DE2145621A1 - Verfahren zum speichern und wiedergeben von informationseinheiten in bzw. aus einem magnetomotorischen speicher - Google Patents

Description

• Verfahren zum Speichern und Wiedergeben von Informationseinheiten in bzw. aus einem magnetomotorischen Speicher.
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Speichern und Wiedergeben von insbesondere dual codierten Informationseinheiten in einen bzw. von einem magnetomotorischen Speicher, insbesondere mit einem band- oder drahtförmigen Speichermedium.
• Es sind bereits eine Vielzahl von Verfahren zum Speichern und Wiederauslesen von insbesondere aus dual codierten Informationseinheiten bestehenden digitalen Daten in einen bzw. aus einem magnetomotorischen Speicher bekannt. Bei einem Verfahren, dem sogenannten Einfach-Impulsschrift-Verfahren wird der Ziffernwert III?? durch einen Impuls bestimmter Polarität und der Ziffernwert l10lß durch einen fehlenden Impuls dargestellt. Bei einem anderen bekannten Verfahren, dem Zweifach-Impulsschrift-Verfahren, wird sowohl der Ziffernwert "1" als auch der Ziffernwert ttO" Jeweils durch einen Impuls abgebildet, wobei die beiden Impulse entgegengesetzte Polarität besitzen. Bei einem weiteren Verfahren wird der Wechsel bzw. der Nichtwechsel der beiden möglichen Sättigungszllstände den Ziffernwerten On und 1 zugeordnet; man bezeichnet daher dieses Verfahren als Wechselschrift-Verfahren. Alle diese Verfahren erfordern spezielle Speichermedien, besondere Laufwerke mit sehr guten Gleichlaufeigenschaften und einen nicht unerheblichen Aufwand in der Elektronik und der Mechanik, da andernfalls eine einwandfreie Speicherung und siZiederauslesung der digitalen Informationen nicht gewährleistet ist. Dies hat zur Folge, daß die bekannten magnetomotorischen Speichereinrichtungen sehr teuer sind und ihr Einsatz nur bei großen Informationserfassungs- und Informationsverarbeitungsanlagen wirtschaftlich sinnvoll ist.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Speichern von Informationseinheiten zu finden, das die Verwendung billiger Speichermedien, Laufwerke und dergleichen und damit den Bau von billigen magnetomotorischen Speichereinrichtungen erlaubt, die insbesondere bei mittleren und kleinen Informationserfassungs- und -verarbeitungsanlagen wirtschaftlich eingesetzt werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beim Aufzeichnen jeder Ziffernwert einer Informationseinheit in eine Schwingung bestimmter Frequenz und Dauer umgewandelt und mit den so erzeugten Frequenzpulsen das Speichermedium magnetisiert wird und beim Wiedergeben des gespeicherten Ziffernwertes Jeder Frequenzpuls in den ihm zugeordneten Ziffernwert durch Messen der Zeit mindestens einer Schwingungsperiode unter Berücksichtigung von durch Schwankungen der Transportgeschwindigkeit des Speichermediums hervorgerufenen Periodenänderungen umgesetzt wira.
• Durch das Aufzeichnen von Frequenzpulsen bestimmter Dauer und deren Umsetzung in die entsprechenden Ziffernwerte durch Messen der Zeit der Schwingungsperiode unter Berücksichtigung von durch Schwankungen der Transportgeschwindigkeit des Speichermediums hervorgerufenen Periodenänderungen kann der Einfluß einer ungleichmäßigen Beschichtung des Speicherrnediums mit einem magnetisierbaren Material und von Transportge schwindigkeitssohsankungen auf die Fehlerquote gegenüber den bekannten Verfehren weitestgehend ausgeschaltet werden.
• Bei den bekannten Verfahren kann es nämlich geschehen, daß der beispielsweise einem Ziffernwert 3 zugeordnete magnetische Fluß an Stellen geringer Beschichtung auf dem Speichermedium (drop-out-Stelle) eine so schwache Magnetisierung des Speichermediums hervorruft, daß bei der Wiedergabe keine einwandfreie Entschltisselung möglich ist. Die Ausschaltung solcher die Fehlerquote erhöhender Einflüsse durch die erfindungdgemäßen Maßnahmen hat zur Folge, daß billige magnetomotorische Speichereinrichtungen, wie handelsübliche Tonbandgeräte, Diktiergeräte und dergleichen, sowie die dazugehörigen Speichermedien gehobener Qualität, wie Magnetbänder für Musik- oder Sprachaufzeichnung, verwendet werden können. Darüber hinaus kann auf zusätzliche Maßnahmen für eine Ziffernwertsicherung verzichtet werden, da das dauernde Vorhandensein eines Signals bereits eine Sicherung darstellt.
• Schließlich besteht ein erheblicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber den bekannten darin, daß die Speicherung nahezu beliebig codierter Informationen ohne Schwierigkeiten möglich ist. Insbesondere ist es möglich, auch drei- und mehrwertige Zählverfahren zu verwenden.
• Die Umsetzung der einzelnen Ziffernwerte in Frequenzimpulse kann auf verschiedene Weise erfolgen. So besteht die Möglichkeit,binäre Ziffernwerte mittels eines einzigen Oszillators, dessen Schwingkreisinduktivität oder -kapazltat in Abhängigkeit von den beiden binären Zuständen ~0'? und "1" zwischen zwei Werten umgeschaltet wird, umzusetzen. Insbesondere bei höheren Ziffernwerten kann die Umsetzung auch mit einer der Zahl der unterschiedlichen Ziffernwerte entsprechenden Anzahl von Oszillatoren durchgeführt werden, die Jeweils mit den ihnen zugeordneten Ziffernwerten getastet werden. Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Umsetzung mit einem einzigen Oszillator und einem diesem nachgeschalteten Frequenzteiler vorzunehmen. Dies hat den Vorteil, daß die einzelnen Frequenzen immer im gleichen Verhältnis zueinander stehen. In einer bevorzugten Ausführungsforin wird als Frequenzteiler ein von einem Rechteckorzillator gespeister Zähler, der während einer bestimmten, für alle Ziffernwerte gleichen Zeitdauer fortwährend bis zu einem durch den umzusetzenden Ziffernwert vorgegebenen Zählerinhalt hochzählt und sich dann löscht, und ein von den in einem UND-Gatter zusammengefaßten Zählerausgängen angesteuertes bistabiles Kippglied vorgesehen, das eine der Zahl der Zählvorgänge pro Zeiteinheit entsprechende Impulfrequenz abgibt. Ein solcher Frequenzteiler besitzt eine hohe Betriebssicherheit bei konstruktiv einfachem und billigem Äufbau. Die Umsetzung der einzelnen Ziffernwerte in die ihnen zugeordneten Frequenzpulse erfolgt am zweckmäßigsten gruppenweise.
• Zur Gewährleistung einer einwandfreien Informationszerlegung bei der Wiedergabe kann beim Aufzeichnen in bekannter Weise zwischen die einzelnen Ziffernwerte oder Ziffernwertgruppen ein Trennpuls, insbesondere mit der Frequenz Null, gesetzt werden. Da sich derartige zusätzliche Trennpulse jedoch nachteilig auf die Aufzeichnungs- und Wiedergabegeschwindigkeit auswirken können und die für die eigentliche Information nutzbare Speicherkapazität verkleinern,wird am zweckmäßgsten für den ersten und/oder letzten Ziffernwert einer Anzahl zusammengehöriger Ziffernwerte eine gegenüber einem gleichen, an anderer Stelle auftretenden Ziffernwert unterschiedliche Frequenz gewählt. Beginnt alo beispielsweise eine Ziffernwertgruppe mit einem Ziffernwert "on, dem normalerweise die Frequenz f1 zugeordnet ist, so wird für diesen Anfangsziffernwert 11011 eine von der Frequenz f1 abweichende Frequenz f gewählt und gegebenenfalls für den Endziffernwert ttOtl eine weitere Frequenz f1'? Entsprechend kann ein Ziffernwert nl in einer Frequenz ~2, einer Frequenz f2, oder einer Frequenz f211 dargestellt werden, Je nachdem, ob er an einer inneren Stelle einer Gruppe, am Gruppenanfang oder am Gruppenende steht.
• Es hat sich gezeigt, daß den einzelnen Ziffernwerten am zweckmäßigsten Frequenzen zugeordnet werden, die im Bereich ton 1 bis 50 kHz liegen. Die Dauer der verschiedenen Frequenzpulse wird im allgemeinen gleich groß gewählt. Mit einer Frequenzpulsdauer von 7 msec bei einer Speichermediumgeschwindigkeit von 4,75 cm/sec sind gute Ergebnisse erzielt worden.
• Zur Umsetzung der einzelnen Frequenzpulse in die ihnen zugeordneten Ziffernwerte genügt es im allgemeinen, wenn die Zeit der Schwingungsperiode der Jeweiligen Frequenz einmal gemessen wird. Zur Erhöhung der Aussagesicherheit empfiehlt es sich Jedoch, bei der Wiedergabe der Ziffernwerte die Zeit der Schwingungsperiode innerhalb der Zeitdauer jedes Frequenzpulses mehrmals zu verschiedenen Zeitpunkten zu messen. Damit sind beispielsweise auf einem drop-out beruhende Fehlmessungen bei Verwendung von handelsüblichen Magnetbändern oder -drähten gehobener Qualität ausgeschlossen bzw. können Fehlauswertungen erkannt und eliminiert werden.
• Die Umsetzung der Frequenzpulse in die ihnen zugeordneten Ziffernwerte erfolgt nach einem weiteren Gedanken der Erfindung dadurch, daß Jeder Frequenzpuls in eine Impulsfolge vorzugsweise gleicher Frequenz umwandelt wird, die einzelnen Impulse nacheinander in ein Schieberegister eingegeben und mit einer gegenüber der Impulsfolgefrequenz höheren Frequenz verschoben werden und der Abstand jeweils zweier aufeinander folgender Impulse im Schieberegister als Kriterium für die Frequenz des Frequenzpulses herangezogen wird. Zur einwandfreien Umsetzung der Frequenzpulse in die entsprechenden Ziffernwerte muß gewährleistet sein, daß spätestens am Ende eines Frequenzpulses das Schieberegister vollständig leer ist. Dies kann mit Vorteil dadurch erreicht werden, daß mit dem Einlesen eines ungeradzahligen Impulses der Impulsfolge in das Schieberegister die Verschiebung dieses Impulses beginnt und mit dem Einlesen eines geradzahligen Impulses die Verschiebung des ungeradzahligen beendet und das Schieberegister gelöscht wird. Die Impulse der aus den Frequenz-pulsen gewonnenen Impulsfolgen erfüllen also eine Doppelfunktion: einmal werden sie zur Feststellung der jeweils vorliegenden Frequenzen herangezogen und zum anderen für die Triggerung des Schieberegisters benutzt. Zur Erzeugung der Schiebeimpulse kann ein für diesen Zweck vorgesehener Oszillator oder auch, was wesentlich billiger ist, der Oszillator der Ziffernwert-Frequenz-Umsetzerstufe verwendet werden. Sind zwischen den einzelnen Frequenzpulsen Trennpulse vorhanden, wird die Löschung des Schieberegisters statt d#essen am zweckmäßigsten während des Trennpulses vorgenommen.
• Wie bereits erwähnt, kann es geschehen, daß aufgrund von Schwankungen der Transportgeschwindigkeit des Speichermediums die Frequenzpulse gleicher#Ziffernwerte nicht die gleiche, sondern unterschiedliche Frequenz besitzen, was dazu führt, daß bei der Wiedergabe Fehler auftreten.
• Um dies zu vermeiden, empfiehlt es sich, Jeweils mehrere Stufen des Schieberegisters einer Frequenz zuzuordnen. Ds Kriterium für die Frequenz eines Frequenzpulses ist somit nicht mehr ein bestimmter Abstand zweier aufeinanderfolgender Impulse, sondern ein Abstandsbereich.
• Insbesondere bei vollautomatisch arbeitenden magnetomotorischen Speichern, bei denen das Speichermedium ohne manuelle Arbeitgänge zum Aufzeichnen oder Wiedergeben eingelegt, entfernt oder umgespult wird, ist es erforderlich, daß der Anfang und/oder das Ende des Speichermediums, einer Informationseinheit oder einer Gruppe von Informationseinheiten schnell und zuverlässig festgestellt werden kann. Dies kann bei dem vorliegenden Verfahren nach einem weiteren Gedanken der Erfindung dadurch geschehen, daß am Anfang und/oder am Ende des Speichermediums, einer Informationseinheit oder einer Gruppe von Informationseinheiten Jeweils einige Perioden einer gegenüber den Frequenzen der Frequenzpulse niederen Frequenz, beispielsweise in Bereich von 30 bis 200 Hz, aufgezeichnet werden. Wini ein derart gekennzeichnetes Speichermedium beim Umspulen oder einem anderen Arbeitsgang mit einem Abstand von einigen hunderstel Millimetern und einer gegenüber der Lesegeschwindigkeit wesentlich höheren Geschwindigkeit am Lesekopf vorbeigeführt, dann sind alle Ziffernwertfrequenzen nicht mehr erkennbar und es besteht die Möglichkeit, den aufgezeichneten, relativ niederfrequenten Frequenzpuls genau auswerten zu können.
• Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel enthält, näher erläutert. Im einzelnen zeigen Fig.1 ein Schaltbild eines Ziffernwert-Frequenzpuls-Umsetzers, Fig.2 ein Schaltbild eines Frequenzpuls-Ziffernwert-Umsetzers und Fig.3 ein Schaltbild einer die durch den Umsetzer gemäß Fig.2 gewonnenen Ziffernwerte den Eingängen einer Ausgabeeinheit zuführenden Zuordnungsstufe.
• Der in Fig.1 dargestellte Ziffernwert-Frequenzpuls-Umsetzer ist zum gruppenweisen Umsetzen der Ziffernwerte vorgesehen, wobei jede Gruppe vier Ziffernwerte umfaßt. Der Umsetzer enthält ein Eingangsschieberegister 1, dem die umzusetzenden Ziffernwerte Je nach Wunsch seriell über die Leitung 2 oder parallel über die Leitungen 3 zugeführt werden, ein Steuerschieberegister 4, einen Frequenzteiler 5 und eine Ausgangsstufe 6.
• Das Steuerschieberegister 4, das zum sukzessiven Durchschalten der Ausgänge des Eingangsschieberegisters 1 auf den Frequenzteiler 5 dient, besitzt vier Stufen, von denen Jede ein Stufe des Eingangsschieberegisters 1 zugeordnet ist. Der Ausgang jeder Stufe ist Jeweils mit einem Eingang zweier UND-Gatter 7 und 8 verbunden, deren anderer Eingang am Normalausgang bzw. Komplementärausgang einer Stufe des Eingangsschieberegisters 1 liegt. Die Ausgänge der beiden UND-Gatter 7 und 8 der ersten Stufe des Schieberegisters 1 sind Jeweils an ein UND-Gatter 9 bzw. 10 des Frequenzteilers 5 angeschlossen, während die anderen, mit den Normalausgängen der übrigen Registerstufen verbundenen UND-Gatter 7 mit ihren Ausgängen gemeinsam an dem UND-Gatter 11 und die mit den Komplementärausgängen der restlichen Registerstufen verbundenen UND-Gatter 8 mit ihren Ausgängen gemeinsam an dem UND-Gatter 12 des Frequenzteilers 5 liegen. Diese Verschaltung ist für eine Umsetzung vorgesehen, bei der die am Anfang einer Ziffernwertgrtippe stehenden Ziffernwerte in eine andere Frequenz umgesetzt werden als die an anderer Stelle stehenden Ziffernwerte.
• Eine Ziffernwertgruppe der Form 0101 wird daher in eine Frequenzpulsgruppe der Form f1 f4 f3 8 und eine Ziffernwertgruppe 1 1 0 0 in eine Frequenzgruppe f2 f4 f3 f3 umgesetzt, wenn den am Anfang einer Ziffernwertgruppe stehenden Ziffernwerte #,O# und"1" die Frequenzen s und f2 und den an anderer als am Anfang stehenden Ziffernwerten "O" und "1" die Frequenzen f3 und f4 zugeordnet werden.
• Die Schiebeimpulse für das Steuerschieberegister 4 werden mittels eines Oszillators 13 erzeugt. Zu Beginn einer Umsetzung wird der Oszillator13 gestartet und gleichzeitig in die erste Stufe des Schieberegisters 4 über die Leitung 14 ein "1n-Signal eingelesen. Dies hat zur Folge, daß an Jeweils einem Eingang der beiden der ersten Stufe des Schieberegisters 1 zugeordneten UND-Gatter 7 und 8 ein "1"Signal anliegt und Je nach Inhalt der ersten Stufe des Schieberegisters 1 von einem der beiden UND-Gatter 7 und 8 ein "1n-Signal an den Frequenzteiler 5 abgegeben wird. Beim Durchschieben des in das Schieberegister 4 eingelesenen "1"-Signales werden dementsprechend bestimmte Ausgänge der Stufen des Schieberegisters 1 nacheinander auf den Frequenzteiler 5 geschaltet.
• Der Frequenzteiler 5 enthält einen Zähler 15 beliebiger Codierung, der mit von einem Rechteckoszillator 16 erzeugten Zähliinpulsen gespeist wird, und vier UND-Gatter 9, 10, 11 und 12, deren Ausgänge in einem mit dem Löscheingang des Zählers 15 verbundenen ODER-Gatter 17 zusammengefaßt sind.
• Jedes der vier UND-Gatter 9, 10, 11 und 12 ist mit den vier Komplementärausgängen direkt oder über ein Negationsglied 18 verbunden. In vorliegendem Fall ist das UND-Gatter g unmittelbar mit dem Komplementärausgang der Stufe III und Jeweils über ein Negationsglied mit den Komplementärausgängen der anderen Stufen I, II und IV, das UND-Gatter 10 unmittelbar mit dem Komplementärausgang der Stufe II und jeweils über ein Negationsglied 18 mit den Komplementärausgängen der Stufen I, III und IV, das UND-Gatter 11 unmittelbar mit den Komplementärausgängen der Stufen II und III und jeweils über ein Negationsglied 18 mit den Komplementärausgängen der Stufen I und IMuFdasUND-Gatter 12 unmittelbar mit dem Komplementärausgang der Stufe I und Jeweils über ein Negationsglied mit den Komplementärausgängen der Stufen II, III und IV verbunden. Ferner liegen die Komplementärausgänge des Zählers 15 Jeweils über ein Negationsglied 18 an einem UND-Gatter 19, das über die Leitung 20 an den Clock-Eingang eines Flipflops 21 angeschlossen ist. Der Ausgang des Flipflops 21, dessen Vorbereitungseingänge J und K frej sind, liegt über die Ausgangsstufe 6, einem Verstärker, am Schreibkopf 22 des magnetomorischen Speichers.
• Zur Erläuterung der Wirkungsweise des Frequenzteilers 5 sei davon ausgegangen, daß sich in der Stufe I des Schieberegisters 1 der Ziffernwert "1" befinde, der in seine entsprechende Frequenz umzusetzen sei, und das Schieberegister 4 in der Stufe I stehe. Dann gibt das der Eingangsschieberegisterstufe I zugeordnete UND-Gatter 8 ein n#"-Signal an das UND-Gatter 10. Der Zähler 15, der BCD-codiert sei, zählt hoch und gibt nach zwei eingespeisten Impulsen an seinen Ausgängen eine Signalfolge der Form 0010 ab. Aufgrund der vorliegenden Verschaltung erscheint daher an den Eingängen des UND-Gatters 10 eine Signalfolge der Form 1 1 1 1, die bewirkt, daß im Ausgang des UND-Gatters 10 und auch im Ausgang des ODER-Gatters 17 ein n?"-Signal erscheint. Infolgedessen wird der Zähler 15 gelöscht und beginnt mit einem neuen Zählvorgang, der wiederum bei Erreichen der Signalfolge 0010 abgebrochen und gelöscht wird. Dies wiederholt sich so lange, bis das in der Stufe I des Steuerschieberegisters 14 vorhandene n?"-Signal in die nächste Stufe II geschoben wird, da dann. auf der Leitung 23 ein "Signal erscheint.
• Nach Jedem Löschvorgang und vor Beginn eines neuen Zählvorgangs gibt der Zähler kurzzeitig eine Signalfolge O 0 0 0 ab, so daß an den Eingängen des UND-Gatters 19, die über die Negationsglieder 18 mit den Zählausgängen verbunden sind, eine Signalfolge 1 1 1 1 und an seinem Ausgang kurzzeitig ein ft1fl#5ignal erscheint, das über die Leitung 20 dem Clock-Eingang des Flipflops 21 zugeführt wird. Da die Vorbereitungseingänge des Flipflop 21 freiliegen, kippt dieses bei Jedem eintreffenden Impuls von einem Zustand in den anderen und erzeugt somit eine Impulsfolge bestimmter Frequenz, die von der Frequenz des Rechteckoszillators 16 und dem von dem Zähler 15 bis zur Löschung erreichbaren Zählerinhalt, der durch entsprechende Verschaltung der Zählerausgänge mit den Eingängen der UND-Gatter 9, 10, 11 und 12 frei wählbar ist, abhängt.
• Völlig analog werden auch die anderen in das Eingangsschieberegister 1 eingegebenen Ziffernwerte in die ihnen zugeordneten Frequenzen umgesetzt. Nach dem Umsetzen des in der letzten Stufe des Eingangsschieberegisters 1 befindlichen Ziffernwertes wird das über die Leitung 14(Ln das Schieberegister 4 eingeschobene Rln-Signal aus dem Schieberegister 4 in das Monoflop 24 geschoben, das ein Signal "Umsetzung beendet" abgibt. Dieses Signal kann zum Löschen des Eingangsschieberegisters 1, zum Stoppen des Oszillators 13 und gegebenenfalls des Oszillators 16, zum Löschen des Zählers 15 etc. benutzt werden.
• Der in Fig.2 dargestellte Frequenzpuls-Ziffernwert-Umsetzer besteht im wesentlichen aus einer Impulsformerstufe 25, einem Schieberegister 26 und einer diesem nachgeschalteten Decodierstufe 27.
• Die vom Lesekopf 28 erfaßten Frequenzpulse werden über einen Verstärker 29 der Impulsformerstufe 25 zugeführt, die einen Schmitt-Trigger 30 und ein Monoflop 31 enthalt, Die im Ausgang des Monoflops 31 erscheinende Impulsfolge besitzt die gleiche Frequenz wie die des Frequenzpulses und wird über die Leitung 32 dem Schieberegister 26 zugcfUhrt.
• Das Schieberegister 26 umfaßt vierzehn Stufen, deren Normalausgange mit den Buchstaben A bis 0 und deren Komplementerausgange mit den Buchstaben A bis 5 bezeichnet sind. Die Stufe I ist die Eingangsstufe des Schieberegisters, die Stufe II die Eingangsfolgestufe, während die restlichen Registerstufen den einzelnen Frequenzen f1, f2, f3 und f zugeordnet sind. Die Zuordnung der Ziffernwerte, Frequenzen und Stufen geht aus der folgenden Tabelle hervor:

  Ziffernwert Frequenz Re isterstufen

  tO" am Anfang einer fl VI, VII, VIII

  Gruppe

  "1" am Anfang einer ~ f2 IX, X, XI

  Gruppe

  non in der Gruppe f3 III, IV, V

  ~1" in der Gruppe f4 XII, XIII, XIV

  Hierbei ist f>f f3 > f1 > f2 > f4.
• Die Ausgänge des Schieberegisters 26 sind an eine Decodierstufe 27 angeschlossen und zwar derart, daß je nach der frequenzabhängigen Lage zweier aufeinanderfolgender, über die Leitung 32 eingelesener Impulse im Schieberegister am Ausgang eines der vier UND-Gatter 33, 34, 35 und 36 ein Ifl-Signal erscheint.
• Im Anfangszustand befinden sich alle Stufen des Schieberegisters 26 in einem gelöschten Zustand, so daß an den Ausgängen der UND-Gatter 33 bis 36 jeweils ein O"-Sinal vorhanden ist. Wandert nun ein im Speichermedium gespeichertes Frequenzsignal am Lesekopf 28 vorbei, so gibt das Monoflop 31 eine dieser Frequenz entsprechende Rechteckimpulsfolge iiber die Leitung 32 an das Schieberegister 26 ab. Der erste eingelesene Impuls wird entsprechend der Frequenz des Signals auf der Leitung 37, die an die Verschiebeimpulseingänge des Registers 26 angeschlossen ist, nach rechts zu den folgenden Registerstufen verschoben. Zur Erzeugung der Schiebeimpulssignale kann der Rechteckimpulsoszillator 16 des Ziffernwert-Frequenzpuls-Umsetzers oder auch ein anderer Oszillator verwendet werden. Da sämtliche vier UND-Gatter 33 bis 36 Jeweils mit einem Eingang am UND-Gatter 38 liegen, dessen Eingänge mit dem Ausgang A der Stufe I und dem Ausgang B der Stufe II verbunden sind und dessen Ausgang infolgedessen beim Einlesen eines Impulses ein "O"-Signal abgibt, erscheint während der Verschiebung des Impulses im Register 26 kein "1"Signal an einem der Ausgänge der vier UND-Gatter.
• Es sei nun angenommen, daß der erste Impuls in der Stufe X des Schieberegisters 26 angekommen ist, wenn der zweite Impuls in die Stufe I des Registers eingelesen wird. Dann gibt der Ausgang K der Stufe X ein "1n"Signal an das ODER-Gatter 41 ab und dieses ein entsprechendes Signal an das UND-Gatter 3#.
• Da die einzelnen vor der Stufe X liegenden Stufen nach Durchlaufen des ersten Impulses gekippt sind, wird soinit auch den mit den Komplementärausgängen E, H, G, F, E, n und C verbundenen Eingängen des UND-Gatters 35 ein fl1',#Sig#.a1zur Verfügung gestellt. Der in die Eingangs stufe eingelesene zweite Impuls hat schließlich zur Folge, daß auch das UND-Gatter 38 ein "1"-Signal abgibt, so daß am Ausgang des UND-Gatters 35 ein "l"-Signal erscheint und angezeigt wird, daß es sich bei dem gespeicherten Frequenzimpuls um ein am Anfang einer Ziffernwertgruppe stehendes Signal handelt.
• Aufgrund von Schwankungen der Transportgeschwindigkeit des Speichermediums kann es geschehen, daß beispielsweise statt einer Frequenz f1 eine Frequenz f1 i A f, also eine höhere oder geringere Frequenz als f1 gespeichert und wiedergegeben wird. Um trotz derartiger Frequenzschwankungen eine einwandfreie Umsetzung zu erhalten, werden Jeder Frequenz drei Schieberegisterstufen zugeordnet,die in einem ODER-Gatter 39, 40, 41 bzw. 42 zusammengefaßt und über dieses an dem Jeweiligen UND-Gatter 33, 34 , 35 bzw. 36 angeschlossen sind. Dies bedeutet bei dem oben geschilderten Beispiel, daß beim Einlesen des zweiten Impulses der erste Impuls statt in der Stufe X, in die er bei Vorliegen der Frequenz f2 gelangt, auch in der Stufe IX oder der Stufe XI, in die er bei einer etwas höheren bzw. niedereren Frequenz zu liegen kommt, seine Verschiebung beenden kann, ohne daß sich am Ergebnis der Auswertung etwas ändern würde.
• Ist mit größeren Frequenzschwankungen zu rechnen, so können Jeder Frequenz weitere Schieberegisterstufen zugeordnet werden. Anstatt jeder Frequenz mehrere Schieberegisterstufen zuzuordnen, können Frequenzschwankungen auch durch Verkleinerung der Schiebefrequenz oder durch die Kombination beider Maßnahmen aufgefangen werden. Durch eine Änderung der Schiebetrlequenz können aber nicht nur Frequenzänderungen, die auf Schwankungen der Transportgeschwindigkeit des Speichermediums beruhen, eliminiert werden, sondern auch solche Frequenzänderungen, die von bestimmten unterschiedlichen Transportgeschwindigkeiten herrühren, die bei den meisten Tonbandgeräten bei 2,4, 4,75, 9,5 und 19 cm/sec. liegen.
• Mit anderen Worten, es besteht die Möglichkeit, die Daten mit einer besteirninten Geschwindigkeit aufzeichnen und durch Ändern der Schiebefrequenz mit einer anderen Geschwindigkeit wiedergeben zu können. Damit kann eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Ein.richtung weitestgehend den Nachfolgeeinrichtungen angepaßt werden.
• Bei einer Speicherung der Frequenzpulse ohne Zwischenfügen von Trennpulsen kann die Löschung des Schieberegisters 26 mittels eines Monoflops 43 durchgeführt werden, das über ein ODER-Gatter 44 mit den Ausgängen der vier UND-Gatter 33 bis 36 in Verbindung steht. Wird dagegen eine Speicherung der Frequenzpulse unter Zwischenfügen von Trennpulsen vorgenommen, so kann, wenn die Trennpulsfrequenz Null ist, d.h. zwischen den Frequenzpulsen ein unmagnetisierter Zwischenraum auf dem Speichermedium vorhanden ist, in der dadurch bedingten impulsfreien Zeit das Schieberegister 26 leer geschoben werden.
• Die durch den Umsetzer gemäß Fig.2 aus den Frequenzpulsen gewonnenen Ziffernwerte müssen nun noch den Eingängen einer Ausgabeeinheit folgerichtig zugeordnet werden. Dies kann durch eine Zuordnungsstufe, wie sie in der Fig.3 dargestellt ist, erfolgen.
• Die Zuordnungsstufe umfaßt im wesentlichen eine der Anzahl der Ziffernwerte pro Gruppe entsprechende Zahl von Flipflops, in vorliegendem Fall also vier Flipflops 45, 46, 47 und 48 und ein Schieberegister 49, das hauptsächlich der folgerichtigen Ansteuenrng des Flipflops dient.
• Das Flipflop 45 liegt mit seinem Setzeingang unmittelbar am Ausgang des UND-Gatters 35 der Decodl.erstufe 27 des Frequenzpuls-Ziffernwert-Umsetzers und mit seinem Löscheingang unmittelbar am Ausgang des UND-Gatters 34. Das Flipflop 49 ist somit den am Anfang einer Ziffernwertgruppe stehenden Ziffernwerten "O" und 1 zugeordnet. Die anderen drei Flipflops 46, 47 und 48 sind mit ihren Setzeingängen jeweils silber ein UND-Gatter 50, 51 bzw. 52 an den Ausgang des UND-Gatters 36 und mit ihren Löscheingcongen jaweilsilber ein UND-Gatter 53, 54 bzw. 55 an den Ausgang des UND-Gatters 33 angeschlossen.
• Diese Flipflops sind somit den innerhalb der Ziffernwertgruppe stehenden Ziffernwerten tOtl und "1 n zugeordnet. Die anderen Eingänge jeweils zweier an ein Flipflop angeschlossener UND-Gater sind jeweils mit einem Komplementärausgang der zweiten, dritten bzw. vierten Stufe des Schieberegisters 49 verbunden. Von den Komplementärausgängen der vier Flipflops 45 bis 48 gehen die zur Ausgabeinheit, beispielsweise einem Stanzer, führenden Ausgangsleitungen 56, 57, 58 und 59 ab.
• Der Setzeingang der ersten Stufe des Schieberegisters 49 steht über ein ODER-Gatter 60 mit den Ausgängen der beiden UND-Gatter 34 und 35 der Decodierstufe 27 des Frequenzpuls-Ziffernwert-Umsetzers in Verbindung. Die Triggerung des Schieberegisters 49 erfolgt durch ein Monoflop 61, das von einem Oszillator 62 oder, falls bei der Speicherung Trennpulse benutzt werden, vom Schieberegister 26 angesteuert werden kann. Bei der letztgenannten Ansteuerungsart werden die Kolaplementärausgänge der vierzehn Schieberegisterstufen in einem UND-Gatter zusammengefaßt, das dann ein "1"-Signal an das Monoflop 61 abgibt, wenn das Schieberegister 26 leer ist, was, wie erläutert, dann der Fall ist, wenn ein Frequenzpl7ls in den entsprechenden Ziffernwert umgesetzt ist.
• Bei der Umsetzung einer Frequenzgruppe in eine Ziffernwertgruppe gibt das UND-Gatter 34 oder das UND-Gatter 35 ein "1"-Signal ab. Mit diese Signal wird sowohl die erste Stufe des Schieberegisters 49 als auch das Flipflop 45 gesetzt.
• Erscheint am Ausgang des UND-Gatters 34 ein "1"-Signal, so handelt es sich bei dem umgesetzten Frequenzpuls um einen am Gruppenanfang stehenden Ziffernwert "0", und das fl1?1#Signal wird infolgedessen dem Löscheingang des Flipflops 45 zugeffigt, was zur Folge hat, daß auf der Ausgangsleitung 56 ein "O"-Signal erscheint. Gibt dagegen das UND-Gatter 35 ein "1"-Si.gnal ab, so handelt es sich bei dem umgesetzten Frequenzpuls um einen am Gruppenanfang stehenden Ziffernwert "1 n, und das Flipflop 45 wird gesetzt und führt der Leitung 56 ein "1"-Signal zu. In beiden Fällen wird die erste Stufe des Schieberegisters 49 gesetzt. Das Setzsignal für die erste Stufe des Schieberegisters kann gleichzeitig als Löschsignal den Folgestufen des Registers über die Leitung 63 und gegebenenfalls dem Oszillator 62 über-die Leitung 64 als Startsignal zugeführt werden.
• Der Oszillator 62, dessen Frequenz der Dauer der Frequenzpulse angepaßt ist, bewirkt, nachdem der erste Freqenzpuls einer Frequenzpulsgruppe umgesetzt ist, eine Verschiebung des in die erste Stufe des Schieberegisters 49 vorhandenen ~1"-Signals in die zweite Stufe, was zur Folge hat, daß der Komplementärausgang dieser Stufe ein '1"-Signal an die beiden UND-Gatter 50 und 53 abgibt. Das vom UND-Gatter 33 oder 36 kommende 'w1"-Signal setzt oder löscht das Flipflop 46 und dementsprechend erscheint auf der Leitung der Ziffernwert des zweiten umgesetzten Frequenzpulses der Frequenzpulsgruppe. Nach einer weiteren Verschiebung des "1"-Signals im Schieberegister wird das Flipflop 47 und nach einer weiteren Verschiebung das Flipflop 48 entsprechend gesetzt oder gelöscht. Vom Normalnusgang der letzten Stufe des Schiebregisters 49 wird ein Monoflop 65 angesteuert, das beim Kippen der letzten Registerstufe ein Signal "Umsetzung beendet" abgibt. Mit diesem Signal wird der Oszillator 62 gestoppt und gegebenenfalls die Ausgabeeinheit zur Übernahme des in den Flipflops 45 bis 48 gespeicherten Ergebnisses aufgefordert.
• Zu den in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendeten Begriffen Informationseinheit, "Ziffernarert" und ~ Ziffernwe*gruppe" wird folgendes bemerkt: In digitalen informationserfasenden und -verarbeitenden Systemen wird die Informationseinheit als n-stellige Zahl (n = 1, 2, 3, , m) dargestellt. Den Ziffern, die die Stellen dieser Zahlen belegen, werden Je nach Wertigkeit des verwendeten Zählsyqtems bestimmte Ziffernwerte zugeordnet. Eine Ziffernwertgruppe ist infolgedessen eine Zahl. Der niedrigste Ziffernwert ist immer Null, der höchste Ziffernwert hängt von der Wertigkeit des Zählsystems ab. In den heute gebräuchlichen digitalen Datenerfassungs-und -verarbeitungsanlagen wird das duale (2-wertige) Zählsystem mit den beiden Ziffernwerten 0 und 1 verwendet.

Claims (12)

Patentansprilche.

1./ Verfahren zum Speichern und Wiedergeben von insbesondere dual codierten Informationseinheiten in einem bzw. von einem magnetomotorischen Speicher, insbesondere mit einem band- oder drahtförmigen Speichermedium, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufzeichnen jeder Ziffernwert einer Informationseinheit in eine Schwingung bestimmter Frequenz und Dauer umgewandelt und mit den so erzeugten Frequenzpulsen das Speichermedium magnetisiert wird und beim Wiedergeben des gespeicherten Ziffernwertes jeder Frequenzpuls in den ihm zugeordneten Ziffernwert durch Messen der Zeit mindestens einer Schwingungsperiode unter Berücksichtigung von durch Schwankungen der Transportgeschwindigkeit des Speichermediums hervorgerufenen Periodenänderungen umgesetzt wird.

2./ Verfahren nach Anspruch 1, daduZEXLenkennæeS-chnet' daß den einzelnen Ziffernwerten Frequenzen im Bereich von 1 bis 50 kflz zugeordnet werden.

3./ Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch-gekenn7eichnet, daß vier den ersten und/oder letzten Ziffernwert einer Anzahl zusammengehöriger Ziffernwerte eine gegenüber einem gleichen, an anderer Stelle auftretenden Ziffernwert unterschiedliche Frequenz gewählt wird.

4./ Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziffernwerte gruppenweise in die ihnen zugeordneten Frequenzen umgesetzt werden.

5./ Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den einzelnen Ziffernwerten zugeordneten Frequenzen mit einem von einem Oszillator (16) gespeisten Frequenzteiler (5) erzeugt werden.

6./ Verfahren nach Anspruch 5, dadurch #ekennzeichnet, daß als Frequenzteiler (5) ein von einem Rechteckoszillator (16) gespeister Zähler (15), der während einer bestimmten; für alle Ziffernwerte gleichen Zeitdauer fortwährend bis zu einem durch den umzusetzende#Ziffernwert vorgegebenen Zählerinhalt hochzählt und sich danach löscht, und ein von den in einem UND-Gatter (19) zusammengefaßten Zählerausgängen angesteuertes bistabiles Kippglied (21) vorgesehen wird, das eine der Zahl der Zahlvorgänge pro Zeiteinheit entsprechende Impulsfrequenz abgibt.

7./ Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzez hnet, daß bei der Wiedergabe der Ziffernwerte die Zeit der Schwingun#speriode innerhalb der Zeit dauer jedes Frequenzpulses zu verschiedenen Zeitpunkten mehrmals gemessen wird.

8./ Verfahron nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder Frequenzpuls in eine Impulsfolge vorzugsweise gleicher Frequenz umgewandelt wird, die einzelnen Impulse nacheinander in ein Schieberegister (26) eingegeben und mit einer gegenüber der Impulsfolgefrequenz höheren Frequenz verschoben werden und der Abstand Jeweils zweier aufeinanderfolgender Impulse im Schieberegister (26) als Kriterium für die Frequenz des Frequenz-pulses herangezogen wird.

9./ Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Einlesen eines ungeradzahligen Impulses.

der Impulsfolge die Verschiebung dieses Impulses beginnt und mit dem Einlesen eines geradzahligen Impulses die Verschiebung des ungeradzahligen Impulses beendet und das Schieberegister (26) gelöscht wird.

10./ Verfahren nach Anspruch 8, bei dem zwischen den einzelnen Frequenzpulsen Trennpulse insbesondere mit der Frequenz Null vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschung des Schieberegisters (26) während des Trennpulses vorgenommen wird.

11./ Verfahren nach einem der Ansprüche 8 - 10, dadurch ekennzeichnet, daß jeweils mehrere Stufen des Schieberegisters (26) einer Frequenz zugeordnet werden.

12./ Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch #ennzeichn#t, t, daß zum Auffinden des Anfangs und/oder Endes des Speichermediums, einer Informationseinheit oder einer Gruppe von Informationseinheiten Jeweils einige Perioden einer gegenüber den Frequenzen der Frequenzpulse niedereren Frequenz an den entsprechenden Stellen aufgezeichnet werden.

L e e r s e i t e