение счетчика 24 (в исходном состоянии сброшен), осуществляется запись информации в блок

3 памяти по адресу, соответствующему значению счетчика 7 (адреса записи), модификация адреса записи, значение счетчика 5 увеличивается на единицу.

С каждым следующим импульсом сопровождения процесс записи слова информации повторяется и таким образом считывается с магнитной ленты и записывается в блок 3 памяти одна зона (блок). Возможны случаи, когда объем зоны, записанной на ленте, во-первых, совпадает с объемом,указанным в регистре 12 во-вторых, больше объема, указаннсго в регистре 12, в-третьих, меньше указанного объема.

В первом случае на выходе схемы

9 сравнения формируется единичное значение сигнала. Элемент И 11 открыт и сигнал "Зона считана" с выхода блока 1 через элемент И 11 поступает, в блок 2 управления (элемент ИЛИ 33), инициируя в блоке 1 останов движения ленты. Сигнал "Зона считана" поступает также в блок 10 контроля, где, пройдя через элемент И 22, осуществ ляет сброс счетчика 24. Единичное значение сигнала на выходе схемы 9 сравнения означает наличие в блоке 3 памяти объема. информации, заданного в регистре 12. Иа первый вход устройства поступают запросы на считывание иэ блока 3 памяти. По каждому запросу осуществляется считывание слова из блока 3 памяти, модификация счетчика б (адреса. чтения) . При этом значения счетчика 4 и счетчика 5 уменьшаются на единицу. При считывании иэ блока

3 памяти объема информации, заданно го в регистре 12, счетчик 4 принима993319

65 ет нулевое значение., что служит для системы обработки признаком конца вводимого блока. Сигнал, поступающий иэ системы обработки (не показана), осуществляет запись в счетчик 4 кода объема иэ регистра 12. Далее из системы обработки на третий вход устройства поступает новый сигнал пуска воспроизведения, и процесс повторяется.

Во втором случае единичное значение сигнала на выходе схемы 9 сравнения формируетая еще до окончания считывания зоны с.ленты. Осуществляется. одновременная запись информации, считанной из блока 1 в блок 3 памяти, и считывание ее из блока 3 памяти по запросам на втором входе уст--. ройства из системы обработки. После окончания выдачи блока часть информации, превышающая заданный объем блока, вводимого по запросам, остается в блоке 3 памяти. Эта часть информации вводится по следующему, сигналу пуска воспроизведения.

В третьем случае, когда объем зоны, считываемой с ленты, меньше заданного в регистре 12, по окончании считывания зоны с ленты, на выходе. схемы 9 сравнения будет нулевое зна.чение сигнала, которое запирает элемент И 11. Сигнал "Зона считана" с выхода блока 1 блокируется элементом

И 11, запрещая останов движения.

Лента продолжает движение до .следующей записанной на ней зоны. Считывание. эон с ленты будет продолжаться до тех пор, пока при считывании очередной зоны объем информации, накопленной в блоке 3 памяти,.не сравняется с объемом, указанном в регистре

12. На выходе схемы 9 сравнения фор-. 40 мируется единичное значение сигнала, открывающее элемент И 11, и сигнал

"Зона считана", поступающий на другой вход элемента И 11, инициирует останов движения ленты. Однако вслед- 45 латвие того, что при- записи в моменты

;повышения интенсивности потока информации увеличивается, длина зоны (и может приближаться к объему блока 3 памяти), при воспроизведении очередйой зоны возможно переполнение блока 3 памяти.

При переполнении блока 3 памяти на выходе счетчика 5 формируется сигнал переполнения, поступающий на вход останова триггера 25 в блоке

10 контроля. Сигнал с инверсного выхода триггера 25 запрещает продолжение сигналов через элемент И 21 с выхода блока 8 приоритета, сформи.рованных по импульсам сопровождения от блока 1, запрещая модификацию счетчика 7 (адреса записи), модификацию счетчика 5 и счетчика 24 блока 10 контроля переполнения по сум-. мирующим входам..

B счетчике 24 фиксируется число слов, записанных в блок 3 памяти при воспроизведении очередной эоны. Если переполнения не произошло, то по сигналу "Зона считана", поступающему на вход элемента И 22, осуществляется сброс счетчика. Сигнал с выхода триггера 25 поступает на один из управляющих входов блока 1. По этому сигналу МЗУ осуществляет возврат к началу зоны, при этом происходит считывание информации из блока 3 памяти по запросам на втором входе устройства. После возврата к началу зоны по сигналу пуска воспроизведения на третьем входе устройства устанавлива-. ется триггер 26 в блоке 10 контроля, открывая элемент И 23 ° По каждому импульсу сопровождения, поступающему при повторном воспроизведении зоны, из значения, хранимого в счетчике

24, вычитается единица. После считывания слов, введенных в блок 3 памяти, при первом воспроизведении эоны на выходе счетчика 24 формируется сигнал, сбрасывающий триггер 25 и триггер 26. Сброшенный триггер 25 открывает элемент И 21, разрешая запись в блок 3 памяти оставшейся части зоны, не введенной при первом воспроизведении.

Таким образом, в режиме записи можно снизить вероятность потерь информации при изменении интенсивности случайного входного потока за счет изменения времени формирования промежутков между зонами и адаптивного увеличения длины зоны в моменты резкого возрастания интенсивности потока. В режиме воспроизведения устройство вводит ийформацию в систему обработки заданными блоками Независимо от длин зон, физически записанных на магнитной ленте. Это позволяет использовать программно-аппаратные средства обработки информации, не зависящие от структуры эон, записанных на магнитной ленте, и упрощает процесс обработки.

Формула изобретения

1. Устройство для записи и воспроизведения цифровой информации, содержащее первый блок памяти, выходы группы которого соединены с входами первой группы второго блока памяти и входами группы блока приоритета, первый выход которого соединен с первыми входами первого и второго счетчиков и входом третьего счетчика, выходы которого соединены с входами второй группы второго блока памяти, входы третьей группы которого соеди.нены с выходами четвертого счетчиха, а входы четвертой группы являются вхо. дами группы устройства, выходы второ993319

12,Zo блока памяти являются выходами группы устройства и соединены с входами первой группы первого блока памяти, входы второй группы которого соединены с выходами групп блока уп.равления, первые вход и выход которого соединены соответственно с первыми входом и выходом первого блока памяти, второй выход которого соединен с первым входом блока приоритета, второй и третий входы которого явля- 10 ются первым и вторым входами устройства, второй выход блока. управления соединен с вторым входом первого счетчика, выход которого является первым выходом устройства и соединен с f5 вторым входом блока управления, третий вход которого является третьим входом устройства, выходы второго счетчика соединены с входами первой группы схемы сравнения, выход которой 2О соединен с четвертым входом блока управления и является вторым выходом .устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены дешиф- 25 ратор, блок элементов И, блок контроля, элемент НЕ, первый, второй и третий элементы И, элемент задержки,первый триггер, регистр, выходы которого соединены с входами второй группы схемы сравнения и входами первой группы первого счетчика, входы второй группы которого соединены с выходами блока элементов И, входы группы которого соединены с выходами дешиф" ратора, входы которого соединены с выходами второго счетчика, выход которого соединен с первым входом блока контроля, второй вход которого соединен с первым входом первого элемента

И и третьим выходом первого блока .памяти, второй вход которого соединен с первым выходом блока контроля, второй выход которого соединен с вторым входом второго счетчика и входом четвертого счетчика, а третий вход сое- М5 динен с вторым выходом блока приоритета, четвертый вход блока контроля соединен с третьим входом блока управления, пятый вход которого соединен с выходом первого элемента И, 1 второй вход которого соединен с выходом схемы сравнения и входами элемента НЕ и второго элемента И,выход которого соединен с первым входом триггера и входом элемента задержки, выход которого соединен с шестым входом блока управления,седьмой вход которого соединен с выходом третьего элемента И и вторым входом первого триггера, выход которого соединен с входом блока элементов И,первый вход третьего элемента И соединен с выходом элемента НЕ, а второй вход соединен с вторым входом второго элемента И и вторым выходом блока управления.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,блок контроля содержит второй и третий триггеры, четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И и пятый счетчик, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего триггеров, второй вход второго триггера соединен с первым входом блока, а первый выход соединен с первым входом четвертого элемента И и первым выходом блока, второй выход второго триггера соединен с первыми входами

Мятого и шестого элементов И, вторые

1 входы которых соединены с вторым и третьим входами блока, выход шестого элемента И соединен с первым входом пятого счетчика, второй вход которого соединен с вторым выходом блока и выходом пятого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с третьим: входом пятого счетчика, а второй вход соединен с выходом третьего триггера, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с четвертым входом блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 491980, кл. G 11 В 5/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р б99551, кл. 6 11 В 5/09,, 1.977 (прототип) °

=993319

Корректор E Рошко

Филиал ППП Патент",- r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С. Гапич

Редактор С. Крупенина ТехредИ.Гергель

Заказ 4В7/68 Тираж 592 Подписное

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССР по делам =изобретений и открытий

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