DE1474287B2 - Schaltungsanordnung für die Schreib-/Leseeinrichtung eines Datenspeichers zum Ein- und Ausblenden von Taktsignalen unter Eigentaktsteuerung - Google Patents

Description

folge selbst ergibt sich nun eine mehr oder weniger starke Verdünnung der für die Datenaufzeichnung erreichbaren Aufzeichnungsdichte durch die eingestreuten Taktsignale, was in der Praxis eine Verminderung der für die Datenaufzeichnung nutzbaren Speicherkapazität mit zunehmender Anzahl der eingestreuten Taktsignale mit sich bringt, während umgekehrt die Zuverlässigkeit der Datenaufzeichnung und Wiedergabe um so größer wird, je weniger Datensignale einem Taktsignal zugeordnet sind.

In der Praxis ist man daher beim Arbeiten mit Eigentaktsteuerung bisher gezwungen, einen den jeweils gegebenen Verhältnissen mehr oder weniger gut angepaßten Kompromiß zwischen der erzielbaren Aufzeichnungsdichte einerseits und der Aufzeichnungs- bzw. Wiedergabezuverlässigkeit andererseits einzugehen. Dieser Kompromiß fällt im allgemeinen um so unbefriedigender aus, in je höherem Maße die Art der aufzuzeichnenden und wiederzugebenden Daten variiert, da es bei-bestimmten Datenarten, wie ao beispielsweise statistischen Tabellen, die im Rahmen einer programmierten Datenverarbeitung immer wieder gebraucht werden, wegen der Mühseligkeit ihrer erneuten Erzeugung sehr wichtig ist, eine hohe Aufzeichnungs- und Wiedergabezuverlässigkeit zu gewährleisten, während es bei anderen Daten, die sich beispielsweise innerhalb eines Rechenvorganges oder sonst in kurzer Zeit ohnehin ändern können, eher auf eine hohe Aufzeichnungsdichte als auf eine hohe Aufzeichnungszuverlässigkeit ankommen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art in der Weise auszubilden, daß sie bei einer Datenübertragung die Übertragungszuverlässigkeit einerseits und den Übertragungswirkungsgrad andererseits in einfacher Weise an die Bedeutung der jeweils zu übertragenden Datensignale anzupassen gestattet.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Verbindung des Datenspeichers mit der Datensignalquelle einerseits und der Datenausgabeleitung andererseits mindestens ein Schaltwerk mit einer einstellbaren Anzahl η + 1 von wirksamen Stufen eingefügt ist, von denen jeweils η Stufen der Übertragung von Datensignalen in den bzw. aus dem Datenspeicher zugeordnet sind.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Einstellbarkeit für die Anzahl der wirksamen Stufen des Schaltwerks bietet die Möglichkeit, die Anzahl der zwischen zwei aufeinanderfolgenden Taktsignalen aufgezeichneten Datensignale je nach der Bedeutung von deren Inhalt zu variieren, so daß in allen Fällen ein optimaler Kompromiß zwischen den Forderungen nach hohem Übertragungswirkungsgrad einerseits und nach höher Übertragungszuverläs^igkeit andererseits möglich wird. Der Ubertragungswirkungsgrad nimmt dabei um so mehr zu, je größer die Anzahl der Datensignale im Verhältnis zur Anzahl der Taktsignale wird, während umgekehrt die Übertragungszuverlässigkeit um so größer wird, je weniger Datensignale zwischen zwei aufeinanderfolgenden Taktsignalen liegen. In der Praxis wird dabei die Anzahl η der Datensignale pro Taktsignal einen Wert von 5 nicht übersteigen, jedoch ist grundsätzlich jede beliebige Bemessung dieser Anzahl η möglich.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen im einzelnen gekennzeichnet.

Für die weitere Erläuterung der Erfindung wird nunmehr auf die Zeichnung Bezug genommen, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele für die Erfindung veranschaulicht sind; es zeigt

Fig. 1 graphische Darstellungen für typische Datensignalfolgen mit wechselnder Länge der jeweils einem Taktsignal zugeordneten Datensignalblöcke,

F i g. 2 ein Blockschaltbild für eine Anordnung zum Ein- und Ausblenden von Taktsignalen in eine Datensignalfolge mit wechselnder Länge der jeweils einem eingeblendeten Taktsignal zugeordneten Datensignalblöcke,

F i g. 3 und 4 mehr ins Einzelne gehende Schaltbilder für den Aufbau der die Datenaufzeichnung bzw. die Datenwidergabe betreffenden Teile der Anordnung von F i g. 2 und

F i g. 5 und 6 die zeitliche Verteilung von an verschiedenen Stellen der Schaltbilder von Fig. 3 bzw. 4 auftretenden Impulsfolgen.

In Fig. 1 a ist eine Folge von Bits 011010010001 dargestellt, von denen jeweils eines in einem Feld aufgezeichnet werden soll, das eine Zeitdauer hat, die auf die Aufzeichnungsgeschwindigkeit der Datenbits bezogen ist und einer bestimmten Strecke längs einer Datenspur auf einer magnetischen Speicherschicht entspricht. Diese Zeitdauer ist durch die Anzahl von Feldern pro Längeneinheit festgelegt, die zuverlässig aufgezeichnet und wiedergegeben werden können. Wie zu erkennen sein wird, hängt die Felddichte der Aufzeichnung von der Art ab, in der jedes Feld durch die bei der Aufzeichnung der Daten verwendeten Modulationsarten unterteilt wird.

Fig. Ib zeigt die Daten der Fig. la, die nach einer anderweitig vorgeschlagenen sogenannten »Phasenwechsel bei Null«-Methode moduliert sind. Das Schaubild kann entweder als eine Reihe von Stromübergängen von einem ersten zu einem entgegengesetzten Zustand auf einer magnetischen Aufzeichnungsspur oder als eine Reihe von Spannungsoder Stromübergängen zwischen zwei Pegeln in einer elektronischen Schaltung gedeutet werden. Obwohl die Modulation als die Registrierung einer Periode einer ersten Frequenz für jeden logischen Wert 1 in den Daten und einer halben Periode bei der halben ersten Frequenz für einen logischen Wert 0 betrachtet werden kann, ist es für den vorliegenden Zweck günstiger, die Modulation als das Ergebnis zu beschreiben, das man durch Einführung eines Überganges (von Strom oder Spannung) an der zuerst kommenden Kante jeder Feldgrenze erhält, während im Feld ein entgegengesetzter Übergang dann und nur dann eingeführt wird, wenn das aufzuzeichnende Bit den logischen Wert 1 hat. Noch bezeichnender ist eine Betrachtung, nach der jedes Feld in zwei gleiche Zellen unterteilt ist und der Übergang für einen logischen Wert 1 an der zuerst kommenden Kante der zweiten Zelle im Feld auftritt. Aus F i g. 1 ist ersichtlich, daß das Ergebnis eine Reihe von Taktbits F ist, die mit einer Reihe von Datenbits abwechseln, die den auzuzeichnenden Datensignalen entsprechen. Die Taktbits F können als eine Reihe von logischen Werten 1 angesehen werden, so daß die Modulation aus einem Zwischenschalten von logischen Werten 1 zwischen jeweils zwei benachbarten Datenbits und der Aufzeichnung aller logischen Werte 1 in der sich ergebenden Folge als einen Stromübergang an der ersten Kante der entsprechenden Zelle besteht.

Die Taktbits F dienen dazu, die Zeitimpuls-Folge

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zurückzuerhalten, welche die aufgezeichnete Signal- Fig. 2 zeigt eine Anordnung zum Aufzeichnen folge eigengesteuert macht. Wenn die Synchroni- und Wiedergeben von Daten, bei der die Aufzeichsation verlorengeht, was beispielsweise beim Auf- nungsdichte beliebig gesteuert werden kann. Bei dietreten einer schlechten Stelle auf der Aufzeich- ser Anordnung werden aufzuzeichnende Daten von nungsspur eintreten kann, ist es möglich, die Syn- 5 einer herkömmlichen Datenquelle einem Schiebechronisation beim nächsten Auftreten des als FO register 2 über Eingabegatter la zugeführt, die registrierten logischen Wertes 0 in den Daten zu- durch eine Eingabetaktfolge gesteuert werden. Die rückzugewinnen. Die Wahrscheinlichkeit des Auftre- wiederzugebenden Daten werden zusammen mit einer tens eines logischen Wertes 0 in den gewöhnlich Ausgabetaktfolge vom Schieberegister 2 über Ausanzutreffenden Daten ist hoch und üblicherweise grö- io gabegatter 1 b einer Datenausgabeleitung zugeführt, ßer als 50%, so daß das Verfahren sehr zuverlässig Unter Steuerung durch die Eingabetaktfolge werist. Es ist jedoch offensichtlich, daß bei der Modu- den aufzuzeichnende Daten von Schieberegister 2 lationsweise nach F i g. 1 b die Ausbeute der Auf- auf einen Modulator 3 übertragen, in dem die für zeichnung nur 50% beträgt, weil die Hälfte der den zu verwendenden Phasenmodul PM erforderlichen Speicherzellen durch Taktbits besetzt wird. Fig. 1 15 Taktbits zwischengeschaltet werden und ein Signal zeigt weiter, daß es möglich ist, den Wirkungsgrad abgeleitet wird, das einen Stromübergang für jeden der Aufzeichnung durch Anwendung der in Fig. Ic logischen Wert 1 in dem so erzeugten Datenstrom bis 1 f dargestellten Modulationsweisen zu erhöhen, aufweist. Das Ausgangssignal des Modulators 3 ohne die Vorteile der Eigentaktsteuerung zu verlie- wird einem Datenspeicher 4 zugeführt, der eine übren. Diese Modulationsweisen unterscheiden sich von 20 liehe magnetische Speicherplatte od. dgl. sein kann, der in F i g. 1 b dargestellten dadurch, daß in zuneh- die zugängliche Datenspuren hat, die mit Zwischenmendem Maße mehr Datenbits mit jeweils einem räumen durchsetzt sind, auf denen synchronisie-' Taktbit verbunden werden. Die Anzahl von Daten- rende Felder aufgezeichnet werden können,
bits, die mit jedem Taktbit innerhalb des modulier- Die aus dem Datenspeicher 4 wiedergewonnene ten Signals zusammengefaßt sind, kann als »Phasen- 25 Information wird in Form eines Spannungsüberganmodul« des Signals mit der Abkürzung »PM« be- ges für jeden logischen Wert 1 im gespeicherten Dazeichnet werden. In dieser Betrachtungsweise sind in tenstrom einem Demodulator 5 zugeführt. In diesem F i g. 1 Modulationen mit den Phasenmoduln PM 1, Demodulator 5 wird der ursprüngliche Datenfolge- PM 2, PM 6 und PM 12 dargestellt. Es ist ersichtlich, strom wiederhergestellt und ein Impuls für jeden daß die in F i g. 1 c gezeigte PM 2-Modulation um 30 logischen Wert 1 in dem zurückgewonnenen Strom 25% wirkungsvoller ist als die PMl-Modulation erzeugt. Die Daten werden durch Ausblenden der gemäß Fig. Ib. Die erforderliche Bandbreite ist Taktbits des logischen Werts 1 demoduliert und dem etwas größer und zwar entsprechend dem Verhält- Schieberegister 2 zugeführt.

nis von 3 : 1 an Stelle von 2:1. Weiterhin wird deut- Bei 6 ist schematisch angedeutet, daß eine Dichtelich, daß ein FOO-FeId zur Wiedererfassung erfor- 35 steuerung vorgesehen ist, durch die der Modulator 3, derlich ist, falls die Synchronisation verloren werden der Demodulator 5 und das Schieberegister 2 dahinsollte. Nachdem die Wahrscheinlichkeit, daß 00 in gehend betätigt werden, daß sie mit irgendeinem beeinem willkürlichen Datenstrom auftritt, ein Viertel stimmten Phasenmodul arbeiten. Der Aufbau und beträgt, besteht eine größere Fehlermöglichkeit. Die die Wirkungsweise dieser Steuerung wird weiter Zuverlässigkeit ist jedoch für die meisten Zwecke 40 unten im einzelnen noch beschrieben werden. Der noch ausreichend. Einfachheit halber sind dabei für die Eingabe und

Aus F i g. 1 c bis If erkennt man, daß jedes der die Ausgabe getrennte Schieberegister dargestellt; es Taktbits F durch einen Übergang an der ihm vor- versteht sich jedoch, daß viele Bauteile dieser Reausgehenden Zellengrenze gekennzeichnet ist. In glei- gister mittels geeigneter bekannter Rasterverfahren eher Weise ist jedes Datenbit mit dem Wert 1 ge- 45 miteinander verschachtelt werden können, da es übkennzeichnet. Die Modulation für den allgemeinen licherweise nicht erforderlich sein dürfte, die EinFall PMN, in dem N der Phasenmodul ist, besteht gäbe- und die Ausgabefunktion zur gleichen Zeit dann darin, daß ein Wert 1 für jeweils N Datenbits ablaufen zu lassen.

in den Datenstrom eingefügt wird und in dem sich F i g. 3 zeigt nun den Aufzeichnungsteil der Anergebenden Strom sämtliche Werte 1 durch den 50 Ordnung von Fig. 2 mit mehr Einzelheiten. Der Übergang an den den betreffenden Zellen voraus- maßgebende Taktfolgestrom wird durch einen Taktgehenden Grenzen gekennzeichnet ist. oszillator 7 erzeugt, der mit herkömmlichen Impuls-

Wie F i g. 1 c bis If zeigen, erhält man die größte formerstufen zur Erzeugung einer Folge von Recht-Zunahme an Wirkungsgrad beim Übergang von eckimpulsen versehen ist. Die Taktfolge soll in der PMl zu PM 2, während eine zunehmende geringere 55 Lage sein, den Aufzeichnungsprozeß durch bekannte Steigerung erzielt wird, wenn der Phasenmodul wei- elektronische Schaltmittel, die in Fig. 3 durch einen ter ansteigt. Gleichzeitig nimmt die erforderliche Schalter S1 symbolisiert sind, in Gang zu setzen.
Bandbreite rasch zu. So erfordert die PM 3-Modu- Die Eingabetaktfolge bewirkt die Fortschaltung lation eine Bandbreite von 4:1, während die Mo- eines dreistufigen Schieberegisters, dessen drei Stufen dulationPM6 eine Bandbreite 7 : 1 benötigt, ohne 60 SRI, SR2 und SR3 aus Flipflops bestehen, die undaß ein gleichwertiges Anwachsen des Wirkungs- tereinander in bekannter Weise so verbunden sind, grades vorliegt. In der Praxis dürfte nur eine geringe daß jeder Taktimpuls den Inhalt des Registers in Veranlassung bestehen, über PM5 hinauszugehen. Fig. 3 nach rechts verschiebt. Dabei wird ein lo-Innerhalb des Bereiches von PMl zu PM 5 kann gischer Wert 0 in jeder Registerstufe hinterlassen, in jedoch eine Wahl zwischen Wirkungsgrad und Zu- 65 die kein logischer Wert 1 geschoben worden ist. Weiverlässigkeit getroffen werden, so daß für jeden ge- terhin ist Vorsorge getroffen, daß jede der Stufen wünschten Zweck eine optimale Ausnutzung des SR 1, SR 2 und SR 3 unmittelbar ansprechbar ist.
Speicherplatzes erreicht werden kann. Es sind Maßnahmen getroffen, die Stufen SR1 und

Si? 2 so einzustellen, daß sie mit zwei von einer Datensignalquelle 8 stammenden Datenbits A und B übereinstimmen. Die Datenquelle 8 muß dabei in der Lage sein, Daten in Form von zwei parallelen Bits für jeden Steuerimpuls abzugeben, der auf einer mit »Daten-Senden« bezeichneten Leitung ankommt. Das Bit A ist das erste Bit und das Bit B das zweite Bit jedes Bitpaares. Wie gezeigt ist, sind die Bits A und B in Form ihrer Komplementärwerte Ά und Ή vorhanden, wobei (A wirklich) durch ein Grundpegel-Potential und (Ä unwirklich) durch ein negatives Potential oder einen offenen Stromkreis wiedergegeben wird. Sowohl hier als auch im folgenden kann vorausgesetzt werden, daß wirkliche Pegel oder Pegel vom logischen Wert 1 durch ein Grundpotential dargestellt werden, während Pegel vom logischen Wert 0 oder unechte Pegel durch offene Stromkreise oder negative Potentiale wiedergegeben werden.

Wie F i g. 3 zeigt, werden die Datenbits A und B von der Datensignalquelle 8 an zwei NOR-Glieder Nl und Nl abgegeben. Diese NOR-Glieder N1 und Nl bewirken ebenso wie andere noch zu beschreibende und gleichartig bezeichnete Torschaltungen die Erzeugung eines Ausgangs-Grundpegels bzw. eines Zeichenstromes, wenn und nur wenn jede »5 ihrer Eingangsklemmen mit einem offenen Stromkreis oder einem negativen Potential beaufschlagt ist; außerdem stellt das Ausgangssignal einen Leerlauf dar, wenn an irgendeiner Eingangsklemme Grundpotential angelegt ist. Die genannten Torschaltungen können so wechselweise als UND-, ODER-, negative ODER- oder NEIN-Schaltungen abhängig von der Natur des mit einem bestimmten wirklichen Eingangswert verbundenen Eingangs verwendet werden.

Die NOR-Glieder Nl und Nl werden durch einen negativen Impuls angeregt, der von der Ausgangsklemme 0 eines mit Zeitverzögerung arbeitenden Multivibrators DMV abgegeben wird, wobei dieser Multivibrator DMV ein monostabiler Multivibrator sein kann. Der Multivibrator DMV erzeugt an seinem Ausgang 0 einen vom Grundpotential auf einen negativen Pegel übergehenden Impuls und an seinem Ausgang 1 einen von einem negativen Pegel auf Grundpotential übergehenden Impuls und zwar als Reaktion auf einen positiv werdenden Impuls, der ihm an seiner Eingangsklemme α zugeführt wird.

Das Aufladen des die Stufen SR1, SR 2 und SR 3 enthaltenden Schieberegisters wird durch einen in seinem Modul einstellbaren Zähler gesteuert, der zwei Flip-Flop-Schaltungen CIF und ClF aufweist. Diese Flip-Flop-Schaltungen können von der gleichen Konstruktion wie die Stufen des Verschieberegisters, beispielsweise wie die Stufe SR1, sein. Sie sind eingangsseitig mit Setz- und Rücksetz-Anschlüssen ST und RT sowie mit Einschalt- und Ausschalt-Anschlüssen SG und RG versehen, während weiterhin ein unmittelbarer Rücksetzanschluß DR und Ausgangsklemmen 1 und 0 für die logischen Werte 1 und 0 vorhanden sind. Die einzelnen Klemmen sind in bekannter Weise so zusammengeschaltet, daß ein zweistufiger Binär-Zähler mit zusätzlichen Verbindungsleitungen gebildet ist, die durch NOR-Glieder N 3, N 4 und NS gesteuert werden, und je nach der Einstellung einer hier als Schalter S1 dargestellten Dichte-Steuerungseinrichtung einen Zähler mit dem Modul 2 oder dem Modul 3 ergeben. Bei der gezeigten Stellung des Schalters 52 sind die Eingangsklemmen der NOR-Glieder NS und N 3 leer geschaltet, so daß an einer Eingangsklemme des NOR-Gliedes N 4 über das NOR-Glied N 5 Grundpotential anliegt und das NOR-Glied N 3 ein Ausgangssignal mit Grundpegel erzeugen kann, wenn sich ClF im Zustand 0 und ClF im Zustand 1 befinden. Dadurch wird der Multivibrator DMV mit der Zahl 10 des Zählers getriggert. Diese Schalterstellung wird bei der PM 1-Modulation verwendet, bei der jeweils ein Taktbit mit nur einem Datenbit A verbunden ist. Für eine PM 2-Modulation wird der Schalter 52 geschlossen, um das NOR-Glied N 3 unwirksam zu machen und über das NOR-Glied N 4 den Multivibrator DMV mit der Zahl 11 zu triggern. Nach seiner Triggering bewirkt der Multivibrator DMV, daß der Zähler kurz hinterher und zwar innerhalb des gleichen Zeitimpulses von der Klemme 1 des Multivibrators DMV zurückgeschaltet wird. Zur gleichen Zeit, in welcher der Zähler sich nun in seinem Null-Zustand befindet, erzeugt ein NOR-Glied N 6 einen Ausgangs-Grundpegel, wodurch von der Datenquelle 8 Daten gefordert werden. Die NOR-Glieder Nl und Nl werden über den Ausgang 0 des Multivibrators DMV angesprochen. Gleichzeitig wird in die Stufe SR 3 über den Ausgang 1 des Multivibrators DMV ein Taktsignal 1 eingeführt. Die nächstfolgenden Schiebeimpulse werden je nachdem, ob in Abhängigkeit von der Stellung des Schalters 52 PMl-Modulation oder PM2-Modulation vorliegt, für PMl die Werte 1 und A, für PM 2 die Werte 1, A und B derart verschoben, daß sie aus dem Schieberegister zum Eingang eines NOR-Gliedes N 8 gelangen. Anfänglich werden bis zum ersten Eingangsimpuls vom Multivibrator DMV die Nullen aus dem Schieberegister ausgeschoben. Von der Datenquelle 8 wird verlangt, daß sie zumindest das erste Paar von Bits A und B als Nullen aussenden, um die Anordnung zu synchronisieren. Vorzugsweise werden mehrere Nullen ausgesendet, um die Zwischenspeicherlücken zu besetzen und die Synchronisation zu gewährleisten. Der Datenanfang muß in Form von mindestens einem Kennsignal 1 im letzteren Bitpaar A und B, welches den Daten vorausgeht, übertragen werden. Die Datenverschiebung erfolgt für jeden Aufzeichnungsmodul kontinuierlich, da das Schieberegister am Ende jeder Schiebeperiode und vor dem Anfang der nächsten Periode automatisch wieder aufgeladen wird.

In der folgenden Beschreibung wird zu Erläuterungszwecken angenommen, daß jede Zelle einer Dauer von einer Mikrosekunde hat. Es soll eine modulierende Taktfolge vorgesehen sein, die Triggerimpulse erzeugt, welche die Daten an jeder ersten Zellengrenze austastet. Die Einrichtung hierfür besteht aus einem Paar Oszillatoren OS1 und 052 in Form von Multivibratoren, die zum Erzeugen von abwechselnden, in positiver Richtung verlaufenden Ausgangssignalübergängen zusammengeschaltet sind, derart, daß der Oszillator OS1 einen entsprechenden Übergang an der vorausgehenden Flanke jedes Taktfolgeimpulses hervorruft, während der Oszillator OS1 einen Übergang an der abfallenden Flanke des Taktfolgeimpulses erzeugt. Diese Übergänge betätigen wechselweise Impulsgeneratoren PGl und PG 2, die Differentiatoren od. dgl. sein können, und positive Impulse hervorrufen, die ein NOR-Glied Nl zum Erzeugen von jeweils einem Leerlauf impuls

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während jeder Mikrosekunde der Zellenbegrenzung der Taktfolge anregen. Das NOR-Glied Nl wird insoweit als ODER-Glied betrieben.

Das NOR-Glied N 8 wird durch das NOR-Glied N 7 in die Lage versetzt, an seinem Ausgang einen Grundpegel auszulösen, der den Zustand eines mittengesteuerten Flipflops WF einmal für jeden die logische Zahl 1 darstellenden Impuls ändert, der in Form eines negativ werdenden Impulses aus dem Schieberegister ausgeschoben wird. Der Flipflop WF kann dabei den gleichen Aufbau wie die Flipflops ClF und ClF des Zählers haben. Der Ausgang des Flipflops WF ist unmittelbar mit einem Schreibverstärker 10 zugeführt, der dazu dient, Stromübergänge in einem üblichen Schreibkopf WH zu erzeugen, der in der Nähe einer ausgewählten Speicherspur auf einer (nicht dargestellten) magnetischen Speicherplatte angeordnet sein soll, die relativ zum Schreibkopf WH bewegjich ist.

Die Wirkungsweise der wesentlichen Teile des Modulators von F i g. 3 ist in F i g. 5 in Verbindung mit einem typischen Datenstrom dargestellt. Im allgemeinen werden, sobald die Schiebetaktfolge einmal angelaufen ist, die Daten fortlaufend aus der Datensignalquelle 8 ausgegeben und parallel mit den Taktbits in das Schieberegister eingeschoben, während sie aus dem Schieberegister hintereinander ausgegeben werden. Durch die Stellung des Schalters 52 wird festgelegt, ob ein oder zwei Datenbits mit jedem Taktbit verbunden sind; es ist offensichtlich, daß die Betätigung dieses Schalters 52 mit dem Betrieb der Datensignalquelle 8 in wechselseitige Beziehung gebracht sein muß, so daß die passende Anzahl von Datenbits als Antwort auf jedes »Daten-Senden«- Kommando erzeugt wird. Die Erweiterung der An-Ordnung auf einen Betrieb mit höheren Phasenmoduln ergibt sich für den Fachmann ohne weiteres auf Grund der eben beschriebenen Modulation mit dem Phasenmodul 2.

F i g. 4 zeigt Einzelheiten des Teiles der Anordnung von F i g. 2, der zur Wiedergabe, zum Zuordnen, zur Taktfolgewiederherstellung und zur Demodulation der Daten dient. Dabei können Baustufen, die mit den gleichen Symbolen wie in F i g. 3 bezeichnet sind, den gleichen Aufbau wie die dort dargestellten Baustufen aufweisen.

Die Schaltung gemäß F i g. 4 wird mit Daten gespeist, die entsprechend der Erläuterung zu F i g. 3 aufgezeichnet worden sind. Dabei ist ein Lesekopf RH in der Nähe einer bestimmten, in entsprechender Weise bewegten Speicherspur angeordnet, die sich auf einer (nicht dargestellten) magnetischen Speicherplatte od. dgl. befindet. Durch den Lesekopf RH abgetastete Stromübergänge werden durch einen Leseverstärker und Impulsformer 11 in geeigneter Weise verstärkt und geformt. Aus diesen Übergängen müssen sowohl die Taktfolge wiederhergestellt als auch für jeden Übergang ein Impuls des logischen Wertes 1 erzeugt als auch die Taktbits vom logischen Wert 1 ausgeblendet werden.

Die Taktfolge kann durch einen geeigneten, zurückschaltbaren Oszillator wiederhergestellt werden, der eine Periodendauer von ungefähr gleich der Zellenperiode und nicht weniger als dies hat, wobei hier die Zellenperiode eine Mikrosekunde betragen soll. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein symmetrischer Oszillator verwendet, dessen Periode genau gleich der Zellenperiode sein kann. Es werden zwei Schaltungsabschnitte benutzt, weil ein Übergang in den Daten in jeder von zwei entgegengesetzten Richtungen erfolgen kann. Jeder dieser Abschnitte ist so ausgebildet, daß er Taktimpulse erzeugt, die auf einen Übergang in einer bestimmten Richtung folgen und zwar bis zum nächsten Übergang in der entgegengesetzten Richtung, demzufolge der Abschnitt ausgeschaltet wird, bis der nächste Übergang in der genannten bestimmten Richtung auftritt.

Der eine dieser beiden Abschnitte enthält ein NOR-Glied NlO, einen monostabilen Multivibrator 053 und eine nicht invertierende Verzögerungsleitung D 3, die im angegebenen Beispiel eine Verzögerung von 0,6 Mikrosekunden hat. Das NOR-Glied NlO erzeugt an seinem Ausgang einen den Multivibrator O5 3 auslösenden Grundpegel, wenn es durch einen Leerlauf am Punkt b angesteuert wird und der Punkt e nach der Zeit, in welcher der Multivibrator 053 am Punkt d zur Annahme eines negativen Potentials veranlaßt wurde, auf ein negatives oder Leerlauf-Potential übergeht. Im angegebenen Beispiel erzeugt der Multivibrator O53 am Punkt d einen Impuls mit Grundpotential von 0,4 Mikrosekunden Dauer. Dieser Impuls wird einem NOR-Glied N14 zugeführt, das als ODER-Tor dazu dient, einen Leerlaufpegel-»Takt« (Takt bei Grundpotential) während 0,4 Mikrosekunden zu erzeugen, worauf 0,6 Mikrosekunden folgen, bis der Impuls aus der Verzögerungsleitung D 3 erscheint und den Multivibrator OS 3 zurückkippt.

Der zweite Schaltungsabschnitt enthält ein NOR-Glied N12, einen monostabilen Multivibrator OS 4 und eine Verzögerungsleitung D 4, die den Baustufen ΛΊ0, D 3 und 053 entsprechen und wie diese zusammengeschaltet sind, um dem NOR-Glied N14 Taktimpulse zuzuführen, wenn der erste Schaltungsabschnitt abgeschaltet ist.

Die Wahl unter den beiden eben beschriebenen Schaltungsabschnitten hängt von der Polarität des Eingangssignals ab, das auf einen Übergang folgt. Entsprechend der Darstellung wird dieses am Punkt a vorhandene Eingangssignal über eine der Verzögerungsleitung D 3 gleichende Verzögerungsleitung D 2, die jedoch eine Verzögerung von 0,3 Mikrosekunden hat, dem Eingang des NOR-Gliedes NlO unmittelbar zugeführt und gleichzeitig über ein als Inverter dienendes NOR-Glied NU dem Eingang des NOR-Gliedes N12 im zweiten Schaltungsabschnitt zugeführt. Falls das Signal am Punkt α negativ ist, wird so das NOR-Glied NlO in leitenden Zustand versetzt und der erste Schaltungsabschnitt zur Erzeugung von Taktimpulsen benutzt, während dann, wenn das Signal am Punkt« positiv ist, das NOR-Glied N12 ansprechen und der zweite Abschnitt arbeiten wird.

Die logischen Werte 1 in dem wiederhergestellten Datenstrom werden durch die NOR-Glieder N15, N16 und NIl angezeigt. Das NOR-Glied N15 spricht auf negativ werdende Übergänge an, um zum ersten Taktfolge-Zeitpunkt, der nach dem Übergang auftritt, einen Ausgangsimpuls zu erzeugen. Ungewollte Ausgangsimpulse zu späteren Taktfolge-Zeiten werden durch eine Verzögerungsleitung Dl, die der Verzögerungsleitung D 3 mit Ausnahme ihrer eine Mikrosekunde betragenden Dauer gleicht, und ein als Inverter dienendes NOR-Glied N 9 verhindert. Nach der ersten Zellenperiode, die auf einen Übergang folgt, in dem das NOR-Glied N15 leitend

ist, wird das NOR-Glied W15 durch das NOR-Glied N 9 unwirksam gemacht und in diesem Zustand bis zum nächsten negativ werdenden Übergang gehalten. Das NOR-Glied N16 wird daraufhin durch ein als Inverter dienendes NOR-Glied N13 in die Lage versetzt, am Punkt / innerhalb der ersten Takt-Zeit einen Ausgangs-Grundpegel zu erzeugen. Ungewollte Impulse zu späteren Taktfolge-Zeiten werden durch das nach einer Mikrosekunde erscheinende Ausgangssignal der Verzögerungsleitung D1 unterdrückt.

Das NOR-Glied N17 dient als ein ODER-Glied, das für jeden Ausgangsimpuls mit Grundpotential von den NOR-Gliedern NlS und N16 einen als offenen Stromkreis erscheinenden Impuls des logisehen Wertes 1 erzeugt. Diese Leerlaufpegel-Impulse werden durch die vom NOR-Glied jV14 erzeugten Taktimpulse in ein Schieberegister eingeschoben, das von der im Zusammenhang mit F i g. 3 beschriebenen Art ist. Der Phasenmodul wird durch Schaltmittel eingestellt, die in Fig. 4 als Schalter S3 dargestellt sind. Für die PM 2-Modulation werden drei Registerstufen SR 4, SR 5 und SR 6 gebraucht, welche die gleichen wie die oben beschriebenen Stufen SR1, SR 2 und SR 3 sein können. Wenn für PM 2-Modulation das erste synchronisierende Feld 100 in die Registerstufen SR 4, SR 5 SR 6 oder für PMl -Modulation das synchronisierende Feld 10 in die Registerstufen SR 5 und SR 6 eingeschoben worden ist, spricht ein NOR-Glied N 21 an, und setzt einen Flipflop in Betrieb, der zwei in herkömmlicher Gegeneinanderschaltung verbundene NOR-Glieder N 22 und N23 enthält. Dieser Flipflop bleibt in Betrieb, bis er durch ein Signal für das Datenende ausgeschaltet wird, das in den aufgezeichneten Daten in herkömmlicher Weise enthalten, ist und durch bekannte Mittel ausgeblendet wird.

Beim Betrieb des die NOR-Glieder ,/V 22 und N 23 enthaltenden Flipflops wird ein NOR-Glied N 20 in die Lage versetzt, während jedem Taktimpuls einen Auslöseimpuls mit Grundpotential zu erzeugen. Nach der Aufladung jedes Datenfeldes mit einem in der Registerstufe SR 6 gespeicherten Taktbit vom logischen Wert 1 wird dem Multivibrator OS 5 ein Gattersignal zugeführt, das dem nächsten vom NOR-Glied N 20 abgegebenen Impuls die Auslösung des Multivibrators OSS ermöglicht. Das Ausgangssignal an der Klemme 0 des Multivibrators OS S befähigt die NOR-Glieder N18 und N19 dazu, die in den Registerstufen SRS und SR 4 gespeicherten Datenbits parallel zueinander auszusenden. Zur gleichen Zeit wird an der Klemme 1 des Multivibrators 055 ein Tastimpuls erzeugt. Um eine verzögerte Zeitspanne später werden vor dem nächsten Schiebeimpuls die Registerstufen SR 4, SR 5 und SR 6 über eine Verzögerungsleitung D 5 zurückgeschaltet. Es ist ersichtlich, daß die Datenaussendung mit jeweils zwei parallelen Bits zusammen mit einem zugehörigen Tastimpuls fortgesetzt wird, bis das »Datenende «-Signal übertragen wird. Man beachte, daß die Taktbits automatisch abgelegt werden.

Die Wirkungsweise der Schaltung von F i g. 4 ist für eine typische Reihe von PM 2-modulierten Datenbits in F i g. 6 dargestellt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 2 durch gekennzeichnet, daß der Oszillator zwei Patentansprüche- selektiv einsetzbare Oszillatorstufen (053 und v OS 4) aufweist. 9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7

1. Schaltungsanordnung für die Schreib-/Lese- 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß man Oseinrichtung eines Datenspeichers zum Einblenden zillator (OS 3, 054) vor dem Schalter (53) bzw.

von Taktsignalen in eine Folge von Binärzeichen den Stufen (SR 4 bis SR 6) des Schaltwerks (2)

entsprechenden Datensignalen während der Da- Torschaltungen (N 14 bis N17) für die selektive

tenaufzeichnung und zum Ausblenden der Takt- Weitergabe der Impulse aus dem Oszillator nach-

signale aus der aufgezeichneten Folge von Blök- io geschaltet sind.

ken aus Takt- und Datensignalen bei der Daten- 10. Schaltungsanordnung nach einem der An-

wiedergabe unter Eigentaktsteuerung mit Ein- sprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie

gäbe- und Ausgabegattern für die Verbindung Verzögerungsglieder (Dl bis D S) enthält, die

des Datenspeichers mit einer Datensignalquelle jeweils nur den ersten von mehreren aufeinander-

bzw. mit einer Datenausgabeleitung, dadurch 15 folgenden Schaltimpulsen gleicher Art wirksam gekennzeichnet, daß in die Verbindung werden lassen,

des Datenspeichers (4) mit der Datensignalquelle

(8) einerseits und der Datenausgabeleitung ande-

rerseits mindestens ein Schaltwerk (2) mit einer

einstellbaren Anzahl (n + 1) von wirksamen Stu- 20

fen(5i?l bis SR 3, SR 4 bis SR 6) eingefügt ist,

von denen jeweils η Stufen der Übertragung von Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungs-

Datensignalen in den bzw. aus dem Datenspei- anordnung für die Schreib-/Leseeinrichtung eines

eher zugeordnet sind (F i g. 2). Datenspeichers zum Einblenden von Taktsignalen in

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- 25 eine Folge von Binärzeichen entsprechenden Datendurch gekennzeichnet, daß das Schaltwerk ein Signalen während der Datenaufzeichnung und zum Schieberegister (2) mit (n + 1) hintereinander- Ausblenden der Taktsignale aus der aufgezeichneten geschalteten Stufen (SR 1 bis SR 3, SR 4 bis SR 6) Folge von Blöcken aus Takt- und Datensignalen bei ist (F i g. 2 bis 4). der Datenwiedergabe unter Eigentaktsteuerung mit

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 3° Eingabe- und Ausgabegattern für die Verbindung oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ein- des Datenspeichers mit einer Datensignalquelle bzw. blenden der Taktsignale in die Datensignalfolge mit einer Datenausgabeleitung.

mit dem Schaltwerk (2) ein zyklisch fortschalt- Den Ausgangspunkt für die erfindungsgemäß ausbarer Zähler (ClF, C 2 F) mit einer einstellbaren gebildete Schaltungsanordnung bildet ein Verfahren Anzahl («+1) von Zählstellungen verbunden 35 zum Aufzeichnen von Binärzeichen entsprechenden ist, der in η aufeinanderfolgenden Zählstellungen Datensignalen in einem Datenspeicher und zum Wie-Datensignale aus der Datensignalquelle (8) und dergeben der aufgezeichneten Datensignale aus dem in jeder (n+l)-ten Zählstellung ein Taktsignal Datenspeicher unter Eigentaktsteuerung, bei dem in eine der η + 1 Stufen (SR 1 bis SR 3) des während der Datensignalaufzeichnung jeweils einem Schaltwerkes gelangen läßt (F i g. 3). 40 bestimmten Binärzeichen entsprechende Taktsignale

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, da- mit gleichmäßigem Abstand voneinander die Datendurch gekennzeichnet, daß der Zähler (ClF, signalfolge eingeblendet und bei der Datenwieder-C 2 F) mit dem Schaltwerk (2) an einer Stufe gäbe wieder eliminiert werden. Eine nach einem sol- (SR 3) unmittelbar und an η Stufen (SR 1 SR 2) chen Verfahren arbeitende Anordnung zum Wiederüber Torschaltungen (N 3 bis N S) verbunden ist, 45 geben von digitalen Daten ist Gegenstand der älteren die unter Steuerung durch einen Schalter (52) Patentanmeldung P 14 49 719.9-53.

den Zählmodul des Zählers bestimmen. Bei einer solchen Anordnung ist es üblich, den

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, da- Datenspeicher über Eingabe- und Ausgabegatter mit durch gekennzeichnet, daß zwischen die Tor- einer Datensignalquelle und einem Taktgeber einerschaltungen (N3 bis NS) und die Stufen (SRI, 50 seits und mit einer Datenausgabeleitung andererseits SR 2) des Schaltwerkes (2) ein Multivibrator zu verbinden. Verfahren und Anordnungen, die bei (DMV) eingefügt ist. der Aufzeichnung und der Wiedergabe von Daten

6. Schaltungsanordnung nach einem der An- mit Eigentaktsteuerung arbeiten, haben gegenüber sprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren bzw. Anordnungen, bei denen die Daten-Schaltwerk (2) und der Zähler (CIF, C2F) mit 55 aufzeichnung und die Datenwiedergabe durch gesoneinem Schiebe- bzw. Zählimpulse liefernden derte Synchronisiersignale gesteuert werden, den Taktgeber (051, 052) gekoppelt sind. Vorteil, daß auf die Übertragung solcher Synchroni-

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 siersignale verzichtet und damit Ubertragungskapa- oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aus- zität eingespart werden kann. Die Grundidee der Wenden der Taktsignale aus der aufgezeichneten 60 Verfahren und Anordnung mit Eigentaktsteuerung Blockfolge ein Oszillator (053, 054) mit der besteht dabei darin, die zeitrichtige Wiedergabe der Blocklänge entsprechender Periode mit dem aufgezeichneten Daten nicht an die gesonderte ErSchaltwerk (2) über einen Schalter (53) verbun- zeugung von Synchronisiersignalen zu binden, sonden ist, der die η + 1 Signale je Periode aus dem dem die Synchronisierung bei der Wiedergabe ausOszillator jeweils in einer Anzahl η der Stufen 65 gehend von den aufgezeichneten Signalen selbst vor-(5Ä4 bis SR 6) des Schaltwerks für die Ausgabe zunehmen.

von Datensignalen wirksam werden läßt (Fig. 4). Bei einer solchen Einstreuung der für die Wieder-

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, da- gäbe verwendeten Taktsignale in die Datensignal-