DE1499225C3 - Schaltungsanordnung zur Reduzierung von Datenwortlängen - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Reduzierung von DatenwortlängenInfo
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- DE1499225C3 DE1499225C3 DE1499225A DE1499225A DE1499225C3 DE 1499225 C3 DE1499225 C3 DE 1499225C3 DE 1499225 A DE1499225 A DE 1499225A DE 1499225 A DE1499225 A DE 1499225A DE 1499225 C3 DE1499225 C3 DE 1499225C3
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Reduzierung von Datenwortlängen von in Bytes
dargestellten Daten durch Reduzierung der redundanten Teile der Datenworte, die von einer Eingangsquelle
über einen Pufferspeicher in einen anderen Speicher eingegeben werden.
Derartige Schaltungsanordnungen zur Reduzierung der Länge eines zu verarbeitenden oder zu speichernden
Datenwortes sind bekannt. -Sie haben den Zweck, den redundanten Anteil des Informationsgehaltes
eines Datenwortes mit fester Wortlänge und einem bestimmten Code, im gewissen Umfange zu beseitigen,
denn dadurch ist es möglich, weniger Bits bei gleichem Informationsgehalt im Computer zu verarbeiten
bzw. im Speicher zu speichern. Dadurch wird effektive Rechenzeit und Speicherkapazität frei für
andere Zwecke.
Eine bekannte Einrichtung nach USA.-Patentschrift 2 997 541 arbeitet so, daß die zu verarbeitenden
Datenworte, im folgenden Dateneingangsworte genannt, die in einem bestimmten Code und fester
Wortlänge vorliegen in einen weniger redundanten Code umgeformt werden, indem die Dateneingangsworte
in einem Vergleicher mit Korrekturgrößen verglichen werden, um dann anschließend gegebenenfalls
über einen Dodierer reduziert und umgeschlüsselt zu werden.
Durch Beibehalten einer festen Wortlänge für die Ausgangsdaten sind jedoch auch diese noch mit einem
mehr oder weniger großen redundanten Anteil behaftet, der von der Rechenanlage mit verarbeitet
bzw. gespeichert werden muß.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Beseitigung des redundanten Anteils in einem Dateneingangswort
mit fester oder variabler Wortlänge und damit die Erhöhung der Rechenzeit des die Eingangsdaten
verarbeitenden Rechners. Ein weiterer Zweck besteht darin, daß die erzeugten nicht redundanten
Datenausgangsworte mit variabler Länge durch Unterprogrammsteuerung in den Ausgangscode konvertierbar
sind.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine zeitgesteuerte Schaltungsanordnung zu schaffen,
womit der redundante Anteil eines Eingangsdatenwortes beseitigt, der technische Aufwand kleingehalten
wird und womit neue Ausgangsdatenwörter entsprechend des beseitigten redundanten Anteils mit
unterschiedlicher Wortlänge gebildet werden.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht darin, daß am Ausgang des Eingabepuffers eine
Codierschaltung angeschlossen ist, die jeweils die Bytes eines Eingangswortes mit den entsprechenden
Bytes des vorhergehenden Eingangswortes vergleicht und daraus einen Steuercode bestehend aus mehreren
Steuerbits zur Kennzeichnung der redundanten Bytes ableitet, daß dieser Steuercode und die Datenbytes
auf eine der Codierschaltung nachgeschaltete Zusammenführungsschaltung gegeben werden, in der
die Eingangsdatenworte mit dem gebildeten Steuercode zu einem nichtredundanten Datenausgangswort
vereinigt werden und danach asynchron unter Steuerung einer Zeitgeberschaltung und der Taktfrequenz
des Ausgabespeichers über einen Ausgabepuffer, der der Zusammenführungsschaltung nachgeschaltet ist,
auf den Ausgabespeicher übertragen werden und daß mit Hilfe eines Mikroprogramms das in einem Speieher
steht, die Rückumwandlung der nichtredundanten Datenworte in den redundanten Ausgangscode
erfolgt.
Weitere wesentliche Merkmale des. Anmeldungsgegenstandes
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird anschließend an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erklärt.
In der Zeichnung bedeutet
Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reduzierung der Länge von Datenworten,
Fig. 2 Einzelheiten einer Codiervorrichtung gemäß des entsprechenden Einzelblocks in Fi g. 1,
F i g. 3 Details eines Bytes-Vergleichers gemäß des entsprechenden Einzelblocks in Fi g. 1,
F i g. 4 die prinzipiellen Teile der Zusammenführungsschaltung für die Reduzierung von Informationen,
F i g. 5 Einzelheiten der Zusammenf ührungsschaltung gemäß F i g. 4,
F i g. 6 eine Möglichkeit zur Zusammenschaltung der Zusammenführungsregister,
Fig. 7A und 7B Details der Steuereinrichtung
und des Eingangsdatenpuffers gemäß Fig. 1,
F i g. 8 A und 8 B ein Flußdiagramm, welches die prinzipiellen Schritte des Wiedergewinnungsprogramms
zur Rekonstruktion der ursprünglichen festen Wortlänge der Information aus dem reduzierten Wort
mit variabler Länge, das in einer Schaltung gemäß F i g. 1 gebildet wurde, enthält.
Allgemeine Beschreibung
In F i g. 1 ist eine Schaltungsanordnung gezeigt, mit der es möglich ist, die Länge der Daten gemäß
der vorliegenden Erfindung einzuschränken. Diese Schaltungsanordnung erhält binäre Daten von einem
Datengeber 1. Sie unterteilt die Daten, wenn notwendig, in Eingabe-Wortabschnitte von gleicher Länge
— im vorliegenden Ausführungsbeispiel in 24 Bit-Eingabewörter. Die Eingabedaten werden in einem
Eingabepuffer2 gespeichert. Mittels eines Codierers 3,
der die numerischen Differenzen zwischen den Bytes jedes Eingangswortes und entsprechenden Bytes eines
davorliegenden Eingabewortes bildet, wird ein Steuercode erzeugt. Eine Zusammenführungsschaltung 4
vereinigt ausgewählte (d. h. nichtredundante Teile) der Eingabewörter und Steuercode in verschieden
stark verdichtete Ausgabewörter. Den verdichteten Ausgabewörtern werden dann zusätzliche Fremdbits
entnommen, und die Ausgabewörter werden kontinuierlich in den Ausgabepuffer 5 gegeben, der eine
Folge von 6 Bitzeichen auf Anforderung an einen Bandspeicher 6 weitergibt. Eine Zeitsteuerschaltung7
steuert den Datenfiuß zwischen dem Datengeber 1 und dem Bandspeicher 6, die beide nicht synchronisiert
sind.
In dem beschriebenen speziellen Ausführungsbeispiel sind die Wörter jeweils 24 Bits lang. Der Eingabepuffer
2 besteht aus sechs 26stufigen Registern, die nacheinander mit 24-Bit-Wörtern vom Datengeber
1 und zwei Zustands-Bits »verlorene Daten« (LD) und »keine Daten« (ND) gefüllt werden. Die
Bits LD und ND werden zusammen mit den 24 Datenbits als eine 26-Bit-Einheit verarbeitet. Von
diesen 26 Bits werden die 24 Datenbits über den Codierer 3 geleitet und alle 26 Bits werden durch die
Zusammenführungsschaltung 4 geleitet.
Der Codierer 3 behandelt jeden 24-Bit-Datensatz als sechs 4-Bit-Bytes und für jedes solche Byte erzeugt
er ein binäres Steuersignal, das im folgenden als »primäres Code-Bit« (PC) bezeichnet wird. Das
primäre Code-Bit ist eine, wenn und nur wenn der Wert des zugeordneten Datenbytes sich gegenüber
dem Wert des entsprechenden Bytes des davor liegenden Eingabewortes nicht geändert hat. Somit ist
PC gleich Null, wenn das zugeordnete Byte seinen Wert geändert hat.
>
Somit erzeugt der Codierer 3 für ein 24-Bit-(6-Byte)-Eingabewort sechs primäre Code-Bits
(FC1 _e), die den Redundanz-Zusatz als zugeordneten
4-Bit-Daten-Bytes kennzeichnen. Der Codierer 3 behandelt jede 6-Bit-Primär-Code-Gruppe PC1-0 als
ίο zwei 3-Bit-Primär-Code-Bytes (d. h. PC1^ und
FC4-6). Der Codierer 3 erzeugt für jedes der letzteren
Bytes Steuersignalbits, die im folgenden als sekundäre COdC-BItS(SC1 und 5C0) bezeichnet werden. Die
sekundären Code-Bits sind 1 und nur 1, wenn das zugeordnete primäre Steuer-Byte sich gegenüber dem
entsprechenden primären Steuer-Byte des vorhergehenden Eingabewortes nicht geändert hat und O im
anderen Falle.
Um es noch einmal zusammenzufassen, die sekundären Code-Bits (5C1 2) werden aus den entsprechenden
3-Bit-Primär-Code-Bytes (FC1-3, PC^6) zweier
aufeinanderfolgender Wörter abgeleitet, und die sechs primären Code-Bits werden für sich aus den sechs
entsprechenden 4-Bit-Daten-Bytes zweier aufeinanderfolgender 24-Bit-Eingabedatenwörter ermittelt. In
der Zusammenführungsschaltung 4 werden die Bits LD, ND, SC1, SC1, und ausgewählte der primären
Code-Bits FC1-3 und PC4 _G sowie ausgewählte Bits
der sechs Daten-Bytes vereinigt, so daß reversible verdichtete Informationseinheiten entstehen. Man erreicht
das dadurch, daß ausgewählte FC-Bytes weggelassen werden, wenn die zugeordneten 5C-Bits 1
sind und indem man Datenbytes wegläßt, wenn die zugeordneten FC-Bits 1 sind. Die Zusammenführungsschaltung
4 erzeugt somit an ihrem Ausgang eine ununterbrochene Folge von LD-Bits, iVD-Bits,
SC-Bits, ausgewählten FC-Bits und ausgewählten Daten-Bits. Das Ausgangssignal der Zusammenführungsschaltung
4 wird in 6-Bit-Einheiten über den Ausgabepuffer 5 weitergegeben, der aus acht 6-Bit-Puffer-Speicherregistern
besteht, die asynchron wiederholt gefüllt und geleert werden. Die aus sechs Bits
bestehenden verdichteten Zeichen werden in dem Ausgabepuffer 5 parallel zusammen mit einem siebten
Paritätsbit auf einer siebten Spur des Magnetbandes gespeichert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
werden damit Blöcke von 4098 Zeichen gebildet, und die Einspeicherung erfolgt unter Steuerung des Bandspeichers
6. Wenn die ursprüngliche Eingabeinformation benötigt wird, wird die verrichtete Information
aus dem Band blockweise ausgelesen und in umgekehrter Richtung bearbeitet, z. B. durch ein Mikroprogramm,
das in einem Speicher 8 steht. Wie diese Rückumwandlung durch Rekonstruktion der primären
Code-Information und dann der Datenbyteinformation die jedem originalen Datenwort entspricht,
geschieht, wird später beschrieben werden.
Die Informationsverdichtung durch Codierung und Zusammenführung wird am besten durch Betrachtung
des in Tabelle 1 gezeigten Beispiels verstanden. Die linke Spalte der Tabelle enthält die Wortnummern.
Diese zeigen die Ordnung des Auftretens an und die Verarbeitung der Wärter in den anderen Spalten der
gleichen Reihe. Für jedes Wort sind die entsprechenden LD- und ND-Bits in einer vertikalen Folge in der
zweiten Spalte angegeben. Die dritte Spalte enthält die entsprechenden SC-Bits und die vierte Spalte die
zugehörigen FC-Bits. Die nicht weitergeleiteten Ein-
gabedatenwortbytes sind in den nächsten vier Spalten in einer einzelnen Reihe in den letzten vier bis
vierunddreißig Spalten nach rechts angegeben.
Der Einfachheit halber ist jedes Eingabe-Datenbyte zusammen mit dem entsprechenden primären Code-Bit
in einer getrennten Reihe der Tabelle dargestellt, so daß die sechs Eingabe-Bytes sechs Reihen einnehmen.
Als weitere Hilfe stehen die LD- und SC-Bits eines jeden Wortes in der gleichen Reihe wie
das erste Primär-Code-Bit (CP1), um Symmetrie zu
erhalten und einen bequemen Vergleich von SC1 und PC1_S sowie ND und SC2, die mit PC1 der Symmetrie
wegen und des bequemen Vergleichs mit PC4 _6 in
der gleichen Reihe stehen. Die Ausgabewörter nehmen jeweils eine einzelne Zeile ein, deren erste vier
Ausgabebits jeweils LD, ND, SC und SC2 entsprechen.
Die erste Reihe der Tabelle ist als Wort Nummer Null gekennzeichnet. In diesem Wort sind FC1-6
und alle Datenbits Null. LD, ND, SC und SC2 sind
Eins. Das Ausgangssignal ist ein »Keine Daten«-Byte 1111, das aus den Bits LD, ND, SC1 und SC2 auf eine
Weise gebildet wird, wie sie später an Hand der F i g. 5, 7 a und 7 b beschrieben werden wird.
Im Wort Nummer Eins ist wenigstens ein Ein-Bit in jedem Eingabe-Daten-Byte. Somit hat sich der
Wert von jedem Daten-Byte relativ zum Rückstellwert geändert und der Primär-Code bleibt in allen
Stellen Null. Da der Primär-Code sich nicht geändert hat, bleibt der Sekundär-Code 11 und beide 3-Bit-PC-Bytes
werden nicht ins Ausgabe-Wort übernommen. Dies ist besonders interessant, weil man eigentlich
annehmen sollte, daß, wenn alle Datenbytes im ersten Wort ihren Wert verändert haben, das Ausgabewort
nicht nur alle Datenbytes sondern auch zehn Steuerbits LD, ND, SC und PC, d. h. insgesamt
34 Bits enthalten sollte. Somit wird eine effektive Reduktion von sechs Bits bei der Verarbeitung des
ersten 24-Bit-Datenwortes und dem zugeordneten Zehn-Bit-Steuer-Code erzielt, obwohl hier tatsächlich
im Ausgabewort vier Bits mehr enthalten sind als im Eingabewort. LD zeigt, da es Null ist, an, daß
zwischen dem Wort Eins und dem Wort Zwei kein Datenverlust stattfand. ND ist Null und zeigt damit
an, daß Daten verarbeitet wurden im Gegensatz zu dem »Keine-Daten«-Züstand im Wort Nummer Null.
Das Eingabewort Nummer Zwei ist das gleiche wie das Eingabewort Nummer Eins. Daher sind die entsprechenden
Primär-Code-Bytes PC1-3 und PC4 _6
111 und 111. Da somit ein Wechsel in den beiden PC-Bytes stattgefunden hat, sind die entsprechenden
sekundären Code-Bits jeweils Null. Damit sind im Ausgabewort Nummer Zwei die PC-Bytes enthalten,
aber alle Daten-Bytes sind weggelassen. LD und ND bleiben Null, wie im Wort Nummer Eins.
Das Eingabewort Nummer Drei stellt den günstigsten Fall dar. Jedes Datenbyte hat sich verändert,
und demzufolge wird jedes PC-Bit in Null verändert. Das Ausgabewort enthält alle der 34 Daten- und
Steuerbits. Es ist jedoch interessant, daß die Eingabewörter mit den Nummern Eins bis Drei zusammen
24 · 3 = 72 Datenbits enthalten, während die entsprechenden Ausgabewörter Eins bis Drei insgesamt
nur 28 + 10 + 34 =72 Steuer- und Datenbits enthalten. Somit würde auch unter den extremen Bedingungen
der Änderungen, wie sie in diesen drei Wörtern stattfinden, die Zahl der gesamten Bits nicht
ansteigen. Es sei bemerkt, daß im allgemeinen die Aussabesianale in Blöcken von 4098 · 6 = 24 588
Bits gespeichert werden, vonweichem 4088-6 = 24 528 Bits den Eingabedaten entsprechen und 60 Bits
zur Anzeige der Zahl entsprechender Eingabewörter reserviert sind.'Man hat in der Praxis festgestellt,
daß die 24 528 Bits wenigstens 2000 Bit-Wörter (d. h. 48 000 Bits) darstellen. Untersuchungen
haben gezeigt, daß das durchschnittliche Verhältnis von Eingabe- zu Ausgabebits in den meisten praktischen
Anwendungen größer als 2 zu 1 ist. Wenn
ίο auch in dem speziellen Fall der Wörter 1 bis 3 der
Tabelle 1 keine Verminderung der Bitzahl erreicht wird, so sollte doch bedacht werden, daß bei einem
Block größerer Länge eine beachtliche Verdichtung erzielt werden kann.
Beim Eingabewort Nummer Vier haben sich die ersten drei Datenbytes nicht verändert, aber die letzten
drei Datenbytes sind anders. Das erste Primär-Code-Byte PC1 _3 ändert sich in Hl, aber das zweite
Primär-Code-Byte PC4 _6 bleibt 000. Demzufolge
sind die Sekundär-Code-Bits jeweils Null und Eins (Änderung und keine Änderung). Im Ausgabewort
Nummer Vier ist demnach das unveränderte Primär^- Code-Byte PC1 _ 6 und die unveränderten ersten drei
Daten-Bytes weggelassen.
Im Eingabewort Nummer Fünf ist nur der erste und das dritte Daten-Byte verschieden, und demzufolge
ist der Primär-Code 0101111. Das stellt eine Änderung in jedem Primär-Code-Byte dar und demzufolge
ist der Sekundär-Code 00. Deshalb werden PC1 _g und die Datenbytes 1 und 3 in das Ausgabewort
übernommen, und die Datenbytes 2, 4, 5 und 6 werden weggelassen.
Im Eingabewort Nummer Sechs unterscheidet sich nur das zweite Datenbyte von dem entsprechenden
Byte des davor liegenden Wortes. Demnach wird der Primär-Code von 0101111 in 101111 verändert. Es
verändert sich also nur das Primär-Code-Byte PC1_Z.
Damit ist der Sekundär-Code 01, und nur PC1^3 und
das Daten-Byte 2 werden mit LD, ND und SC in das Ausgabewort Nummer Sechs übernommen.
In allen Ausgabewörtern Eins bis Acht ist das zweite Bit (ND) oder das »Keine-Daten«-Bit (wenn
es Eins ist) oder das Synchronisationsbit (wenn es Null ist) im Null-Zustand. Dieses Bit zeigt also an,
daß der Datengeber im Augenblick Daten in ausreichender Menge abgibt, um genügend Daten an den
Bandspeicher abzugeben. In allen Wörtern außer dem Wort Sechs ist das erste Bit (LD), das auch verlorene
Daten genannt wird Null und zeigt somit an, daß eine Kontinuität zwischen allen Wörtern außer den
Wörtern Sechs und Sieben besteht. Das LD-Bit in Wort Nummer Sechs zeigt den Verlust (das Weglassen)
eines oder mehrerer 24-Bit-Datenwörter am Datengeber an, was den Zweck hatte, mit der Aufnahmegeschwindigkeit
des Ausgabespeichers 6 Schritt zu halten. Dieser wurde offensichtlich durch die Liefergeschwindigkeit des Datengebers 1 zu der Zeit
als das Wort Nummer Sechs angeliefert wurde, überfordert. Somit wurde ein gleichmäßiger Fluß von Bits
zwischen dem Datengeber 1 und dem Ausgabespeicher 6 aufrechterhalten, und durch Untersuchung der
Wörter Sechs und Sieben ist es, wenn diese wiederhergestellt werden, möglich, die fehlenden Wörter zu
interpolieren.
Die Eingabewörter Nummer Sieben und Nummer Acht sind gleich dem Eingabewort Nummer Sechs.
Somit ändert sich im Wort Nummer Sieben das zweite Primär-Code-Bit PC-, vom Zustand Null in den Zu-
stand Eins, und der Sekundärcode bleibt 01. Deshalb ist nur das erste Primär-Code-Byte im Ausgabewort
Nummer Sieben enthalten. Im günstigsten Fall bleiben das Eingabewort Nummer Acht und sein zugeordneter
Primär-Code beide unverändert, und deshalb enthält das Ausgabewort Nummer Acht nur
LD, ND und die Sekundär-Code-Bits, so daß sich die Bitfolge 0011 ergibt.
Beim in Tabelle 1 dargestellten Ausführungsbeispiel enthalten die acht Eingabewörter insgesamt
8 · 24 = 192 Datenbits, während die entsprechenden acht Ausgabewörter insgesamt nur 28 + 10 + 34
+ 19 + 18 + 11 + 8 + 4 = 131 Bits enthalten. Das heißt eine Verminderung der Bitzahl um 61 oder im
Durchschnitt eine Verminderung von 7, 625 Bits pro Eingabewort.
Für den speziellen Fall hat es sich gezeigt, daß es günstiger ist, die aus dem Ausgabespeicher 6 entnommene
Information mittels einer programmgesteuerten Vielzweckdatenverarbeitungsanlage herzustellen,
statt ein Spezialgerät zu verwenden, weil im allgemeinen die Wiederherstellung ohne den Datengeber
und die Zeitsteuerung des Ausgabespeichers 6 erfolgen. Im allgemeinen wird es auch nicht immer
nötig sein, alle gespeicherten Daten wiederherzustellen, weil im allgemeinen einige der ursprünglichen
Eingabedaten nicht von Interesse sind. Nimmt man z. B. an, daß die Eingabedatenwörter Befehle eines
Programmes darstellen, das einen Datengeber-Computer steuert, und daß es erforderlich ist, Befehle aufzuzeichnen,
wie sie ausgeführt wurden, so daß die Aufzeichnung später zur Fehlersuche oder zur Überprüfung
der Wirksamkeit des Programmes ausgenutzt werden soll. In diesem Fall ist es erwünscht, alle
Befehle im verdichteten Format zu speichern, und es ist mir erforderlich, nur Fehler verursachende Abschnitte
des Programms, z. B. einen Abschnitt, der ein Unterprogramm darstellt und der mehr als die
erwartete Computerzeit verbraucht. Es wäre deshalb sehr teuer, eine Spezialschaltung zu verwenden, die
die verschiedensten Datenwiederherstellungsarten beherrschen müßte, und die je nach den speziellen Umständen
spezielle Zusätze benötigen würde. Dagegen arbeitet die in den F i g. 1 bis 7 dargestellte Schaltung
bei den verschiedensten Arten von Datengebern und den verschiedensten Arten von Ausgabespeichern
zuverlässig. Das Wiederherstellungsprogramm ist in F i g. 1 schematisch durch den Block 8 dargestellt.
Die Verbindung zwischen dem Ausgabespeicher 6 und diesem Programm wird durch eine gestrichelte
Linie 9 schematisch dargestellt. Wesentliche Elemente oder Schritte in dem Wiederherstellungsprogramm
sind in Blockform in den F i g. 8 a und 8 b dargestellt und werden später beschrieben. Die Einzelheiten der
Blöcke der Fig. 1 werden nachfolgend in verschiedener Ausführlichkeit beschrieben.
Codierer
In den F i g. 2 und 3 ist der in F i g. 2 mit 3 bezeichnete Codierer dargestellt, der die primären und
sekundären Daten des Steuercodes erzeugt. Die 24-Bit-Eingabedätenwörter
werden parallel über die Leitungen 15 und 16 in ein 24-stufiges Pufferregister
17 eingegeben. Jede solche Übertragung wird durch einen Ubertragungstorimpuls gesteuert, der über die
Leitung 18 zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt der auch die Übertragung des gleichen Datenwortes durch
die Züsammenführungsschaltung 4 folgt. Die sechs 4-Bit-Bytes jedes augenblicklichen und vorhergehenden
Eingabedatenwortes (d. h. die Eingangssignale und die Ausgangssignale! des Registers 17) werden
jeweils sechs gleichen Datenbytevergleichern 19 zugeführt, von denen einer mit 20 bezeichnet in
F i g. 3 im Detail dargestellt ist.
Jeder Datenbytevergleicher (F i g. 3) besteht aus vier inversen Exklusiv-Oder-Schaltungen 21 bis 24
einer Und-Schaltung 25, deren vier Eingänge mit den
ίο vier Ausgängen der Schaltungen 21 bis 24 verbunden
sind. Jede inverse Exklusiv-Oder-Schaltung besteht wie 26 in F i g. 3 zeigt, aus einer Und-Schaltung 27,
zwei Oder-Schaltungen 28 und 29 und einem Inverter 30. Wenn man die Eingangssignale zur Schaltung
26 mit A und B bezeichnet, so stellt das Ausgangssignal 31 a ■ b + α · Έ dar (d. h. das Ausgangssignal
31 ist Eins, wenn und nur wenn α und b gleich sind).
Da die Ausgangssignale der Schaltungen 21 und 24 zusammen der Und-Schaltung 25 zugeführt werden,
ist das FC-Ausgangsbit des Vergleichers 20 Eins, wenn und nur wenn alle vier Paare der Exklusiv-Oder-Eingangssignale
gleich sind, und demnach sind auch die sechs FC-Bitaüsgangssignale auf der Leitung
32 (F i g. 2) jeweils Eins, wenn und nur wenn die zugeordneten verglichenen 4-Bit-Datenbytes gleich sind,
im anderen Fall sind sie Null.
Jeder 6-Bit-Primär-Code auf der Leitung 32 wird parallel zu der in F i g. 4 gezeigten Züsammenführungsschaltung
und zu einem 6-Bit-Pufferregister 33 unter der Steuerung eines Torsignals, das auf der
Leitung 34 zugeführt wird, weitergeleitet. Somit stellen die Eingangs- und Ausgangssignale des Registers
33, die unmittelbar vor den Torsignalen auftreten, den Primärcode dar, der aus zwei aufeinanderfolgenden
D at en Wörtern abgeleitet ist. Die Eingangssignale und die Ausgangssignale des Registers 33 werden in
zwei 3-Bit-Bytegruppen durch zwei Primär-Code-Vergleicher 35 verglichen. Die zwei Aüsgangssignale
dieser Vergleicher, die unmittelbar vor den Torimpulsen bei 34 auftreten, stellen den Sekundär-Code
dar. Die Primär-Code-Byte-Vergleicher sind alle gleich und sind so aufgebaut, wie die Schaltung 36
in Fig. 3. Der Vergleicher 36 in Fig. 3 stimmt im
wesentlichen mit dem Datenbytevergleicher 20 in der gleichen Figur überein, mit der Ausnahme jedoch,
daß die erstere nur drei Paare von Eingängen hat und demzufolge nur drei inverse Exklusiv-Qder-Schaltungen
37 bis 39 hat, während die letztere davon vier besitzt. Demzufolge liefert die Und-Schaltung 40
des Vergleichers 36 als SC-Ausgangsbit eine Eins, wenn und nur wenn die drei Paare von Eingängen
jeweils gleich sind. : ; \
Züsammenführungsschaltung
In der Schaltung der F i g. 4 werden die augenblicklichen Sekundärcodes und ausgewählte Bytes
des augenblicklichen Primär-Codes sowie Datenwörter zusammen mit der Koordinierungsinformation in
Form der LD und Nö-Bits vier bitweise in ein 48stufiges Zusammenführungsregister50 mittels einer
Löschschaltung 51 verbunden. Die Löschschaltung 51 bewirkt, daß redundante 3-Bit-Primär-Code-Bytes
und 4-Bit-Daten-Bytes beseitigt werden, so daß nur die Koordinierungsinformation die Sekundär-Code-Bits
und nichtredundante Prima'r-Code-Bits und Daten-Bytes in dieser Reihenfolge in aufeinanderfolgende
4stufige Unterregister im Register 50 eingegeben werden.
10
WORT |
LD
ND |
SC 1 2 |
FC 1 2 6 |
Eingabe-Bytes | Verdichtetes Ausgabewort (4 bis 34 Bits) |
0 | 1 1 |
1 1 |
0 0 0 0 0 0 |
0000 0000 0000 0000 0000 0000 |
1111 (»Keine Daten«) |
1 | 0 0 |
1 1 |
0 0 0 0 0 0 |
1010 1011 0011 1011 1000 1001 |
0011101010110011101110001001 (PC-Bytes weggelassen) |
2 | 0 0 |
0 0 |
1 1 1 1 1 1 |
1010 1011 0011 1011 1000 1001 |
0000111111 (Alle Datenbits weggelassen) |
3 | 0 0 |
0 0 |
0 0 0 0 0 0 |
1001 1000 0000 1001 0001 0110 |
0000000000100110000000100100010110 (Ungünstigster Fall) |
4 | 0 0 |
0 1 |
1 1 1 0 0 0 |
1001 1000 0000 1010 1111 1110 |
0001111101011111110 (PC-Byte 2 und Datenbytes 1, 2 und 3 weggelassen) |
5 | 0 η |
0 | 0 1 η |
1010 1000 ΠΠΠ1 |
000001011110100001 (Datenbytes 2, 4, 5 und 6 weggelassen) |
0 | 1 1 1 |
VJUUX 1010 1111 1110 |
|||
6 | 1 0 |
0 1 |
1 0 1 1 1 1 |
1010 1011 0001 1010 1111 1110 |
10011011011 (Alle außer LD, ND, SC^2, PC1 _3 und Datenbyte 2 weggelassen) |
7 | 0 | 0 | 1 1 1 |
1010 1011 ΠΠΠ1 |
0001111 (Alle außer SC und PC1 _3 weggelassen) |
0 | 1 | 1 1 1 1 |
UUUJL 1010 1111 1110 |
||
8 | 0 0 |
1 1 |
1 1 1 1 1 1 |
1010 1011 0001 1010 1111 1110 |
0011 (Günstigster Fall — alle außer SC weg gelassen) |
Das Format und die Verarbeitung der Information, wie sie durch die Löschschaltung 51 gegeben werden,
werden an Hand der Tabelle 2 nachfolgend beschrieben werden.
4-Bit-Datenbytes werden getrennt in aufeinanderfolgende 4-stufige Unterregister des Registers 50
kommutativ in einem von zwei Zyklen eingegeben. Im Modus Eins (das »Keine Daten«-Signal ist Eins)
sind die Eingabedatenpuffer 2 (Fig. 1) alle leer und
können demzufolge keine Datensignale auf die Leitung 15 geben. Infolgedessen werden die Eingangsschaltungen in der Löschschaltung 51 so gesteuert,
daß nur die Leitungen LD, ND und SC der aus 26 Einzelleitungen bestehenden Eingangsleitung 15 während
eines vollen Zyklus eines 22-phasigen Taktzählers (AC), der in der Schaltung 7 (Fig. 1) enthalten
ist, abgetastet. In diesem Modus werden durch die Bedingungen auf den Leitungen LD, ND und SC
durch die Schaltungen der Fig. 7 in jedem Zyklus des Taktzählers ein Nichtdatenbyte 1111 in der
Phase 1 des ^C-Zyklus in die Ausgabeinformation gebracht, und die Löschschaltung 51 wird für die
übrigen 21 Phasen im Ruhezustand gehalten, wobei nur ein 4-Bit-Unterregister im Register 50 gefüllt
wird.
Im Modus Null (das »Kleine-Daten«-Signal ist Null) wird der Taktzähler AC zyklisch durch alle
Phasen 1 bis 22 hindurchgeschaltet und in den ungeradzahligen 1 bis 17 dieser Phasen werden der
Steuercode und die Datenbits in 4-Bit-Bytes in das Register 50 gebracht.
In der Phase 1 dieses Modus (A C1) setzt sich das
durch die Löschschaltung 51 verarbeitete Byte aus dem LD-Bit, das entweder Eins (verlorene Daten)
oder Null (nicht beachten) ist, abhängig davon, ob die dem jeweiligen Eingabewort folgende Daten im
Eingabepuffer 2 (F i g. 1 und 7) weggelassen wurden, um die zeitliche Steuerung zwischen der Zeitsteuerung
des Datengebers 1 und dem Ausgabespeicher 6 (F i g. 1 und 7), das ND-Bit (Synchronisationsbit) das
unverändert Null ist und die 5C1 und 5C2-Bits aufrechtzuerhalten.
In der Phase AC3 wird die erste Bit-Position durch
das »Nicht-beachten«-Bit X eingenommen und die anderen drei Plätze sind für die ersten drei Primär-Code-Bits
PC1, PC2 und PC3. Auch in der Phase AC5
werden ein »Nichtbeachten«-Bit X und die letzten drei Primär-Code-Bits PCV PC5 und PC6 verarbeitet.
In den Phasen AC1, ACa,
ACn, ACn, AC15 und
AC17 werden die sechs Bytes der Eingabedaten nacheinander
verarbeitet.
Mit Ausnahme der »Keine-Daten«- und der Mode-Null-Sekundär-Code-Bytes
werden in jedem Zyklus des Zusammenführungstaktzählers Bytes selektiv ausgelassen oder in Übereinstimmung mit dem Wert
der SC- und PC-Steuercodebits übertragen. Jedes zu übertragende Byte wird in eines von zwölf 4stufigen
Unterregistern des Registers 50 eingespeichert. In Übereinstimmung mit jeder solchen Übertragung wird
ein Formbit parallel in eine von 12 entsprechenden Stufen des Formatregisters 52 über die aus 12 Einzelleitungen
bestehende Leitung 53 eingegeben. Das Formatbit ist Eins, wenn das übertragene Byte nur
drei Bits nutzvoller Information enthält, d. h., wenn das erste Bit ein »Nicht-beachten«-Bit (d. h. ein Null-Bit
in der Phase ^4C1 ist oder irgendeinen Wert X
in der Phase AC3 oder AC5 hat). Im anderen Falle
ist das Format-Bit Null.
Die Ausgangssignale des Formatregisters definieren also das Format der Information, die in den 12 entsprechenden
4stufigen Unterregistern des 48stufigen Formatregisters 50 enthalten sind. Abtastschaltungen,
die in F i g. 6 dargestellt sind ( und nachfolgend beschrieben sind) nutzen diese Information aus und
bewirken eine weitere Reduzierung der Ausgabeinformation, während sie zyklisch die Ausgänge der
Register 50 jeweils ein Bit zu einer Zeit abtasten, indem sie die »Nicht-beachten«-Bits X der drei Bit-Bytes
unterdrücken. Wie in Fig. 6 weiter gezeigt, werden die vom Formatregister 50 abgetasteten Ausgabebits
nacheinander in acht 6stufige Pufferregister gebracht, von wo sie direkt in parallelen sechs Bitzeichengruppen
in sechs entsprechende Spuren einer Magnetbandaufzeichnung gebracht werden.
Keine Daten | Zusammen | Bit | Bit 2 |
Informationsbyte | Bit 4 |
0 | SC, | SC2 | Steuercode-Bit |
Steuerung | führung Takte |
1 | 1(ND) | Bit 3 |
1 (SC2) | (Synch.-Bit) | |||
1 | ac, | 1(LD) | 1 (SC1) | (»Keine-DatenÄ-Codebyte) | |||||
O | AC, | 1 »Verlorene | PC, | pc, | PC3 | ||||
Daten« oder | |||||||||
Null | PC, | PC5 | pc. | ||||||
(Nicht beachten) | SC, | ||||||||
AC3 | X | Daten-Bit 2 | Daten-Bit 3 | Daten-Bit 4 | |||||
(Nicht beachten) | Daten-Bit 6 | Daten-Bit 7 | Daten-Bit 8 | SC2 | |||||
AC5 | X | Daten-Bit 10 | Daten-Bit 11 | Daten-Bit 12 | |||||
(Nicht beachten) | Daten-Bit 14 | Daten-Bit 15 | Daten-Bit 16 | PC, | |||||
AC7 | Daten-Bit 1 | Daten-Bit 18 | Daten-Bit 19 | Daten-Bit 20 | pc, | ||||
AC9 | Daten-Bit 5 | Daten-Bit 22 | Daten-Bit 23 | Daten-Bit 24 | pc. | ||||
ACn | Daten-Bit 9 | pc, | |||||||
AC, 3 | Daten-Bit 13 | pc. | |||||||
AC15 | Daten-Bit 17 | pc. | |||||||
AC17 | Daten-Bit 21 | ||||||||
Zusammenführungsschaltung — Einzelheiten
In F i g. 5 sind Einzelheiten der logischen Schaltung
der F ig. 4 dargestellt. Die Verbindungsschaltung j 60 verbindet wahlweise vier von 34 Eingängen zu
einem 4-Drahtausgang 61 in einem vorbestimmten Abtastzyklus. Die Signale auf dem Ausgang 61 werden
über eine Verbindungsschaltung 62, die die Signale auf vier Eingangsleitungen in Signale auf vier
von 48 Ausgangsleitungen umwandelt, aufeinanderfolgend ausgewählten 4stufigen Unterregistern eines
Zusammenführungsregisters 50 zugeführt. Gleichzeitig mit jeder Signalübertragung in das Register 50
überträgt eine Verbindungsschaltung 64, die ein Eingangsignal auf einer Eingangsleitung in ein Ausgangssignal
auf 12 Leitungen umwandelt, ein Formatsignal in eine entsprechende von 12 Stufen eines
Formatregisters 52.
In die Schaltung 60 werden horizontal von links Informationssignale und vertikale Torsignale eingegeben.
Die 5C- und PC-Steuer-Code-Bits werden sowohl als horizontale Informationseingänge über die
Leitungen 66 und als vertikale Steuereingänge über die Leitung 67 in die Schaltung 60 eingegeben. Die
Schaltung 60 besteht aus 34 Und-Schaltungen, neun Invertern und vier Oder-Schaltungen. Die 34 Und-Schaltungen,
die die Bezeichnung 71 bis 75 führen, sind in sieben Gruppen zu je vier Schaltungen und
zwei Gruppen von je drei Schaltungen angeordnet, von diesen Gruppen sind nur vier, nämlich 71, 72,
73 und 75 in der Zeichnung im einzelnen dargestellt. Die fünf fehlenden Gruppen von Und-Schaltungen
sind schematisch durch die Punkte bei 74 angedeutet. Vier Und-Schaltungen 71 verbinden bei bestimmten
Bedingungen die LD-, ND-, SC1- und 5C2-Bitsignale
mit entsprechenden Leitungen einer aus vier Einzelleitern bestehenden Leitung 77. Drei Und-Schaltungen
72 verbinden unter bestimmten Bedingungen die Bits PC1 bis PC3 mit entsprechenden Leitungen auf
einer aus drei Leitern bestehenden Leitung 78. Drei Und-Schaltungen 73 verbinden bei bestimmten Bedingungen
PC1 bis PC6 mit entsprechenden Leitungen
auf einer aus drei Einzelleitern bestehenden Leitung 79. Vier Und-Schaltungen in jeder von fünf
Gruppen, die mit dem Bezugszeichen74 gekennzeichnet sind, verbinden bei entsprechenden Bedingungen
ihre Eingänge (das 1. 2. 3. 4. und 5. Datenbyte) mit fünf entsprechenden Leitungen 80, die jeweils vier
Einzelleiter aufweisen. Schließlich verbinden vier Und-Schaltungen 75 bei bestimmten Bedingungen
ihre Eingänge (das 6. Datenbyte) mit der Leitung 81, die ebenfalls vier Einzelleiter aufweist.
Die zwei Sekundär- und sechs Primär-Code-Bitleitungen aus der Steuerleitung 67 sind mit jeweils
acht Invertern verbunden, welche die Bezugszeichen 82 bis 84 tragen. Die Ausgangssignale dieser Inverter
werden als Steuereingangssignale den zugeordneten acht Und-Schaltungen 72 bis 75 zugeführt. Für die
Zeitsteuerung werden die neun ungeradzahligen Phasenausgangssignale von 1 bis 17, die mit AC1,
AC3 .. . AC11 bezeichnet sind und von einem Zähler
AC (F i g. 7), der 22 stabile Zustände aufweist, herkommen, zugeordneten neun Gruppen von Torschaltungen
71 bis 75 zugeführt. Somit werden während der Umschaltung des Zählers AC mit 22 Zuständen
die neun Gruppen von Und-Schaltungen 71 bis 75 nacheinander adressiert. Die 34 Einzelleitungen auf
den neun Leitungen 77 bis 81 werden auf eine aus sieben Einzelleitungen bestehende Leitung 86 und
drei Leitungen 87 bis 89 mit je neun Einzelleitern
< gemäß dem folgenden Plan umgeleitet. Die Leitung, welche das durch eine Torschaltung hindurchgelassene
Bit LD auf der Leitung 77 und die Leitungen, die das erste von vier Bits in jedem durch eine Torschaltung
hindurchgelassenen Datenbyte führen, werden in der Leitung 86 vereinigt. Die Leiter, welche in
der Leitung 77 das iVD-Bit in der Leitung 78 das
ίο PC1-BIt in der Leitung 79 das PC4-BU und die zweiten
Bits der sechs Datenbytes in den Leitungen 80 bis 81 führen, werden in der Leitung 87 vereinigt.
Die Leiter, die die Signale SC1, PC2, PC5 und das
dritte Datenbit jedes Datenbytes führen, werden in der Leitung 88 vereinigt. Schließlich werden die Leiter,
die die Signale 5C2, PC3, PC6 und die vierten Bits
jeden Datenbytes führen, in der Leitung 89 vereinigt. Die Leitungen 86 bis 89 führen jeweils zu einer
Von vier Oder-Schaltungen, die alle mit 90 bezeichnet sind. Die vier Ausgänge dieser Oder-Schaltungen
werden als Leitung 61 zu der Verbindungsschaltung 62 geführt, welche zwölf Gruppen von nicht gezeigten Und-Schaltungen, vier Und-Schaltungen jeder
Gruppe, enthält. Die zwölf Gruppen von Und-Schaltungen in der Verbindungsschaltung 62 werden nacheinander
zyklisch durch entsprechende Ausgangssignale ARICl bis ARIC12 eines 12stufigen Eingabezählers
ARIC für die Zusammenführungsschaltung in F i g. 7 vorbereitet. Der Eingabe-Zähler ARIC
wird nur dann weitergeschaltet,, wenn ein nichtredundantes Informationsbyte über die Verbindungsschaltung 62 (d. h. nach jedem Impuls AC1 und nach
ungeraden Impulsen AC3 bis AC11) zugeführt wurde.
Wenn ein redundantes Byte (SC oder PC Steuerleitung auf 1) durch den AC-Zähltr adressiert wird, so
notiert die Verbindungsschaltung 62 nur die Zeit, in ihrer gegenwärtigen Position aber sie läßt die Information
nicht hindurch. Somit werden, da die zwölf Gruppen von Ausgangssignalen der Verbindungsschaltung
62 mit je einem von zwölf 4stufigen Unterregistern des Registers 50 verbunden sind, nur die
nichtredundanten Informationsbytes aufeinanderfolgend im Register 50 abgespeichert.
In entsprechender Weise werden zwölf Und-Schaltungen (nicht dargestellt) innerhalb der Verbindungsschaltung 64 durch je eines der Signale ARICl bis ARIC12 gesteuert, um ein Signal von einer Eingangsleitung 94 zu einer von zwölf Ausgangsleitungen 95 zu übertragen. Die Leiter 95 führen zu Eingängen des 12stufigen Formatregisters 52. Die Ausgänge dieses Formatregisters sind mit FR1 bis FR12 bezeichnet. Das Signal auf Leitung 94 ist durch die Schaltung 96 bis 99 wie folgt bestimmt. Die Eingangssignale zur Und-Schaltung 96 sind das Signal ^4C1 und dessen Komplement aus dem Zähler für die Zusammenführungsschaltung und den Signalen LD nicht des LD-Bit-Signals. Die Und-Schaltung 98 wird durch AC3 und das Ausgangssignal SC1 nicht des Inverters 82 gesteuert und die Und-Schal-
In entsprechender Weise werden zwölf Und-Schaltungen (nicht dargestellt) innerhalb der Verbindungsschaltung 64 durch je eines der Signale ARICl bis ARIC12 gesteuert, um ein Signal von einer Eingangsleitung 94 zu einer von zwölf Ausgangsleitungen 95 zu übertragen. Die Leiter 95 führen zu Eingängen des 12stufigen Formatregisters 52. Die Ausgänge dieses Formatregisters sind mit FR1 bis FR12 bezeichnet. Das Signal auf Leitung 94 ist durch die Schaltung 96 bis 99 wie folgt bestimmt. Die Eingangssignale zur Und-Schaltung 96 sind das Signal ^4C1 und dessen Komplement aus dem Zähler für die Zusammenführungsschaltung und den Signalen LD nicht des LD-Bit-Signals. Die Und-Schaltung 98 wird durch AC3 und das Ausgangssignal SC1 nicht des Inverters 82 gesteuert und die Und-Schal-
tung 99 wird durch AC5 und das Ausgangssignal
SC2 des Inverters 82 gesteuert. Die Signale SV1, SV2
und ZZ) bleiben während eines wesentlichen Teiles jedes Zählzyklus konstant, aber werden somit jeweils
nur an den Zählstellen AC1, AC3 und AC5 geprüft.
Bei dem Beispiel der Tabelle 2 wird es nunmehr klar, daß ein 1-Signal gemäß den Bedingungen zur
Leitung 94 zu den Zeiten AC1, AC3 oder AC5 übertragen
wird, wodurch die Übertragung eines 3-Bit-
15 16
Bytes über die Schaltung 60 gekennzeichnet wird, rungsschaltung 4, der Ausgabepuffer 5 und der Bandwenn
keine Daten zur Zeit AC1 verlorengegangen speicher 6 als Kästen dargestellt, während anderersind,
oder wenn das sekundäre Code-Bit 5C1 oder seits der Eingabepuffer 2 und die Koordinierungs-
SC2 zur ZeitAC3 oder AC5 Null ist. Andernfalls Steuerungen 7 genauer veranschaulicht sind,
bleibt das Signal auf Leitung 94 Null. Damit wird 5 Der Eingabepuffer 2 besteht wie Fig. 7B zeigt, das Formatbit, das im Formatregister 52 gespeichert aus einer Verbindungsschaltung 141 für »26 zu 26 ist, nur eine Eins sein, während ein 3-Bit-Byte aus 156«, sechs 26stufigen Eingabepufferregistern (PC1-3, PC4-6 oder ein Synchronisierungsbit TD und 142 und einer Verbindungsschaltung 143 für »26 aus 1SC12) gleichzeitig über die Verbindungsschaltungen 156 zu 26«. Die Informationen werden in aus 26 Bits 60 und 62 übersetzt wird. 10 bestehenden Gruppen aus der 24adrigen Quellendaten-Sammelleitung 144, der »Verlorene-Daten«-
bleibt das Signal auf Leitung 94 Null. Damit wird 5 Der Eingabepuffer 2 besteht wie Fig. 7B zeigt, das Formatbit, das im Formatregister 52 gespeichert aus einer Verbindungsschaltung 141 für »26 zu 26 ist, nur eine Eins sein, während ein 3-Bit-Byte aus 156«, sechs 26stufigen Eingabepufferregistern (PC1-3, PC4-6 oder ein Synchronisierungsbit TD und 142 und einer Verbindungsschaltung 143 für »26 aus 1SC12) gleichzeitig über die Verbindungsschaltungen 156 zu 26«. Die Informationen werden in aus 26 Bits 60 und 62 übersetzt wird. 10 bestehenden Gruppen aus der 24adrigen Quellendaten-Sammelleitung 144, der »Verlorene-Daten«-
Pufferung der Ausgabeinformationen und Format- Eingangsleitung 145 (LD) und der »Keine-Daten«-
verdichtung Leitung 146 (ND) entnommen und nacheinander
durch die Verbindungsschaltung 141 in die 26stufi-
Wie aus Fig. 6 hervorgeht, fließen die Informa- i5 gen Eingangspufferregister 142 übertragen. Die Vertionen
vom Ausgang des Zusammenführungsregisters bindungsschaltung 141 wird durch sechs einander
50 über eine Verbindungsschaltung 110 mit 48 Ein- ausschließende Eingabezählsignale RIC1 _e gesteuert,
gangen und einem Ausgang, eine Verbindungsschal- Die in den Pufferregistern enthaltenen Informationen
tung 111 mit einem Eingang und sechs Ausgängen, werden in zyklischer Folge zu der 26adrigen Auseine
Auswahlschaltung 112 und eine Verbindungs- 20 gabesammelleitung 15 über die Verbindungsschaltunschaltung
113 für »6 zu 6 aus 48« in eins von acht gen 143 übertragen, die durch sechs Entnahmezähl-6stufigen
Ausgabepufferregistern, die durch das Sym- signale AOC1-6 gesteuert werden. Weiterhin werden,
bol 114 dargestellt sind. Jedes Ausgabepufferregister wie es in der Besprechung von F i g. 2 bis 6 vorkann
daher ein parallel auf sechs Spuren des Aus- stehend erläutert worden ist, die Daten durch den
gabebandes aufzuzeichnendes 6-Bit-Zeichen spei- 25 Codierer 3 (Fi g. 2) codiert, durch die Zusammenchern.
Die Ausgangssignale der Register 114 gelan- führungsschaltung 4 (Fig. 5), die wahlweise aus drei
gen über eine Verbindungsschaltung 115 für »6 aus Bits bestehende Primärcodebytes aus vier Bits be-48
zu 6« direkt in den Bandspeicher 6 (Fig. 1), und stehende Datenbutes unter der Steuerung der Sekunzwar
über die aus sechs Leitungen bestehende Sam- dar- und Primärsteuercodes ausscheidet, zusammenmeileitungllö.
Die Verbindungsschaltungen 113 und 30 geführt und in Einheiten zu je sechs Bits, die einer
115 mit je acht Stellen werden in relativ asynchronen wahlweisen Löschung (Formatverdichtung) von
zyklischen Folgen abgetastet durch die zyklischen »Uninteressant«-Bits unterzogen werden, über die
Zählsignale BRIC (für »Buffer Read In Count«) und in F ig. 6 dargestellten Ausgabedatenpuffer 114 in
BROC (für »Buffer Read Out Count«), die über den Bandspeicher 6 übertragen.
8adrige Steuersammelleitungen 118 bzw. 119 geleitet 35 Die Zeitsteuerungseinrichtungen, die die Auswahl werden. Die Verbindungsschaltung 111 wird zyklisch und Übertragung von Daten aus der 26adrigen Eindurch 48 Zählsignale AROC (für Assembly Read gabesammelleitung 144 bis 146 zu der 6adrigen Out Count«) null bis 47 abgetastet, wie es bei 121 Ausgabesammelleitung 150 in zueinander asynchroangedeutet ist. Gemäß Fig. 7 und der nachstehen- nen Zyklen steuern, bestehen aus dem Eingabezähden Erläuterung dienen die Ausgangssignale des For- 40 ler (RIC) 151, dem Ausgabezähler (ROC) 152, matregisters 52 zur Steuerung des Fortschaltens von dem Zusammenführungszähler (AC) 153, dem Zu- TRIC an den »Uninteressant«-Abtaststellen der Ver- sammenführungseingabezähler (ARIC) 154, dem bindungsschaltung 110. Tatsächlich wird jeder TRIC- Zusammenführungsentnahmezähler (AROC) 155, Impuls, der ein »Uninteressant«-Bit aus dem Zusam- dem Bandeingabezähler (TRIC) 156, dem Puffermenführungsregister 50 in eins der Bandpufferre- 45 eingabezähler (BRIC) 157 und dem Pufferentgister 114 weiterleiten könnte, unterdrückt, und da- nahmezähler (BROC) 158. Darüber hinaus steuern durch wird das Fremdbit aus dem Strom von Aus- ein Zeichenzähler 159 und ein Wortzähler 160 die gabeinformationen gelöscht. Bezüglich der Bespre- Umordnung der in eine kompakte Form gebrachten chung von Tabelle 2 und Fig. 5 sei darauf hinge- Bandaufzeichnungen in Blocks zu je 4098 6-Bit-Zeiwiesen, daß solche Fremdbits mit denjenigen koinzi- 50 chen, von denen die letzten drei die Zahl der nichtdieren, die bei den AC-Zählständen AC1, AC3 und verdichteten Wörter darstellen, die den ersten 4088 AC5 bedingt in das Zusammenführungsregister 50 6-Bit-Zeichen des verdichteten Blocks entsprechen, eingegeben werden. Bei der Rekonstruktion jedes Blocks kann also die
8adrige Steuersammelleitungen 118 bzw. 119 geleitet 35 Die Zeitsteuerungseinrichtungen, die die Auswahl werden. Die Verbindungsschaltung 111 wird zyklisch und Übertragung von Daten aus der 26adrigen Eindurch 48 Zählsignale AROC (für Assembly Read gabesammelleitung 144 bis 146 zu der 6adrigen Out Count«) null bis 47 abgetastet, wie es bei 121 Ausgabesammelleitung 150 in zueinander asynchroangedeutet ist. Gemäß Fig. 7 und der nachstehen- nen Zyklen steuern, bestehen aus dem Eingabezähden Erläuterung dienen die Ausgangssignale des For- 40 ler (RIC) 151, dem Ausgabezähler (ROC) 152, matregisters 52 zur Steuerung des Fortschaltens von dem Zusammenführungszähler (AC) 153, dem Zu- TRIC an den »Uninteressant«-Abtaststellen der Ver- sammenführungseingabezähler (ARIC) 154, dem bindungsschaltung 110. Tatsächlich wird jeder TRIC- Zusammenführungsentnahmezähler (AROC) 155, Impuls, der ein »Uninteressant«-Bit aus dem Zusam- dem Bandeingabezähler (TRIC) 156, dem Puffermenführungsregister 50 in eins der Bandpufferre- 45 eingabezähler (BRIC) 157 und dem Pufferentgister 114 weiterleiten könnte, unterdrückt, und da- nahmezähler (BROC) 158. Darüber hinaus steuern durch wird das Fremdbit aus dem Strom von Aus- ein Zeichenzähler 159 und ein Wortzähler 160 die gabeinformationen gelöscht. Bezüglich der Bespre- Umordnung der in eine kompakte Form gebrachten chung von Tabelle 2 und Fig. 5 sei darauf hinge- Bandaufzeichnungen in Blocks zu je 4098 6-Bit-Zeiwiesen, daß solche Fremdbits mit denjenigen koinzi- 50 chen, von denen die letzten drei die Zahl der nichtdieren, die bei den AC-Zählständen AC1, AC3 und verdichteten Wörter darstellen, die den ersten 4088 AC5 bedingt in das Zusammenführungsregister 50 6-Bit-Zeichen des verdichteten Blocks entsprechen, eingegeben werden. Bei der Rekonstruktion jedes Blocks kann also die
Daher müssen die Schaltungen 110, 111 und 113 Gültigkeit der rekonstruierten Daten in einfacher
so arbeiten, daß die der Reihe nach den Inhalt des 55 Weise dadurch geprüft werden, daß die aufgezeich-
Zusammenführungsregisters 50 bitweise in aufeinan- nete Zahl von Wörtern (Zeichen 4096 bis 4098) mit
derfolgende Stufen des Bandpufferregisters 114 über- der tatsächlichen Zahl von rekonstruierten Wörtern,
tragen, wobei Fremdbits unter der Steuerung der die erlangt wird, verglichen wird.
Ausgangssignale des Formatregisters bedingt über- Die drei Paare von bedingt weitergeschalteten Takt-
sprungen werden. 60 zählern RIC und ROC, ARIC und AROC, BRIC
„ . .. , „ und BROC führen bezüglich der durch die Schal-
Zeithche Steuerungen tungen2 bis 5 fließenden Informationen entgegen-
Wie aus Fig. 7A und 7B hervorgeht, werden gesetzte Funktionen aus. Das heißt, die bedingt wei-
alle vorstehend genannten Operationen wie folgt ge- tergeschalteten 6stufigen Zähler RIC und ROC steu-
steuert und kodiert: In Fig. 7A ist das in Fig. 1 65 era die Eingabe von Informationen in die bzw. die
allgemein dargestellte System detaillierter veran- Entnahme von Informationen aus den sechs 26stufi-
schaulicht, und zwar sind hier die vorstehend be- gen Eingabepufferregistern 142; der 12stufige Zähler
schriebene Codiereinrichtung 3, die Zusammenfüh- ARIC und der 48stufige Zähler AROC steuern die
Eingabe von Informationen in das bzw. die Entnahme von Informationen aus dem Zusammenführungsregister
50 (s. F i g. 5 und 6); und die 8stufigen Zähler BRIC und BROC steuern die Eingabe von
Informationen in die bzw. die Entnahme von Informationen aus den acht 6stufigen Bandpufferregistern
114 (F i g. 6). Da diese Zählerpaare nicht zueinander synchron sind, ist ein besonderes Eingreifen immer
dann erforderlich, wenn der eine den anderen überholt, damit die Informationsfolge in dem Ausgabestrom
und damit die Rekonstruierbarkeit der verdichteten Informationen erhalten bleiben. Für jedes
Zählerpaar sind daher »Renn«-Überwachungsschaltungen vorgesehen, die feststellen, ob Überholbedingungen
bevorstehen, und diese verhindern. Für das Zählerpaar RIC und ROC besteht die entsprechende
»Renn«-Überwachungsschaltung aus den beiden Und-Schaltungen 170 und 171, für ARIC und AROC
ist die Überwachungsschaltung 172 vorgesehen, und für das Paar BRIC und BROC ist die entsprechende
»RennÄ-Uberwachungsschaltung mit 173 bezeichnet.
Die Zähler AC, ARIC, AROC und TRIC zählen bedingt die 2-MHz-Taktimpulse CC, die auf der
Sammelleitung 175 erscheinen. Die Phasenteiler 176 und 177 unterteilen jeweils die Taktimpulse CC in
ungerad- und geradphasige Impulse, so daß die Zähler/ί
C und TRIC mit einer Höchstfrequenz von 4 MHz und die Zähler ARIC und AROC mit einer
Höchstfrequenz von 2 MHz weitergeschaltet werden. Der Zähler BRIC wird für jeden Umlauf des Zählers
TRIC einen Schritt weitergeschaltet, falls aus dem Bandspeicher kein »Aufzeichnungs-Ende«-Signal
(EOR) kommt. Bei jedem Schritt TRIC13 des Zählers
TRIC wird also die Und-Schaltung 178 durch EÜ7? und TRIC13 in den Stand gesetzt, Zähler BRIC
zu betätigen. Ebenso wird der Zähler ROC für jeden Umlauf des Zählers AC einmal betätigt über die zwischen
^4C20 und den Weiterschalteingang von ROC
liegende Und-Schaltung 179, die nur betätigt wird, wenn auf Leitung 180 kein »Keine-Daten«-Signal
vorliegt. Der Wortzähler 160 schaltet für jeden Umlauf von Zähler AC (zur Zeit AC1) je einmal weiter,
und der Zähler RIC schaltet bedingt weiter auf Taktimpulse hin, die von der Datenquelle 1 (Fig. 1) geliefert
und durch die Verzögerungsschaltungen 182 und 183 verzögert werden, wenn die Und-Schaltung
184 durch das Nichtvorliegen eines Ausgangsimpulses aus der Oder-Schaltung 185 vorbereitet ist.
Schließlich werden der Zähler BROC und der Zeichenzähler 149 (CRC) auf Bandzeitimpulse TC hin
weitergeschaltet, die vom Speicher 6 auf Leitung 187 synchron mit der Speicherung von 6-Bit-Zeichen auf
dem Band abgegeben werden.
Beginnend am Eingabeende wird die Steuerung des Flusses von Signalen von den Sammelleitungen
144 bis 146 zur Sammelleitung 15 wie folgt bewirkt: Zu Beginn jeder Aufzeichnung werden die Zähler
RIC und ROC in den Zustand RIC1 bzw. ROC1 gebracht
und ermöglichen dadurch den Anschluß der Leitungen 144 bis 146 an die Eingänge eines ersten
26stufigen Registers 142 und der Leitungen 15 an die Ausgänge desselben Registers. Die Ausgangsverbindungen
werden bedingungslos hergestellt, und die Eingabedatenverbindungen werden nur dann hergestellt,
wenn ein Taktimpuls aus der Datenquelle über die Und-Schaltung 190 zu der Verbindungsschaltung
141 gelangt. Eine sperrende Steuerung der Und-Schaltung 190 erfolgt durch ein »Volk-Ausgangssignal
aus der Und-Schaltung 170, die an die Ausgänge der /VD-Bit-(Kennzeichen-Bit)-Speicherstufen
aller Register 142 angeschlossen ist. Wenn diese Stufen gleichzeitig »O«-Kennzeichenbits enthalten,
gibt die Und-Schaltung 170 ein »Volk-Signal i ab. Wenn die gleichen Stufen gleichzeitig »!«-Kennzeichenbits
enthalten, erzeugt die Und-Schaltung 171 ein »Leer«-Signal. Kennzeichenbits »0« werden immer
dann eingeführt, wenn Quellendaten von den
ίο Leitungen 144 aus über die Verbindungsschaltung
141 geleitet werden, und Kennzeichenbits »1« werden unmittelbar vor Zustandsänderungen des Zählers
ROC bei AC19 eingeführt.
Solange also kein »Volk-Zustand besteht, werden die Schaltungen 141 von dem Taktgeber betätigt und
übertragen Daten von der Sammelleitung 144 aus in entsprechende Stufen der Register 142, die entsprechend
dem Zustand des Zählers RIC1 ausgewählt werden, und während des Umlaufs des Zählers
AC werden die Register 142 der Reihe nach entleert.
LD-Bits werden bedingungslos durch den Taktgeber
aufgesetzt und durch die Verzögerungsschaltung 182 verzögert, so daß selbst dann, wenn eine
Datenübertragung durch das Bestehen eines » VoIk-Zustandes
verhindert wird, ein LD-Bit in ein entsprechend dem Zustand des Zählers RIC ausgewähltes
Register 142 eingeführt wird. Das so eingestellte LD-Bit ist Eins oder Null in Abhängigkeit davon,
ob das Ausgangssignal der Und-Schaltung 170 einen »Volk-Zustand anzeigt oder nicht, da der LD-Bit-Eingang
direkt an den »Volk-Ausgang angeschlossen ist. Die Wirkung eines »Volk-Ausgangssignals
wird auf dem Wege von der Und-Schaltung 170 zur Oder-Schaltung 185 durch eine dazwischengeschaltete
Verzögerungsschaltung 191 so verzögert, daß eine durch ein »Volk-Signal auf die i?/C-Eingabetorschaltung
184 ausgeübte sperrende Steuerung bis nach dem Zeitpunkt verzögert wird, wenn der Taktimpuls,
der das entsprechende LD-Bit 1 eingegeben hat, den Zähler RIC weitergeschaltet hat. Der Zähler RIC schaltet also schrittweise weiter, bis alle
Pufferregister 142 besetzt sind, und kommt zum Stillstand in dem Zustand, der der Position des nächsten
zu füllenden Registers entspricht.
In gleicher Weise schaltet der Zähler RIC bei jedem ^4C20-Impuls einen Schritt weiter, bis alle sechs
Kennzeichenstufen im Register 142 gleichzeitig auf Null stehen (leer). Wenn dies eintritt, wird ein FHpflop
193 eingestellt und zeigt damit »Keine-Daten« an. Das Flipflop 193 wird rückgestellt durch ein
Λ C21-SIgIIaI, falls das Einstellausgangssignal der
Und-Schaltung 171 sich geändert hat. Der Zähler ROC zählt daher weiter, bis in den Puffer-Registern
142 keine Daten mehr zur Verfügung stehen, gelangt dann zum Stillstand unter Hinweis auf das nächste
mit Daten zu füllende Register und nimmt den Zählvorgang bedingt wieder auf, wenn der Zähler A C,
der, wie noch gezeigt werden wird, unter gewissen Umständen der sperrenden Steuerung durch ein
»Keine-Daten«-Signal unterworfen ist, wieder zu zählen beginnt. Tatsächlich wird also immer dann,
wenn die Zähler RIC und ROC in entsprechenden Zuständen sind (RIC1 = ROC1), der Zählvorgang
entweder von RIC oder von ROC unterbrochen in Abhängigkeit davon, ob zu dem betreffenden Zeitpunkt
die Register 142 alle voll bzw. alle leer sind.
Nun sei der Codierer 3 betrachtet (s. F i g. 2 und 7).
Nun sei der Codierer 3 betrachtet (s. F i g. 2 und 7).
19 20
Datenausgangssignale auf der Sammelleitung 15 wer- kleiner als 3 ist) oder PCk (falls k größer als 2 ist)
den von ^iC19 eines ^IC-Umlaufs bis AC18 des nach- nicht auf 1 gestellt ist. Wie schon erwähnt, werden,
sten Umlaufs konstant gehalten und Steuer-Codeaus- jedoch unter »Keine-Daten«-Bedingungen alle SC-gangssignale
auf der 8adrigen Sammelleitung 195 und PC-Bits für die Dauer des ganzen folgenden ACh
werden von AC11 eines ^IC-Umlaufs bis ,4C16 des 5 Umlaufs auf 1 festgelegt. Unter diesen Bedingungen
nächsten Umlaufs konstant gehalten. Das Signal AC16 schaltet also ARIC nur einmal am Ende der AC1-wird
bedingt durch die Und-Schaltung 196 (F i g. 2) Zeit weiter und bleibt während der Zeit A C2 bis
geleitet, um die Primärcode-Pufferregister 33 (F i g. 2) ,4C18 im Ruhezustand. Zur Zeit AC19 wird ÄRIC
rückzustellen, und AC17 wird bedingt durch die Und- abgeschaltet, und zur ZUtAC1 wird er wieder einschaltung 197 geleitet, um einen neuen Primärcode io geschaltet. ARIC kann also in der Zeit zwischen
von der Sammelleitung 32 (F i g. 2) aus in das Re- AC1S bis ,4C1 des folgenden /IC-Umlaufs nicht weigister
33 zu übertragen. AC18 wird bedingt durch die terschalten, und daher wird unter »Keine-Daten«-Be-Und-Schaltung
198 (F i g. 2) geleitet, um das Puffer- dingungen ARIC nur einmal (am Ende der Zeit ,4C1)
register 17 rückzustellen, und AC19 wird bedingt in einem vollständigen AC-XJml&ut weitergeschaltet.
durch die Und-Schaltung 199 geleitet, um neue Daten 15 Die Verbindungsschaltung 62 (Fig. 5) überträgt also
in das Register 17 einzuführen. Die Und-Schaltungen die Ausgangssignale 1111 der Torschaltungen 71 zur
196 bis 199 sind alle einer sperrenden Steuerung ZeItAC1 in ein 4stufiges Teilregister des Registers
durch ein »Keine-Daten«-Ausgangssignal aus dem 50 und bleibt dann an das nächstfolgende Teilregister
Flipflop 193 unterworfen. Daher wird gegen Ende für den restlichen Teil des ylC-Umlaufs angeschlos-
(AC16, -4C17) eines ylC-Zählumlaufs der laufende 20 sen, während O-Ausgangssignale von den Torschal-Primärcode
im Register 33 als der alte Primärcode tungen 72 bis 75 abgegeben werden. Tatsächlich wird
gespeichert, und zur Zeit AC19, AC20 werden dann daher ein aus 1111 bestehendes »Keine-Daten«-Byte
die dem neu gespeicherten Primärcode entsprechen- durch die Schaltungen 60 (F i g. 5) in das Register 50
den alten Daten in das Register 17 unter der Voraus- gesteuert, und die Schaltungen 60 schalten eine Stelle
setzung eingegeben, daß das Flipflop 193 nicht das 25 weiter, um an das nächste Byte-Teilregister im Re-
»Keine-Daten«-Signal abgibt, d. h. unter der Vor- gister 50 angeschlossen zu werden,
aussetzung, daß dann nicht alle Register 142 leer Da Zähler ARIC durch AC1 ein- und durch AC19 sind. ausgeschaltet wird (Fig. 7), ist die zeitliche Steue-Falls also vor AC16 eines ^C-Zählumlaufs (also rung von Zähler ARIC tatsächlich mit der von Zähvor AC1 desselben Umlaufs, da die Kennzeichen- 30 ler AC koordiniert. Da auch Zähler ROC bedingt rückstellung bei AC19 erfolgt) ein »Keine-Datene-Si- durch AC00 gesteuert wird, ist die Steuerung von gnal vorliegt, behalten die Register 33 und 17 ihren Zähler AC, wie nachstehend im einzelnen erläutert jeweiligen Inhalt für die Dauer eines weiteren AC- wird, kritisch für die leistungsfähige Arbeit der EinUmlaufs bei. Unter den gleichen Bedingungen wird gabepuffer, des Codierers und der Zusammenfühjedoch Zähler ROC zur Zeit AC20 nicht weiterge- 35 rungsschaltung. Wenn der i?OC-Zählstand den RIC-schaltet, und daher bleiben die Daten auf der Sam- Zählstand überholt (keine Daten), kann der AC-melleitung 15 für die Dauer eines weiteren AC-Um- Zählstand trotz des Fehlens von Eingabedaten weiterlaufs unverändert. Die Primärcode-Ausgangssignale schalten (AC »Ein«), jedoch nur dann, wenn sowohl für den nächsten AC-XJmlaui lauten also 111111. Auf das Zusammenführungsregister 50 (Fig. 5) als auch ein MD-Bit 1 hin wird also das Sekundär-Code-Aus- 40 die Ausgabepuffer 114 (F i g. 6) im Begriff sind, leer gangssignal durch nicht dargestellte Mittel für die Dauer zu werden. »Keine-Daten«-Bytes werden daher über des folgenden A C-Umlaufs auf 11 eingestellt. Zur Zeit das Register 50 und die Ausgabepuffer 114 nur dann ,4C19 werden die LD- und ND-(Kennzeichen)-Bits in zum Ausgabeband weitergeleitet, wenn dies absolut dem zuletzt adressierten Register 142 beide auf notwendig ist, und nicht einfach dann, wenn die Ein-1 gestellt. Für jeden ,4C-UmIaUf, während dessen ein 45 gabepuffer 142 (Fig. 7) als erste leer werden. Wenn »Keine-Daten«-Signal vorliegt, sind also die LD-, der i?OC-Zählstand den i?/C-Zählstand nicht über- ND-, SC- und PC-Eingangssignale für die Zusam- holt hat (d. h., wenn einige der Eingabepuffer 142 menführungsschaltung 4 alle 1-Bits. Es läßt sich also noch unverarbeitete Informationen enthalten), kann leicht beweisen, daß nur Torschaltungen 71 (Fig. 5) AC nur dann weiterschalten, wenn die Differenz (Moin der Verbindungsschaltung 60 (Fig.5) der Zusam- 50 dulus 12) zwischen dem ,4Ä/C-Zählstand und einem menführungsschaltung 4 während des folgenden AC- Viertel des ^.ROC-Zählstandes sich auf eine vorUmlaufs (genau zur Zeit AC1) erregt werden muß herbestimmte Ziffer (3) verringert hat. Deswegen und daß daher zur Zeit AC1 die Leitungen 61 alle kann der ,4i?/C-Zählstand nicht um mehr oder we-1-Bits führen und bei den anderen AC-Phasen die niger als zwölf Bitstellen in bezug auf das Zusam-Ausgangssignale auf 61 O-Bits sind. Wie man aus 55 menführungsregister 50 vor dem /l-ROC-Zählstand den Eingangssignalen für die Und-Schaltung 200 liegen, ohne daß der /IC-Zähler eine Korrektur vor-(F i g. 7) schließen kann, wird Zähler ARIC bedingt nimmt.
aussetzung, daß dann nicht alle Register 142 leer Da Zähler ARIC durch AC1 ein- und durch AC19 sind. ausgeschaltet wird (Fig. 7), ist die zeitliche Steue-Falls also vor AC16 eines ^C-Zählumlaufs (also rung von Zähler ARIC tatsächlich mit der von Zähvor AC1 desselben Umlaufs, da die Kennzeichen- 30 ler AC koordiniert. Da auch Zähler ROC bedingt rückstellung bei AC19 erfolgt) ein »Keine-Datene-Si- durch AC00 gesteuert wird, ist die Steuerung von gnal vorliegt, behalten die Register 33 und 17 ihren Zähler AC, wie nachstehend im einzelnen erläutert jeweiligen Inhalt für die Dauer eines weiteren AC- wird, kritisch für die leistungsfähige Arbeit der EinUmlaufs bei. Unter den gleichen Bedingungen wird gabepuffer, des Codierers und der Zusammenfühjedoch Zähler ROC zur Zeit AC20 nicht weiterge- 35 rungsschaltung. Wenn der i?OC-Zählstand den RIC-schaltet, und daher bleiben die Daten auf der Sam- Zählstand überholt (keine Daten), kann der AC-melleitung 15 für die Dauer eines weiteren AC-Um- Zählstand trotz des Fehlens von Eingabedaten weiterlaufs unverändert. Die Primärcode-Ausgangssignale schalten (AC »Ein«), jedoch nur dann, wenn sowohl für den nächsten AC-XJmlaui lauten also 111111. Auf das Zusammenführungsregister 50 (Fig. 5) als auch ein MD-Bit 1 hin wird also das Sekundär-Code-Aus- 40 die Ausgabepuffer 114 (F i g. 6) im Begriff sind, leer gangssignal durch nicht dargestellte Mittel für die Dauer zu werden. »Keine-Daten«-Bytes werden daher über des folgenden A C-Umlaufs auf 11 eingestellt. Zur Zeit das Register 50 und die Ausgabepuffer 114 nur dann ,4C19 werden die LD- und ND-(Kennzeichen)-Bits in zum Ausgabeband weitergeleitet, wenn dies absolut dem zuletzt adressierten Register 142 beide auf notwendig ist, und nicht einfach dann, wenn die Ein-1 gestellt. Für jeden ,4C-UmIaUf, während dessen ein 45 gabepuffer 142 (Fig. 7) als erste leer werden. Wenn »Keine-Daten«-Signal vorliegt, sind also die LD-, der i?OC-Zählstand den i?/C-Zählstand nicht über- ND-, SC- und PC-Eingangssignale für die Zusam- holt hat (d. h., wenn einige der Eingabepuffer 142 menführungsschaltung 4 alle 1-Bits. Es läßt sich also noch unverarbeitete Informationen enthalten), kann leicht beweisen, daß nur Torschaltungen 71 (Fig. 5) AC nur dann weiterschalten, wenn die Differenz (Moin der Verbindungsschaltung 60 (Fig.5) der Zusam- 50 dulus 12) zwischen dem ,4Ä/C-Zählstand und einem menführungsschaltung 4 während des folgenden AC- Viertel des ^.ROC-Zählstandes sich auf eine vorUmlaufs (genau zur Zeit AC1) erregt werden muß herbestimmte Ziffer (3) verringert hat. Deswegen und daß daher zur Zeit AC1 die Leitungen 61 alle kann der ,4i?/C-Zählstand nicht um mehr oder we-1-Bits führen und bei den anderen AC-Phasen die niger als zwölf Bitstellen in bezug auf das Zusam-Ausgangssignale auf 61 O-Bits sind. Wie man aus 55 menführungsregister 50 vor dem /l-ROC-Zählstand den Eingangssignalen für die Und-Schaltung 200 liegen, ohne daß der /IC-Zähler eine Korrektur vor-(F i g. 7) schließen kann, wird Zähler ARIC bedingt nimmt.
durch die Impulse weitergeschaltet, welche AC in Der Zähler AC wird durch ein Ausgangssignal der
geradzahlige Zustände weiterschalten, und zwar je Und-Schaltung 210 eingeschaltet. Die Und-Schaltung
nach den Werten bestimmter 5C- und PC-Bits bei 60 210 wird durch das Ausgangssignal FC des »Niedrige-
bestimmten der ungeradzahligne Zustände von AC, Daten«-Flipflops 172 und das Ausgangssignal der
insbesondere der ungeradzahligen Zustände AC3 bis Oder-Schaltung 211 gesteuert. FC wird durch ein
AC17 (oder kurz der Zustände AC2;+1; / = 1 bis 8). Ausgangssignal der Oder-Schaltung 212 ein- und
Bei jedem dieser letztgenannten Zustände, z. B. beim durch das Ausgangssignal des 2. Schrittes eines
Zustand AC2 k +1 (wobei k eine beliebige ganze Zahl 65 4-Schritt-Zählers 213 ausgeschaltet, der ARIC-
von 1 bis 8 ist), wird Zähler ARIC durch das »Schalte- Schrittschaltimpulse zählt, wenn die Und-Schaltung
AC-in-geradzahligen-Zustand«-Signal nur dann wei- 214 betätigt ist. Die Und-Schaltung 214 wird betä-
tergeschaltet, wenn das entsprechende SCk (falls k tigt durch das Fehlen eines »Allgemeine-Rückstel-
Iung«-Signals, wenn AC eingeschaltet ist. Ein »Allgemeine-Rückstellung«-Signal
tritt auf, wenn die Oder-Schaltung 215 entweder durch das dem 4097-Zustand
entsprechende Ausgangssignal des Zeichenzählers 159 oder durch ein Aufzeichnungsanfang-Signal
(SOR) aus dem Bandspeicher 6 erregt wird. Die Oder-Schaltung 212 wird entweder durch ein »Allgemeine-Rückstellung«-Signal
oder durch ein Signal erregt, das durch den folgenden Booleschen Ausdruck dargestellt wird: s. Seite 37, Zeilen 6 bis 8 der
USA.-Beschreibung).
Da sich ARIC bekanntlich gegenüber dem Zusammenführungsregister
50 um jeweils vier Schritte weiterbewegt (d. h. ARIC1 adressiert die Bitstellen
4r4 bis 4rl des Zusammenführungsregisters) und
AROC sich um jeweils einen Schritt weiterbewegt (AROCj adressiert die Bitstelle / des Zusammenführungsregisters),
geht aus dem Vorstehenden hervor, daß dann, wenn AROC um genau acht Bitstellen
hinter ARIC zurückliegt oder wenn ein »Allgemeine-Rückstellung«-Signal auftritt, eine »Niedrige-Daten«-
Bedingung (Fc) eingestellt wird und für die Dauer von zwei ^jR/C-Zählschritten (oder zwei solchen
Schritten nach Beendigung eines »Allgemeine-Rückstellung«-Signals)
bestehenbleibt.
Die Oder-Schaltung 211 wird erregt durch ein Signal »Keine-Daten« (nicht »Keine-Daten« oder
durch das Ausgangssignal Fb der logischen Schaltung 173, welches anzeigt, daß BROC droht, BRIC zu
überholen. Wenn also Daten in den Eingabepuffem 142 zur Verfügung stehen, liegt das Signal »Keine^
Daten« vor, und wenn die Daten in den Ausgabepuffern 114 (F i g. 6) zur Neige gehen (Fb) und eine Zuführung
von Daten zum Zusammenführungsregister 50 nötig ist (Fc), wird AC eingeschaltet und führt
seine Operationsfolge aus.
Ausgeschaltet wird AC durch ein Ausgangssignal der Oder-Schaltung 220, die auf ein Ausgangssignal
aus einre der beiden Und-Schaltungen 221 oder 222 anspricht. Die Und-Schaltung 221 wird erregt durch
Tc (nicht »niedrige Daten«) und AC20, während die
Und-Schaltung 222 auf AC01 und ein Signal anspricht,
das während der Dauer des Zählens von Ausgangszeichen CRC 4088 bis CRC 4094 des Zählers
159 besteht. AC wird daher gegen Ende seines Umlaufs (^C20 oder AC21) ausgeschaltet, falls entweder
ARIC seit dem Aufsetzen des Signals »Niedrige Daten« (Fc) zwei Schritte weitergeschaltet hat
(Fc) oder die Speicherung eines Bandblocks kurz vor ihrem Abschluß steht (CRC 4088 bis CRC 4094). Im
wesentlichen schaltet daher AC nur dann weiter, wenn in den Zusammenführungs- und Ausgabepufferregistern
ein Datenvorrat benötigt wird.
Da ARIC zur Zeit /4C18 aus- und zur Zeit AC22
einschaltet, arbeitet auch er nur unter den für AC angegebenen Bedingungen und darüber hinaus nur auf
Ausgangssignale der Und-Schaltung 200 hin. Diese werden nur beim Vorliegen der »/4C-auf-geraden-Zählstand-weiterschalten«-Impulse
erzeugt, welche AC aus ungeradzahligen zu geradzahligen Zuständen weiterschalten, jedoch unter der Voraussetzung, daß
dann, wenn der Zustand von AC ein ungeradzahliger Zustand von 3 bis 17 ist, ein entsprechendes Steuerbit
5C112, PC1.6 eine Null ist. Gemäß Fig. 5 schaltet
also immer dann, wenn eine der Gruppen von Torschaltungen 72 bis 75 nicht auf den zugeordneten
ungeradzahligen /IC-Impuls anspricht, ARIC nicht weiter, und daher werden getastete Datenbytes nur
in aufeinanderfolgende Teilregister des Zusammenführungsregisters 50 eingegeben.
Beim Entleeren des Zusammenführungsregisters 50 unter der Steuerung von Zähler AROC ist zu beachten,
daß Zähler AROC nur eingeschaltet wird, wenn die Und-Schaltung 225 erregt ist. Dies erfolgt
nur, wenn Zähler TRIC im Aus-Zustand ist und Zähler BRIC nicht dabei ist, Zähler BROC zu überholen
(Fa) und der Ausgang der logischen Schaltung
ίο 226 erregt ist. Die Schaltung 26 spricht auf die Signale
AC aus, Fc, Fb, »Keine-Daten« und »Zähle 2. /1/UC-Schritt« gemäß der folgenden Booleschen
Funktion an: (AC aus + Fc+»Zähle 2. ARIC-Schritt«)
· (AC aus + Fb + »Keine-Daten«). So erzeugt die Schaltung 225 z. B. ein hohes Aüsgangssignal,
wenn AC aus ist oder wenn AC im Ein-Zustand ist und Eingangsdaten in den Eingabepuffern
zur Verfügung stehen (»Keine-Daten«) oder wenn Daten im Zusammenführungsregister 50 verfügbar
sind (Fc) und Zähler BROC dabei ist, Zähler BRIC zu überholen (F2>), und so fort. Zähler AROC arbeitet
also nur beim Vorliegen einer Anzeige (Fa), daß ein Datenvorrat von den Ausgabepuffern angenommen werden kann, während gleichzeitig damit andere
Anzeigen gegeben werden, daß Daten derart zugeführt werden können und tatsächlich benötigt werden.
Ausgeschaltet wird Zähler AROC durch das Ausgangssignal der Oder-Schaltung 227 (»Allgemeine
Rückstellung« oder TRICn). Zähler AROC wird
also gegen Ende jedes TÄ/C-Umlaufs und während der Rückstellung, die mit dem Beginn jeder neuen
Aufzeichnung oder jedes neuen Aufzeichnungsblocks verbunden ist, ausgeschaltet.
Schließlich wird Zähler TRIC eingeschaltet durch AROCPin und ausgeschaltet durch die Oder-Schaltung
228, die auf das Ausgangssignal y>AROCail:; ■
TRIC 14« der Und-Schaltung 229 oder auf das »Allgemeine-Rückstellung«-Signal
anspricht. Tatsächlich folgt also Zähler TRIC beim Ein- und Ausschalten auf Zähler AROC. Außerdem wird TRIC in gerad-
und ungeradzahlige Zustände weitergeschaltet durch Ausgangssignale des Phasenteilers 177, die über Und-Schaltungen
230 bzw. 231 geleitet werden. Diese Schaltungen werden gemeinsam gesteuert durch:
FR1 ■ AROCn + FR2 ■ AROC 4 + ...+Fi^ + 1-
AROC\ , + .. . + Fr12 · AROCu;
dies bedeutet, daß Zähler TRIC am Weiterschalten gehindert wird, wenn eine Formatanzeige im Register
52 (F i g. 5) so eingestellt ist, daß sie ein 3-Bit-Byte im Zusammenführungsregister 50 darstellt, dessen
erstes Bit (»Uninteressant«) zu dieser Zeit von AROC adressiert wird. Die Fremd- oder »Uninteressant«-
Bits werden daher ausgemerzt.
Um nun die vorstehenden Ausführungen zu unterstreichen, sei als Beispiel die Aufzeichnung eines
Blocks von 4088 verdichteten 6-Bit-Zeichen betrachtet, und zwar des ersten Blocks einer aus mehreren
Blocks bestehenden Aufzeichnung. Wenn das Band die Aufzeichnungsgeschwindigkeit erreicht, wird ein
»Aufzeichnungsanfang«-Signal (SOR) abgegeben. Dieses setzt über hier nicht gezeigte Mittel die Datenquelle
in den Stand, den Haupttakt und die Datensignale abzugeben sowie ein »Allgemeine-Rückstellung«-Signal
über die Oder-Schaltung 215 zu erzeugen. Durch das »Allgemeine-Rückstellung«-Signal
werden das Zusammenführungsregister auf lauter Nullen, der /IC-Zähler auf den Zustand ^iC22, die
RIC- und ZiOC-Zähler auf ZiZC1 bzw. ROC1, der
ARIC-Zählei auf ARIC1, der AROC-Zähltr auf
AROC0, die ÄRZC- und 5/?OC-Zähler auf BRIC0
bzw. BROC0, der Wortzähler auf den Zustand Null und der Zeichenzähler auf CRC1 rückgestellt.
Jetzt sendet der Bandspeicher 5 vorläufige Zeitsteuerimpulse TCA, die über die Oder-Schaltung 235
BROC weiterschalten, wodurch dem Band fünf O-Zeichen zugeführt werden. Gewöhnlich wird mit
jedem 6-Bit-Zeichen, das auf dem Band gespeichert wird, ein siebtes Gerade-Parität-Bit auf einer siebten
Spur gespeichert, so daß gewöhnlich ein Null-Zeichen mit einem Paritätsbit 1 zusammen gespeichert wird.
Die durch 2TM abgetasteten fünf Zeichen werden
jedoch mit dem Paritätsbit Null gespeichert und erscheinen
daher als Leerraum auf dem Band. Dies hat zur Wirkung, daß BROC gegenüber BRIC fünf Stellen
weitergeschaltet wird. Wenn der Zähler um nur eine oder zwei Zählstellen vor Zähler BRlC liegt, gibt die
logische Schaltung 173 das Signal Fa ab (BRIC nähert sich BROC), und wenn Zähler BROC so steht,
daß er sich dem Zustand des Zählers BRIC von hinten um zwei oder drei Zählstellen nähert (BROC
nähert sich BRlC), tritt das Signal Fb auf. Wenn also Zähler BROC auf BROC5 und Zähler BRIC auf
BRIC0 stehen, erscheint Fb.
Mit dem SOR begleitenden »Allgemeine-Rückstellunge-Signal wird die Selbsthalteschaltung (latch) 172
auf Fc (Niedrige Daten) eingestellt, und daher können die Zähler AC und ARIC mindestens um zwei
y4Z?ZC-Schritte weiterschalten. Wenn alle Eingabepuffer
leer sind (»Keine-Daten«), weil keine Quellendaten- und -taktsignale vorliegen, wird Zähler A C eingeschaltet
durch Signale Fb (da BROC sich BRlC genähert hat) und Fc und führt zwei Umläufe aus,
um zwei »Keine-Daten«-Bytes (1111) zu speichern, woraufhin die Selbsthalteschaltung 172 abschaltet
(Fc). Da aber der Zähler ARIC um zwei Byte-Zählstellen weitergeschaltet worden ist, liegt er um genau
acht Bitstellen des Zusammenführungsregisters vor dem Zustand des Zählers AROC, und daher wird
die Selbsthalteschaltung 172 sofort wieder eingeschaltet. AC bleibt also im Ein-Zustand und läuft für mindestens
zwei weitere /lZ?ZC-Zählstellen weiter.
Wenn bald nach SOR (»Keine-Daten«) Daten in den Eingabepuffern zur Verfügung stehen, findet die
gleiche Weiterschaltung von Zähler AC für die Dauer von mindestens vier /iZ?/C-Zählstellen statt, aber
diesmal schaltet ARIC bei jedem ungeradzahligen ^IC-Schritt von AC3 bis AC11 bedingt weiter, so daß
mindestens vier der sieben Bytes des ersten codierten Eingabewortes in das Zusammenführungsregister gelangen.
Während dieser Vorgänge beginnt Zähler AROC zu laufen, sobald der zweite ^ZiZC-Schritt
gezählt wird, und daher halten die Zähler ARIC und AROC Schritt, um einen ARIC-Vorsprung von acht
Bits aufrechtzuerhalten und dadurch Fc fortzusetzen. Dieser Vorgang mit den Zählern AC, ARIC, AROC,
TRIC und BRIC, die bedingt weitergeschaltet werden, setzt sich fort, um einen Vorrat an bedeutsamen
Informationszeichen in den Ausgabepuffern aufrechtzuerhalten. Immer wenn alle Eingabepuffer voll sind
(»Verlorene Daten«), wird ein LD-Bit 1 in dem zuletzt
adressierten Eingabepuffer zusammen mit einem /VD-BitNull eingegeben, und die Kombination 10 zeigt
einen Datenverlust nach dem Ausgabewort, in dem sie auftritt, an. Wnen keine Daten verlorengegangen
sind und nicht alle Puffer leer sind, werden die Bits LD und ND beide auf Null gesetzt, und bei der Verarbeitung
der resultierenden Kombination o, o, SC1, SC2 löschen die Formatsteuerungen die erste Null.
Falls alle Eingabepuffer leer sind und der Zähler AC weitergeschaltet wird, werden LD, ND, SC1 und SC0
alle auf Eins gestellt und PCX_Ü sind gleich Eins,
dank der Sperrung der Codierregister-Rückstellungen bei AC16 bis AC19, so daß unterscheidende »Keine-Daten«-Bytes
(1111) zu den Ausgabepuffern weitergeleitet werden.
Wenn das 4088. 6-Bit-Zeichen des Blocks auf dem Band registriert wird und AC seinen dann laufenden
Umlauf abgeschlossen hat, schalten die Torschaltungen 220 und 222 um. Die Zähler AC und ARIC
werden auf ARIC1 und Zähler AROC auf AROC0
gestellt, und das Zusammenführungsregister 50 wird auf Null rückgestellt; all das wird durch hier nicht
gezeigte Mittel bewerkstelligt.
Infolgedessen wird eine Folge von »Null«-Zeichen durch AROC zu den Band-Ausgabepuffern geleitet,
bis der Zeichenzählstand 4095 registriert wird. Zwischen den Zeichenzählständen 4094 und 4097 wird
dann der Wortzählstand im Zähler 160 durch die Auswählschaltungen 112 abgetastet und in die Verbindungsschaltungen
113 (F i g. 6) eingegeben. Die Auswählschaltungen 112 bestehen aus sechs Oder-Schaltungen,
die die Wortzählstandbits direkt den Null-Bits überlagern, die zu dieser Zeit aus dem
rückgestellten Zusammenführungsregister kommen, wobei die Bitauswahl des Wortzählstandes über nicht
gezeigte Mittel durch die y4Z?OC-Zeitausgangssignale
gesteuert wird.
Wenn nun der Zähler AC im Aus-Zustand ist, werden die Zähler AROC und TRIC im Umlaufen gehalten,
bis sich Zähler BRIC dem Zustand des Zählers BROC nähert (Fa), und daher hält der Zähler
AROC den Zähler BRIC zwei Schritte hinter dem Zustand des Zählers BROC, so daß die von CRC
4094 bis CZ?C4097 abgetasteten Informationen über
den Wortzählstand während der letzten drei Zeichenzählstände 4095 bis 4098 auf dem Band aufgezeichnet
werden.
Bei CRC 4098 (CRC 4097+) stellt das »Allgemeine-Rückstellung«-Signal
die oben angegebenen Bedingungen für SOR her, und es beginnt die Aufzeichnung
eines neuen Blocks.
Besonders zu beachten ist, daß das soeben beschriebene Zeitsteuerungssystem für viele verschiedene
Quellen- und Speicherfrequenzen wirksam ist, trotz der den verschiedenne Zählern auferlegten Beschränkungen, Zum Beispiel können 729 Bandeinheiten
mit Frequenzen von 20 000 bis 90 000 Zeichen/sec aufzeichnen, und es ist zu erwarten, daß
Datenquellen (Computer) des für die in F i g. 7 gezeigte Anwendung in Betracht gezogenen Typs Programmadresseninformationen
(Eingabedatenwörter) in Abständen von nur 250 nsec (1A ^sec) und in Abständen
von 1 msec erzeugen können je nach den Bedingungen der Programmausnutzung. Trotzdem
läßt das System von F i g. 7 Eingangssignalstöße, die die Umlauf frequenz von Λ C überschreiten, durch
Datenverluststeuerung sowie Eingabebedingungen, die zur Entleerung aller Eingabepuffer führen
(»Keine-Daten«) außer acht. Der Zähler AC schaltet bedingt weiter auf die Ausgangssignale des Phasenteilers
176 hin, und zwar mit einer Höchsfrequenz von 4 Millionen Schritten/sec oder V22 Millionen AC-Umläufen/sec
(oder etwa 182 000 Hertz). AC kann
ίλπ mn
also maximal 182 000 Eingangswörter zu je 24 Bits pro Sekunde durch den Codierer 3 leiten. Die Höchstleistung
wird erreicht, wenn dafür gesorgt wird, daß der Zähler AC mit Höchstgeschwindigkeit arbeitet.
Dies kann nur geschehen, wenn das Band das Äquivalent von 182 000 Eingabewörtern/sec aufzeichnet,
während die Quelle mindestens 182 000 Wörter/sec abgibt. Bei einem mit einer Höchsfrequenz von
90 000 Zeichen/sec arbeitenden Band und einem durchschnittlichen Bitverdichtungsverhältnis von drei
zu eins zwischen Ausgabe und Eingabe, das durchaus wahrscheinlich ist, würde das Band das Äquivalent
von 18-90 000 Eingangsbits/sec oder 18Am · 90 000
= 67 500 Eingangswörter/sec aufzeichnen. Der Zähler AC könnte also mit einem Drittel seiner Frequenzkapazität
im Durchschnitt betrieben werden und dabei mindestens dreimal so viele Informationen
zum Band liefern, wie ohne Verdichtung aufgezeichnet würden, während gleichzeitig Eingabedaten außer
acht gelassen werden, die er infolge von Frequenzbeschränkungen nicht verarbeiten kann.
Es gibt zur Zeit Bandaufzeichnungseinheiten, die 170 000 Acht-Bit-Zeichen/sec oder 8/e · 170 000
(= etwa 226 000) Sechs-Bit-Zeichen/sec auf zeichnen können. Für besondere Anwendungen könnten
solche Bandeinheiten also das Äquivalent von etwa 18Au · 226 000 (= 169 500) 24-Bit-Eingabewörtern/
sec assimilieren und dadurch AC nahe an der Spitzenfrequenz betreiben, wenn die Zuführungsfrequenz der
Quellenwörter ausreichend ist.
Auf jeden Fall kann jedoch das System von F i g. 7 zwischen fast jeder zur Zeit erhältlichen Serienspeichereinheit
und jeder Datenquelle mit einer über der Bitfrequenz des Speichers liegenden maximalen Bitfrequenz
eingeschaltet werden, und es erzeugt eine Echtzeit-Aufzeichnung, deren Informationsgehalt
mindestens doppelt so groß ist wie der in einer ohne Verdichtung erzeugten Aufzeichnung.
Vielleicht noch bedeutsamer ist es, daß das vorstehende Verdichtungsschema, bei dem der Primärcode
durch Sekundärcodierung noch weiter verdichtet wird, das Bitverhältnis zwischen Ausgabe und
äquivalenter Eingabe gegenüber demjenigen, das bei Verwendung nur eines Primärcodes erreicht würde,
deutlich vergrößert.
Die Anwendung dieses Prinzips auf andere gleichwertige Schemata für die asynchrone Verarbeitung
von Daten zwischen Quellen (Computer)-Puffern und Bestirnmungs(Band)-Puffem ist selbstverständlich
möglich. Wichtige Faktoren, die die Leistung und die Wirksamkeit der oben beschriebenen Anordnung beeinflussen,
sind die Frequenz des gemeinsamen Taktschwingers (CC). Diese muß größer sein als die
grundlegende Zeichen-(Sechs-Bit)-Schreibfrequenz des Bandspeichers (z. B. mindestens zehnmal so groß
wie die Zeichenfrequehz) und die durchschnittliche Datenausgabe der Quelle 1, die die Bandschreibgeschwindigkeit
um einen Faktor überschreiten muß, der in Beziehung zu dem von dem vorliegenden Reduziersystem
erwarteten durchschnittlichen Bitreduzierverhältnis steht. . ;
Wie schon erwähnt, werden die in eine kompakte Form gebrachten Informationen vorzugsweise in
Blocks von Sechs-Bit-Parallel-«Zeichen« feststehender Länge auf dem Band aufgezeichnet; eine gut geeignete
Blocklänge umfaßt 4098 solcher »Zeichen«. Hierdurch wird der Wiedergewinnungs- oder Entnahmeprozeß
vereinfacht, durch den nicht ausge,-schiedene Datenwörter rekonstruiert werden, und
außerdem wird sichergestellt, daß nicht mehr als 4098 »Zeichen« von verdichteten Informationen in;
dem Fall verlorengehen, daß Informationen in demi Block zerstört werden.
In dem allerbesten Falle, daß die Eingabedatenwörter
aus lauter Nullen bestehen, wäre es möglich, blockweise das Äquivalent von 196176 Eingabedaten-Bits
oder 8174 Eingabedatenwörtern zu je 24 Bits aufzuzeichnen, und zwar mittels 6 ■ 4098
= 24 588 Ausgabebits gemäß der nachstehenden Codierregel:
im ersten Codierumlauf (AC) Bitzusammenführung
_ neun aus einem »Nulk-Synchronbit bestehende Bits, zwei »Nulk-SC-Bits und sechs »Einse-ZC-Bits.
Dann 8173 Codierumläufe, die jeder ergeben—drei Bits, bestehend aus einen »NulkSynchronbit und zwei
»Eins«-5C-Bits. Dann zehn »Null«- und Wortzählstandzeichen
für insgesamt 9 + 3 · 8173 + 10-6 =24 588 Ausgabebits. Hierbei wird angenommen,
daß keine »Verlorene-Daten«-Bits in den verdichteten Strom eingefügt zu werden brauchen.
Wie F i g. 8 A zeigt, beginnt der Wiedergewinnungs-(Ent-Verdichtungs)-Vorgang
mit einem Unterprogramm300, durch das die Zustände aller Speicherzellen
in einen Ausgangszustand gebracht werden. Dazu gehört das Herausholen eines ersten verdichteten
Blocks aus einer Folge von Blocks auf einem Band und das Eingeben der ersten 36 Bits dieses
Blocks in einen Wortpuffer. Bei 301 sind alle Betriebsregister in einen Ausgangszustand gebracht worden
für die Rekonstruktion eines neuen 24-Bit-Datenwortes. Bei 302 wird ein erstes Bit »herausgeholt«
mittels des in Fig. 8B gezeigten Bithol-Unterprogramms.
Bei 303 wird dieses Bit darauf geprüft, ob es eine Eins oder eine Null (Synchronbit) ist. Wenn
es eine Eins ist, wird ein zweites Bit in 304 »herausgeholt«.
Wenn dieses zweite Bit bei 305 als Eins festgestellt wird, besteht eine potentielle »Keine-Daten«-
Bedingung (1111). Diese Bedingung wird dadurch geprüft, daß die nächsten beiden Bits in 306 »herausgeholt«
und in 307 auf die Kombination 11 hin geprüft werden. Wenn 11 festgestellt wird, kehrt das
Programm zu 301 zurück. Jede andere Kombination (01, 00 oder 10) zeigt einen Fehler in dem ursprüngliehen
Codiervorgang an, und der Wiedergewinnungsprozeß wird bei 308 unterbrochen. In den Wiedergewinnungsprozeß
ist also eine weitere Fehlerprüfung zusätzlich zu der Blockwortzählung eingebaut.
Was nun wieder Schritt 305 betrifft, ist das zweite Bit, wenn es keine Eins ist, das Null-Synchronbit, das
auf ein »Verlorene-Daten«-Bit 1 folgt. Ein Anzeigebit für »Verlorene-Daten« wird dann auf Eins gesetzt,
und das Programm kehrt zu derselben Operation 310 zurück, die auf die Feststellung eines » NuIk-Synchronbits
als erstes Bit einer Folge von 24 Bits folgen würde. Bei 310 werden die beiden nächsten
Bits (d. h. die Sekundärcodebits) »herausgeholt«, und bei 311 wird das erste von ihnen (SC1) darauf geprüft,
ob es eine Eins ist. Wenn dies nicht der Fall ist, geht die Steuerung auf die Operation 312 über,
und es werden drei weitere Bits »herausgeholt«. Bei
313 werden diese drei Bits an Stelle der vorher decodierten
und gespeicherten Primärcodebits PCt_s
eingegeben, und die Steuerung geht auf 314 über. Bei
314 wird das zweite durch die Operation 310 herausgeholte
Bit (SC2) darauf geprüft, ob es eine Eins ist. Wenn es keine Eins ist, .werden diese, drei Bits an
die Stelle der vorher wiedergewonnenen Primärcodebits
FC4 _e gesetzt.
Bei 317 wird die Bytezähl-Veränderliche t (die von eins bis mindestens sieben rangiert) zunächst auf
Eins gesetzt, und bei 318 wird das Primärcodebit PC1 (t = 1) geprüft. Wenn es eine Null ist, werden
bei 319 vier Datenbits »herausgeholt«. Im Schritt 320 treten diese vier Bits an die Stelle des vorher wiedergewonnenen
ersten Datenbytes. Im Schritt 321 wird die Bytezähl-Veränderliche t um Eins erhöht, und im
Schritt 322 wird geprüft, ob sie größer als sechs ist. Wenn das nicht der Fall ist, wird die Steuerung auf
318 zurückgeführt zur weiteren Verarbeitung der entsprechend numerierten Primärcodebits. Wenn t
größer als sechs ist, geht die Steuerung zur Operation 323, in der das wieder zusammengeführte 24-Bit-Datenwort
und die evnetuell vorhandene vorausgehende »Verlorene-Daten«-Anzeige in einem Ausgabepuffer
gespeichert werden. Die Ausgabewortzähl-Veränderliche q wird bei 324 um Eins erhöht, und die
Steuerung wird zu 301 zurückgeführt, nachdem ein nachstehend beschriebener Zwischenzählprüfvorgang
durchgeführt worden ist.
Das »Bithol«-Unterprogramm, das hier im Beispiel mit einem IBM-7090-Processor ausgeführt werden
soll, ist in Fi g. 8 B veranschaulicht. Bei Schritt 400 wird ein Signal in Zusammenhang mit einem der
Arbeitsschritte 302, 304, 306, 310, 312, 315 oder 319 in Fig. 8A empfangen, welches anzeigt, daß η
aufeinanderfolgende Bits des verdichteten Codes herauszuholen sind (wobei η gleich 1, 2, 3 oder 4 ist),
und eine 7090-Bitzähl-Veränderliche / wird um η erhöht.
Die erhöhte Veränderliche (; + „) wird bei 401
darauf geprüft, ob sie größer als 36 ist, da ein 7090-Wort aus 36 Bits besteht. Wenn / größer als 36 ist,
wird eine 7090-Wortzähl-Veränderliche / bei 402 um
Eins erhöht und bei 403 darauf geprüft, ob sie größer als 683 ist, wobei es sich um die Anzahl von 36-Bit-7090-Worteinheiten
in einem Block von 4098 6-Bit-Bandzeichen handelt. Wenn ; größer als 36 und i
nicht größer als 683 sind, wird / um 36 verringert (Schritt 404), und bei 405 wird das nächste 36-Bit-7090-Wort
i herausgeholt und in einer zusammenhängenden Folge in dem 7090-Wortpuffer neben den
nichtverarbeitenden Bits des vorhergehenden Wortes gespeichert.
Wenn / größer als 683 ist, zeigt das an, daß alle q Eingabewörter in einem verdichteten Aufzeichnungsblock
verarbeitet sind. Daher werden im Schritt 406 wiederzusammengeführte q Datenwörter als eine
Blockeinheit zum Bandspeicher übertragen, und im Schritt 407 wird ein neuer Eingabeaufzeichnungsblock
vom Band »geholt«. Im Schritt 408 werden die Zahl-Veränderlichen / und / auf Eins rückgestellt,
und bei 409 wird auf ein Reihenende-Signal auf dem Eingabeband hin geprüft. Wenn keins vorliegt, geht
die Steuerung auf 405 über. Wenn jedoch bei 409 die Antwort »ja« lautet, wird bei 410 ein Signal »Ende
der Arbeit« erzeugt.
Bei Schritt 411, der entweder auf Schritt 401 (i kleiner als oder gleich 36) oder auf Schritt 405 (36
neue Bits mit den übrigen unverarbeiteten Bits verkettet) folgt, werden η aufeinanderfolgende Bits zur
weiteren Verarbeitung entsprechend dem Verfahren von Fig. 8A (Hauptprogramm) übertragen, und die
Steuerung geht wieder auf das Hauptprogramm über.
Zusammenfassend kann man sagen, daß 24-Bit-Datenwörter aus den verdichteten Informationen rekonstruiert
werden durch eine Folge von wahlweisen Bithol-, Bitprüf-, Byteersatz und Zählstandberiehtigungsoperation.
Zu Beginn jeder Wortrekonstruktion werden Bits herausgeholt und auf »Keine-Daten«-
und »Verlorene-Daten«-Bedingungen hin geprüft.
Wenn Daten vorliegen, werden zwei 3-Bit-Primärcodebits wahlweise entsprechend den Werten der
beiden Sekundärcodebits rekonstruiert, und die sechs '4-Bit-Datencodebytes werden wahlweise zu 24-Bit-Datenwörtem
gemäß den sechs entsprechenden Primärcodebits rekonstruiert.
Bei der Rekonstruktion jedes Datenbytes wird ein Bytezählstand t um Eins erhöht, und bei der Rekonstruktion
jedes Datenwortes wird ein Zählstand q für rekonstruierte Datenwörter um Eins erhöht.
Als Teil des Rekonstruktionsprozesses ist es nötig, wiederholt und wahlweise eine veränderliche Zahl η
von aufeinanderfolgenden Bits (n = 1, 2, 3 oder 4) aus dem unrekonstruierten (verdichteten) Block herauszuholen
und die herausgeholten Bits in entsprechende Stellen innerhalb des in Rekonstruktion
begriffenen Wortes einzusetzen. Um dies mit dem 7090-Processor praktisch ausführen zu können, hat
es sich als vorteilhaft erwiesen, jeden unrekonstruierten Block aus 4098 6-Bit-Zeichen als eine Folge von
683 unrekonstruierten 36-Bit-Wörtern zu behandeln und einen Zählstand / für unrekonstruierte Bits und
einen Zählstand i für unrekonstruierte Wörter während der Verarbeitung der unrekonstruierten Bits jeweils
auf den laufenden Stand zu bringen. Wenn der Bitzählstand 7 über 36 steigt, wird er um 36 verringert,
und die nichtverarbeiteten Bits des dann an der Reihe befindlichen Wortes und die 36 Bits des nächsten
Wortes in der Folge von 683 Wörtern werden aneinandergehängt (verkettet). Auf diese Weise bleibt
ein ständiger Vorrat an verdichteten Bits erhalten.
Innerhalb des Hauptprogramms (F i g. 8 A) wird nach Erhöhung des Zählstandes q für rekonstruierte
Wörter um Eins der Zählerstand / für unrekonstruierte Wörter im Schritt 420 darauf geprüft, ob gerade das
683. 36-Bit-7090-Wort verarbeitet wird. Wenn das nicht der Fall ist, geht die Steuerung auf den ersten
Schritt 301 über, während bei einer Antwort »ja« der Zählstand7 für unrekonstruierte Bits im Schritt 421
darauf geprüft wird, ob er größer als 22 ist, was anzeigen würde, daß die letzten drei Zeichen eines
Bandblocks gerade verarbeitet werden. Wenn / nicht größer als 22 ist, geht die Steuerung wieder zu 301
über. Wenn dagegen 7 größer als 22 ist, wird der Zählstand q für rekonstruierte Wörter im Schritt 422
mit einem Teil des 683. unrekonstruierten Wortes, genauer mit den letzten 13 Bits dieses Wortes verglichen.
Diese Bits sind durch die Einrichtung 112 in F i g. 6 so vorgeordnet worden, daß sie die erwartete
Zahl von rekonstruierten 24-Bit-Datenwörtern in dem gerade betrachteten Block darstellen. Bei
einer Nichtübereinstimmung geht die Steuerung über zu der Fehlerstopp-Operation im Schritt 308. Bei
einer Übereinstimmung wird jedoch j auf einen über 36 liegenden Wert gesetzt, und die Steuerung geht auf
301 über, so daß bei Ausführung des nächsten Bithol-Unterprogramms (F i g. 8 B) nacheinander die Schritte
400, 401, 402, 403, 406, 407 und 408 ausgeführt werden, wodurch die richtigen Anfangswerte von i und 7
eingestellt und die nächste Aufzeichnung erlangt werden.
Es muß betont werden, daß das vorstehende verallgemeinerte Programm lediglich als Beispiel angeführt
wird, um die Umkehrbarkeit (d. h. Brauchbarkeit) des durch die in F i g. 1 bis 7 dargestellte Spezialeinrichtung
erzeugten D'atenreduzierungsefiekts zu demonstrieren.
Besonders ist zu beachten, daß die von der Spezialeinrichtung und dem allgemeinen Programm ausgeführten
umgekehrten Prozesse nicht einfach Gegensätze zueinander sind. Die Anordnung ist asynchronen
Zeitsteuerungseinschränkungen unterworfen, die das Programm nicht beeinträchtigen. Das Programm
ist imstande, alle Informationen auf dem Band zu verarbeiten, während die Anordnung gelegentlich ge-
zwungen ist, ein oder mehrere Informationswörter zu verwerfen, um ihre Eingabe- und Ausgabedatenströme
zu koordinieren.
Dem Fachmann dürfte es durchaus möglich sein, die Einzelheiten des oben allgemein beschriebenen
Wiedergewinnungsprogramms praktisch zu verwirklichen. Notwendigerweise können jedoch durch
»Verlorene-Daten«Bits angezeigte verlorengegangene Datenwörter nur nach einem Rateverfahren wiedergewonnen
werden, das auf dem Wissen um ein vorherbestimmtes Verhältnis zwischen den rekonstruierten
Daten und den verlorenen Daten beruht.
Claims (5)
1. Schaltungsanordnung zur Reduzierung von Datenwortlängen von in Bytes dargestellten Daten
durch Reduzierung der redundanten Teile der Datenworte; die von einer Eingangsquelle über
einen Pufferspeicher in einen anderen Speicher eingegeben werden, d a du r ch g ekennz ei chnet,
daß am Ausgang des Eingabepuffers (2) ein Codierer (3) angeschlossen ist, der jeweils die
Bytes eines Eingangswortes mit den entsprechenden Bytes des vorhergehenden Eingangswortes
vergleicht und daraus einen Steuercode bestehend aus mehreren Steuerbits (PC, SC) zur Kennzeichnung
der redundanten Bytes ableitet, daß dieser Steuercode und die Datenbytes auf eine dem
Codierer (3) nachgeschaltete Zusammenführungsschaltung (4) gegeben werden, in der die Eingangsdatenworte
mit dem gebildeten Steuercode zu einem nicht redundanten Datenausgangswort vereinigt werden und danach asynchron unter
Steuerung einer Zeitgeberschaltung (7) und der Taktfrequenz (TC) des Bandspeichers (6) über
einen Ausgabepuffer (5), der der Zusammenführungsschaltung (4) nachgeschaltet ist, auf den
Bandspeicher (6) übertragen werden und daß mit Hilfe eines Mikroprogramms, das in einem Speicher
(8) steht, die Rückumwandlung der nicht redundanten Datenworte in den redundanten
Ausgangscode erfolgt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuerung, die
die Auswahl und Übertragung von Eingangsdaten zwischen Datengeber (1) und Ausgabepuffer (5)
bzw. einen Bandspeicher (6) steuert, durch eine Schaltungsanordnung aus einem Eingabezähler
(151), einem Ausgabezähler (152) zwei weiteren Zusammenführungsschaltungen (154, 155), einem
Bandeingabezähler (156) und einem Pufferentnahmezähler
(158), die durch die Taktfrequenz gespeist werden, erfolgt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingabe- und der
Ausgabezähler (151 und 152) mit den Zusammenführungsschaltungen
(154 und 155) im Verhältnis 2:1 untersetzt sind und der Pufferentnahme-Zähler
(158) bei jedem Durchlauf des Bandeingabezählers (156) einen Schritt weiterschaltet,
wenn kein Aufzeichnungsendsignal vom Bandspeicher (6) erscheint.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz (CC)
des die Zeitsteuereinrichtung (7) steuernden Taktgebers größer ist als die zugrunde liegende Zeichenschreibfrequenz
des am Ausgabepuffer (5) angeschlossenen Bandspeichers (6).
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichenschreibfrequenz
des Bandspeichers (6) um den Faktor kleiner wie die Eingabegeschwindigkeit des Datengebers (1) ist, der etwa dem Verhältnis
zwischen Dateneingangswort und dem reduzierten Datenausgangswort entspricht.
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