DE1449786B2

DE1449786B2 - Verbesserte einrichtung zur aufzeichnung und abfuehlung von datenblocks in datenspuren eines oberflaechenspeichers

Info

Publication number: DE1449786B2
Application number: DE1964J0026626
Authority: DE
Inventors: Abraham Poughkeepsie N.Y. Gindi (V.StA.)
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1961-12-26
Filing date: 1964-09-30
Publication date: 1977-07-07
Also published as: DE1449786A1

Description

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Einrichtung nach Patentanmeldung P 12 53 310.7-53 (DAS 53 310) zum Steuern der bitseriellen Übertragung von Aufzeichnungsblöcken in die bzw. aus den Spuren gleicher Bitkapazität eines Magnetplattenspeichers unter der Wirkung von Steuersignalen dieses Speichers, dessen Magnetköpfe gemeinsam bewegt werden.

Nach der Einrichtung der Patentanmeldung P 12 53 310.7-53 (DAS 12 53 310) ist zur optimalen Ausnutzung der Speicherkapazität bei der Speicherung von Aufzeichnungsblöcken unterschiedlicher Länge in jeweils einen Zylinder mit bestimmten Durchmesser bildenden Aufzeichnungsspuren des Magnetplatten-Speichers eine auch diesem Zylirder angehörende Steuer- bzw. Formatspur zugeordnet, die den Beginn, die Länge und die Anzahl der in den Aufzeichnungsspuren dieses Zylinders speicherbaren Aufzeichnungsblökke festlegt und deren Einspeicherung und Auslesen steuert. Während die Steuerspur die Aufzeichnungslänge steuert, stehen die Daten, die auf den Datenspuren gelesen oder geschrieben werden, unter dem Einfluß eines Taktgebers. Die Steuerspur beginnt und beendet die Datenaufzeichnung an einer bestimmten Stelle der Datenspur und veranlaßt dann das Schreiben oder Lesen einer Reihe von Prüfbits. Das Ende der Steueraufzeichnung muß mit dem Ende des letzten Datenzeichens zusammenfallen.

Es hat sich nun gezeigt, daß der mit der Steuerspur zusammenarbeitende Kopf so stark vibrieren kann, daß das Ende der Steueraufzeichnung zu einer Zeit abgefühlt wird, die nicht mit dem Ende des letzten Datenzeichens zusammenfällt. Die Folge davon wäre, daß die Reihe von Prüfbits an einer Stelle gelesen oder geschrieben würden, die zu früh oder zu spät liegt, so daß eine Anzahl von Datenbits verloren wäre.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Einrichtung nach Patentanmeldung P 1253310.7-53 (DAS 1253310) zu schaffen, die die aufgezeigten Nachteile beseitigt.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht in dem Kennzeichendes Patentanspruchs 1.

Diese Lösung hat den Vorteil, daß durch die Verknüpfung der Ausgangssignale des Formatzählers und des Bitzählers sowie des Lückenanzeigers sichergestellt ist, da'3 auch dann alle Datenbits geschrieben oder gelesen werden, wenn der die Steuerspur abfühlendc Kopf zu früh das Ende der Steueraufzeichnung erreicht. Auch bei einem Nachlauf des Kopfes der Steuerspur erfolgt die Verarbeitung der Prüfbits störungsfrei.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden anschließend näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 in Blockform die erfindungsgemäße Anordnung,

F i g. 2 ist ein Zeitdiagramm,

F i g. 3 schematisch eine Ausführungsform des Fehlerdetektors aus Fig. I,

Fig. 4 gibt eine andere Ausführungsform des Fehlerdetektors wieder und

Fig. 5 Zeitdiagramme verschiedener Betriebszuständeder Einrichtung.

Das Ausführungsbeispiel der F i g. 1 enthält einen Plattenspeicher 11 mit einer Mehrzahl von Platten 12, 13, 14, ... Alle Platten sind auf einer gemeinsamen Achse 10 befestigt, die mit gleichmäßiger Drehzahl umläuft. Jede Platte ist beidseitig mit einem magnetisierbaren Aufzeichnungsmaterial belegt und jede Plattenseite ist in eine Vielzahl konzentrischer Aufzeichnungsspuren eingeteilt, die mit 12,7, 126,12c, 13,;, 136, 13c 14«/, 146, 14c bezeichnet sind. Jeder Plattenseite ist ein eigener Magnetkopf zugeordnet, mit dem auf dieser Plattenseite Aufzeichnungen vorgenommen und abgefühlt werden können. Diese Schreib-Lesc-Köpfe sind in F i g. 1 mit 12/7, 13/uind 14Λ bezeichnet.

Alle Magnetköpfe sind zweckmäßigerweise an einer Vorrichtung befestigt, die sie gemeinsam in radialer Richtung über die zugeordnete Plattenseite bewegt. Durch diese Vorrichtung können also die Magnetköpfe auf jede der vielen Aufzeichnungsspuren eingestellt werden. In der praktischen Ausführung enthält ein Plattenspeicher nicht wie dargestellt drei Platten, sondern sehr viele solcher Platten; weiter ist die Spurzahl pro Plattenseite in der Größenordnung von 250 und die Magnetköpfe sind auf jede dieser Spuren einstellbar.

Beim Ausführungsbeispiel ist die Plattenseite 12 die Format-Plattenseite, mit der die Anordnung der Aufzeichnungen auf den darunterliegenden Plattenseiten 13, 14 usvv. gesteuert wird. Die Spuren 12<-j, 12b, 12c usw. auf der Format-Plattenseite 12 steuern also die Art der Daten-Aufzeichnung auf den darunterliegenden Spuren der Datenplatten; sie steuern Beginn, Länge und Ende der Aufzeichnungen auf den übrigen Platten.

Ehe beschrieben wird, wie erfindungsgemäß Gleichlauffehler zwischen Format-Spur und Daten erkannt werden, soll das in F i g. 2 dargestellte typische Beispiel für eine Datenspur und eine Format-Spur betrachtet werden. Fig. 2a zeigt eine Datenspur-Aufzeichnung;

eine solche Aufzeichnung enthält einen Daten-Teil aus einer beliebigen Anzahl von Zeichen. Es versteht sich, daß jedes derartige Zeichen im Daten-Teil aus verschiedenen Kombinationen binärer Elemente je nach dem benutzten Binärcode besteht. Dem Daten-Teil 5 der Aufzeichnung geht ein Adreß-Teil voraus, der aus einer Zeichenkombination zur Identifizierung des nachfolgenden Daten-Teils besteht.

Die Hauptanmeldung beschreibt in größerer Ausführlichkeit die verschiedenen Steuermöglichkeiten, die von der Format-Spur ausgeübt werden können. Die F i g. 2 sol! nur die Möglichkeiten zeigen, die für die Steuerung des Lesens und Schreibens von Adressen und Daten gegeben sind. Für die Datenbereiche ist es die Aufgabe des Formats, das Schreiben und Lesen einer Mehrzahl von Datenzeichen für je neun Bitstellen einzuleiten. Unter der Voraussetzung, daß der Magnetkopf der Format-Spur keine Schwingungen ausführt, ist es die Aufgabe des Format-Endes zu erkennen, daß das nächste Datenzeichen das letzte ist und daß unmittelbar daran anschließend ein Prüfzeichen zu neun Bits zur Fehlererkennung geschrieben oder gelesen wird. Es ist die Aufgabe eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, die Möglichkeit zum Erkennen des Format-Endes zu schaffen zu einer Zeit, wenn noch mehr als zwei Datenzeichen zu lesen oder zu schreiben sind, ehe die Steuerung für das Lesen oder Schreiben der Prüfzeichen einsetzt.

Fig. I zeigt schematisch die Schaltungslogik zur richtigen Steuerung des Datenflusses durch die Format-Spur. Der Kopf- und Betriebsart-Wähler 20 bereitet einen bestimmten Daten-Kopf vor, der — gesteuert vom Format-Kopf 12Λ — Daten liest oder schreibt. Das Datenregister 21 übernimmt Zeichen aus einem äußeren System 22 zur serienweisen Aufzeichnung durch die Daten-Köpfe oder es erhält in Serienform Datenbus von den Daten-Köpfen zur Weitergabe an das System 22. Während des Lesens oder Schreibens von Daten bildet ein Prüfzeichen-Generator 23 eine Reihe von Bits zum Zwecke der Fehlerentdeckung oder Berichtigung. Während des Schreibens ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, festzustellen, wann das gebildete Prüfzeichen geschrieben werden sollte, so daß es unmittelbar den aufgezeichneten Daten folgt. Während des Lesens von Daten aus den Daten-Spuren wird ebenfalls ein Prüfzeichen gebildet, das dann am Ende der Datenübertragung mit dem früher aufgezeichneten Prüfzeichen verglichen wird. Wie schon gesagt, ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Steuersignal zu bilden, das das rechtzeitige Lesen oder Schreiben des Prüfzeichens sicherstellt, auch wenn der Format-Kopf 12/? so stark vibriert, daß das abgefühlte Format-Ende nicht mit der Beendigung des Lese- oder Schreibvorgangs zusammenfällt.

Der Übergang von Bits aus dem Register 21 zu den Daten-Köpfen wird von einem Bit-Zähler 24 gesteuert. Dieser erzeugt eine Reihe von Ausgangsimpulsen S, O, 1 bis 7, die in der weiteren Beschreibung als Zählerausgänge BS, BO. BX bis Bl des Bitrings bezeichnet werden.

Der Bitzähler 24 kann auf verschiedene Weise weitergeschaltet werden, z. B. durch einen äußeren Oszillator 25, durch im Format-Leseverstärker 26 gebildet Impulse oder durch einen Lese-Taktgeber 27 der Taktimpulse mit Hilfe eines Takt-Kopfes 12n bildet, welcher eine bei 12d schematisch gezeigte, dauerhaft aufgebrachte Zeitspur abfühlt.

Der (in der Hauptanmeldung) zur Steuerung der Format-Aufzeichnung benutzte Format-Zähler 28 kann auch bei der vorliegenden Erfindung Eingangssignal für die Schaltung liefern, die Gleichlauffehler zwischen dem Format-Zähler 28 und dem Bit-Zähler 24 bestimmt.

Bestimmte Ausgänge des Format-Zählers 28, mit FS und Fl bezeichnet, und bestimmte Ausgänge des Bit-Zählers 24, mit BS, BX und £f 3 bezeichnet, werden dem Fehler-Detektor 29 zugeführt. Letzterer kann daraufhin angeben, ob der Format-Zähler 28 seinen Zählzyklus zu einem Zeitpunkt beendet hat, wenn der Bit-Zähler 24 noch ein, zwei oder mehr Zyklen durchlaufen muß, ehe eine Steuerwirkung eintreten soll. Die vom Fehler-Detektor 29 einzuleitende Steuerwirkung ist das Abfühlen des Prüfzeichen-Generators 23. Ein Lücken-Anzeiger 30, der Ausgangsimpulse aus dem Format-Kopf 12/? erhält, zeigt dem Fehler-Detektor 29 an, daß der Format-Zähler 28 alle Zählzyklen durchlaufen hat. Die Schaltung des Fehler-Detektors verwertet auch das Ausgangssignal des Lücken-Anzeigers, um zur rechten Zeit das Abfühlen des Prüfzeichen-Generators 23 zu veranlassen.

Zunächst soll noch in Verbindung mit den Zeitdiagrammen der Fig.5 gezeigt werden, was als normale Arbeitsweise des Format-Zählers 28 und des Bit-Zählers 24 zu betrachten ist. Die Zeilen a und öder F i g. 5 zeigen synchrone Lage des Format-Zählers 28 und des Bit-Zählers 24 an. Dabei fallen die Zeitpunkte B 7 (Zeile n) und Fl (Zeile b) zusammen. Das Format ist so gestaltet, daß der Format-Zähler 28 auf der Stelle Fl bestehen bleibt, wenn er diese Stelle am Ende des Format-Bereiches erreicht hat. Die Zeile e zeigt, daß der Lückenanzeiger 30 der Fig. 1 kurz nach dem letzten Impuls aus der Format-Spur ein Ausgangssignal liefert.

Bei normaler Arbeitsweise ist das Ausgangssignal des Lücken-Anzeigers ein Anzeichen dafür, daß der Bit-Zähler im Begriff ist, die Übertragung des drittletzten Daten-Zeichens zu steuern, so daß beim Fortschreiten des Bit-Zählers zur Stelle Bl es Zeit ist für die Anzeige des Prüfbereiches. Dies ist die durch die Kurvenform der Zeile f angezeigte Zeit; der Prüfzeichen-Generator 23 wird dadurch angesprochen, und die Anforderung weiterer Zeichen aus dem System wird verhindert.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung, die zusammen mit F i g. 4 besprochen werden soll, kann die Schaltungslogik erkennen, wenn das Format-Ende den Format-Zähler 28 veranlaßt, zu einem in Zeile g dargestellten Zeitpunkt seine Zählzyklen zu beenden. In diesem Falle muß die Schaltung des Fehler-Detektors 29 erkennen können, daß nun nicht nur der laufende Zyklus des Bit-Ringes 24 beendet werden muß, sondern, daß vor der Einleitung des Prüfbereich-Signals (Zeile k) noch zwei vollständige Zählzyklen des Bit-Ringes 24 erforderlich sind. Das normale Ende des Formats tritt dabei drei Datenzeichen früher auf, als das letzte Daten-Zeichen, um sicherzustellen, daß nicht ein vollständiges Daten-Zeichen verlorengeht. Wenn der Format-Kopf derart vibriert, daß das Format-Ende zu spät erkannt wird, muß die Schaltungslogik nur erkennen, daß mit der Format-Lücke (Zeile //? von Fig. 5) der Prüfbereich sofort angezeigt wird. Die Schaltungslogik erkennt die mit den Zeilen /, m und η der Fig.5 charakterisierte »Verspätung«; die Besprechung wird sich jedoch hauptsächlich auf die »Verfrühung« erstrecken.

Die Fig.3, erläutert durch das Zeitdiagramm der F i g. 5, zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in der Lage ist zu erkennen, daß der Format-Zähler

seine Zählzyklen irgendwo innerhalb des drittletzten Zyklus des Bit-Zählers 24 beendet hat. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 kann nur dann einwandfreie Arbeitsweise sicherstellen, wenn die Schwingungsamplitude des Format-Kopfes nicht größer ist als einem Zyklus des Bit-Zählers entspricht. Der Prüf-Bereich muß während des vorletzten Daten-Zeichens erscheinen. Die Steuerfunktion, die von der erfindungsgemäßen Anordnung hier ausgelöst wird, ist die Bestimmung der Zeil zu der der Prüf-Bereich anzuzeigen ist. Dies geschieht durch eine Und-Schaltung 31, die ein Ausgangssignal aus dem Lücken-Anzeiger 30 der F i g. 1 und aus der logischen Schallung erhält, die mit dem Bit-Zähler 24 und dem Format-Zähler 28 verbunden ist. Die logische Schaltung enthält eine bistabile Schaltung 71 und die beiden Und-Schaltungen 32 und 33. Wenn der Anfang eines Formats abgefühlt wird, wird die bistabile Schaltung 71 in die EIN-Stellung gebracht. Solange der Format-Zähler 28 und der Bit-Zähler 24 in Synchronismus bleiben, derart, daß das Ausgangssignal BSentsteht zu einer Zeit, wo der Format-Zähler bei Fl steht, wird die Und-Schaltung 33 durchlässig und schaltet die bistabile Schaltung 71 aus. Diese AUS-Stellung von 71 ist erforderlich, um die Und-Schaltung 31 vorzubereiten. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist der Beginn eines Ausgangssignals der Und-Schaltung 31 zur Anzeige benutzt, daß der laufende Zyklus des Bit-Zählers 24 das vorletzte Daten-Zeichen betrifft, so daß, nach Vollendung dieses und des folgenden Zyklus von 24, es Zeit ist, das Lesen oder Schreiben des Prüf-Zeichens zu beginnen.

Wenn der die Format-Bits lesende Kopf mit solcher Amplitude schwingt, daß der Zeilimpuls ÄSzu einer Zeil erzeugt wird, wo der Format-Zähler 28 auf FS steht, so wird die Und-Schaltung 32 die bestabile Schaltung 71 Einschalten; dieses ist eine Anzeige dafür, daß das Format um einen Zyklus des Bit-Zählers 24 zu früh ist. Die Schaltung 71 wird daher zu verschiedenen Zeiten ein- und ausgeschaltet, und zwar abhängig davon, ob der Bit-Zähler 24 und der Format-Zähler 28 in Synchronismus sind oder nicht, oder ob der Format-Zähler 28 in einem Zählzyklus vorgerückt ist, der früher liegt als der des Bit-Zählers 24.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig.4 wurde eine zweite bislabile Schaltung 72 zur Schaltung des Fehler-Detektors hinzugefügt mit der Wirkung, daß eine Vibrations-Amplitude des Format-Kopfes, die größer ist als einem Daten-Zeichen-Zyklus entspricht, erkannt werden kann und daß dann doch noch rechtzeitig das Lesen oder Schreiben des Prüfzeichens eintritt. Das eigentliche Ausgangssignal der Schaltungen von F i g. 4 rührt von der Und-Schaltung 35 her, die in dem besagten Fall das Schreiben oder Lesen des Prüfzeichens auslöst. Bevor der Prüfzeichen-Bereich erkannt wird, liefert der das Ende des Formats anzeigende Lücken-Anzeiger 30 (F i g. 1) ein Ausgangssignal zu einer Zeit, wenn beide bistabile Schaltungen

71 und 72 in der AUS-Stellung sind. Die Schaltungslogik der Fig.4 soll nun die in Fig. 5 in den Zeilengbis k gezeigten Spannungsverläufe erzeugen können, falls Vibrationen des Format-Kopfes vorliegen, welche die Lücke am Format-Ende um mehr als eine Zeichenzeit früher als normal erscheinen lassen. In der Schaltung der F i g. 4 sollten die beiden bistabilen Schaltungen 71 und

72 beide in EIN-Stellung sein, wenn der Bit-Zähler 24 gerade das Lesen oder Schreiben des letzten Datenzeichens steuert. Der Ein- und Aus-Zustand der Schaltungen 71 und 72 zur Zeit eines Ausgangssignals vom

/ob

Lücken-Anzeiger zeigt den aufgetretenen Betrag von Vibration an, so daß die logische Schaltung des Fehler-Detektors das Lesen oder Schreiben des Prüfzeichens zur rechten Zeit einleiten kann. Die bislabilen Schaltungen Ti und 72 gehen in die EIN-Stellung über, wenn der Anfang des Formats erkannt wird. Die Schallung T2 kann vom Ausgangssignal der Und-Schallung 36 aus- und vom Ausgang der Und-Schaltung 37 eingeschaltet werden. Die Schaltung

ίο Ti kann von den Und-Schaltungen 38 oder 39 aus- und von den Und-Schaltungen 40 oder 41 eingeschaltet werden. Die Takt-Eingangssignale zu den Und-Schaltungen der Fig.4 schaltet während des Lesens eines Format-Teiles die Schaltungen Ti und T2 ein und aus und zeigen dadurch zu jeder Zeit den Betrag des Gleichlauf-Fehlers zwischen dem Bit-Zähler 24 und dem Format-Zähler 28 an. Wenn von der Kurvenform der Zeile b in Fig. 5 ausgegangen und angenommen wird, daß der Format-Zähler 28 infolge von Vibrationen vorzulaufen beginnt, dann wird ersichtlich, daß irgendwann während der Format-Periode die Ausgangssignale FSund B3 an der Und-Schaltung 28 koinzidieren und die Schaltung Ti ausschalten. Die bistabilen Schaltungen Ti und T2 sind nun in der Lage, die das Maximum an zulässiger Abweichung bei der Anordnung mit zwei bistabilen Schaltungen darstellt. Wenn der Format-Kopf irgendwann während der Format-Periode beginnen sollte sich in Richtung auf Verspätung zu verlagern, so würden die Ausgangs-Impulse Fl und B3 bei der Und-Schaltung 41 koinzidieren und die bistabile Schaltung Ti wiedereinschalten. Hält die Verschiebung in Richtung Verspätung an, so werden zu einem bestimmten Zeitpunkt die Ausgangssignale Bi und F7 bei der Und-Schaltung 36 koinzidieren und die Schaltung T2 ausschalten. Falls diese Lage der Schaltungen Ti und 72 zum Zeitpunkt eines Ausgangssignals vom Lücken-Anzeiger vorliegt, so erkennt die Schaltung die Tatsache, daß soeben ein Zyklus des Bit-Zählers 24 abläuft, der mit dem drittletzten Datenzeichen zusammenfällt. Bei ausgeschalteter bistabiler Schaltung 72 kann die Schaltung 71 ausgeschaltet werden durch die Koinzidenz der Ausgangs-Impulse Fl und BS an der Und-Schaltung 39. Dann ist die Und-Schaltung 35 in der Lage das Prüfbereich-Signal einzuleiten.

Die Und-Schaltungen 42 und 43 dienen zur Bildung von Ausgangssignalen für den Fall, daß der Format-Kopf so starke Lageabweichungen erfahren hat, daß das Format-Ende zu früh oder zu spät erkannt wurde, als daß der Fehler-Detektor 29 der Fig. 1 noch eine richtige Steuerung für die Erzeugung oder für das Lesen des Prüfzeichens hätte vornehmen können.

Es liegt im Bereich der Erfindung, daß größere Gleichlauf-Fehler zwischen dem Format-Zähler 28 und dem Bit-Zähler 24 durch Zufügung weiterer bistabiler Schaltungen, ähnlich 71 und 72, erkannt und kompensiert werden könnten. Weiter ist klar, daß die Wahl von neun Schritten der beiden Zähler nur von dem Format der Datenzeichen abhängt und daß für andere Zwecke eine andere Zahl gewählt werden kann. Auch die Wahl des Plattenspeichers im Ausführungsbeispiel soll den Erfindungsgedanken nicht beschränken. Es könnten auch zwei Magnetbänder mechanisch so vereinigt werden, daß das eine Band die Format-Aufzeichnung für die Datenspuren des anderen Bandes enthält. Schließlich kann statt magnetischer Aufzeichnung eine andersartige Aufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung benutzt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

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7ÖÖ

Patentansprüche:

I. Verbesserte Einrichtung zum Steuern der bitseriellen Übertragung von Aufzeichnungsblöcken in die bzw. aus den Spuren gleicher Bitkapazität eines Magnetplattenspeichers unter der Wirkung von Steuersignalen dieses Speichers, dessen Magnetköpfe gemeinsam bewegt werden nach Patentanmeldung P 12 53 310.7-53 (DAS 12 53310), dadurch gekennzeichnet, daß ein den Daien- bzw. Steuerspuren zugeordneter Formatzähler (28) und ein Bitzähler (24) mit bestimmten Ausgängen (BS. FBSund FB7) über zwei UND-Schaltungen (32 und 33) verbunden sind, deren Ausgänge wechselsei- ·5 tig eine bistabile Schaltung (Ti) steuern, deren negierter Ausgängen) mit Hilfe einer nachgeschalteten UND-Schaltung (31) mit dem Lückenanzeiger (30), der Ausgangsimpulse vom Formatkopf (12h) erhält, konjunktiv verknüpft ist, um den Prüfbereich zu definieren, und daß die anderen Ausgänge (B 0 bis B7 und FBO bis FB6) über ein weiteres logisches Netzwerk (F i g. 4) logisch verknüpft sind, um an den Ausgängen dieses logischen Netzwerkes die Art des Fehlers (z. B. Formatvorlauf oder Formatnachlauf) anzuzeigen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formatzähler (28) und der Bitzähler (24) mit einem Zählerdetektor (29) verbunden sind, der bei Nicht-Gleichlauf der beiden genannten Zähler (24 und 28) ein Steuersignal an einen nachgeschalteten Prüfzeichengenerator (23) abgibt.