DE1449746C - Anordnung zur Wiedergabe von binaren Informationen von einem Informations speicher - Google Patents

Description

Bei den üblichen magnetisierbaren Informationsspeichern, wie z. B. Magnetbändern oder Magnettrommeln, erfolgt die Aufzeichnung von binär verschlüsselten Informationen durch Beschicken eines Schreibkopfes mit der Information entsprechenden Gleichsiromimpulsen. Dabei werden diskrete Oberfiächenelemente des an dem Schreibkopf in geringem Abstand vorbeibewegten Informationsspeichers bei jedem Schreibstromimpuls, also bei jeder binären »L« bis zur Sättigung magnetisiert, während die binäre »O« durch das Fehlen eines Schreibslromimpulses gekennzeichnet ist. Die Mamietisierun« der Obciflächenelemente bleibt erhalten und die aufgezeichnete Information kann durch Vorbeibewegen des Informationsspeichers an einem Lesekopf gelesen werden. Jedes magnetisierte Oberflächenelement, das einen magnetischen Dipol darstellt, induziert dabei im Lesekopf einen Spannungsimpuls, der dem Rechner über einen Leseverstärker zur weiteren Verarbeitung zugeführt wird.

Nun sind insbesondere Magnetbänder häufig mit Verunreinigungen wie z. B. Staubkörnchen behaftet

ίο oder die magnetisierbare Schicht weist Lunker od. dgl. auf. Passiert eine derartige Störstelle den Lesekopf, so wird der Leseimpuls kurzzeitig unterbrochen, d. h. er wird in zwei kürzere Impulse aufgeteilt, so daß die Information verfälscht wird. Eine einwandfreie Wiedergabe der Information ist daher nicht immer gewährleistet.

Es ist ferner aus Platzgründen bei der Aufzeichnung digitaler Informationen auf Magnetbändern in einer oder mehreren nebeneinanderliegenden Informationsspuren nicht immer möglich, noch eine zusätzliche Taktspur vorzusehen. Bei der Wiedergabe der Informationen von dem Magnetband und ihrer anschließenden Weiterverarbeitung in anderen informationsverarbeitenden Systemen sind jedoch häufig zusätzlich zu den Informationsimpulsen auch die diesen zugehörigen Taktimpulse notwendig.

Aus der Zeitschrift »Electronics« vom 16.10.1959, Seiten 72 bis 75 ist es bereits grundsätzlich bekannt, aus binär auf einem Magnetband ohne Taktspur aufgezeichneten Informationen in Form von kurzen und langen Impulsen, die Taktimpulse in einer Auswerteschaltung wiederzugewinnen. In der Auswerteschaltung werden hierzu zwei monostabile Stufen verwendet, durch die die Informations- und die Taktimpulse aufgespalten werden.

Die Erfindung geht somit aus von einer Anordnung zur Wiedergabe von binären Informationen von einem Informationsspeicher, wie z. B. Magnetbandspeicher, auf welchem keine Taktspur vorbanden ist, und zur Weitergabe an ein informationsverarbeitendes System, welches zusätzlich zu den Informationen auch den Takt benötigt, wobei die Informationen »O« und »L« auf dem Informationsspeicher in Form von mit Wechselspannung modulierten Impulsen verschiedener Dauer aufgezeichnet sind, bei welcher Anordnung zwei eingangsseitig mit der Abtastanordnung verbundene Schaltelemente vorgesehen sind, bei denen am Ausgang des ersten die Information und am Ausgang des zweiten der Takt für das nachgeordnete informationsverarbeitende System entsteht und ferner ein in Abhängigkeit von der Informationsimpulsfolge eingestelltes zeitgebendes Schaltglied vorgesehen ist, welches die Schaltelemente steuert.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der eingangs genannten Schwierigkeiten eine Auswerteschaltung zu schaffen, für die kein frei laufender Taktgenerator erforderlich ist und diese Auswerteschaltung so auszubilden, daß Verunreinigungen des Magnetbandes, die einen Informationsimpuls kurzzeitig unterbrechen, die Taktsynchronisierung selbst nicht stören.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die beiden Schaltelemente aus jeweils einem Kondensator und einem dem Kondensator vorgeschalteten Ladewiderstand bestehen, wobei die Kondensatoren durch das zeitgebende Schaltglied für eine bestimmte, vom Beginn der Impulse an

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gemessene Dauer zur Ladung freigebbar sind, daß ferner das erste Schaltelement eine solche Zeitkonstante aufweist, daß es auch bei kurzzeitiger Störung (Unterbrechung) eines Impulses mit langer Impulsdauer (Information L) voll aufgeladen wird und daß dem zweiten Schaltelement, dessen Zeitkonstante so gewählt ist, daß auch bei Impulsen mit kurzer Impulsdauer (Information O) der Kondensator geladen wird, ein Differenzierglied nachgeordnet ist.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Verlauf der an dem Kondensator liegenden Spannung,

Fig. 2 den Verlauf der Kondensator-Spannung beim Vorbeilauf des Magnetbandes mit einer Störstelle,

Fig. 3 eine Schaltungsanordnung zur Wiedergabe, von binär verschlüsselten Informationen,

Fig. 4 den Spannungsverlauf an verschiedenen Punkten der Schaltung nach Fig. 3.

Die binäre »L« z. B. auf einem Magnetbandspeicher wird durch einen mit Wechselspannung modulierten Impuls geeignet gewählter Frequenz und Dauer aufgezeichnet, während in den Wertstellen, in denen die binäre »O« aufgezeichnet wird, der Impuls von kürzerer Dauer ist. Beim Lesen der Information wird die von einem Leseverstärker gelieferte Wechselspannung zunächst gleichgerichtet und dann einem Kondensator zugeleitet, welcher bei jedem »L«-Impuls voll aufgeladen wird. Der Verlauf der am Kondensator liegenden Spannung ist in F i g. 1 dargestellt. Eine geeignete Schaltstufe entlädt dabei den Kondensator bei jedem Impulsende.

Befindet sich auf dem Stück Magnetband, auf dem die Information »L« gespeichert ist, eine Störstelle, z. B. ein Staubkorn, so wird das Band bei geeignet gewählter Impulslänge während eines im Verhältnis zu dieser Impulslänge kurzen Zeitraumes vom Lesekopf abgehoben, wobei der Ladevorgang unterbrochen wird. Die restlichen Schwingungen genügen aber immer noch, den Kondensator so weit aufzuladen, daß eine eindeutige Diskriminierung der binären »L« und der binären »O« möglich ist.

Der dabei entstehende Verlauf der Ladespannung ist in F i g. 2 dargestellt. Während der Zeit t_v passiert eine Störstelle den Lesekopf, wobei sich der Kondensator wieder etwas entlädt. Die nachfolgenden Schwingungen können den Kondensator jedoch noch fast bis zu der in Fig. 1 gestrichelt eingezeichneten Maximal spannung aufladen.

In Fig. 4a ist der zeitliche Verlauf einer Informationsspannung dargestellt, bei der die »L« durch einen mit Wechselspannung modulierten Impuls wiedergegeben ist, dessen Dauer gleich der Zeitkonstante (F i g. 4b) eines monostabilen Schaltgliedes ist, während ein gegenüber dieser Dauer kurzer Impuls die »O« wiedergibt. Eine solche Darstellung der »L« und der »O« hat den Vorteil, daß aus jedem Informationsimpuls ein Taktimpuls gewonnen werden kann.

Eine Schaltungsanordnung zur Selektion der Takt- und der Informationsimpulsfolge ist in Fig. 3 dargestellt.

Der Ausgang des Leseverstärkers ist an die Primärwicklung eines Transformators 1 angeschlossen, dessen Sekundärwicklung Bestandteil eines Doppelweggleichrichters 2 ist. Die vom Gleichrichter 2 gelieferte Spannung steuert zwei mit Transistoren 3' und 4' bestückte Verstärkerstufen 3,4, deren Ausgänge über Entkopplungsdioden 5 mit unterschiedlich bemessenen R-C-Gliedern 6,7 bzw. 8,9 verbunden sind. Die am Kondensator9 liegende Spannung (Fig. 4e) stellt hierbei das Informationssignal dar und steht an einer Leitung 10 zur weiteren Verarbeitung durch das nachgeordnete informationsverarbeitende System zur

ίο Verfügung.

Zwischen dem Transistor 3' und der Diode 5 zweigt an der Stelle G eine Leitung 21 ab. Diese verbindet den Ausgang des Transistors 3' über eine Diode 22 und einen Kondensator 23 mit dem Eingang eines monostabilen Schaltgliedes 13. An den Ausgang des letzteren, Punkt B, schließen sich zwei Schaltstufen 14,15 mit den Transistoren 19, 20 an. Die Ausgänge dieser Transistoren, Punkte C und C.„ stehen über Entkopplungsdioden 16,17 mit den nicht auf Nullpotential liegenden Belägen der Kondensatoren 7 und 9, Punkte D und E, in der Weise in Verbindung, daß die Kondensatoren 7 und 9 entladen werden, wenn die Transistoren 19,20 leitend sind. Außerdem steht der Ausgang des Transistors 19 über eine Leitung 24 und den Widerstand 25 mit dem Eingang des monostabilen Schaltgliedes in Verbindung (Punkt H). Der Punkt D steht schließlich über ein Differenzierglied 11,12 und die anschließende Leitung 18 mit dem nachgeordneten informationsverarbeitenden System in Verbindung. Auf dieser Leitung 18 entstehen an Punkt F durch das Zusammenwirken des aufgeladenen Kondensators? mit dem monostabilen Schaltglied, über die Rückführung von Punkt C₁ zu Punkt D, die Taktimpulse.

Die Wirkungsweise der in F i g. 3 gezeigten Schaltung sei an Hand der F i g. 4 noch näher erläutert. Die vom Leseverstärker gelieferte Spannung hat die in Fig. 4a wiedergegebene Kurvenform. Mit »t«

4" ist dabei die Dauer eines »L«-Impulses bezeichnet. Die »O«-Impulse erstrecken sich über die Zeit /, innerhalb eines Zeitraumes /. Der zwischen den einzelnen Informationsimpulsen vorhandene Zeitraum /., ist dabei so gewählt, daß die gelesene Information in diesem Zeitraum vom nachgeordneten System entschlüsselt und verarbeitet werden kann. Die Spannung nach Fig. 4a wird im Gleichrichter 2 gleichgerichtet und steuert die Transistoren 3' und 4'. Die Kondensatoren 7,9 laden sich während der Durchlaßzeiten der Transistoren 3', 4' über die Dioden 5 und die Widerstände 6,8 auf, wobei die Dioden 5 eine Entladung der Kondensatoren 7, 9 verhindern, wenn die Transistoren 3', 4' gesperrt sind.

Die Kurvenform der an den Punkten D und E (Fig. 3) liegenden Spannung ist in Fig. 4d und 4e dargestellt. Entsprechend der Wahl der Zeitkonstanten der Ä-C-Glieder 6, 7 und 8, 9 erreicht die am Kondensator? liegende Spannung bei jedem Impuls ihre volle Höhe, während der Kondensator 9 bei den die »O« darstellenden Impulsen nur teilweise aufgeladen wird.

Die Informationsimpulsspannung nach Fig. 4e wird dem nachgeordneten System über die Leitung 10 zugeführt. Ein geeignetes, nicht dargestelltes Schwellwertglied spricht auf Spannungen oberhalb eines unteren Grenzwertes U an und speichert die binäre Information »L«. Beim Vorhandensein der

binären Information »Ο« spricht das Schwellwertglied nicht an und unterdrückt diesen Informationsimpuls.

Durch die am Punkt/? (Fig. 3) auftretenden Spannungsimpulse wird ein weiteres 2?-C-Glied (Impulsformerstufe) aufgeladen, das als Differenzierglied geschaltet ist. Die am Punkt F auftretende Spannung hat demnach die in Fig. 4f gezeigte Kurvenform. Bei jedem Informationsimpuls entstehen zwei entgegengesetzt gerichtete Nadelimpulse, die die Taktimpulse darstellen.

Das Umschalten des monostabilen Schaltgliedes 13 geht in folgender Weise vor sich. Liegt ein Signal, beispielsweise ein »O«-Signal, am Transistor 3' an, so schaltet die erste negative Halbschwingung dieses Signals den linken Transistor des monostabilen Multivibrators durch und bewirkt hierdurch, daß der Transistor 19 gesperrt wird. Dadurch sinkt das Potential am Punkt C₁ auf —CZ₁, ab und bewirkt hierdurch über die Rückführung über den Widerstand 25 ein Sperren der Diode 22 in der Ansteuerleitung 21 des Eingangs des Schaltgliedes. Die weiteren negativen Halbwellen des »O«-Signals können nun nicht mehr am Multivibrator anliegen und laden den Kondensator? in der üblichen Weise auf und erzeugen ein Taktsignal auf der Leitung 18 (F i g. 4b). Ist die Zeit des monostabilen Schaltgliedes abgelaufen, so kehrt dieser in seine Ausgangslage zurück, wobei am Punkt 2Ϊ negatives und am Punkt C₁ am Ausgang des Transistors 19 »O«-Potential entsteht. Letzteres liegt zum einen auch an dem Punkt D und hält diesen potentialmäßig fest, und es liegt zum anderen über die zweite Rückführung am Eingang des monostabilen Schaltgliedes und ermöglicht beim Auftreten des nächsten Signals ein Leitendwerden der Diode in der Ansteuerleirung und damit ein erneutes Kippen des monostabilen Schaltgliedes. Sobald dieses wieder umgeschaltet ist, wird auch der

ίο Transistor 19 wieder umgeschaltet, wodurch sich das Potential am PpnktCj wieder in einen negativen Wert ändert. Nunmehr wird die Diode 16 gesperrt, der Punkt D wird potentialmäßig nicht mehr festgehalten und das Aufladen des Kondensators 7 durch das neue Signal beginnt.

Bei jedem auftretenden »O«- oder »L«-Signal wird die erste Halbschwingung der pulsierenden Spannung für die Umschaltung des monostabilen Schaltgliedes abgezweigt, während die restlichen Halbschwingungen des jeweiligen Signales zur Aufladung des Kondensators 7 dienen. Da der Kondensator 7 relativ klein ist, wird er trotzdem jeweils voll aufgeladen.

Das Potential der Punkte C₁ und C₂ verläuft im

Prinzip wie in Fig. 4c dargestellt. Es ist erkennbar, daß die Transistoren 19, 20 während der Zeiträume /, leitend sind, wodurch die Punkte D, E an Masse gelegt werden, so daß die Kondensatoren 7, 9 entladen werden, wie dies aus Fig. 4d und 4e hervorgeht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Wiedergabe von binären Informationen von einem Informationsspeicher, wie z. B. Magnetbandspeicher, auf welchem keine Taktspur vorhanden ist, und zur Weitergabe an ein informationsverarbeitendes System, welches zusätzlich zu den Informationen auch den Takt benötigt, wobei die Informationen »O« und »L« auf dem Informationsspeicher in Form von mit Wechselspannung modulierten Impulsen verschiedener Dauer aufgezeichnet sind, bei welcher Anordnung zwei eingangsseitig mit der Abtastanordnung verbundene Schaltelemente vorgesehen sind, bei denen am Ausgang des ersten die Information und am Ausgang des zweiten der Takt für das nachgeordnete informationsverarbeitende System entsteht, und ferner ein in Abhängigkeit von der Informationsimpulsfolge eingestelltes zeitgebendes Schaltglied vorgesehen ist, welches die Schaltelemente steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schaltelemente aus jeweils einem Kondensator (9; 7) und einem dem Kondensator vorgeschalteten Ladewiderstand (8; 6) bestehen, wobei die Kondensatoren (9; 7) durch das zeitgebende Schaltglied (13) für eine bestimmte vom Beginn der Impulse an gemessene Dauer zur Ladung freigebbar sind, daß ferner das erste Schaltelement eine solche Zeitkonstante aufweist, daß es auch bei kurzzeitiger Störung (Unterbrechung) eines Impulses mit langer Impulsdauer (Information L) voll aufgeladen wird und daß dem zweiten Schaltelement (6,7), dessen Zeitkonstante so gewählt ist, daß auch bei Impulsen mit kurzer Impulsdauer (Information O) der Kondensator geladen wird, ein Differenzierglied (11,12) nachgeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang des zeitgebenden Schaltgliedes (13) parallel zu dem des zweiten Schaltelementes (7) liegt und dem Schaltglied nachgeordnet zwei eingangsseitig parallelgeschaltete Schaltstufen (14,15) vorhanden sind, von denen der Ausgang der einen mit dem nicht auf festem Potential liegenden Belag (Punkt D) des Kondensators (7) und der Ausgang der anderen Schaltstufe mit dem nicht auf festem Potential liegenden Belag (Punkt E) des Kondensators (9) verbunden ist.