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Verfahren und Einrichtung zur Synchronisierung von Speichereinrichtungen mit der Aufzeichnungsträgerbewegung einer andern Speichereinrichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Synchronisieren von Speichereinrich- tungen mit der Aufzeichnungsträgerbewegung einer andern Speichereinrichtung und einer Auswerteinrichtung.
Beim Aufzeichnen und Abhören von Information auf bewegten Informationsträgern treten erhebliche Schwierigkeiten auf, da die Geschwindigkeit, mit der die Informationsträger an der Lese- oder Schreibvorrichtung vorbeilaufen, erhebliche Schwankungen aufweisen kann. Dadurch entstehen Fehlaufzeichnungen sowie Schaltfehler, so dass schon Verfahren und Einrichtungen bekanntgeworden sind, um diese Mängel zu beseitigen. Ein Verfahren benutzt Synchronisationsspuren neben der Informationsspur auf dem Aufzeichnungsträger. Auf dieser Synchronisationsspur sind Taktimpulse aufgezeichnet, die in gleichen Abständen folgen. Eine Vergleichseinrichtung vergleicht Takt- und Informationsimpulse und gleicht damit Schwankungen nur in einem engen Toleranzbereich aus.
Durch diese Taktspur auf dem Aufzeichnungsträger ist aber auch nur noch die Hälfte des Platzes auf dem Aufzeichnungsträger für Informationen übrig, wodurch sehr viele relativ teuere Aufzeichnungsträger benötigt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Einrichtung zur Synchronisierung von Speichereinrichtungen mit der Aufzeichnungsträgerbewegung und einer Auswerteinrichtung zu schaffen.
Die erfindungsgemässe Lösung besteht in einem Verfahren, welches dadurch charakterisiert ist, dass auf einem in einer Lese-. Schreib- oder Löschvorrichtung einer mechanischen Buchungsmaschine relativ bewegten Aufzeichnungsträger beim Schreiben von Informationen Markierungen von einer mit der Bewegung des Aufzeichnungsträgers synchronisiertenimpulsquelle in Abhängigkeit vom in der Speichereinrichtung befindlichen Wert aufgezeichnet werden und dass die gelesenen Informationen vom Aufzeichnungträger über eine Steuervorrichtung einmal die Eintragung der von der Impulsquelle erzeugten Markierun-
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Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird charakterisiert durch eine einen Aufzeichnungsträger relativ zur Lese-und Schreibvorrichtung bewegende Einrichtung, die mit einer Impulsquelle gekoppelt ist, welche Taktimpulse liefert, damit beim Übertragen der Werte vom Aufzeichnungsträger in einen Speicher oder umgekehrt die Eintragung bzw. Aufzeichnung von Taktimpulsen in Abhängigkeit von der Anzahl der Impulse des zu übertragenden Wertes erfolgt.
An Hand des Ausführungsbeispieles, welches in der Zeichnung dargestellt ist, wird die Erfindung erklärt. In der Zeichnung bedeuten : Fig. 1. 0 Schaltzeichen eines elektronischen Zählers, Fig. 1. 1 Schaltzeichen einer bistabilen Kippschaltung, Fig. 1. 2 Schaltzeichen eines Schmitt-Triggers, Fig. 1. 3 Schalt- zeichen eines Röhrengates, Fig. l. 4 Schaltzeichen eines Diodengates, Fig. 1. 5 Schaltzeichen einer Umkehrstufe, Fig. 1. 6 Schaltzeichen eines Signalverstärkers, Fig. 1. 7 Schaltzeichen eines Sprech- bzw.
Lesekopfes, Fig. 2. 0 einen elektronischen Speicher mit synchronisierter Lese-und Schreibvorrichtung
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cher synchronisierten Büromaschine, Fig. 3. 0 einen Trommelspeicher mit synchronisierter Einrichtung zum Übertragen von Informationen auf blattförmige Aufzeichnungsträger und umgekehrt, Fig. 3.1 einen
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auf plattenartige Aufzeichnungsträger und umgekehrt.
Ein Zähler nach Fig. 1. 0 ist so aufgebaut, dass er bei zehn negativen Eingangsimpulsen einen negativen Ausgangs-oder Übertragsimpuls abgibt. Der Eingang ist durch einen Pfeil und der Ausgang durch einen Punkt gekennzeichnet.
Eine bistabile Kippschaltung (Flip-Flop} nach Fig. 1. 1 hat zwei Eingänge, die durch einen Pfeil gekennzeichnet, Impulsausgänge, die durch einen Punkt gekennzeichnet und Schaltspannungsausgänge, die durch Leitungen ohne Markierung dargestellt sind. Das Dreieck in einer oberen Ecke des Schaltzeichens zeigt das leitende System der Schaltstufe in der Ruhelage. Ein Flip-Flop in diesem Ausführungsbeispiel spricht nur auf negative Impulse an und gibt am leitend werdenden System negative Impulse ab.
Fig. 1. 2 zeigt das Schaltbild einer Schmitt-Trigger-Stufe, welche elektrische Impulse. die von Kontakten kommen, in eindeutige Rechteckimpulse umformt. Der Eingang ist durch eine Leitung ohne Markierung und der Ausgang durch einen Punkt charakterisiert.
Fig. 1. 3 zeigt das Schaltzeichen eines Röhrengates (Torschaltung mit Röhren). Der Eingang ist durch einen Pfeil und der Ausgang durch einen Punkt dargestellt. Die positive Schaltspannung zum Öffnen und die negative Schaltspannung zum Schliessen des Gates wird über Leitungen ohne Markierung zugeführt.
Das Gate nach Fig. 1. 4 ist aus Kristalldioden aufgebaut. Die Ein-und Ausgänge sied wie beim Röhrengate (Fig. l. 3) gekennzeichnet, es hat nur zur Unterscheidung im Kreis das Zeichen V. Dieses Diodengate ist bei anliegender niedriger Schaltspannung offen und bei hoher geschlossen.,
Eine Umkehrstufe für Impulse bedeutet das Schaltzeichen nach Fig. 1. 50 Die Leitung mit dem Punkt ist wieder der Ausgang und die andere Leitung der Eingang. Stehen im Kreis die Symbole NP, bedeutet dies, dass diese Stufe negative Impulse empfängt und positive abgibt, bei PN. positive Impulse werden empfangen und negative abgegeben.
Das Schaltzeichen eines Signalverstärkers ist in Fig. 1. 6 gezeigt. Der Verstärker verstärkt die von einem Lesekopf induzierten Spannungen und eine etwas abgeänderte Form verstärkt aufzusprechende Signale, um Unregelmässigkeiten der aufzusprechenden Impulse auszugleichen bevor sie in magnetische Grössen umgewandelt werden.
Fig. 1. 7 stellt das Schaltzeichen eines Lesekopfes dar. Bei Sprechkopfen zeigt der Pfeil nach aussen.
Die Arbeitsweise der Maschine soll zunächst an einem Beispiel in grossen Zügen erklärt werden, ohne auf die Steuerung im einzelnen einzugehen. Es wird z. B. ein Konto eröffnet mit einem bestimmten Betrag. Dieser wird über Tastaturen und Speicherwerke einer Buchungsmaschine eingetastet und gelangt von dort, indem er in entsprechend elektrische Impulse umgewandelt wird, in einen elektronischen Speicher, der noch für mehrere Speicherfunktionen verwendet wird. Eine Kontokarte, die neben der visuellen Darstellung auch magnetische Aufzeichnung in horizontaler Ebene zulässt, ist in den Buchungsautomaten eingezogen worden.
Die im Speicher 1 stehende Zahl, im Beispiel 20 000, 00, wird einmal durch das Druckwerk einer Buchungsmaschine und zum andern durch einen Sprechltopf als magnetische Markierung auf die Kontokarte übertragen. Danach wird die Kontokarte ausgeworfen. Bei einem Zu-oder Abgang wird die Kontokarte wieder in den Buchungsautomaten eingezogen und so angehalten, dass die zuletzt magnetisch beschriebene Zeile der Kontokarte am Lesekopf beim horizontalen Wsgomsprung vorbeiläuft. Der in dieser Zeile magnetisch gespeicherte Wert wird dadurch vom Lesekopf in entsprechende Impulse umgewandelt, damit sie im elektronischen Speicher eingetragen werden können.
Vom elektronischen Speicher wird der Wert in Saldierwerlze des Buchungsautomaten gegeben und gleichzeitig als Vortrag auf ein Journal abgedruckt. Über die Tastatur wird nun der neue Betrag in den Buchungsautomaten eingetastet. Durch Addition bzw. Subtraktion des neuen Betrages zum bzw. vom vorgetrag : men Saldo wird der neue Saldo gebildet. Danach erfolgt die Ausgabe des neuen Saldos in den elektronischen Speicher sowie der Abdruck durch das Druckwerk des Buchungsautomaten. Die Kontokarte ist um eine Zeilde weitergerückt, so dass beim horizontalen Wagensprung der neue Saldo magnetisch auf der Kontokarte aufgezeichnet wird.
Danach wird die Kontokarte automatisch durch Drücken einer Taste ausgewogene Sind mehrere Zu-oder Abgänge zu saldieren, dann bleibt die Kontokarte so lange im Buchungsautomaten bis der letzte Saldo magnetisch aufgezeichnet ist. Die Kontokarten haben vorzugsweise Linien aus Magnetit für magnetische Aufzeichnungen, zwischen denen der Saldo abgedruckt wird.
Nachfolgend wird ein üblicher Buchungsvorgang an Hand der Schaltung nach Fig. 2. 0 beschrieben.
Auf der Kontokarte ist ein bestimmter Wert als letzter Saldo abgedruckt und magnetisch aufgezeichnet. Die Kontokarte wird durch eine bekannte Einzugsvorrichtung so weit in die Buchungsmaschine eingezogen, dass die Magnetitlinie einer Kontokarte, auf der die letzte magnetische Saldoaufzeichnung ge-
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speichert ist, in der Höhe des Luftspaltes des Hörkopfes steht. Nach dem Einzug der Karte gibt die Buchungsmaschine den Wagen frei und bei beginnender Wagenbewegung wird durch eine Kontaktbetätigung über einen Reiter der Steuerbrücke der Hörkopf an den Aufzeichnungsträger geschwenkt. Gleichzeitig erfolgt das Startsignal, das über den Schmitt-Trigger St3 das Flip-Flop FF7 kippt. Das Gate G10 wird ge- öffnet und das Gate DG9 geschlossen.
Der erste wertedarstellende Impuls von der Karte läuft über Hörkopf 50, die Verstärker 3. 4,5 zum Schmitt-Trigger ST2, wird dort in ein Rechtecksignal umgeformt und kippt über das geöffnete Gate G10 das Flip-Flop FF9. Dieses öffnet das Gate DG11 und gibt einen Impuls an das Flip-Flop FF1, der seinerseits das Gate Gl öffnet. Damit können die Taktimpulse vom SchmittTrigger Stl auf den Zähler Z6 laufen. Der nächste Kartenimpuls, der zur Zifferngruppe gehört, läuft über das geöffnete Gate G12 in das Vorzeichen-Flip-Flop FF16, da ja die erste Zifferngruppe das Vorzeichen darstellt. Das Flip-Flop FF16 stellt sich nun auf Null oder Eins, je nachdem, ob ein positives oder negatives Vorzeichen dargestellt war.
In den Zähler Z6 sind inzwischen Taktimpulse gelaufen. Der zwölfte Impuls wird über das Gate DG8 ausgeblendet und kippt das Flip-Flop FF9 zurück und das Flip-Flop FF8 um. Das Gate G12 wird geschlossen und das Flip-Flop FF29 gekippt. Damit wird das Gate G13 vor dem ersten Zähler Z30 des Speichers 1 geöffnet. Der Impuls, der beim Zurückkippen des Flip-Flops FF9 entsteht, stellt das Flip-Flop FF1 zurück, das Gate Gl wird geschlossen und der Zähler Z6 wird auf Null gestellt. Der erste Impuls der nächsten Zifferngruppe kippt wieder das Flip-Flop FF9 und der Vorgang verläuft wie oben beschrieben. Der nachfolgende zwölfte Impuls des Zählers Z6 läuft jetzt über das durch Flip-Flop FF29 geöffnete Gate der Kette im Speicher 1, kippt Flip-Flop FF30 und stellt gleichzeitig das Flip-Flop FF29 zurück.
Der nächste Zähler ist damit für die Aufnahme der zweiten Ziffer vorbereitet. Nach Durchlauf sämtlicher Zähler des Speichers stellt der Impuls vom Flip-Flop FF40 die Flip-Flops FF7, FF8 und FF1 zurück. Sind keine Kartenimpulse vorhanden, so gibt der Schmitt-Trigger St3, der über die benötigte Impulsstrecke gehalten wird, nach Durchlauf der Strecke einen Impuls ab, der das Flip-Flop FF7 zurückstellt. Damit sollen Störungen durch einen anschliessenden Maschinengang verhindert werden.
Der alte Saldo ist somit von der Kontokarte gelesen worden und steht im elektronischen Speicher 1.
Der Wagen des Buchungsautomaten ist damit auch in der Endlage angekommen und gibt ein Signal zur Ausgabebereitschaft, d. h. der im elektronischen Speicher stehende Wert kann in die Speicherwerke des Buchungsautomaten übernommen werden. Es werden zehn Auffüllimpulse vom Buchungsautomaten auf die Leitung 100 gegeben, indem im Buchungsautomaten synchron dazu die Zahnstangen zur Einstellung der mechanischen Speicherwerke ablaufen. Ein entstehender Übertrag in einem oder mehreren der Zähler Z30-41 des Speichers 1 löst im Buchungsautomaten eine Sperrklinke aus, wodurch die betreffende Zahnstange am Weiterlaufen gehindert wird. Nachdem der letzte Zehnerübertrag vom Speicher 1 ausgelaufen ist, steht der gesamte alte Saldo im mechanischen Speicherwerk der Buchungsmaschine.
Der zu addierende bzw. zu subtrahierende Wert wird neben andern Kennziffern über eine Zehnertastatur in die Speicherwerke des Buchungsautomaten eingetastet, um nach dem Drücken einer Taste vom alten Saldo subtrahiert zu werden oder zum alten Saldo addiert zu werden. Zwischendurch erfolgt der Abdruck des eingetasteten Wertes.
Nach der Addition bzw. Subtraktion steht der neue Saldo in den Speicherwerken des Buchungsautomaten und muss in den elektronischen Speicher 1 zwecks magnetischer Aufzeichnung auf der Kontokarte überführt werden. NachDrücken einer Arbeitstaste des Buchungsautomaten laufen die Segmente und Zahnstangen desselben ab und übertragen den neuen Saldo auf die nachfolgend beschriebene Art und Weise in den elektronischen Speicher 1.
Den Stellen der Faktoren zugeordnete Zahnstangen in der Buchungsmaschine werden benutzt, die bei ihrem Ablauf den einzugebenden Ziffern entsprechende Impulsfolgen erzeugen. Die Zähne der Zahnstangen betätigen Kontakte, welche dadurch über Verbindungsleitungen elektrische Impulse an die Eingänge El... E10 des Speichers 1 abgeben. Der Wert steht damit im Speicher 1 und wurde gleichzeitig durch das Druckwerk des Buchungsautomaten auf die Kontokarte aufgezeichnet.
Nach Ausdrucken des Wertes beginnt die Wagenbewegung, und damit gibt ein Reiter der Steuerbrücke im Buchungsautomaten in bekannter Art und Weise einen Startimpuls zum Aufsprechen des neuen Saldos auf die Kontokarte. Das Flip-Flop FF10 wird durch diesen Startimpuls linksleitend. Indem sich der Wagen des Buchungsautomaten bewegt, dreht sich das damit gekuppelte Taktrad 42 (Fig. 2. 0, 2. 1) und gibt Synchronisationsimpulse ab. Der erste Synchronisationsimpuls läuft über den Verstärker VI, das SchmittTrigger Stl zum Flip-Flop FF10 und schaltet dieses wieder in den Ausgangszustand. Der am Ausgang von Flip-Flop FF10 entstehende Impuls macht FF1 rechtsleitend, wodurch das Gate Gl geöffnet wird.
Der am andern Ausgang von Flip-Flop FF1 entstehende Impuls gelangt über das Diodengate DG9 auf das Flip-
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Flop FF2, wodurch dieses linksleitend wird. Dadurch wird das Diodengate DG2 geöffnet und das Diodengate DG4 geschlossen. Durch diesen Vorgang ist die Synchronisation der Aufzeichnungsträgerbewegung mit dem Aufsprechvorgang gewährleistet, so dass Streuungen der Wagengeschwindigkeit des Buchungsautomaten keine Fehler verursachen können.
Der zweite vom Taktrad 42 erzeugte Synchronisationsimpuls läuft über das Gate Gl, einmal auf den Zähler Z6 und zum andern über das Diodengate DG2 auf das Flip-Flop FF3, welches linksleitend wird und dadurch das Flip-Flop FF5 linksleitend macht sowie das Gate G14 öffnet. Damit wird auf die Kontokarte die vom Taktrad unmittelbar gelieferte Spannung, u. zw. genau eine Periode, aufgezeichnet.
Der zweite Synchronisationsimpuls gelangt auch noch nach dem Flip-Flop FF16, welches das Vorzeichen enthält und rechtsleitend wird. Das positive Vorzeichen wird durch das linksleitend Flip-Flop FF16 und das negative Vorzeichen durch den rechtsleitenden Zustand des genannten Flip-Flops dargestellt.
Der achte Synchronisationsimpuls, der auf den Zähler Z6 gelangt, macht den letzten Flip-Flop dieses Zählers rechtsleitend, wodurch die Diodengates DG7 und DG8 geöffnet werden.
Der zehnte Impuls auf Zähler Z6 macht das zweite Flip-Flop des Zählers linksleitend, wodurch das Flip-FlopFF2in die Ruhelage kippt und das Diodengate DG2 schliesst sowie die Diodengates DG3 und DG4 öffnet.
Der elfte Impuls schaltet den Zähler Z6 weiter und läuft über das Diodengate DG4 auf das Flip-Flop FF5, welches dadurch rechtsleitend wird und somit das Gate G14 schliesst, so dass für das positive Vorzeichen zehn Impulse auf der Kontokarte aufgezeichnet werden.
Der zwölfte Synchronisationsimpuls vom Taktrad 42 bewirkt, dass das dritte Flip-Flop des Zählers Z6 einen Impuls über das Diodengate DG8, die Umkehrstufen NP2 und PN2 auf das Flip-Flop FF8 abgibt, welches linksleitend wird und damit das Gate G12 schliesst und FF29 umschaltet, wodurch Gate G13 ge- öffnet wird, weiterhin auf die Flip-Flops FF3 und FF4, die ihre Ruhelage einnehmen, wodurch das Diodengate DG5 geöffnet und das Diodengate DG6 geschlossen wird.
Der sechzehnte Synchronisationsimpuls wirkt auf Zähler Z6 so, dass das letzte Flip-Flop über das Diodengate DG9 einen Impuls an das Flip-Flop FF2 abgibt, das linksleitend wird, wodurch das Diodengate DG4 geschlossen wird und das Diodengate DG2 sowie das Gate G3 geöffnet werden.
Der siebzehnte Synchronisationsimpuls läuft über das Diodengate DG2 auf das Flip-Flop FF3, das seinerseits das Flip-Flop FF5 so schaltet, dass das Gate G14 geöffnet wird. DersiebzehnteSynchronisations- impuls läuft aber auch über das Gate G13 zur Abfühlung einer Dezimalstelle im Speicher l. Erscheint nun am entsprechenden Zähler einer Dezimalstelle des Speichers 1 ein Zehnerübertrag, so schaltet er über die Umkehrstufe NPI, das Gate G3 das Flip-Flop FF4 linksleitend, wodurch das Diodengate DG6 ge- öffnet bzw.
das Diodengate DG5 geschlossen wird, so dass die restlichen Impulse in dem Speicher 1 einlaufen, um den ursprünglichen Wert in der abgefühlten Dezimalstelle wiederherzustellen sowie gleichzeitig die entsprechenden Sinusschwingungen über das mit dem achtzehnten Impuls geöffnete Gate G14 auf der Kontokarte aufzuzeichnen.
Der siebenundzwanzigste Synchronisationsimpuls schaltet das Flip-Flop FF2 in die Ruhelage und der Zyklus wiederholt sich solange bis sämtliche Stellen im Speicher nacheinander abgefühlt worden sind und damit als magnetische Aufzeichnung auf dem Aufzeichnungsträger (Kontoharte) erscheint.
Wenn die letzte Stelle im Speicher abgefühlt wird und der Zähler Z6 auf zwölf schaltet, wirkt er über das Flip-Flop FF40 auf Flip-Flop FF8 und FF1 so, dass die Ausgangsstellung der gesamten Schaltungsanordnung wiederhergestellt wird, d. h. das Gate Gl wird geschlossen und damit der Aufzeichnungsvorgang beendet. Der noch im Speicher 1 stehende Wert kann nun auf bekannte An und Weise durch Drükken einer Löschtaste oder durch einen von der Buchungsmaschine gegebenen Löschimpuls gelöscht werden, so dass die gesamte Einrichtung für neue Rechnungen bereit ist.
Die Art der Synchronisierung eines mechanisch bewegten Aufzeichnungsträgers als Speicher mit einem andern Speicher einer elektronischen datenverarbeitenden Maschine lässt sich nach dem erfindungsgemä- ssen Verfahren auch für chemisch, elektrostatisch oder optisch beeinflussbare Aufzeichnungsträger erreichen. Da das Verfahren dabei grundsätzlich nicht geändert wird, unterbleibt eine genauere Beschreibung der Fig. 3. 0, 3. 1 und 3.2.
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