DE1449389C - Schaltungsanordnung zur Fehlerkorrektur in blockweise von einem Magnetband gelesenen Daten - Google Patents

Description

schaltungstechnischen Aufwand, da sie einen teuren Pufferspeicher, der einen ganzen Datenblock speichern kann, und eine umfangreiche Schaltung zur Lokalisierung eines Fehlers erfordern. Die bekannten Einrichtungen lassen außerdem nur die Verarbeitung von Datenblocks fester Länge zu, oder aber Datenblocks variabler Länge dürfen eine durch die Kapazität des Pufferspeichers bedingte maximale Länge nicht überschreiten. Durch die hohen Kosten für den Pufferspeicher und Schaltung zur Lokalisation der Fehler wird aber der Vorteil der Zeitersparnis, den die bekannten Einrichtungen bei der Fehlerkorrektur bieten, weitgehend wieder aufgehoben, zumal, wie bereits erwähnt, Fehler in von einem Magnetband gelesenen Daten sehr selten sind.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den bei den bekannten Einrichtungen erforderlichen hohen schaltungstechnischen Aufwand für einen besonderen Pufferspeicher zu vermeiden und den Aufwand für die Schaltungen zur Fehlerlokalisierung und -korrektur durch Verwendung ohnehin vorhandener Schaltungen, wie z. B. der Schaltungen zur Erkennung von Längs- und Vertikalredundanzfehler merklich zu verringern.

Die genannte Aufgabe wird mit einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art gelöst, die gekennzeichnet ist durch die Kombination folgender Merkmale:

a) für jede der η Magnetspuren ist ein erstes Flipflop zur Speicherung eines Längsredundanzfehlers vorgesehen, dessen Einstelleingang über ein erstes UND-Glied mit einem zweiten Flipflop verbunden ist, das in bekannter Weise die Längsredundanzprüfung dieser Spur durchführt und dessen Zustand nach dem Lesen ernes Datenblocks abgefragt wird,

b) die Ausgänge aller ersten UND-Glieder sind auch an den Einstelleingang eines allen Magnetspuren gemeinsamen dritten Flipfiops angeschlossen, das im Fehlerfall so lange ein wiederholtes Lesen des Datenblock veranlaßt, bis keine Fehleranzeige mehr vorliegt oder eine vorgegebene Maximalanzahl N erneuter Lesevorgänge erreicht ist,

c) der Ausgang jedes der ersten Flipflops ist einmal mit dem Einstelleingang eines weiteren allen Magnetspuren gemeinsamen vierten Flipflops verbunden, das bei Vorliegen mehrerer, aus verschiedenen Spuren stammender Fehler eingestellt wird, und zum anderen mit einem zweiten, der Magnetspur zugeordneten UND-Glied, an das auch der Ausgang des vierten Flipflops, der Ausgang einer für jedes gelesene Zeichen einen Impuls liefernden Verzögerungseinheit und der Ausgang der Vertikalredundanzprüfschaltung angeschlossen ist, deren einen Fehler anzeigender Ausgangsimpuls bei Vorliegen der übrigen Eingangssignale des zweiten UND-Gliedes über ein ODER-Glied das der Magnetspur zugeordnete Flipflop des Leseregisters, dessen Ausgang auch an die Vertikalredundanzprüfschaltung angeschlossen ist, einstellt und damit den Fehler beseitigt und auch dem Flipflop zur Längsredundanzprüfung zugeleitet wird.

Nachfolgend wird in Verbindung mit den Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 das Ausführungsbeispiel, F i g. 2 Einzelheiten eines Teils des in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels,

F i g. 3 eine Folge wiederholter Lesevorgänge. Auf dem in F i g. 1 gezeigten Magnetband 10 ist ein Datenblock in η Spuren aufgezeichnet. Am Ende des Datenblocks ist ein »Längsredundanz-Prüfzeichen« (LRPZ) aufgezeichnet. Das Längsredundanz-Prüfzeichen enthält also η Bitstellen, und jedes Bit in dem Längsredundanz-Prüfzeichen LRPZ ίο stellt das Ergebnis einer modulo 2-Addition der »1«-Bits in seiner Spur innerhalb des Blocks dar. Zum Ablesen der auf dem Band aufgezeichneten Spuren sind mehrere Magnetköpfe vorgesehen. Sie lesen jeweils ein Datenbyte ab. Ein Datenbyte besteht aus den Bits, die parallel quer zum Band gleichzeitig aufgezeichnet sind. Die abgelesenen Bytes können jedoch durch Schieflauf des Magnetbandes beeinträchtigt sein. Außerdem enthält jedes Byte ein Redundanzprüfbit für die Parallelredundanzprüfung, die im folgenden kurz PRP bezeichnet wird.

Ein Bandantrieb 42 besitzt ein Start-Stop-System 41. das das Magnetband 10 bewegt und anhält. Eine Bandsteuereinheit 43 steuert den Bandantrieb entsprechend dem von einer Rechenanlage gelieferten Aufrufen (Befehlen. Zum Beispiel veranlaßt ein von der Rechenanlage der Bandsteuereinheit 43 über die Leitung 44 zugeführtes Leseauf ruf signal den Bandantrieb, einen Datenblock zu lesen. Ein von der Rechenanlage über Leitung 45 zur Bandsteuereinheit 43 geschickter Rückspulaufruf bewirkt das Rückspulen des Magnetbandes um einen Block. Bandsteuereinheiten, Bandantriebe und Rechenanlagen zum Steuern solcher Bandsteuereinheiten und -antriebe durch Programme sind bekannt und werden daher hier nicht näher beschrieben.

Diese liefert beim Empfang des ersten Bits eines Bytes ein Ausgangssignal auf der Leitung 20 zu einem Zeitpunkt RC-O, durch das eine Verzögerungsvorrichtung 31 (F i g. 1) betätigt wird. Nach jedem ersten Bit eines Bytes zur Zeit RC-O liefert die Verzögerungsvorrichtung 31 eine Folge von verschiedenen stark verzögerten Ausgangsimpulsen RC-2, RC-6 und RC-I. Die Ausgangsimpulsfolge RC-O bis RC-I tritt in weniger als einer halben Bitperiode für beschriebene Magnetbänder auf, auf denen keinerlei Synchronisierbits aufgezeichnet sind. Bei der Verzögerungsvorrichtung 31 handelt es sich um einen sogenannten »Lesetaktgeber« in der Bandsteuereinheit. Er kann aus bekannten Schaltungen aufgebaut sein, z. B. aus einer Folge von monostabilen Kippgliedern, einer Verzögerungsleitung oder aus einem von einem fremdgesteuerten Oszillator betriebenen binären Zähler oder einer Ringschaltung. Eine ebenfalls vorgesehene zweite Verzögerungsvorrichtung 34 kann von der gleichen Art wie die Verzögerungsvorrichtung 31 sein. Die Verzögerungsvorrichtung 34 dient zum Erkennen des Endes eines Datenblocks und zur Erzeugung einer Folge von verzögerten Ausgangsimpulsen DC-32, DC-36 und DC-136, nachdem das Ende eines beliebigen Datenblocks erkannt worden ist. Die Verzögerungsvorrichtung 34 wird zur Zeit DC-O durch das Ausgangssignal eines Flipflops 33 betätigt, so lange diese im eingestellten Zustand ist, und die Vorrichtung 34 hört zu arbeiten auf und wird rückgestellt, wenn das Flipflop 33 rückgestellt wird. Das Flipflop 33 wird durch jeden Impuls RC-I aus der Verzögerungsvorrichtung 31 eingestellt und durch den folgenden Aus-

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gangsimpuls RC-2 der Vorrichtung 31 rückgestellt. dem Lesen eines Datenblocks durch einen »Leseauf-

Die Verzögerungsvorrichtung 31 führt bei jedem aus ruf« rückgestellt, und sie muß eine Summe »0« nach

einem Datenblock ausgelesenen Byte einen Zyklus dem Lesen des ganzen Datenblocks und des LRP-

aus. Das Flipflop 33 wird also zuerst rückgestellt und Zeichens registrieren, wenn eine gerade Redundanz

später in jedem Zyklus der Vorrichtung 31 einge- 5 verwendet wird und wenn kein Einzelblatt und keine

stellt, so daß das Flipflop 33 nach dem Lesen jedes ungerade Anzahl von Bitfehlern in der Spur enthal-

Bytes im Einstellzustand ist und erst auf das nächst- ten ist.

folgende aus einem Datenblock ausgelesenen Byte Der Ausgangsimpuls DC-136 der Verzögerungshin rückgestellt werden kann. So lange also Bytes vorrichtung 34 tritt erst kurz nach dem Lesen des regelmäßig auftreten, wie es der Fall ist, während io LRP-Zeichens auf. Daher wird eine UND-Schaltung ein Datenblock gelesen wird, wird das Flipflop 33 73 a, der das Ergebnis der durch die Kippstufe 72 α rückgestellt, kurz nachdem sie auf das vorhergehende durchgeführten Redundanzaddition zugeführt wird Byte hin eingestellt worden ist. Die Verzögerungs- erst nach dem Abschluß der Addition zur Zeit vorrichtung 34 wird infolgedessen nach der Rück- DC-136 abgefragt. Wenn durch einen »1 «-Zustand stellung des Flipflops 33 rückgestellt und kann daher 15 der Kippstufe 72 a nach dem Ende eines Datenblocks einen Zählstand DC-32 nicht erreichen, solange ein ein Fehler angezeigt wird, entsteht bei dem Abfragen nächstfolgendes Byte innerhalb eines Datenblocks der UND-Schaltung 73 α ein Impuls. Wenn die Kippauftritt. Wenn jedoch das letzte Byte aus dem Daten- stufe 72a im »O«-Zustand ist, was Fehlerfreiheit beblock ausgelesen worden ist, folgt keine unmittelbare deutet, liefert die UND-Schaltung 73 a keinen Impuls Rückstellung des Flipflops 33, und daher wird die 20 zur Zeit DC-136. Daher wird eine Fehlerspeiche-Verzögerungsvorrichtung 34 auch nicht rückgestellt rungs(FS)-Kippstufe74a durch den Ausgangsimpuls und durchläuft weiterhin ihre ganze Zählfolge, die der UND-Schaltung 73 α nur dann eingestellt, wenn dann Impulse DC-32 bis DC-136 ergibt. während des Lesens des Datenblocks ein Fehler in

Gemäß F i g. 1 sind mehrere »Ein-Bit-Speicher- der entsprechenden Spur gefunden wurde,

und Fehlerkorrekturschaltungen« 50 a bis 50n vor- 25 Wenn in keiner Spur ein Fehler entdeckt wird, wird

gesehen, je eine für jede Spur auf dem Band. Die mit die bistabile Kippstufe 74 a entweder durch den Im-

SP-I bis SP-n bezeichneten Eingänge dieser Schal- puls DC-32 oder durch den verzögerten Impuls

tungen 50 a bis 5On entsprechen also den jeweiligen DC-136 rückgestellt, von denen einer durch einen

Spuren des Magnetbandes. Schalter 96 (Fig. 1) aus noch zu erläuternden Grün-

F i g. 2 stellt die Schaltung 50 α im einzelnen dar. 30 den ausgewählt wird. Der Einstellimpuls für die Ge-

Jede der Schaltungen 50 a bis 5On gleicht der Schal- samtfehler-Anzeigekippstufe 81 wird von einer

tung 50 a. Die Daten der Spur 1 werden der Ein- ODER-Schaltung 82 geliefert, deren Eingänge 83 a

gangsleitung 40 a der Schaltung 50 a zugeführt. bis 83 η jeweils mit den Ausgängen der UND-Schal-

Außerdem dient die Leitung 44 als Eingangsleitung tungen 73 α bis 73 η (welche zu den Einstelleingängen

für jede Schaltung 50 a bis 5On, um das Einleiten 35 der Kippstuf en 74 α bis 74 η führen) verbunden sind,

des Lesens eines Datenblocks aus dem Band anzu- Außerdem wird der Ausgangsimpuls der PRP-Schal-

zeigen. tung 52 der ODER-Schaltung 82 über eine UND-

Jede der Schaltungen 50 a bis 5On kann ein ein- Schaltung 92 zugeleitet. Zur Zeit DC-136 (Ende eines ziges Bit speichern, und zwar mit Hilfe einer Aus- Datenblocks) wird also die bistabile Kippstufe 81 eingangskippstufe 23 a, die zur Zeit i?C-7 ein Bit aus 40 gestellt, falls irgendeine der LRP-Kippstufen72a bis der mit der Leitung 40 a verbundenen ODER-Schal- 72 η eine Addiersumme enthält die einen Fehler ein tung 70α empfangen kann (s. Fig. 2). Die Kippstufe irgendeiner Spur anzeigt, oder wenn ein Ausgangswird durch den Impuls RC-6, der auf das nächste signal PRP-Fehler vorliegt. Falls zur Zeit DC-136 die Byte hin erzeugt wird rückgestellt. Kippstufe 81 keinen Fehler in dem gelesenen Block

Ein zweiter Eingang der ODER-Schaltung 70 α ist 45 anzeigt, behält deren Ausgang E den niedrigen Span-

mit dem Ausgang der UND-Schaltung 76 a verbun- nungspegel bei, um der Rechenanlage mitzuteilen,

den, die unter besonderen, hier erläuterten Umstän- daß die Übertragung des Datenblocks in den Speicher

den einen Eingangsimpuls nur dann liefert, wenn ein der Rechenanlage korrekt war und keine erneute

Bit-Impuls 40 a hätte vorhanden sein müssen, wegen Leseoperation nötig ist.

eines durch einen Oberflächenfehler der magnetisier- 50 Eine zweite hier verwendete Art der Fehleranzeige

baren Schicht des Magnetbandes bedingten Pegelein- liefert eine Mehrfachfehler-Anzeigekippstufe 53, die

bruchs, jedoch beim Lesen nicht erhalten wurde. anzeigt, wenn ein Fehler während des Lesevorganges

In F i g. 1 empfängt eine Ausgangs-Parallelredun- in mehr als einer Spur enthalten war. Der Ausgangs-

danz-Prüfschaltung 52 (PRP) als Eingangssignal alle impuls Ή wird von der Kippstufe 53 einem Eingang

Ausgangssignale der bistabilen Kippstuf en 23 α bis 55 der UND-Schaltung 76 a (s. Fig. 2) zugeführt, um

23 n. Das Ausgangssignal der PRP-Schaltung 52 wird deren Betätigung zu verhindern, wenn von mehr als

als Eingangssignal der UND-Schaltung 76 α zugeführt. einer der Fehlerspeicherungs-Kippstufen 74 α bis 74 η

Gemäß Fig. 2 enthält die Schaltung 50a eine angezeigt wird, daß Fehler in mehr als einer Spur

LRP-Kippstufe72a, bei der es sich um eine binäre enthalten sind.

Kippstufe mit einem Einstell- und Rückstell-Eingang 60 Diese beiden Arten der Fehleranzeige werden für (E&R) handelt, die jedes der »1«-Bits empfängt, die zwei Zwecke verwendet. Die Gesamtfehler-Anzeigeaus der ODER-Schaltung 70 α kommen. Die Kipp- kippstufe 81 bestimmt, ob ein Datenblock erneut gestuf e 72 α bewirkt eine modulo 2-Addition aller aus lesen werden muß (ein erneuter Lesevorgang findet der ODER-Schaltung 70 a empfangenen »1«-Bits. statt, wenn in dem Datenblock irgendein Fehler ent-Eine Addition durch die Kippstufe 72 α ist erst dann 65 deckt worden ist). Das erneute Lesen eines Datenvollständig, wenn der ganze Datenblock und sein blockes wird fortgesetzt, solange die Kippstufe 81 am Längsredundanzprüfzeichen LRPZ gelesen worden Ende jedes Lesevorganges eines Datenblockes einen worden sind. Die Kippstufe 72 α wird zunächst vor Fehler anzeigt. Dagegen bestimmt die Mehrfach-

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fehler-Anzeigekippstufe 53, ob die Fehlerkorrektur- zögerung durch die Schaltungen 77 und 78 ist etwas

schaltungen in dem System, während eines bestimm- größer als die Verzögerung durch die Schaltungen

ten erneuten Lesevorganges benutzt werden sollen 70, 23 und 52.

oder nicht. Wenn also während eines bestimmten Daher wird ein Ausgangssignal von derjenigen der

Lesevorgangs Fehler in mehr als einer Spur angezeigt 5 UND-Schaltungen 76 a bis 76 «, die der Spur mit dem

werden, wird die Fehlerkorrekturschaltung 50a bis fehlerbehafteten Bit entspricht, zur Zeit RC-Idd er-

5On während des nächsten erneuten Lesevorgangs zeugt. Der Ausgangsimpuls dieser UND-Schaltung

durch den Ausgangsimpuls Ή der Kippstufe 53 ge- 76 α bis 76« gelangt durch die entsprechende ODER-

sperrt und sperrt die UND-Schaltungen 76 a bis 76 n, Schaltung 70 a bis 70 w und stellt diejenige der Kipp-

die die Fehlerkorrektur ausführen. Wenn jedoch ein io stufen 23 α bis 23 η ein, die wegen eines Pegelein-

Fehler durch die Kippstufe 81, aber keine mehrfachen bruchs infolge eines Oberflächenfehlers der magneti-

Fehler durch die Kippstufe 53 angezeigt werden, sierbaren Schicht des Magnetbandes kein Bit empfan-

nachdem ein Datenblock gelesen worden ist, wird die gen hat. Bei der hier angenommenen Fehlerart han-

Fehlerkorrekturschaltung während des folgenden er- delt es sich um einen Pegeleinbruch infolge der Ober-

neuten Lesevorganges betätigt. 15 flächeneigenschaften des Magnetbandes, der durch

Während eines Lesevorganges mit Fehlerkorrek- die Nichteinsteilung einer der Ausgangskippstufen

tür werden verwendet: 23 α bis 23 η manifestiert wird. Daher wird der durch

1. Das Ausgangssignal der PRP-Schaltung 52 wäh- den Pegeleinbruch bedingte Fehler der fehlerhaften rend des erneuten Lesevorganges zum Identifi- Spur zur Zeit RC-T dd durch das Einstellen derjenizieren jedes etwaigen Bytes paralleler Daten, das ao gen der Kippstufen 23 a bis 23« korrigiert, welche den Fehler enthält, und eine Spur mit dem fehlerhaften Bit in dem Byte ent-

2. das eine fehlerbehaftete Spur anzeigende Aus- spricht.

gangssignal einer der Fehlerspeicherungs-Kipp- Außerdem wird das durch eine der UND-Schaltunstufen 74 a bis 74 η zum Identifizieren der fehler- gen 76 a bis 76« erzeugte, erneut eingefügte Bit der haften Bitstelle innerhalb des durch das PRP- as entsprechenden der LRP-Kippstufen 72 α bis 72« zu-: Ausgangssignal identifizierten Bytes, da jede geführt, damit die Addition für die fehlerbehaftete Spur nur ein einziges Bit eines Bytes enthält. Spur das (die) korrigierte(n) Bit(s) während eines er-Vom Ausgang jeder der Kippstufen 74 α bis 74« neuten Lesevorganges mit Fehlerkorrektur wiedergelangt ein Eingangssignal zu einer der UND- gibt. Wenn daher das wieder eingefügte Bit eine voll-Schaltungen76a bis 76« in der betreffenden 30 ständige Korrektur jedes Fehlers in der betreffenden Schaltung 50. Daher wird nur diejenige der Spur zum Ergebnis hat, zeigt die LRP-Addition für UND-Schaltungen 76 a bis 76« wirksam ge- die betreffende Spur am Ende des erneuten Lesemacht, die der Spur entspricht, für die ein Fehler Vorganges keinen Fehler an, selbst wenn die Quelle während des vorausgegangenen Lesevorgangs des Fehlers auf dem Band noch besteht. Wenn nach angezeigt worden ist, und diese UND-Schaltung 35 einem solchen erneuten Lesevorgang mit Fehler-76 a bis 76« wird während des erneuten Lese- korrektur keine andere Spur einen Fehler aufweist, Vorgangs betätigt, während alle anderen UND- ist kein weiterer Lesevorgang nötig. Es gibt jedoch Schaltungen 76 a bis 76« durch ihre zugeordne- Umstände, unter denen weitere Wiederholungen des ten Kippstufen 74 α bis 74« gesperrt werden. Lesevorganges nötig sind, z.B. dann, wenn die Während des erneuten Lesevorgangs werden die 40 Fehlerquelle in einer Spur (ein loses Oxydteilchen) Bytes nach dem anderen gelesen, und die Auswirkung während des erneuten Lesevorganges in eine andere eines eventuellen Schieflaufs des Magnetbandes auf Spur verschoben wurde* wobei dann die ursprüngliche die Bits jedes Bytes werden beseitigt, wenn die Bits Spur fehlerfrei sein kann, aber eine erneute Fehlerdurch einen Zeichenimpuls RC-I zu den Kippstufen prüfung in der anderen Spur bewirkt wird, deren zu-23 übertragen werden. Die Beseitigung der Schief- 45 geordnete UND-Schaltung 76 a bis 76« nicht betätigt laufauswirkungen erfolgt durch gleichzeitiges Über- würde, weil ihre Kippstufe aus der Gruppe der Kipptragen aller gespeicherten Bits eines Bytes. Sobald stufen 74 a bis 74« während des vorhergehenden erjedes Byte in dem Register 23 gespeichert ist und be- neuten Lesevorganges keinen Fehler anzeigte. Die vor das nächste Byte vom Band gelesen wird, zeigt Tatsache, daß während eines erneuten Leseyorganges das von der PRP-Schaltung 52 an jede der UND- 50 eine Fehlerkorrektur vorgenommen wird, bedeutet Schaltungen 76 a bis 76« ausgelieferte Ausgangs- also nicht notwendigerweise, daß das Ergebnis dieses signal an, ob das in den Kippstufen 23 gespeicherte erneuten Lesevorganges stets ein korrigierter Daten-Byte einen Fehler enthält. Das Ausgangssignal der block sein muß. Alle Kippstufen 74a bis 74« und die PRP-Schaltung 52 ist jedoch bis zur Beendigung der Kippstufe 53 zur Anzeige von Fehlern in mehreren Byteübertragung zu den Kippstufen 23 α bis 23 « und 55 Spuren werden am Ende eines Datenblockes entweder vor deren Rückstellung durch den nächsten RC-6- durch den Impuls DC-32 oder durch einen verzöger-Impuls nicht zuverlässig. Der Zeitpunkt für das Auf- ten Impuls DC-136 rückgestellt, und die Gesamtfehlertreten des Impulses RC-T dd wird innerhalb dieser Kippstufe 81 ist vorher schon durch den »Leseaufruf« für das PRP-Ausgangssignal zuverlässigen Periode für den erneuten Lesevorgang rückgestellt worden, gewählt. Die Verzögerung zwischen RC-I und 60 Zu der späteren Zeit DC-136, die nach dem Ab- RC-I dd wird wie folgt bestimmt: schluß der Lesevorgänge des Datenblocks und nach Die Datenbits eines Bytes werden zur Zeit RC-I der LRC-Addition durch die Kippstufen 72 a bis 72« auf den Leitungen 40 a bis 40« empfangen. Das Aus- auftritt, wird also durch das Abfragen der UND-gangssignal der PRP-Schaltung 52 kann jedoch erst Schaltungen 73 α die Gesamtfehler-Kippstufe 81 bedann zuverlässig ausgewertet werden, wenn die Bits 65 tätigt und signalisiert einen erneuten Lesevorgang, durch die Schaltungen 70a bis 70« sowie durch die wenn irgendein Fehler durch irgendeine Kippstufe Speicherung in den Kippstuf en 23 α bis 23« und in 72 a bis 72« oder durch die PRP-Schaltung 52 nach der PRP-Einheit 52 verzögert worden sind. Die Ver- der erforderlichen Fehlerkorrektur eines zu korrigic-

renden Bytes angezeigt worden ist. Der PRP-Ausgangsimpuls wird daher durch die ODER-Schaltung 82 dem Einstelleingang der Gesamtfehler-Kippstufe 81 zugeleitet. Dieser PRP-Ausgangsimpuls wird jedoch erst wirksam, nachdem ein durch eine der UND-Schaltungen 76α bis 76« korrigiertes Bit genügend Zeit hatte, um den Ausgangsimpuls der PRP-Schaltung 52 zu beeinflussen,. was auf sehr geringe Verzögerungen durch die Schaltung 70, die Kippstufe 23 und die PRP-Schaltung 52 zurückzuführen ist. Aus diesem Grunde ist die Verzögerungsschaltung 91 vorgesehen, die den Impuls RC-Tdd etwas über diesen Betrag hinaus verzögert, und der Ausgangsimpuls RC-I ddd der Schaltung 91 wird einer UND-Schaltung 92 zugeführt, um den Ausgang, der PRP-Einheit 52 nach Vornahme einer etwaigen Korrektur abzufragen. Wenn also ein neuer Fehler _an einer anderen Bitstelle eines Bytes entstanden ist, würde die Korrektur eines seiner Bits durch eine der UND-Schaltungen 73 a bis 73 η nicht die Übertragung einer Fehleranzeige aus der PRP-Schaltung 52 zu der Gesamtfehler-Kippstufe 81 verhindern, die dann einen weiteren erneuten Lesevorgang anfordern würde.

Jedesmal wenn ein Byte in den Ausgangskippstufen 23 α bis 23 η gespeichert wird, wird durch eine bekannte, hier nicht gezeigte Einrichtung ein Anforderungssignal zu der Rechenanlage geschickt, das bewirkt, daß ein Abfrageimpuls auf einer Leitung 61 auf eine Anforderung der Rechenanlage nach dem Byte hin erzeugt wird, so daß das Byte in den Kippstufen 23 α bis 23 η zu der betreffenden Zeit über die UND-Schaltungen 60 a bis 60« zur Rechenanlage übertragen wird.

Alle Bytes, die während eines erneuten Lesevorganges (mit oder ohne Fehler) von den Ausgangskippstufen 23a bis 23 η empfangen werden, werden zum Hauptspeicher der Rechenanlage übertragen. Immer wenn nach dem Ende eines Datenblocks eine Fehleranzeige durch die Gesamtfehler-Anzeigekippstufe 81 erfolgt, wird der Rechenanlage signalisiert, daß sie den vorher empfangenen Datenblock nicht benutzen soll, damit er erneut gelesen und erneut in der Rechenanlage gespeichert werden kann. Der Datenblock wird also nach jedem erneuten Lesevorgang erneut gespeichert, ,bis ein erneuter Lesevorgang auftritt, ohne daß ein Fehler· durch die Kippstufe 81 angezeigt wird, wodurch die Rechenanlage erfährt, daß der Datenblock, den sie empfangen hat, fehlerfrei ist und daß sie zum nächsten Befehl übergehen oder den Datenblock anderweitig verarbeiten kann. -

Es sind hier drei verschiedene Arten der Fehlerkorrektur vorgesehen: Es sind dies die Fehlerkorrektur 1. Art, die Fehlerkorrektur 2. Art und die Fehlerkorrektur 3. Art. Die Fehlerkorrektur 2. Art sieht einen erneuten Lesevorgang zur Fehlerkorrektur immer dann vor, wenn der vorhergehende oder der erneute Lesevorgang anzeigt, daß ein Fehler nur in einer einzigen Spur vorliegt. Die Fehlerkorrektur 2. Art läßt jedoch die (wenn auch geringe) Möglichkeit zu, daß ein Fehler während eines erneuten Lesevorganges zur Fehlerkorrektur unkorrigiert bleibt, wenn sich eine Fehlerquelle während des erneuten Lesevorgangs zur Fehlerkorrektur von einer Spur zu einer anderen Spur verschoben hat. Dies kann jedoch bei der Fehlerkorrektur 1. Art nicht vorkommen, die einen erneuten Lesevorgang zur Fehlerkorrektur nur dann zuläßt, wenn während des ersten Lesevorganges eines Datenblocks eine einzige fehlerbehaftete Spur angezeigt wird und sich diese Anzeige einer fehlerbehafteten Spur während des folgenden erneuten Lesevorgangs zur Fehlerkorrektur nicht ändert.
Wenn bei der Fehlerkorrektur 1. Art sich die Fehlerquelle in eine andere Spur verschoben hat, werden die Fehlerkorrekturschaltungen während der folgenden erneuten Lesevorgänge durch die mehrere fehlerbehaftete Spuren anzeigende Kippstufe 53 gesperrt, bis ein erneuter Lesevorgang ohne Fehleranzeige auftritt oder bis eine Maximalzahl N von erneuten Lesevorgängen ohne fehlerlosen Lesevorgang abgelaufen ist, um die Operation zu unterbrechen.

Für die Auswahl zwischen der Fehlerkorrektur 1., 2. und 3. Art ist ein zweipoliger Umschalter 96 vorgesehen. Ein zweiter Schalter 97 trifft die Wahl zwischen der Fehlerkorrektur 2. und 3. Art. Der Schalter 96 ist in einer Stellung gezeigt, die die Fehlerkorrektur 2. Art herbeiführt^ indem (in Fig. 1) jeder Impuls DC-32 der Leitung 95 als Rückstell-

ao impuls für die Fehlerspeicher-Kippstufen 74 a bis 74« (s. F i g. 2) zugeführt wird. Der Impuls DC-32 tritt am Ende jedes Datenblocks vor dem LRP-Byte auf, um alle früheren Fehleranzeigen der Fehlerspeicher-Kippstufen 74 α bis 74« vor einer neuen Einstellung

as der Kippstufen 74 a bis 74« entsprechend "der LRP-Addition, die zur Zeit DC-136 durch die Kippstufen 72 a bis 72« ausgeführt worden ist, zu löschen, was der Fall ist, nachdem das LRP-Byte die LRP-Additionen in den Kippstufen 72 a bis 72« vervollständigt hat.

Für die Fehlerkorrektur 1. Art liefert der Schalter 96 dagegen einen Rückstellimpuls für die Kippstufen 74 a bis 74« erst nach einem Lesevorgang oder erneuten Lesevorgang ohne Fehleranzeige. Der Schalter 97 ist für die Fehlerkorrektur 1. Art in der in Fig. 1 gezeigten Lage. Der Impuls DC-136 der Verzögerungsvorrichtung 34 (Fig. 1) wird also durch eine Verzögerungsschaitung 94 einer UND-Schaltung 93 zugeführt, die nur durch einen keinen Fehler anzeigenden Ausgangsimpuls Έ bestätigt wird. Die von • der Schaltung 94 bewirkte Verzögerung ist langer als jede durch die Schaltungen 73,82,81 und 93 bewirkte Verzögerung.

Solange nach einem Lesevorgang oder nach einem erneuten Lesevorgang bei der Fehlerkorrektur 1. Art irgendein Fehler durch die Kippstufe 81 angezeigt wird, wird den Fehlerspeicher-Kippstufen 74 a bis 74« kein Rückstellimpuls zugeführt, und sie behalten die Anzeige fehlerbehafteter Spuren vorausgegangener Lesevorgänge bei, zu denen dann jede Anzeige einer fehlerbehafteten Spur hinzugefügt wird. Wenn daher ein erster Lesevorgang eines Datenblocks die Anzeige einer fehlerbehafteten Spur zum Ergebnis hat, folgt ein erneuter Lesevorgang mit versuchter Fehlerkorrektur. Während dieses erneuten Lesevorganges mit versuchter Fehlerkorrektur können mehrere Umstände eintreten, die eine Fehlerkorrektur verhindern, z. B. wenn sich eine Fehlerquelle zu einer anderen Spur verschiebt oder wenn sie sich in derselben Spur verschiebt und so eine gerade Zahl von Fehlern bewirkt, die durch die neue LRP-Summe nicht angezeigt würden, oder wenn sie sich zu einer beliebigen Spur verschiebt und dort eine gerade Zahl von Fehlern in eine ungerade Zahl umwandelt und so eine neue Anzeige einer fehlörbehafteten Spur veranlaßt. Unter diesen neuen fehleranzeigenden Umständen wird die Fehlerkorrektur bei weiteren erneuten Lesevorgängen verhindert, wenn eine Fehler-

ter Lesevorgang zur Fehlerkorrektur für den Fall des in eine andere Spur verschobenen Fehlers auftritt.

Das System wird zunächst so programmiert, daß eine große Zahl N von erneuten Lesevorgängen er-5 möglicht wird, solange am Ende des Lesens jedes Datenblocks eine Fehleranzeige von der Kippstufe 81 geliefert wird. In den meisten Fällen wird jedoch die Zahl der erneuten Lesevorgänge in jedem durch Fehleranzeigen bewirkten Zyklus erneuter Lesevor

ken, daß sich eine wandernde Fehlerquelle erneut verschieben kann und daß der auf eine Verschiebung folgende erneute Lesevorgang keinerlei Fehlerkorrektur enthalten sollte.

Die Korrektur 1. Art erhält man in Fig. 1, indem beide Schalter 96 und 97 in die der gezeigten entgegengesetzte Stellung gebracht werden. Dann wird auf Leitung 95 ein Rückstellimpuls durch einen ver-

anzeige in einer zweiten Spur erscheint, da die Fehleranzeige der ersten Spur weiter beibehalten wird. Der Ausgangsimpuls Ή der mehrere fehlerbehaftete Spuren anzeigenden Kippstufe 53 sperrt dann jede der UND-Schaltungen 76 a bis 76«. Die Versuche mit erneuten Lesevorgängen zur Fehlerkorrektur werden jedoch während der Fehlerkorrektur l.Art fortgesetzt, solange nach irgendeinem erneuten Lesevorgang zur Fehlerkorrektur irgendeine Fehleranzeige

gefunden wird, wobei sich eine Anzeige nur einer io gänge stark reduziert, weil im allgemeinen die erneufehlerbehafteten Spur nach keinem erneuten Lesevor- ten Lesevorgänge enden, nachdem die Fehler auf eine gang verändert. einzige Spur reduziert worden sind. Dann kann das

Die Fehlerkorrektur 3. Art stellt ein Mittelding System zum Lesen des nächsten Blocks übergehen, zwischen der Fehlerkorrektur 2. und l.Art dar. Im wenn es dazu den Befehl erhält. Fig. 3 stellt die Falle einer Anzeige der Verschiebung der Fehler- 15 nötige Programmierung dar. Ein erster Lesebefehl quelle in eine andere Spur verhindert die Fehler- Nr. 1 bewirkt ein erstes Lesen eines Datenblocks auf korrektur 3. Art eine Fehlerkorrektur während der dem Magnetband. Wenn nach dem ersten Lesevornächsten erneuten Lesevorgänge, gestattet jedoch die gang ein Fehler angezeigt wird, wird nach dem Zeit-Fehlerkorrektur im nächstfolgenden erneuten Lese- punktDC-136 ein Unterprogramm durch den Ausvorgang, wenn angezeigt wird, daß ein Fehler in einer 20 gangsimpuls der Gesamtfehler-Anzeigekippstufe 81 einzigen Spur vorliegt. Das beruht auf dem Gedan- aufgerufen, und auf das Unterprogramm (Rückspulbefehl) Nr. 1 folgt der Lesebefehl Nr. 2, der den ersten erneuten Lesevorgang des Datenblocks bewirkt. Wenn nach einem erneuten Lesevorgang eine 25 beliebige Fehleranzeige vorhanden ist, folgt auf sie je ein weiterer Rückstell- und Lesebefehl, bis ein Lesebefehl ohne Fehler ausgeführt wird, wodurch die Folge der erneuten Lesevorgänge nach dem Lesevorgang Nr. K, der keinen Fehler anzeigt, beendet wird, zögerten Impuls DC-136 nach einem erneuten Lese- 30 Kann also eine beliebige Zahl von Lesevorgängen Vorgang erzeugt, falls ein mehrfacher Fehler durch oder einen Lesevorgang darstellen, aber es ist eine das Ausgangssignal M der Kippstufe 53 angezeigt maximale Zahl N von Lesevorgängen programmiert, wird. Außerdem wird der Ausgangsimpuls Έ (kein die den Bandbetrieb unterbricht. N ist vorzugsweise Fehler) mit dem Ausgangssignal M in einer ODER- eine große Zahl, wie z. B. 100 erneute Lesevorgänge. Schaltung verknüpft, um einen Rückstellimpuls auf 35 Es finden natürlich keine erneuten Lesevorgänge statt, Leitung 95 zu erzeugen, wenn entweder ein mehr- falls nach dem ersten Lesevorgang kein Fehler angefacher Fehler oder kein Fehler vorliegt. zeigt worden ist, und wenn nach dem ersten Lese-Bei der Fehlerkorrektur 3. Art wird also, wenn ein Vorgang ein Fehler vorliegt, ist es möglich, daß nur erster Lesevorgang eines Datenblocks das Vorliegen ein einziger erneuter Lesevorgang stattfindet, da nach eines Fehlers in einer Spur anzeigt, eine der Kipp- 40 diesem erneuten Lesevorgang vielleicht kein Fehler stufen 74 α bis 74« eingestellt, und es wird kein Rück- angezeigt wird, wodurch dann die Zyklen erneuter Stellimpuls den Kippstufen 74 a bis 74« für den resul- Lesevorgänge beendet werden. Der Bandantrieb wird tierenden erneuten Lesevorgang mit Fehlerkorrektur nach N erneuten Lesevorgängen nur dann gestoppt, zugeführt. Wenn während des erneuten Lesevorgangs wenn »permanente« Fehler in mehr als einer Spur einer der Fehler in einer anderen Spur auftritt, wird 45 vorliegen, da »permanente« Fehler, die in einer Spur eine andere der Kippstufen 74 α bis 74« eingestellt eines Blocks feststellbar sind, während eines erneuten (was zur Zeit DC-136 vor dem verzögerten Impuls Lesevorgangs korrigiert werden. DC-136 eintritt), um die Kippstufe 53 zur Anzeige Ein Zähler 93 in F i g. 1 steuert die maximale Anmehrfacher Fehler einzustellen, die einen Ausgangs- zahl N von erneuten Lesevorgängen, die für einen impuls M über den Schalter 97 zu der UND-Schal- 5° Datenblock zulässig sind, bevor er als nicht korrigiertung 93 sendet, um eine Rückstellung der Kippstufen bar angesehen wird. Der Zähler 93 wird an seinem 74 a bis 74« zu ermöglichen, wodurch verhindert Eingang R beim ersten Lesevorgang eines Blocks wird, daß eine der UND-Schaltungen 76a bis 76« rückgestellt. Er wird für jeden erneuten Lesevorgang während des nächsten erneuten Lesevorganges wirk- einer Folge von Lesevorgängen um einen Schritt weisam wird. Der nächste erneute Lesevorgang wird 55 tergeschaltet. Wenn ein einen korrigierten Datenblock durch den Ausgangsimpuls E als Folge der Fehler- meldender Ausgangsimpuls erzeugt wird, bevor der anzeigen bewirkt. Wenn nach dem nächsten erneuten Zähler den Stand N erreicht, wird kein Stopp-Aus-Lesevorgang (der keine Fehlerkorrektur aufwies) nur gangsimpuls erzeugt. Wenn die Zahl der erneuten eine der Kippstufen 74 a bis 74« eingestellt wird, und Lesevorgänge den Wert N (der gleich 100 sein kann) so eine fehlerbehaftete Spur anzeigt, wird ein weiterer 60 erreicht, wird beim Stand N ein Stopp-Ausgangssignal erneuter Lesevorgang mit Fehlerkorrektur angezeigt, für den Betrieb des Bandantriebes, der das fehlerda die Kippstufe 53 nicht eingestellt wird und keinen behaftete Band enthält, erzeugt. Die Rechenanlage Ausgangsimpuls M zu den UND-Schaltungen 76 a bis braucht nicht unbedingt gestoppt zu werden, da sie 76« sendet. Wenn kein Fehler angezeigt worden ist, eventuell mit weiteren Bandantrieben verbunden ist, erfolgt kein weiterer erneuter Lesevorgang, da der 65 die selbständig arbeiten können. Der Zähler N kann Ausgang E der Kippstufe 81 ein niedriges Potential als symbolisch dafür angesehen werden, daß eine hat. Daher braucht nur ein erneuter Lesevorgang ohne Rechenanlage, die ein Unterprogramm für die Er-Fehlerkorrektur dazwischenzutreten, bevor ein erneu- füllung desselben Zwecks verwendet, bis N zählt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Patentansprüche: einbrüche (drop outs) verursacht sind; die höchstens

1. Schaltungsanordnung zur Fehlerkorrektur in in einer Spur permanent sind, mit Hilfe wiederholter blockweise von einem Magnetband gelesenen Lesevorgänge und der Verwendung der Fehler-Daten, deren Fehler durch Pegeleinbrüche (drop anzeigen der Längs- und Vertikalredundanzprüfschalouts) verursacht sind, die höchstens in einer Spur 5 tungen.

permanent sind, mit Hilfe wiederholter Lesevor- Bei dem häufigen Benutzen eines für die Aufzeichgänge und der Verwendung der Fehleranzeigen nung digitaler Daten verwendeten Magnetbandes der Längs- und Vertikalredundanzprüfschal- kann;es vorkommen, daß ein oder mehrere Bits mit tungen, gekennzeichnet durch die Korn- ungenügender Amplitude gelesen werden, entweder bination folgender Merkmale: io infolge Abschürfung des magnetisierbaren Materials

a) für jede der η Magnetspuren ist ein erstes oder weil kleine Oxydteilchen sich auf der Oberfläche Flipflop (74a in Fig. 2) zur Speicherung des Magnetbandes eingelagert haben und das Magneteines Längsredundanzfehlers vorgesehen, band beim Passieren des Magnetkopfes von diesem dessen Einstelleingang über ein erstes UND- abheben. Dieser Signalverlust wird gewöhnlich als Glied (73a) mit einem zweiten Flipflop (72a) 15 Pegeleinbruch (drop out) bezeichnet und ist dadurch verbunden ist, das in bekannter Weise die definiert, daß die Amplitude eines gelesenen Bits Längsredundanzprüfung dieser Spur durch- nicht ausreicht, um ein Register für die Aufnahme führt und dessen Zustand nach dem Lesen des Bits zu betätigen.

eines Datenblocks abgefragt wird, Der Pegeleinbruch kann ein vollständiger oder ein

b) die Ausgänge aller ersten UND-Glieder (73 α 2o teilweiser sein. Ein vollständiger Pegeleinbruch ist bis 73«) sind auch an den· Einstelleingang dadurch charakterisiert, daß die Amplitude eines geeines allen Magnetspuren gemeinsamen lesenen Bits nicht ausreicht, um ein Register für die dritten Flipflops (81 in Fig. 1) ange- Aufnahme der vom Magnetband gelesenen digitalen schlossen, das im Fehlerfall so lange ein Daten zu betätigen. In vielen Fällen steilen die Pegelwiederholtes Lesen des Datenblocks ver- 25 einbrüche keine permanenten Fehler dar, da sie anlaßt, bis keine Fehleranzeige mehr vor- durch mehrmaliges erneutes Lesen ohne Benutzung liegt oder eine vorgegebene Maximal- irgendwelcher elektronischer Fehlerkorrekturschalanzeige N erneuter Lesevorgänge erreicht ist, tungen beseitigt werden können, indem eine die

c) der Ausgang jedes der ersten Flipflops (74a Pegeleinbrüche verursachende Verunreinigung von bis 74n) ist einmal mit dem Einstelleingang 30 der Oberfläche des Magnetbandes entfernt wird,
eines weiteren allen Magnetspuren gemein- So kann z. B. ein Pegeleinbruch, der durch ein Teilsamen vierten Flipflops (53 in Fig. 2) ver- chen verursacht wird, das das Magnetband von dem bunden, das bei Vorliegen mehrerer, aus ver- Magnetkopf abhebt, häufig durch wiederholtes Lesen schiedenen Spuren stammender Fehler ein- (bis zu hundertmal) beseitigt werden. Durch die Hingestellt wird, und zum anderen mit einem 35 und Herbewegung des Magnetbandes längs des Mazweiten der Magnetspur zugeordneten UND- gnetkopfes und einer Bandreinigungskante (falls eine Glied (76a), an das auch der Ausgang des vorgesehen ist), kann in vielen Fällen das den Pegelvierten Flipflops (53), der Ausgang einer für einbruch verursachende Teilchen endgültig von dem jedes gelesene Zeichen einen Impuls liefern- . Band entfernt werden. In einigen Fällen kann der den Verzögerungseinheit (78 in Fig. 1) und 40 Fehler jedoch nicht durch dieses Verfahren korrigiert der Ausgang der Vertikalredundanzprüf- werden, z. B. wenn der Pegeleinbruch durch Verlust schaltung (52) angeschlossen ist, deren einen des magnetisierbaren Materials an einer bestimmten Fehler anzeigender Alisgangsimpuls bei Stelle des Bandes oder durch eine Beschädigung des Vorliegen der übrigen Eingangssignale des Bandes verursacht ist. In diesen Fällen liegt ein perzweiten UND-Gliedes (76a) über ein ODER- 45 manenter Fehler vor.

Glied (70a) das der Magnetspur zugeord- Durch elektromagnetische Streufelder verursachte

nete Flipflop (23 a) des Leseregisters, dessen Fehler können ganz allgemein durch erneutes Lesen

Ausgang auch an die Vertikalredundanz- korrigiert werden, da es unwahrscheinlich ist, daß

prüfschaltung angeschlossen ist, einstellt und der gleiche durch ein Streufeld verursachte Fehler

damit den Fehler beseitigt und auch dem 50 auch beim erneuten Lesen auftritt. Ganz allgemein

Flipflop zur Längsredundanzprüfung zu- stellen durch Einstreuungen verursachte Fehler keine

geleitet wird. große Fehlerquelle dar, in den Fällen, in denen die

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- Magnetbandeinheit und die die abgelesenen Daten durch gekennzeichnet, daß eine Schal tervorrich- empfangende Rechenanlage sich an der gleichen tung (96, 97 in F i g. 1) vorgesehen ist, die in ihrer 55 Stelle befinden.

einen Schaltereinstellung die Rückstellung des Die Zuverlässigkeit digitaler von einem Magneteine fehlerbehaftete Magnetspur anzeigenden Flip- band gelesener Daten ist im Vergleich zu anderen flops (74) erst dann zuläßt, wenn nach einem er- Arten der Datenübertragung äußerst hoch, und unter neuten Lesevorgang keine Fehleranzeige mehr 10 Millionen gelesener Bits ist ein Fehlerbit zu ervorliegt und die in ihrer anderen Schalterstellung 60 warten. Daher ist es üblich, beim Lesen eines einige die Rückstellung der Flipflops (74) kurz vor der Millionen Datenbits enthaltenden Magnetbandes nicht Beendigung des erneuten Lesens eines fehler- ein einziges Fehlerbit zu erhalten,
behafteten Datenblocks bewirkt. ' Aus den USA.-Patentschriften 2951229, 2977047

und 3 037 697 sind bereits Einrichtungen zur Korrek-

__ 65 tür fehlerhafter von einem Magnetband gelesener

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung Daten bekannt. Diese Einrichtungen erlauben eine

zur Fehlerkorrektur in blockweise von einem Magnet- Fehlerkorrektur schon beim erstmaligen Lesen eines,

band gelesenen Daten, deren Fehler durch Pegel- Datenblockes. Sie bedingen aber einen erheblichen