DE1253310B - Einrichtung zum UEbertragen von Datenblocks in umlaufende bzw. aus umlaufenden Spuren eines Oberflaechenspeichers - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Gilb

Deutsche Kl.: 21 al - 37/08

Nummer: 1 253 310

Aktenzeichen: J 22904IX c/21 al

Anmeldetag: 22. Dezember 1962

Auslegetag: 2. November 1967

Einrichtung zum Übertragen von Datenblocks in umlaufende bzw. aus umlaufenden Spuren eines Oberflächenspeichers

Anmelder:

International Business Machines Corporation, Armonk, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt, Böblingen, Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:

James Ernfrid Applequist, Los Angeles, Calif.; William Graves Dye, San Jose, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 26. Dezember 1961 (161 814)

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Übertragen von Datenblocks in umlaufende bzw. aus umlaufenden Spuren eines Oberflächenspeichers unter der Wirkung von Steuersignalen des Oberflächenspeichers und mittels Einrichtungen zur Steuerung der Übertragungsorgane.

Es ist bekannt, an umlaufenden Oberflächenspeichern, wie z. B. Magnettrommeln oder Magnetplatten, die Aufzeichnung oder die Abfühlung von Daten in der Weise durchzuführen, daß die Signal-Übertragung der Magnetköpfe gesteuert wird durch Signale, die aus den Markierungen einer Synchronspur des Oberflächenspeichers abgeleitet werden. Diese Markierungen sind den verschiedenen Sektoren des Oberflächenspeichers fest zugeordnet. Die Länge einer Aufzeichnung in den Datenspuren des Oberflächenspeichers wird somit bestimmt durch den Abstand von zwei oder mehreren Markierungen, während die Adresse einer Aufzeichnung bestimmt wird durch einen Zähler, der die Markierungen der Synchronspur zählt, die einem besonderen Startsignal nachgeordnet sind. Dieses Startsignal wird bei jedem Umlauf des Oberflächenspeichers einmal abgefühlt.' Eine Einrichtung dieser Art hat den Nachteil, daß die Speicherfläche nur beim Speichern von Datenblocks fester Wortlänge optimal ausgenutzt wird.

Müssen auch Datenwörter mit kleinerer Wortlänge 2

gespeichert werden, so ist dies nur in der Weise

möglich, daß ein Teil der für ein Datenwort fester den Steuerspuren und den Datenspuren des Platten-Wortlänge vorgesehenen Speicherfläche nicht aus- _3O Speichers vorgesehen sind,
genutzt wird. Der in Fig. 1 dargestellte Magnetplattenspeicher

Dieser Nachteil bekannter Einrichtungen zum H enthält die Platten 12, 13, 14 usw. Alle Platten Übertragen von Datenblocks in umlaufende bzw. werden angetrieben durch die gemeinsame Spindel 10. aus umlaufenden Spuren eines Oberflächenspeichers An den Oberflächen der Platten sind die Speicherwird gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß ₃₅ spuren 12 a bis 12 c, 13 a bis 13 c und 14 a bis 14 c der Oberflächenspeicher Steuerspuren aufweist, die angeordnet. In diesen Spuren erfolgt die Aufzeichseinen Datenspuren zugeordnet und derart in mit nung und die Abfühlung von Signalen durch die Aufzeichnungen versehene Abschnitte unterteilt sind, Magnetköpfe 12 A, 13 A und 14 A.
daß diese die Übertragung von Datenwörtern unter- Übereinanderliegende Spuren der Platten, wie z. B.

schädlicher Wortlange in die bzw. aus den unter- ₄₀ 12 α bis 14 a, liegen auf der Fläche eines Zylinderschiedhchen Wortlängen zugeordneten Datenspuren mantels. In dieser Weise bilden die Spuren aller steuern. Platten die Umrisse von Zylindern, die zum gemein-

Auf diese Weise ermöglicht die Erfindung auch in samen Mittelpunkt konzentrisch angeordnet sind, den Fällen, in denen die zu speichernden Datenblocks Die Magnetköpfe 12 A bis 14 A sind an einer gemeinunterschiedliche Wortlängen aufweisen, ein optimales 45 samen, durch eine gestrichelte Linie angedeuteten Ausnützen der Speicherfläche. Einstelleinrichtung angeordnet, durch welche die

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Magnetköpfe in radialer Richtung auf die ausgewähl-Hand der Zeichnungen näher erläutert. ten Spuren eines Zylinders einstellbar sind. Die höch-

Fig. 1 zeigt die Einrichtungen zur Steuerung der sten Spuren der Zylinder, d.h. die Spuren 12a bis Mittel zur Aufzeichnung und Abfühlung der Daten 50 12 a der oberen Platte 12, werden als sogenannte an einem Plattenspeicher; Formatspuren verwendet. Diese Formatspuren dienen

F i g. 2 enthält eine Darstellung der Signale, die in als Steuerspuren, in deren ausgewählte Abschnitte

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Aufzeichnungen einstellbarer Spurlänge übertragbar sind. Diese Aufzeichnungen bilden das sogenannte Format, d. h. die bestimmte Länge eines Datenblocks, der in einem vorgegebenen Abschnitt einer der Umlaufspuren eines Zylinders aufgezeichnet werden soll. Ebenso können durch das gleiche Format auch in sämtlichen Spuren des Zylinders Datenblocks gleicher Länge gleichzeitig aufgezeichnet werden.

Die Fig.2a zeigt die Aufzeichnungen einer Datenspur. Die dargestellte Aufzeichnungslänge be- ίο stimmt die Länge eines Datenblocks. Dieser enthält einen Adressenteil und anschließend einen Datenteil. Die Fi g. 2 b zeigt die Aufzeichnungen einer Formatspur. Die Signale dieser Spur steuern die Aufzeichnung des in Fig. 2a dargestellten Datenblocks. Die Aufzeichnung einer Formatspur beginnt durch die in Fig. 1 dargestellte Markierung 12m, die durch den Magnetkopf 12 η aufgezeichnet wird. Diese Markierung wird in Fig. 2b durch das Wort »Index« bestimmt. Daran anschließend ist eine Aufzeichnungslücke vorgesehen, die eine Zeitdauer 16 Bits aufweist. In dieser Weise wird das ganze Format gebildet durch Aufzeichnungen und Aufzeichnungslücken verschiedener Länge, deren Zeitdauer bestimmt wird durch die Anzahl von Bits, welche in entsprechenden Zeiten in den Datenspuren auftreten können. Die Signale einer Formatspur dienen sowohl der Aufzeichnung als auch der Abfühlung eines Datenblocks und werden in Form von sogenannten »unlöschbaren« Markierungen, d. h. Markierungen, die gegenüber Störeinflüssen eine höhere Widerstandsfähigkeit aufweisen, in der Formatspur aufgezeichnet.

Format-Schreiben

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An Hand der F i g. 1 soll die Aufzeichnung der in Fig. 2b dargestellten Signale näher erläutert werden. Die durch den Magnetkopf 12« abgefühlte Markierung 12 m betätigt die Start-Stop-Schaltung 28, deren Ausgangssignal der UND-Schaltung 23 zugeführt wird. Der Taktgenerator 21 erzeugt die Bit-Signale einer vorgegebenen Frequenz. Das Startsignal und die Bit-Signale werden über die UND-Schaltung 23 dem Formatzähler 26 zugeleitet. Dieser wurde über die Leitung 27 entsprechend des gewünschten Formates eingestellt. Die Bit-Signale des Taktgenerators 21 werden in Abhängigkeit des Formatzählers 26 über die UND-Schaltung 22, dem Verstärker 32, die Torschaltung 33 und die Einrichtung 31 dem Aufzeichnungsmagnetkopf 12 A zugeleitet. In dieser Weise werden die Bits in Form von Signalgruppen und Aufzeichnungslücken in der Formatspur aufgezeichnet. Die Einrichtung 31 ist eine Sicherheitsschaltung, um die Signale der Formatspur als so- genannte »unlöschbare« Signale aufzuzeichnen. Die Aufzeichnung einer Formatspur wird beendet durch die Rückstellung des Start-Stop-Schalters 28, der beim nächsten Durchlauf des Markiersignals 12 m oder durch ein anderes Signal betätigt werden kann. Nach Beschriftung der Formatspur 12 c wird der Magnetkopf 12 A nacheinander auf die anderen Formatspuren eingestellt, so daß diese in entsprechender Art in Abhängigkeit des Formatzählers 26 beschriftet werden können. Bei diesem Vorgang des Formatschreibens haben die Magnetköpfe 13 h und 14 h, welche gleichzeitig mit dem Magnetkopf 12h eingestellt werden, keine Funktion.

Adressen-Schreiben

Es sei angenommen, daß der in Fig. 2a dargestellte Adressenteil eines Datenblocks durch die Steuerung der Formatspur in den Datenspuren 13 a und 14 a aufgezeichnet wird. Zu diesem Zweck werden der Magnetkopf 12 A auf die Spur 12 c und die Magnetköpfe 13 h und 14 A auf die entsprechenden Spuren 13« und 14« eingestellt.

Die durch den Magnetkopf 12 A abgefühlten Steuersignale werden über den Verstärker 37 den beiden Einrichtungen 38 und 39 zugeführt. Die Einrichtung 38 dient der Auswertung von »kurzen Abständen« und die Einrichtung 39 dient der Auswertung von »langen Abständen«, die durch die Aufzeichnungslücken der in Fig. 2b dargestellten Formatspur gebildet werden. Gemäß dieser Bedingung werden durch die Einrichtung 38 die Aufzeichnungslückea der 8-Bit-Abstände übertragen, während durch die Einrichtung 39 nur der 16-Bit-Abstand übertragen wird. Das über die Einrichtung 39 übertragene Signal der 16-Bit-Lücke bewirkt die Vorbereitung des Zählers 41, der die über die Einrichtung 38 übertragenen 8-Bit-Lücken zählt. Die Markierung 12 m der Formatspur wird über die Start-Stop-Schaltung 28 der Torschaltung 42 für das »Adressen-Schreiben« zugeführt. Diese Torschaltung 42 wird durch eine darauffolgende Markierung 12m wieder geschlossen. Der Torschaltung 42 sind der Verstärker 44 und die Schaltmatrix 45 nachgeordnet. An der Schaltmatrix 45 sind durch Auswahlleitungen die für das Schreiben der Adressen vorgesehenen Magnetköpfe 13 ft und 14 A einstellbar. Die Öffnungszeit der Torschaltung 42 ist in F i g. 2 c durch das Signal »Adressen-Schreiben« dargestellt. Vom Zähler 41 wird über die Leitung 41a die erste 8-Bit-Lücke der Formatspur abgeleitet zum Generator 46. Dieser wird wieder abgeschaltet durch die zweite 8-Bit-Lücke der Formatspur, die über die Leitung 41 b des Zählers 41 abgeleitet wird. Der Generator 46 erzeugt den »Adressen-Schreibtakt«, der in Fig. 2d dargestellt ist. Dieses Signal wird über die Sicherheitsschaltung 47 zur UND-Schaltung 48 geleitet. Die Einrichtung 47 hat dafür zu sorgen, daß in den Spuren 13 a und 14 a die Adressensignale als sogenannte »unlöschbare Signale« aufgezeichnet werden, d. h. als Signale, die durch Störungen weitgehend unbeeinflußbar sind. Der UND-Schaltung 48 werden ferner über die Leitung der Adresseneingabe eine Adresseninformation und das vom Format-Leseverstärker 37 abgeleitete Format-Lesen zugeführt. Das vom Adressen-Taktgenerator 46 abgeleitete Signal ist in Fig. 2d dargestellt. Während der Zeitdauer dieses Signals wird die an der Adresseneingabe zugeführte Adresseninformation in den beiden Datenspuren aufgezeichnet. Die Aufzeichnung erfolgt somit in dem Abschnitt der Spuren, der durch den Adressenteil der Formatspur vorgeschrieben ist. Dieser Adressenteil der Formatspur enthält 56 Bits, die durch den Verstärker 37 über die UND-Schaltung 48 die über die Leitung Adre$- seneingabe zugeleiteten Informationsbits synchron zu den Adressensignalen der Formatspur in den Datenspuren 13 a und 14 a aufzeichnen. Diese Aufzeichnung kann auch in der Weise erfolgen, daß in einem ersten Umlauf eine Adresseninformation in der Spur 13 α und in einem zweiten Umlauf eine Adresseninformation in der Spur 14 a aufgezeichnet werden.

Daten-Schreiben

Es sei angenommen, daß in der Spur 13 α in der beschriebenen Art eine Adresseninformation aufgezeichnet wurde. Anschließend wird vom Zähler 41 über die Leitung 41 c das Signal der dritten 8-Bit-Aufzeichnungslücke abgeleitet, welches die Torschaltung 51 für das »Daten-Schreiben« öffnet. Das für das Daten-Schreiben vorgesehene Signal ist in F i g. 2 e dargestellt. Ferner wird vom Zähler 41 über die Leitung 41 d das Signal der vierten 8-Bit-Aufzeichnungslücke abgeleitet. Dieses bewirkt am Generator 56 das Signal des Daten-Schreibtaktes. Dieser wird beendet durch das vom Zähler 41 über die Leitung 41 e abgeleitete Signal der fünften 8-Bit-Aufzeichnungslücke. Das Signal des Daten-Schreibtaktes ist in Fig.2f dargestellt. Dieses Signal des Daten-Schreibtaktes bewirkt die Vorbereitung der UND-Schaltung 54, welcher auch über die Leitung Daten-Eingabe die Signale der Dateninformation und über die Leitung Format-Lesen die Bitsignale aus dem Datenteil der Formatspur zugeführt werden. Dadurch werden die Bits der Dateninformation synchron mit den Signalen der Formatspur durch die Torschaltung 51, über den Verstärker 44 und über die Auswahlmatrix 45 mit dem Magnetkopf 13 h verbunden, der die Dateninformation in dem vorgeschriebenen Abschnitt der Datenspur 13 α aufzeichnet. Das Daten-Schreiben wird beendet durch das vom Zähler 41 über die Leitung 41 e abgeleitete Signal der fünften e-Bit-Aufzeichnungslücke, das die Torschaltung 51 schließt. Die fünfte 8-Bit-Aufzeichnungslücke ist identisch mit der in Fig. 2b dargestellten lö-Bit-Aufzeichnungslücke. Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung hat daher die Eigenschaft, sowohl die 8-Bit- als auch die 16-Bit-Aufzeichnungslücken abzuleiten. Sie werden vom Zähler 41 jedoch nur aufgenommen, wenn zu Beginn der Formatspur durch die Einrichtung 39 eine 16-Bit-Aufzeichnungslücke erkannt wurde. Diese wird am Ende der For- matspur durch die 16-Bit-Auf Zeichnungslücke wieder zurückgestellt.

Adressen-Lesen

Die Abfühlung einer Information von der Datenspur 13 α wird eingeleitet durch die Einstellung des Magnetkopfes 13 h auf diese Spur. Der Magnetkopf 12h wird dadurch ebenfalls auf die zugeordnete Formatspur 12 α eingestellt. Die erste Adressierung der abzufühlenden Information ist damit durchgeführt. Der Magnetkopf 13 h ist durch eine entsprechende Einstellung der Auswahlmatrix 45 über den Daten-Leseverstärker 50 mit der UND-Schaltung 63 verbunden. Durch' den Magnetkopf 12 Λ wird von der Formatspur 12 a durch die Einrichtung 39 ein Signal der 16-Bit-Lücke der Kippschaltung 61 für das Adressen-Lesen zugeführt. Dadurch bewirkt die Kippschaltung61 das in Fig. 2g dargestellte Signal für das Adressen-Lesen, das der UND-Schaltung 63 ebenfalls zugeführt wird. Das Signal der Formatspur steuert in dieser Weise die Übertragung der Adresseninformation von der Spur 13 a über die UND-Schaltung 63 zur Leitung »Adressen-Ausgabe«. Die Torschaltung 61 ist ferner mit einer nicht dargestellten Einrichtung verbunden, welche die Torschaltung am Ende des Adressenteils der Formatspur schließt, wie dies in F i g. 2 g dargestellt ist. Die an der Adressen-Ausgabe erscheinende Adresseninformation wird mit einer Suchadresse verglichen. Wird in dieser Weise die gesuchte Adresse in der Spur 13 α festgestellt, so beginnt in dieser Spur das Lesen der Informationsdaten.

Daten-Lesen

Aus der Formatspur wird durch die dritte 8-Bit-Lücke über den Zähler 41 und die Leitung 41 c der Kippschaltung 67 ein Signal zugeführt, deren Ausgangssignal die UND-Schaltung 68 zur Übertragung der Datensignale vorbereitet. Diese werden vom Magnetkopf 13 Λ über den Daten-Leseverstärker 50 ebenfalls der UND-Schaltung 68 zugeführt. Dadurch erscheinen an der Leitung »Daten-Ausgabe« die Informationsdaten des in der Spur 13 a aufgezeichneten Datenblocks. Diese Daten werden einem nicht dargestellten System zur Verarbeitung zugeführt. Das Signal der Kippschaltung 67 ist durch die F i g. 2 h dargestellt. Die Kippschaltung 67 ist ferner mit einer nicht dargestellten Einrichtung verbunden, welche das Signal »Daten-Lesen« am Ende des Datenblocks unterbricht. Die Kippschalter 67 wird dadurch zurückgestellt.

Im vorhergehenden Absatz wurde erwähnt, daß nach einer Operation des Adressen-Lesens in der Datenspur 13 a das Daten-Lesen durchgeführt wird. An Stelle des Daten-Lesens kann aber auch Daten-Schreiben durchgeführt werden. Zu diesem Zweck wird an Stelle des Verstärkers 50 der Verstärker 44 durch die Einrichtung 45 eingeschaltet.

Die Länge der Formatspuren kann durch die geeignete Anordnung von Markierungssignalen 12 m und durch die Einstellung des Formatzählers 26 beliebig gewählt werden. So ist es z. B. möglich, in den Spuren 12 a bis 12 c Formataufzeichnungen verschiedener Länge unterzubringen. Ebenso kann nur eine der Spuren 12 a bis 12 c mehrere Formataufzeichnungen verschiedener Länge aufweisen.

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Übertragen von Datenblocks in umlaufende bzw. aus umlaufenden Spuren eines Oberflächenspeichers unter der Wirkung von Steuersignalen des Oberflächenspeichers und mittels Einrichtungen zur Steuerung der Übertragungsorgane, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenspeicher Steuerspuren (12 a bis 12 c; F i g. 1) aufweist, die seinen Datenspuren (13 α bis 13 c) zugeordnet und derart in mit Aufzeichnungen versehene Abschnitte (a; Fig. 2) unterteilt sind, daß diese die Übertragung von Datenwörtern unterschiedlicher Wortlänge in die bzw. aus den unterschiedlichen Wortlängen zugeordneten Datenspuren steuern.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abschnitt einer Steuerspur Aufzeichnungen enthält, die die Übertragung einer Adresseninformation und einer Dateninformation in die bzw. aus der zugehörigen Datenspur begrenzen.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Abschnitt einer Steuerspur zwischen den die Übertragung einer Adresseninformation und einer Dateninformation begrenzenden Aufzeichnungen weitere Steuersignale angeordnet sind (Fig. 2b).

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Übertragung einer Adresseninformation und einer Dateninformation begrenzenden Aufzeichnungen jedes Abschnitts der Steuerspur sowie die zwischen ihnen aufgezeichneten weiteren Steuersignale als Impulsgruppen ausgebildet sind, deren Einzelimpulse die gleiche Impulsdauer aufweisen.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den die Übertragung einer Adresseninformation und einer Dateninformation begrenzenden Aufzeichnungen sowie zwischen den weiteren Steuersignalen Aufzeichnungslücken angeordnet sind (Fig. 2b).

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenspeicher als ein aus mehreren Platten bestehender Plattenspeicher (11) ausgebildet ist, an dessen einer Platte (12) die Steuerspuren (12 a bis 12 c) konzentrisch angeordnet sind (Fig. 1).

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Oberflächen des Plattenspeichers die Steuerspuren (12 a bis 12 c) und die Datenspuren (13 a bis 13 c; 14 a bis 14 c) zu einer gemeinsamen Drehachse (10) konzentrisch angeordnet sind (F i g. 1).

8. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungen einer Steuerspur (12 a) den Aufzeichnungen derjenigen Datenspuren (13 a, 14 a) zugeordnet sind, welche den gleichen Durchmesser wie die Steuerspur (12a) aufweisen (Fig. 1).

9. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsorgane (12 h bis 14A) für die Steuer- und Daten- spuren gleicher Zuordnung durch eine gemeinsame Einrichtung einstellbar sind (F i g. 1).

10. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Oberflächenspeicher (12) Steuermarkierungen (12 m) vorgesehen sind, durch welche eine Einrichtung (21, 26) zur Darstellung von Aufzeichnungen in den Steuerspuren (12 a bis 12 c) ein- und ausschaltbar ist (Fig. 1).

11. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Steuerspur zwischen den Impulsgruppen angeordneten Aufzeichnungslücken (8 Bit) durch eine Einrichtung (41) zählbar sind (Fig. 1 und 2b).

12. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der zählenden Einrichtung (41) in Abhängigkeit der Anzahl gezählter Aufzeichnungslücken (8 Bit) Steuersignale (41a bis 4Ie) verschiedener Wertigkeit ableitbar sind (Fig. 1 und 2b).

13. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Steuersignale (41a bis 4Ie) verschiedener Wertigkeit Arbeitstakte verschiedener Phasenlage herstellbar sind (Fig. 1 und 2d bis 2h).

14. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenspeicher als magnetischer Speicher und die Übertragungsorgane für die Signale als Magnetköpfe ausgebildet sind (F i g. 1).

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Electronics«, Vol. 32, Nr. 11, 13. März 1959,

S. 130 bis 133;

»Electronic Engineering«, Vol. 21, H. 257, 1949,

S. 234 bis 238;

»MTAC«, Vol. IV, Nr. 29, Januar 1950, S. 31

bis

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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