DE2229747A1

DE2229747A1 - Verfahren und Anordnung zur binaren Co dierung sowie Decoder zur Decodierung von Impulsmustern

Info

Publication number: DE2229747A1
Application number: DE19722229747
Authority: DE
Inventors: Dae Woo North BiUenca Mass Lee (V St A )
Original assignee: Honeywell Information Systems Italia SpA
Current assignee: Bull HN Information Systems Italia SpA
Priority date: 1971-06-18
Filing date: 1972-06-19
Publication date: 1972-12-21
Also published as: CA963579A; FR2142344A5; US3750121A; GB1381804A; JPS5648888B1

Description

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Zeichen: P

junoider: Honeywell Information Systems Inc. 2UO Smith Street
Waltham/l'iass., V. St. A.

Verfahren und Anordnung zur binären Codierung sowie üecoder zur Decodierung von Impulsmustern

jjie Erfindung bezieht sich auf digitale Codier- und Decodiersysteme und insbesondere auf Codier- und Decodiersysteme für die Verwendung in Verbindung mit magnetischen Aufzeichnungen, üie einen Drei-Frequenz-Code benutzen.

Beim magnetischen Aufzeichnen und Lesen, wie es in den meisten Datenverarbeitungssystemen benutzt wird, werden zwei Grundverfahren zum magnetischen Schreiben (Aufzeichnen) angewandt. Das eine Verfahren umfaßt die Magnetisierung extrem kleiner Bereiche auf der Oberfläche eines magnetischen Materials mit hoher magnetischer Remanenz. Bei dem zweiten Verfahren werden kleine Magnetkerne mit hoher magnetischer Remanenz verwendet, um selbst elektrische Impulse zu speichern. Das erste, generell als Oberflächen-

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aufzeichnungsverfahren bekannte Verfahren wird, bei magnetischem .Aiizeichnungsvorricntungen, w±y Bariduntrieben, Scheibenantrieben una sicii dronendon Trommeln ,angewf.nat. Bei der magnetischen Oberflächenaufzeichnung bewirkt eine in form diskreter Spannungspegel auftretende digitale information eine Änderung des einen Magnetkopf durchfließenden Aufzeichnungsstroms und damit die Induktion bestimmter Muster eines rernanenten Magnetflusses auf der Oberfläche des magnetischen Mediums, welches veranlaßt wird, sich an dem betreffenden Magnetkopf bzw. Aufzeichnungsmagnetkopf vorbeizubewegen,

Während der Leseoperation wird das magnetische Medium bzw. der magnetische Aufzeichnungsträger veranlaßt, sich an einem Lesekopf in entsprechender Weise wie an dem Schreibkopf vorbeizubewegen; das bestimmte remanente Magnetflußmuster auf der Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsträgers induziert dabei in dem betreffenden Magnetkopf Spannungen, die kennzeichnend sind für das Magnetisierungsmuster. Die Spannungen werden einer geeigneten Schaltung zugeführt, die die betreffenden Spannungen verstärkt, formt und in sonst geeigneter Weise für die Verwendung durch einen Rechner verarbeitet.

Wird das mit einer Oberflächenmagnetisierung arbeitende Aufzeichnungsverfahren angewandt, so ist es wünschenswert, einen großen Anteil an Bit-Information auf einer gegebenen Länge des magnetischen Aufzeichnungsträgers unterzubringen. Das durch die Anzahl an Bits pro Längeneinheit gegebene Maß wird als Packungsfaktor oder Bit-Dichte bezeichnet. Es ist nun erwünscht, über eine so große Bit-Dichte verfügen zu können, wie möglich ist. Dies erfordert, daß kleine magnet!- sierte Bereiche auf der Oberfläche des magnetischen Mediums

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bzw. Aufzeichnungsträgers dicht voneinander beabstandet sind. Hierbei wird jedoch eine Grenze erreicht, bei der eine gegenseitige Beeinflussung der Magnetfelder zwischen den magnetisierten Bereichen auftritt und bei der eine fehlerhafte Information durch den Lesekopf gelesen werden kann. Demgemäß" ist eine Anzahl von Systemen zur magnetischen Aufzeichnung von Informationen auf einer Oberfläche eines magnetischen Aufzeichnungsträgers entwickelt worden, um dieser Forderung zu genügen sowie anderen Greiiwertbedingungen, die durch die Eigenschaft des magnetischen Lesens und Schreibens gegeben sind.

Bin frühzeitig bekanntgewordenes Modulationssystem ist das RB- oder Return-to-Bias-System. Dieses System umfaßt grundsätzlich das Auftreten eines positiven Impulses zu einem Taktzeitpunkt zur Darstellung einer "1" und das Fehlen eines Impulses zu einem Taktzeitpunkt zur Darstellung einer "0". Die magnetische Oberfläche erfährt bei diesem System zwei Flußübergänge pro Bit gespeicherter Information, was zu einer verminderten Speicherpackungsdichte führt.

Ein weiteres magnetisches Aufzeichnungsverfahren, das bei einer einzelnen Spur eines Aufzeichnungsträgers bzw. Aufzeichnungsmediums anwendbar ist, ist das RZ-Aufzeichnungsverfahren (Return-to-Zero). Bei diesem System erhält ein Aufzeichnungskopf einen positiven Impulsstrom zur Darstellung einer "1" und einen negativen Impulsstrom zur Darstellung einer "0", ohne daß ein Vorstrom zugeführt wird. Mit diesem Aufzeichnungsverfahren ist jedoch keine Erhöhung der Packungsdichte gegenüber dem RB-System erreicht; es ist jedoch ein selbsttaktierendes Verfahren, da je Bit eine Zustandsänderung der magnetischen Oberfläche auftritt.

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Der Zustandswechsel hängt jedoch von der Bandgeschwindigkeit ab, da nämlich bei einer gegebenen Impulsbreite die Breite des aufgezeichneten Magnetflusses davon abhängt, wie schnell das Band an dem Aufzeichnungskopf vorbeiläuft. Da stets ein Übergang auftritt, und zwar entweder ein positiver oder ein negativer für eine "1" oder "0", ist das betreffende Verfahren keinen "Einblendungen" oder unerwünschten Bits auf Grund einer Magnetkopf-Band-Trennung ausgesetzt. Die Schaltung wird jedoch etwas komplizierter als diejenige Schaltung, die für die RB-Aufzeichnung benutzt wird. Das gebräuchlichste angewandte System zur magnetischen Aufzeichnung von Informationen auf einer Spur eines magnetischen Aufzeichnungsträgers bzw. -mediums ist das NRZ-System (non-return-to-zero). Abwandlungen dieses Systems sind das NRZ-M-System (non-return-to-zero mark), das MRZ-I-System (non-return-to-zero-inverse) und das NRZ-C-System (non-return-to-zero-change). Bei dem NRZ-System ist die Stromrichtung in dem Aufzeichnungsmagnetkopf unwichtig. Wichtig ist, daß der Strom sich auf eine "1" hin von einem Pegel zu einem anderen Pegel schiebt sowie den Magnetfluß veranlaßt, sich von dem einen Sättigungspegel zu dem gegenüberliegenden Sättigungspegel hin zu ändern. Demgemäß wird eine "1" durch einen in dem Magnetkopf fließenden Strom dargestellt, der von +1 zu -I oder von -I zu +1 umschaltet. Demgegenüber wird eine "0" durch keine Verschiebung dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, daß bei diesem System nur eine Flußänderung pro Bit erforderlich ist, was· zu einer höheren Impulspackungsdichte führt. Dieses System ist jedoch kein selbsttaktierendes System, weshalb eine Taktspur neben einer Datenspur vorgesehen sein muß.

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liin weiteres allgemein angewandtes Codiersystem ist das PE- oder PM-System (Phasencodierungs- oder Phasenmodulationssystem). Bei diesem System tritt im allgemeinen ein positiver Stromübergang in der Mitte einer Bit-Zelle für eine "1" und ein negativer Übergang für eine ".0" auf. (Eine Bit-Zelle im hier gebrauchten Sinne ist ein Intervall längs einer Informationsspur, wenn die betreffende Spur in eine Mehrzahl gleicher Längenabschnitte unterteilt ist; sie kann im übrigen auch als Zeitspanne einer Anzahl von Zeitspannen betrachtet werden, wenn die Aufzeichnungsspur sich an dem Aufzeichnungskopf vorbeibewegt.) Dieses System ist zuweilen auch als "Doppelimpuls"-Verfahren bekannt, da nämlich zwei Flußänderungen je Bit aufgezeichnet werden. Unabhängig davon, daß zwei Flußänderungen pro Bit auftreten, ist mit Hilfe dieses Systems eine größere Bitdichte möglich, und zwar auf Grund der Zufallsfolge der Zeichen "1" und "0". Ferner liefern die Daten weitere Frequenzbänder bei der Aufzeichnung nach dem NRZ-Verfahren, während bei dem Doppelimpulsverfahren nur etwa eine Oktave Bandbreite benutzt wird. NRZ-Verfahren können in typischer Weise mit Packungsdichten von 800 Bits auf 25,4 mm und mit Bit-Raten von 120 000 Bit pro Sekunde arbeiten, während Phasenmodulations-Verfahren in zuverlässiger Weise Bitpackungsdichten bis zu 1500 Bits auf 25,4 mm und Bit-Raten von 300 Bits pro Sekunde liefern.

Eine sehr verbreitete Abwandlung des "Doppelimpuls^-Verfahrens ist das "2-Frequenz"-Modulationsverfahren. Bei diesem Verfahren tritt eine Flußumkehr an jeder Bit-Grenze auf, wobei in dem Fall, daß die Bit-Zelle eine "0" darstellt, zwischen den Grenzen der betreffenden Zelle keine Flußumkehr auftritt; stellt die betreffende Bit-Zelle jedoch eine "1" dar, so ist im Mittelpunkt der betreffenden Zelle eine Flußumkehr vorhanden.

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Auch hier hat die Richtung der Flußumkehr keine Bedeutung; lediglich die zeitliche oder räumliche Beziehung der Flußumkehr trägt eine entsprechende Bedeutung. Es dürfte hier ersichtlich sein, daß eine Reihe von "1"-Zeichen dazu führt, daß die doppelte Impulswiederholungsfrequenz auftritt als in dem Fall, daß eine Reihe von "O"-Zeichen auftritt. Hieraus resultiert der Begriff "2-Frequenz"-Modulation. Dieses System ist ein selbsttaktierendes System (die Reihe der eine Aufzeichnung sspur darstellenden Flußumkehrungen wird ohne Bezugnahme auf eine gesonderte Taktspur ausgewertet). Ferner liefert das betreffende System eine größere Packungsdichte, und überdies kann, da die Bandbreite auf nahezu eine Oktave gehalten wird, eine relativ schmale Bandfilterung angewandt werden, um das Signal-/Störspannungsverhältnis zu verbessern.

Vor kurzem hat sich die Aufmerksamkeit auf ein Oberflächenaufzeichnungsverfahren konzentriert, das als 3F- oder 3-Frequenz-Aufzeichnungsverfahren bekannt geworden ist. Unter einem 3-Frequenz-Aufzeichnungsverfahren wird ein Aufzeichnungsverfahren verstanden, das durch die folgenden beiden Codierregeln festgelegt ist:

a) Eine Flußumkehr wird in der Mitte jeder ein Binräzeichen "1" enthaltenden Bit-Zelle hervorgerufen, und

b) eine Flußumkehr wird zwischen zwei benachbarten, jeweils ein Binärzeichen "0" enthaltenden Bit-Zellen hervorgerufen.

Auf dem Gebiet der magnetischen Aufzeichnung besteht keine generelle Übereinstimmung hinsichtlich der Terminologie im Zusammenhang mit dem 3F-Aufzeichnungsverfahren. So wird dieses Aufzeichnungsverfahren auch als modifiziertes FM-Verfahren (MFM), als Miller-Codierverfahren, als Verzögerungs-Modulationsverfahren, als Viertel-Halbperioden-Modulationsverfahren bzw. als modifiziertes NRZ-Verfahren bezeichnet.

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Das 3-Frequenz-Aufzeichnungsverfahren ermöglicht eine •wesentlich größere Packungsdichte (um 100% größer) als gegenwärtig benutzte B'M-Phasencodi erverfahren, und außerdem ist das betreffende Verfahren ein selbsttaktierendes Verfahren.

Bei den meisten dieser Aufzeichnungsverfahren bzw* Aufzeichnungssysteme besteht eine Forderung nach Erzeugung und Decodierung eines eindeutigen Signals, welches für den Beginn der Datenübertragung einen BezugsZeitpunkt festlegt. So gehen z.B. bei dem NRZ-Codierverfahren eine Reihe von Impulsen mit einer Periode T jeder Datenübertragung voraus. Diese Impulsfolge bzw. dieses Signal genügt für die Verwendung bei dem NRZ-Codierverfahren, da die betreffende Impulsfolge in diesem System nicht fälschlicherweise für Daten gehalten wird. Bei einer 3-Frequenz-Codierung ist jedoch-eine eindeutige Markierung erforderlich, die so codiert ist, daß sie unter Anwendung des 3-Frequenz-Codierverfahrens nicht fälschlicherweise für Daten gehalten wird. Das bisherige Impulswiederholungsverfahren mit konstanter Periode T erfüllt, wie dies weiter unten noch näher ersichtlich werden wird, diese Forderung nicht.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, einen Adressenmarkiercodierer und Adressenmarkierdecoder für eine 3-Frequenz-Aufzeichnung zu schaffen.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einem binären Codierverfahren, gemäß dem als Markierungscodesignale mit drei Frequenzen codierte Daten verwendet werden, erfindungsgemäß dadurch,

a) daß eine Reihe von Impulsen entsprechend einem Muster codiert wird, bei dem der erste Impuls von dem zweiten

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Impuls urn eine Periode von 1,5 T und der zweite Impuls von dem dritten Impuls um eine Periode von 2 T getrennt ist, wobei T die Datenfrequenzperiode darstellt, und b) daß dieses Impulsmuster mit einer Periode von 1,5T und einer nachfolgenden Periode von 2T insgesamt zumindest zweimal wiederholt wird.

Gemäß der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Erzeugung eines Markiercodesignals für die Anwendung bei einer 3-Frequenz-Codierung geschaffen, indem ein dreistufiger binärer 7-Bit-Abwärtszähler verwendet wird. Dieses Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,

a) daß von einer bestimmten Stufe des binären 7-Bit-Abwärtszählers ein bestimmtes Bitmuster abgeleitet wird und

b) daß auf dieses bestimmte Bit-Muster hin ein Markiercodesignal für die Verwendung bei der 3-Frequenz-Aufzeichnung erzeugt wird.

Durch die Erfindung ist ferner eine Anordnung zur Aufzeichnung von binären Informationen in Mustern, bestehend aus auftretenden und fehlenden Signalen, die in einem 3f-Code codiert sind, an aufeinanderfolgenden Stellen längs einer Aufzeichnungsspur geschaffen, derart, daß einer Folge von in dem 3f-Code codierten binären Informationen eindeutige Markiersignale vorangehen. Diese Anordnung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,'

a) daß ein binärer 7-Bit-Abwärtszähler mit drei Stufen vorgesehen ist,

b) daß mit dem Abwärtszähler ein digitaler 3f-Codierer verbunden ist und

c) daß mit dem Abwärtszähler und dem 3f-Codierer ein Aufzeichnungswandler verbunden ist.

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Gemäß der Erfindung ist ferner eine Anordnung zur Aufzeichnung von binären Informationen in Mustern aus auftretenden und fehlenden Signalen geschaffen, die in einem 3f-Code codiert an aufeinanderfolgenden Stellen längs einer Aufzeichnungsspur aufgezeichnet werden, derart, daß einer E'olge von im 3f-Code codierten binären Informationen eindeutige Markiersignale vorangehen. Diese Anordnung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,

a) daß ein 8-Bit-Schieberegister mit paralleler Eingabe und serieller Ausgabe vorgesehen ist,

b) daß mit dem Schieberegister Einrichtungen verbunden sind, die ein bestimmtes Bitmuster in dem Schieberegister voreinstellen^und

c) daß mit dem Schieberegister und den die Voreinstellung bewirkenden einrichtungen ein Markierimpulszähler verbunden ist.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Erfindung einen Adressenmarkiercodierer und Adressenmarkierdecoder für die Verwendung bei der 3-Frequenz-Aufzeichnung. (Die Adressenmarkierung ist hier durch ein Signalmuster gegeben, das die Bezugsgröße für den Beginn der Datenübertragung liefert). Der Adressenmarkierungscodierer ist imstande, ein eindeutiges Signalmuster zu erzeugen, das in keinem der 3-Frequenz-Datenmuster auftritt. Das Markierungsmuster ist durch eine Wiederholung einer Reihe von Impulsen gebildet, von denen der erste Impuls von dem zweiten Impuls um eine Periode von 1,5T und der zweite Impuls von dem dritten Impuls um eine Periode von 2T beabstandet ist, etc., wobei T die Datenflußperiode bedeutet.

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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung liefert die zweite Stufe eines dreistufigen binären 7-Bit~AbwärtsZählers das eindeutige Markierimpulsmuster, während bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ein achtstufiges Schieberegister mit paralleler Eingabe und serieller Ausgabe vorgesehen ist. Dieses Schieberegister wird durch die Einführung eines bestimmten Bitmusters voreingestellt, das dann in dem nachstehend näher beschriebenen eindeutigen Karkiercode aus dem Schieberegister herausgeschoben wird.

Ein Markier- bzw. Markierungsdecoder enthält in einer Stufe einen 1,5T-Detektor, in einer weiteren Stufe einen 2T-Detektor und in einer dritten Stufe einen Binärzähler. Die ersten beiden Detektorstufen ermitteln eine Reihe von Impulsen, die zuerst um eine Periode von 1,51 und nachfolgend um eine Periode von 2T voneinander beabstandet sind. Jede folgende gerade Anzahl von 1,5T-Impulsen (die niemals in dem Markiermuster auftreten) wird von der ersten Stufe des Detektors ausgeschieden. Jedes Impulsmuster mit einer Impulsperiode von 2T führt zur Zurückstellung der ersten Stufe des Detektors, und jedes Impulsmuster von Impulsen mit einer Periode von1,9l führt zur Zurückstellung der zweiten Stufe des Detektors. Impulse mit einer Periode von T führen schließlich, zur Zurückstellung des gesamten Decoders.

Wird eine wirksame Adressenmarkierung für die 3-Frequenz-Aufzeichnung ermittelt, so wird die Anzahl der ermittelten Impulsmuster durch den Binärzähler gezählt. Sind zwei oder mehr Impulsmuster durch den Binärzähler gezählt worden, die ein Impulsmuster mit einer Impulsperiode von 1,5T und nachfolgend mit einer Impulsperiode von 2T- aufweisen, so wird ein Bezugssignal "Lesedaten (ok)" für den Beginn des Lesens vor» Daten gesetzt«

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An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Fig. 1 zeigt in einem Blockdiagramm ein die Erfindung benutzendes Schreib-Datensystem.

Fig. 2 zeigt in einem Blockdiagramm ein die Erfindung benutzendes Lese-Datensystem.

Fig. 3 und 4 zeigen Zeitdiagramme, an Hand welcher die Erfindung erläutert werden wird.

Fig. 5 zeigt in einem Verknüpfungsbiockdiagramm einen zur praktischen Ausführung der Erfindung benutzten binären Rückwärtszähler.

Fig. 6 zeigt in einem Verknüpfungsblockdiagramm ein zur praktischen Ausführung der Erfindung benutztes 8-Bit-Schieberegister.

Fig. 7 zeigt in einem Verknüpfungsblockdiagramm eine Ausführungsform gemäß der Erfindung.

Fig. 8 zeigt eine Wertetabelle für bei der Erfindung benutzte JK-Flipflops_.

Fig. 9 zeigt in einem Verknüpfungsblockdiagramm einen Impulslängen-Detektor.

In Fig. 3 ist ein Datenstrom A1 gezeigt, der alle möglichen Kombinationen mit "0"- und "1"-Bits zur Codierung einer Nachricht in einem 3F-Code umfaßt. Die betreffenden Daten sind in der Zeitkurve B1 als im NRZ-Code codiert dargestellt. Bei diesem Code werden die Regeln des NRZ-Codierens angewandt. Die 3-Frequanz-Codierungskurve C1 zeigt, wie die betreffenden Daten unter Anwendung der Regeln der 3-Frequenz-Codierung codiert werden können. Bei der 3-Frequenz-Codierung tritt eine Flußumkehr auch in der Mitte jeder Bit-Zelle auf, die eine "1" darstellt; eine Flußumkehr tritt ferner an der Grenze zwischen benachbarten Zellen auf, wenn und wenn nur zwei

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benachbarte Bit-Zellen jeweils eine "O" enthalten. Da es möglich ist, eine Flußumkehr durch Zuführung eines geeigneten Schreibstromimpulses zu bewirken, stellen die Impulse D1 die A1-Daten in der 3F-Impulsform dar. Es sei darauf hingewiesen, daß die ersten beiden Impulse um eine Periode 2T voneinander beabstandet sind, daß der zweite und dritte Impuls um eine Periode T voneinander beabstandet sind usw..Es dürfte aus den in der 3F-Impulsform vorliegenden Impulsen D1 ersichtlich sein, daß zwar ein Impulsmuster mit einer Periode von 1,5T und einer nachfolgenden Periode von 2T bei einem 3F-Impuls-Datenmuster auftreten kann, daß dieses Muster jedoch nicht mehr als einmal auftreten kann, da ein Abstand von 1,5T durch ein OO-Muster erzeugt wird, während ein Abstand von 2T durch ein 101-Muster hervorgerufen wird. Demgemäß führt ein beabsichtigter Versuch, zuerst ein OO-Muster zur Erzielung eines 1.5T-Abstands, dann ein 101-Muster zur Erzielung eines 2T-Musters

fu codieren
ung^nicnt zu dem erwarteten Impulsabstand

von 1,5T , auf den ein Impulsabstand von 2T folgt, welchem wiederum ein Impulsabstand von 1,5T folgt, dem wiederum ein Impulsabstand von 2T erfolgt, etc.. Vielmehr tritt eine Impulsfolge auf, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist. Gemäß Fig. 4 liegt eine Impulsfolge 00' vor, auf die eine Impulsfolge 101 folgt. Dieser Impulsfolge folgt eine Impulsfolge 00, auf welche die Impulsfolge 101 folgt. Der zuletzt genannten Impulsfolge folgt wieder die Impulsfolge 00, etc.. Es dürfte ersichtlich sein, daß im Falle der Codierung dieser Impulsfolgen im 3-Frequenz-Impulscode der erste Impuls von dem zweiten Impuls um eine Periode von 1,5T beabstandet ist, daß der zweite Impuls von dem dritten Impuls um eine Periode von 2T beabstandet ist, daß der vierte Impuls von dem dritten Impuls um eine Periode von 1,5T beabstandet ist und daß der fünfte Impuls von dem vierten Impuls um eine Periode von 1,5T beabstandet ist. Demgemäß wird durch den eindeutigen Markiercode E1 gemäß Fig. 3,

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bei dem die Impulse eines Impulsmusters zunäqhst um eine Periode von 1,5T beabstandet sind und dann um eine Periode von 2T, keine Verdoppelung bzw. Übereinstimmung irgendwelcher möglicher Kombinationen von Datenmustern vorhanden sein, die bei der 3-Frequenz-Codierung verwendet werden. Daher kann die festgelegte Adressenmarkierstelle dazu herangezogen werden, ' ein Bezugssignal zu erzeugen, welches den Beginn einer Datenübertragung in 3-Frequenz-Code anzeigt, da nämlich keine Möglichkeit vorhanden ist, die betreffende Markierung mit Daten zu verwechseln.

In Fig. 1 ist in einem Blockdiagramm ein Codierer dargestellt, der ein herkömmliches digitales i'iRZ-Informationssignal in ein Ldgnal entsprechend einem 3-Frequenz-Code umsetzt und bei dem ein Adressenmarkiercodierer gemäß der Erfindung angewandt wird, (Ein typischer 3-Frequenz-Codierer findet sich in der US-PS 3 414 894.)

Gemäß Fig. 1 gibt ein Rechner 101 NRZ-Daten an einen digitalen 3-Frequenz-Codierer 102 ab. Ein Adressen-Markiercodierer. 103 ist über ein ODER-Glied 104 mit dem 3-Frequenz-Codierer 102 zusammengefaßt. Das von dem ODER-Glied 104 abgegebene Signal wird durch Verstärkung mittels eines herkömmlichen Verstärkers 105 und Abgabe an einen Schreibkopf 106 für die Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsmedium bzw. Aufzeichnungsträger weiter verarbeitet.

In Fig. 2 ist in einem Blockdiagramm ein Lesesystem gezeigt, bei dem ein 3-Frequenz-Markierdecoder und ein digitaler 3-Frequenz-Decoder verwendet sind. (Ein typischer digitaler 3-Frequenz-Decoder findet sich in der US-PS 3 414 894.) Gemäß

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Fig. 2 wird ein auf einem aufzeichnungsträger befindliches Signal mittels eines Lesekopfes 107 gelesen und einem Vorverstärker 108 zugeführt, der das betreffende Signal nach Verstärkung an ein Filter 109 abgibt. Dieses Filter beseitigt aus dem ihm zugeführten Signal den normalerweise feststellbaren Hochfrequenz-Störanteil. Das betreffende Signal wird dann in einer Differenziereinrichtung 110 verarbeitet, die dazu herangezogen wird, sämtliche Signalspitzen (Flußumkehrungen) in Nulldurchgänge umzusetzen sowie die Signalamplituden weitergehend zu entzerren. Das Signal wird dann in einem Begrenzer 111 weiter verarbeitet, der dazu dient, die Nulldurchgänge in schnell auftretende Spannungswechsel umzusetzen, welche anschließend zum Triggern von monostabilen Kippstufen 112 und 113 herangezogen werden. Dabei wird die eine monostabile Kippstufe durch die jeweilige negative Spannungsflanke der Rechteck-Spannungswechsel getriggert, während die andere monostabile Kippstufe durch die positiven Spannungsflanken der betreffenden Rechteck-Spannungswechsel getriggert wird. Die Ausgangssignale der beiden monostabilen Kippstufen werden über ein ODER-Glied 114 zusammengefaßt und an einen digitalen 3-Frequenz-Decoder 115 sowie an einen 3-Frequenz-Markierdecoder 116 abgegeben. Der digitale 3-Frequenz-Decoder 115 setzt den 3-Frequenz-Code wieder in den NRZ-Code zurück, während der 3F-Markierdecoder das Auftreten des eindeutigen Markiercodes erkennt und den Beginn einer Aufzeichnung identifiziert. Die betreffenden Signale werden dann entsprechend vorliegenden Rechnersystemforderungen weiter verarbeitet.

Im folgenden sei eine üusführungsform eines 3-Frequenz-Adressenmarkiercodierers erläutert. Gemäß Fig. 5 ist ein

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binärer 7-Bit-Rückwärtszähler bzw. -Abwärtszähler vorgesehen, der mit einer Taktfrequenz von 2N Impulsen pro Sekunde arbeitet (i\i ist die Datenrate bzw. Datenfrequenz). Dieser Zähler besteht aus drei JK-Flipflops 505» 506 und 511, bei denen es sich in typischer Weise um solche des Typs S.N. 7473 der-Firma Texas Instruments handeln kann, obwohl auch jeder andere Typ von JK-Flipflop verwendet werden kann, wie er auf der Seite 37 des Buches "Introduction to Digital Computer Design" von Herbert S. Sobel, Addison-Wesley Publishing Co., Inc., angegeben worden ist. Jedes Flipflop weist eine Rückstellklemme R für seine Rückstellung auf. An Klemmen J und K nehmen die betreffenden Flipflops jeweils Daten auf und an einer C-Klemme Taktimpulse. Die Ausgangsklemmen sind mit Q und Q bezeichnet. Die Rückstellklemme jedes Flipflops ist mit einer Markier-Schreibfreigabeleitung verbunden, und die Taktklemme jedes Flipflops ist mit einer Takteinrichtung verbunden, die Taktimpulse mit einer Frequenz von 2N abgibt. Die J-Klemme des Flipflops 505 ist mit dem Ausgang eines Verstärkers 504 verbunden, der seinerseits mit seinem Eingang an dem Ausgang von UND-Gliedern 501, 502 und 503 angeschlossen ist, welche verknüpfungsmäßig entsprechend einer ODBR-Funktion zusammengeschaltet sind. Die Q-Klemme des Flipflops 505 ist mit dem einen Eingang der beiden UND-Glieder 502 und 5O3 verbunden, und außerdem ist die betreffende Klemme mit dem jeweils einen Eingang von UND-Gliedern 507 und 508 verbunden. Schließlich ist die betreffende Q-Klemme des Flipflops 505 mit der J-Klemme des Flipflops 506 verbunden. Die K-Klemme und die Ü-Klemme des Flipflops 505 sind unbeschaltet gelassen. Die J-Klemme des Flipflops 506 ist somit mit dem jeweils einen Uingang der UND-Glieder 507 und 508 verbunden. Die Q-Klemme des Flipflops 506 ist mit jeweils einem Eingang der UND-Glieder 501, 502 verbunden, und außerdem ist sie mit einem

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Schreib-Treiber-Flipflop 512 verbunden sowie mit einem Markierimpulszähler 513. Ein Schreib-Daten-Flipflop (ok) 514 ist an dem Markierimpulszähler 513 angeschlossen. Die Q-Klemme des Flipflops 506 ist mit jeweils einem Eingang der UND-Glieder 507 und 508 verbunden. Der Ausgang des UND-Gliedes 507 ist mit der K-Klemme des Flipflops 511 verbunden, und der Ausgang des UND-Gliedes 508 ist mit der J-Klemme des Flipflops 511 verbunden. Die Q-Klemme des Flipflops 511 ist mit jeweils einem Eingang der Eingänge der UND-Glieder 501 und 503 verbunden, und die Q-Klemme des Flipflops 511 ist mit einem Eingang des UND-Gliedes 508 verbunden.

Im Betrieb wird der gewünschte Adressenmarkiercode, bestehend aus dem oben erläuterten Impulssignalmuster, in welchem Impulssignale um eine Periode von 1,5T und anschließend um eine Periode von 2T voneinander beabstandet sind und in welchem diese Impulssignale sich einige Male wiederholen, von der Q-Klemme des zweiten Flipflops 506 des 7-Bit-Abwärtszählers gewonnen. Der erste Schritt bei der Erzeugung des gewünschten Impulsmusters besteht darin, sämtliche Flipflops 505, 506 und 511 zurückzustellen, wodurch an sämtlichen Q-Klemmen ein Verknüpfungssignal "0" auftritt, während an sämtlichen Q-Klemmen ein Verknüpf ungssignal "1" auftritt. Der erste zu berücksichtigende Zustand des 7-Bit-Abwärtszählers ist der Null-Zustand. Da jedes Flipflop 505, 506 und 511 so voreingestellt worden ist, daß die Q-Klemmen auf den Verknüpfungswert "0" gestellt sind und daß die Q-Klemmen auf den Verknüpfungswert "1" gesetzt worden sind, sind die UND-Glieder 501 und 502, die jeweils mit zumindest einem dieser Eingänge an der Q-Klemme des Flipflops 506 angeschlossen sind, nicht freigegeben bzw. übertragungsfähig, weshalb sie ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel abgeben. Das UND-Glied 503, das mit einem seiner Eingänge an der Q-Klemme des Flipflops 51'

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.angeschlossen ist, gibt ebenfalls ein Ausgangssignal ab, das einen niedrigen Pegel besitzt. Die verknüpfungsmäßig' entsprechend einer ODER-Funktion zusammengefaßten Ausgangssignale der UND-Glieder 501, 502 und 503 werden der J-Klemme des Flipflops 505 zugeführt. Demgemäß führt die J-Klemme des Flipflops 505 ein Signal mit niedrigem Pegel. Da die K-Klemme des Flipflops 505 offen ist, führt sie ein Signal entsprechend einem hohen Pegel. Bezugnehmend auf die Wertetabelle gemäß I¹ ig. 8 dürfte ersichtlich sein, daß dann, wenn zum Zeitpunkt T die J-Klemme eine "0" und die K-Klemme eine "1" führt, die u-Klemme zum Zeitpunkt T + 1, das ist mit Auftreten des nächsten Taktimpulses, eine "0" führt. Damit gibt die Q-Klemme des Flipflops 505 mit dem nächsten Taktimpuls an der Klemme C weiterhin eine "0" ab.

Die J-Klemme des Flipflops 506 ist mit der Q-Klemme des Flipflops 505 verbunden, die zum Rückstellzeitpunkt ein einem hohen Pegel entsprechendes Signal abgibt. Demgemäß führt die J-Klemme des Flipflops 506 einen hohen Pegel. Die mit dem Ausgang des Verstärkers 504 verbundene K-Klemme des Flipflops 506 führt zum Rückstellzeitpunkt einen niedrigen Pegel. Im Hinblick auf die Wertetabelle gemäß Fig. 8 sei bemerkt, daß dann, wenn die J-Klemme verknüpfungsmäßig eine "1" öder einen hohen Pegel führt und wenn die K-Klemme verknüpfungsmäßig eine "0·" oder einen niedrigen Pegel zum Zeitpunkt T bzw. zum Rückstellzeitpunkt führt, zum Zeitpunkt T^ 4- 1 oder zum Taktzeitpunkt die Q-Klemme einen hohen Pegel oder verknüpfungsmäßig eine "1" führen wird. In entsprechender Weise führt das Flipflop 511 zum Rückstellzeitpunkt an seiner K-Klemme einen hohen Pegel, da die 3-Klemmen_/der Flipflops und 506 zum Rückstellze.itpunkt einen hohen Pegel führen und die an den betreffenden Ausgangsklemmen auftretenden Ausgangssignale mit Hilfe des UND-Gliedes 507 verarbeitet werden» Auf

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diese Weise wird ein Signal mit hohem Pegel an die K-Klemme des Flipflops 511 abgegeben. Die J-Klemme des Flipflops 511 führt zum Rückstellzeitpunkt ebenfalls einen hohen Pegel, da nämlich sämtliche Verknüpfungssignale von den S-Klemmen der Flipflops 505, 506 und 511 jeweils einen hohen Pegel führen und durch Zusammenfassung mit Hilfe des MD-Gliedes 508 zur Abgabe eines Ausgangssignals mit hohem Pegel führen. Dieses Ausgangssignal v/ird der J-Klemme des Flipflops 511 zugeführt. Zurückkommend auf die Wertetabelle gemäß Fig. 8 sei bemerkt, dall dann, wenn die Klemmen J und K zum Zeitpunkt 1\- verknüpfungsmäßig jeweils eine "1" oder einen hohen Pegel führen, die Q-Klemme zum Zeitpunkt T_n + 1 bzw. zum Taktzeitpunkt den Zustand der Q-Klemme annehmen v/ird, d.h. daß dann ein hoher Pegel an der Q-Klemme auftreten wird. Demgemäß führt zum Zeitpunkt T^ + 1 bzw. zum l'aktzeitpunkt die G-Klemme des Flipflops 511 verknüpfungsmäßig eine "1" bzw. ein Signal mit hohem Pegel, \iird ein Taktimpuls den Klemmen der Flipflops 505, 506 und 511 nach dem Rückstellzeitpunkt zugeführt, so führt die Q-Klemme des Flipflops 505 einen niedrigen Pegel, während die Q-Klemme des Flipflops 506 einen hohen Pegel und die Q-Klemme des Flipflops 511 ebenfalls einen hohen Pegel führen, Anschließend auftretende Taktimpulse führen zu einem Zustandswechsel des jeweiligen Flipflops. Setzt man die Untersuchung des vorstehend beschriebenen Betriebs fort, so gelangt man zu dem nachstehend in der Tabelle I angegebenen Zustandsmuster:

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	Tabelle	I	Q-Klemme des	Q-Klemme des
Zustand	Q-Klemme des	Flipflops 506	Flipflops 511
	Flipflops 505	0	0
. O	0	1	1
1	0	0	1
2	1	0	1
3	0	1	0
4	1	1	0
5	0	0	0
6	1

Es dürfte ersichtlich sein, daß die Q-Klemme des Flipflops 506, bei dem es sich um die zweite Stufe des 7-Bit-Abwärtszählers handelt, eine Folge von Signalen abgibt, die auf einer Zeitachse aufgetragen zu der in Fig. 3 dargestellten zusammengesetzten Kurve F1 führen.

Im folgenden sei eine zweite Äusführungsform des Adressenmarkiercodierers erläutert. Gemäß Fig. 6 sind zwei 4-Bit-Schieberegister 600 und 601 mit paralleler Eingabe und serieller Ausgabe derart miteinander verbunden, daß ein achtstufiges Schieberegister mit paralleler Eingabe und serieller Ausgabe entsteht. Hierfür können 4-Bit-Schieberegister des Typs 9300 der Firma Fairchild Semiconductor Company verwendet werden; es sei jedoch bemerkt, daß ebenso gut auch andere bekannte Schieberegister verwendet werden können. Die Schieberegister 600 und 601 weisen Eingangsklemmen PO, P1, P2 bzw. P3 auf. Die Eingangsklemme P3 des Schieberegisters 600 ist so beschältet, daß sie stets ein Eingangssignal entsprechend einem Verknüpfungswert "1" erhält, während die Eingänge PO, P1 und P2 so beschaltet sind, daß die Eingangssignale

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entsprechend Verknüpfungssignalen "0" erhalten. Das Schieberegister 601 ist an seinen Klemmen so beschaltet, daß seine Klemme P2 stets ein Eingangssignal entsprechend einem Verknüpfungswert "1" erhält und daß seine Klemmen ΡΘ, P1 und P3 stets ein Eingangssignal entsprechend einem Verknüpfungswert "0^!i erhalten. Erreicht wird dies gemäß Fig. 6 dadurch, daß die Klemmen PO, P1 und P2 des Schieberegisters 600 und die Klemmen PO, P1 und P3 des Schieberegisters 601 geerdet sind und daß die Klemme P3 des Schieberegisters 600 und die Klemme P2 des Schieberegisters 601 über einen Inverter 605 geerdet sind, der das einem Verknüpfungswert "0" entsprechende Signal in ein einem Verknüpfungswert "1" entsprechendes Signal invertiert. Die Schieberegister 600 und 601 weisen ferner Ausgangsklemmen QO, Q1, Q2 bzw. Q3 auf. Von diesen Ausgangsklemmen ist jedoch lediglich die Q>Ausgangsklemme des Schieberegisters 600 mit den J- und K-Klenimen des Schieberegisters verbunden. Auf diese Weise ist ein 8-Bit-Schieberegister gebildet. Die Ausgangsklemme Q3 des Schieberegisters 601 ist mit einem Schreib-Treiber-Flipflop 602 und ferner mit einem Markierimpulszähler 603 und einem Schreib-Daten-Flipflop (ok) 604 verbunden. Die Klemmen C der Schieberegister 600 und sind Taktklemmen. Durch Zuführung eines Taktimpulses an die betreffenden Taktklemmen werden die in dem betreffenden Schieberegister befindlichen Daten seriell um ein Bit nach rechts verschoben. Da jedes Datenbit zu einem Taktzeitpunkt nach rechts verschoben wird, wird das Ausgangssignal MS 10 dem Schreib-Treiber-Flipflop 602 und dem Markierimpulszähler 603 zugeführt. Der Markierimpulszähler 603 ist mit dem Schreib-Daten-Flipflop (ok) 604 verbunden. Die PE-Klemme der Flipflops bzw. Schieberegister 600 und 601 ist mit einer Markierungs-Schreibfreigabe-Leitung verbunden. Wenn

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das Pli-öignal mit niedrigem Pegel auftritt, ermöglicht es, Daten von den !eiingangsklemmen PO, P1,. P2 und P3 parallel in die betreffenden Schieberegister einzuschieben. Tritt das PÜl-Signal mit hohem Pegel auf, so ermöglicht es keine parallele eingabe von Daten, die an den Klemmen PO, P1, P2 oder P3 anstehen, statt dessen ist aber die serielle Verschiebung der Daten durch die Schieberegister 600, 601 unter der Steuerung der Taktimpulse ermöglicht.

Beim Betrieb wird das aus den 4-Bit-Schieberegistern 600 und 601 bestehende 8-Bit-Schieberegister mit paralleler Mngabe und serieller Ausgabe dadurch voreingestellt, daß in das betreffende Schieberegister die Anfangsdaten eingeschoben werden, entsprechend denen die Klemmen PO, P1, P2 und P3 jedes Schieberegisters fest verdrahtet sind. Sodann werden diese Daten seriell durch das 8-Bit-Schieberegister geschoben, wodurch an der Klemme Q3 des Schieberegisters 601 das Ausgangssignal MAS10 auftritt.

Dieses Ausgangssignal besitzt folgenden Aufbau:

10010001.

Zeichnet man die vorstehend angegebene Impuls- bzw. Zeichenfolge auf einer Zeitachse auf, die als Abszisse dient, und trägt man in der Ordinate Spannungswerte auf, so erhält man das Impulsmuster, wie es in der Kurve G1 der Fig. 3 dargestellt ist.

Im folgenden sei der Harkierdecoder für die 3-Frequenzi.ufzeichnung näher betrachtet. Das Wesen des Markierde-

ffeschriebane
coders besteht darin, das / . JxCarkiermuster zu ermitteln, welches die Wiederholung der Impulse mit einer Periode von 1,5T

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und nachfolgend mit einer Periode von 2T darstellt, ±n Fig. 7 ist der Markierdecoder gezeigt, der in einer Stufe einen 1,5T-Detektor 700, in einer nachfolgenden weiteren Stufe einen 2T-Detektor 701 und schließlich in Form von drei Stufen 702, 703 und 704 einen Binärzähler (zur Zählung bis sechs) umfaßt. Die ersten beiden Stufen ermitteln allein das Auftreten einer Periode 1,5T, der eine Periode von 2T nachfolgt; der Binärzähler zählt die Anzahl von Impulsmustern mit Impulsen, die um 1,5T und nachfolgend um 2T voneinander beabstandet sind.

Wie aus Fig. 7 näher hervorgeht, sind eine Anfangslesebefehlsklemme 710 und eine Datenlesebefehlsklemme 711 vorgesehen, die jeweils mit einem Eingang'eines ODER-Gliedes 714 verbunden sind, dessen Ausgang mit der J-Klemme eines Flipflops 700 verbunden ist« Die Q-Klemm« des Flipflops 400 ist mit der K-Klemme des Flipflops 700 und außerdem mit der J -Klemme des Flipflops 701 verbunden. Die K-Klemme des Flipflops 701 ist geerdet, während die Q-Klemme des Flipflops 701 mit der Taktklemme der Flipflops 702, 703 bzw. 704 verbunden ist. Die (5-Klemmen der Flipflops 700, 701 und 704 sind nicht beschaltet.

Die J-Klemme des Flipflops 702 ist mit der K-Klemme des Flipflops 702 verbunden und an der Q~-Klemme des Flipflops 703 angeschlossen. Die Q-Klemme des Flipflops 702 ist mit der J-Klemme des Flipflops 703 verbunden, während die Q-Klemme des Flipflops 703 mit den Klemmen J und K des Flipflops 704 verbunden ist. Die Q-Klemme des Flipflops 702 ist ferner mit dem einen Eingang eines UND-Gliedes 746 verbunden. Die Q-Klemme des Flipflops 703 ist mit einem weiteren Eingang des UND-Gliedes 746 und außerdem mit dem einen Eingang eines UND-Gliedes 747 verbunden. Die Q-Klemme des Flipflops 704 ist mit einem Eingang des UND-Gliedes 747 verbunden. Ein weiterer

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Eingang des UND-Gliedes 747 ist mit der Anfangslese-Befehlsleitung verbunden, während ein weiterer Eingang des UND-Gliedes 746 mit der Datenlesebefehlsleitung verbunden ist. Die UND-Glieder 746 und 747 sind odermäßig zusammengefaßt und mit dem Eingang eines Verstärkers 748 verbunden, dessen Ausgang mit der Taktklemme C des Flipflops 750 verbunden ist. Die K-Klemme des Flipflops 750 ist geerdet, und die Q-Ausgangsklemme 793 des Flipflops 750 stellt diejenige Klemme dar, die das Signal Lesedaten (ok), das ist das Signal 0KR10, abgibt. Die Rückstellklemme R des Flipflops 750 ist mit einer das Ende des Lesens anzeigenden Klemme 792 verbunden. Ein das Ende des Lesens anzeigendes Signal REEOO bedeutet das Ende des Lesebefehls, während das Lesedaten (ok)-Signal 0KR10 das Bezugssignal für den Beginn des Lesens der Daten darstellt.

Die Ü-Klemme des Flipflops 750 ist mit dem einen Eingang eines 'uEMjLifide s 741 verbunden. Mit einem weiteren Eingang des UND-Gliedes 741 ist eine 1,5T-Eingangsklemme 740 verbunden. Der Ausgang des UND-Gliedes 741 ist mit der C-Klemme des Flipflops 700 verbunden. Die <3-Klemme des Flipflops 750 ist ferner mit einem Eingang eines UND-Gliedes 744 verbunden. Mit der Eingangsseite des UND-Gliedes 744 ist ferner eine ZT-Eingangsklemme 743 verbunden. Der Ausgang des UND-Gliedes 744 ist mit der C-Klemme des Flipflops 701 verbunden. An einer Eingangsklemme 715, die zur Zuführung eines T-Impulses dient, sind die Eingänge von NOR-Gliedern 723 und 724 und des UND-Gliedes 721 angeschlossen. An einer Eingangsklemme 716, die zur Aufnahme eines 2T-Impulses dient, ist das NOR-Glied¹723 mit einem Eingang angeschlossen. An einer Eingangsklemme 716.1 , die zur Aufnahme eines 1,5T-Impulses dient, ist das NOR-Glied 724 eingangsseitig. angeschlossen. Das NOR-Glied 723 ist mit der Rückstellklemme R des Flipflops 700 verbunden, und das

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NOR-Glied 724 ist mit der R-Klemme des Flipflops 701 verbunden. Die UND-Glieder 721 und 722 sind odermäßig miteinander verbunden und an dem Eingang eines Inverters 725 angeschlossen, der ausgangsseitig mit der R-Klemme des Flipflops 703 verbunden ist. Das OKROO-Signal wird dem Eingang des UND-Gliedes 721 über die Klemme 791 zugeführt; das 0KR10-Signal wird dem Eingang des UND-Gliedes 722 über die Klemme 790 zugeführt. Mit der Klemme 791 ist die "-Klemme des Flipflops 750 verbunden, und mit der Klemme 790 ist die G-Klemme des Flipflops 750 verbunden.(Die betreffenden Verbindungen sind in Fig. 7 jedoch nicht dargestellt.) Im Betrieb geht eine Reihe von Impulsen der Periode T dem Lesen einer Aufzeichnung voran; diese Impulse v/erden der Eingangsklemme 7V5 zugeführt, die die betreffenden Impulse über die NOR-Glieder 723 und 724 und das UND-Glied 721 zur Rückstellung der Flipflops 700, 701 und der Flipflops 702, bzw. 704 heranzieht. Ein Impulslängendetektor 760 (der weiter unten noch näher erläutert werden wird) nimmt die Datenimpulse auf und wertet sie im Hinblick auf ihre Periode von T, 1,5T und 2T aus.

Das der Eingangsklemme 740 zugeführte 1,5T-Signal gelangt zu dem einen Eingang des UND-Gliedes 741 hin. Da ein an der Klemme 792 auftretendes Leseendesignal das Flipflop 750 zurückstellt und damit an der Q-Klemme ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel und an der Q-Klemme des betreffenden Flipflops 750 ein Ausgangssignal mit hohem Pegel auftreten läßt und da die Q-Klemme des Flipflops 750 mit einem weiteren Eingang des UND-Gliedes 741 verbunden ist, wird dieses UND-Glied 741 bei Vorliegen dieses Zustands übertragungsfähig bzw. freigegeben, wodurch es ein entsprechendes Signal an die C-Klemme des Flipflops 700 abgibt. Darüber hinaus bewirkt ein

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an der Eingangsklemme 710 bzw. 711 auftretender Anfangslesebefehl bzw. Datenlesebefehl, das an der J-Klemme des Flipflops ?0ü ein Signal mit hohem Pegel auftritt. Auf die Aufnahme des zuvor erwähnten Taktimpulses an der C-Klemme des Flipi'lops 700 hin tritt an der ΰ-Klemme des Flipflops 700 ein signal mit hohem Pegel auf. (Siehe die Wertetabelle gemäß Fig. 8.)

Die -Aufnahme eines 1,5^ri'-IiBpulses kann anzeigen, daß dies ein Markierimpuls sein kann. Dies muß jedoch durch einen 2T-Impuls ermöglicht werden sowie durch das. zwei- oder mehrmalige Auftreten des betreffenden Impulsmusters, damit tatsächlich angezeigt werden kann, daß es sich bei dem betreffenden Impuls um einen Markierimpuls handelt. Bei entsprechend einem 3-Frequenz-Uode codierten Daten weist ein 1,5T—Impuls , dem ein weiterer 1,5Ϊ-Impuls folgt, hinsichtlich der Daten Gültigkeit auf. Deshalb führt die Abgabe eines an der Klemme 740 aufgenommenen weiteren 1,5T-Impulses an die C-Klemme des Flipflops 700, dessen K-Klemme gerade einen hohen Signalpegel ,führt und dessen J-Klemme ebenfalls einen hohen Pegel führt, dazu, daß die t'.-Klemme des betreffenden Flipflops 700 nummehr wieder einen niedrigen Pegel führt. (Siehe bezüglich dieses Züstands die wertetabelle gemäß Fig. 8.) Bei nunmehr einen niedrigen Pegel führender Q-Klemme des Flipflops 700 führt auch die J-Klemme des Flipflops 701 einen niedrigen Pegel. Da die K-Klemme des Flipflops 701 geerdet ist, ändert sich das Ausgangssignal an der Q-Klemme des Flipflops 701 auf die Aufnahme eines 2T-Impulses hin nicht. Demgemäß wird ein 1,5T-Inipuls, der von einem 1,5ϊ-Impuls gefolgt wird, welchem ein 2T-Impuls folgt, nicht als gültiges Markiersignal erkannt. Wäre jedoch auf den 1,5T~Impuls unmittelbar ein 2T-Impuls gefolgt, so würde folgende Ablauffolge auftreten:

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Bei einen hohen Pegel führender Q-Klemme des Flipflops 700 führt ein über die Äingangsklemme 740 dem UND-Glied 744 zugeführter 2T-Impuls mit Rücksicht darauf, daß an der S-Klemme des Flipflops 750 ein Freigabesignal auftritt, dazu, daß das betreffende UND-Glied 744 übertragungsfähig wird und den 2T-Impuls an die C-Klemme des Flipflops 701 abgibt. Da ein 1,5T-Impuls bereits dazu geführt hat, daß die u-Klemme des Flipflops 700 einen hohen Signalpegel führt, führt somit auch die J-Klemme des Flipflops 701 einen hohen Signalpegel, während die K-Klemma des Flipflops 701 einen niedrigen Pegel führt, da sie geerdet ist. Bei Vorliegen dieses Zustande tritt an der U-Klemme des Flipflops 701 ein Signal mit hohem Pegel auf, wenn der 2T-Impuls der C-Klemme des Flipflops 701 zugeführt wird. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß ein der Klemme zugeführter 2T-Impuls zur Zurückstellung des Flipflops 700 und damit zu dessen Voreinstellung für die Aufnahme eines weiteren 1,5T-Impulses führt.

Wenn die -^-Klemme des Flipflops 701 einen hohen Pegel führt, was dann der Fall ist, wenn das betreffende Flipflop einen 2T-Impuls aufgenommen hat, nachdem das Flipflop 700 einen 1,5T-Impuls aufgenommen hat, wird das Signal an die C-Klemmen der Flipflops 702, 703 bzw. 704 abgegeben. Die Flipflops 702, 703 und 704 v/erden zurückgestellt_f wenn die UND-Glieder 721 und 722 übertragungsfähig sind. Die UND-Glieder '"!'] und 722 sind übertragungsfähig, wenn die Signale OKiIOO und 0KR10 mit hohem Pegel auftreten; damit gibt der Inverter 725 ein Signal mit niedrigem Pegel ab, auf das hin die Flipflops 702, 703 und 704 zurückgestellt werden.

Wenn der aus den Stufen 702, 703 und 704 bestehende, bis sechs zählende Binärzähler in seinem Nullzustand voreingestellt wird, führen seine Ü-Klemmen jeweils eine "0^!!, während

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alle Q-Klemmen jeweils eine "1" bzw. einen hohen Signalpegel führen. Die Klemmen J und K des Flipflops 702 führen auch jeweils einen hohen Pegel, da sie unmittelbar mit der Q-Klemrne des Flipflops 703 verbunden sind. Die J-Klemmen der Flipflops 703 und 704 führen jeweils einen niedrigen Pegel, da sie jeweils mit einer Q-Klemme verbunden sind, die auf Null voreingestellt worden ist. Wird ein erster Impuls an der C-Klemme des jeweiligen Flipflops der Flipflops 702, 703 und 704 aufgenommen, so wird demgemäß die Q-Klemme des Flipflops 702 einen hohen Signalpegel führen, während die Q-Klemme des Flipflops 703 einen niedrigen Pegel führen wird, da nämlich die J-Klemme dieses Flipflops einen niedrigen Pegel und die K-Klemme dieses Flipflops einen hohen Pegel führt. Die Q-Klemme des Flipflops 704 führt weiterhin einen niedrigen Pegel, da die J-Klemme und die K-Klemme dieses Flipflops jeweils einen, niedrigen Pegel führen. (Siehe die Wertetabelle in Fig. 8.) Bei an den Q-Klemmen der beiden Flipflops 703 und 704 auftretenden niedrigen Signalpegeln sind die UND-Glieder 746 und 747 nicht übertragungsfähig bzw. freigegeben. Demgemäß wird an die C-Klemme des Flipflops 750 kein Signal abgegeben. Es dürfte aus vorstehendem ersichtlich sein, daß eine Impulskombination, bestehend aus einem 1 ,"5T-Impuls mit nachfolgendem 2T-Impuls, für sich nicht eindeutig ist. Wenn dieses Impulsmuster jedoch mehr als einmal wiederholt wird, ist es eindeutig, und im übrigen kann das betreffende Impulsmuster dann als Markiersignal für den 3-Frequenz-Code benutzt werden. Demgemäß wird auf die Aufnahme dieses Musters hin, das nur ein einziges Mal richtig ist, noch, kein Ausgangssignal erzeugt. Wenn das betreffende Muster jedoch mehr als einmal wiederholt wird, soll ein die Adressenmarkierung bezeichnendes Ausgangssignal erzeugt werden.

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Es sei demgemäß angenommen, daß ein weiteres Muster von 1,5T-Impulsen mit nachfolgenden 2T-Impulsen aufgenommen wird. Die Q-Klemme des Flipflops 701 führt wieder einen hohen Signalpegel, der an die OKlemmender Flipflops 702, 703 und 704 gelangt. Nunmehr führt die Q-Klemme des Flipflops 702 jedoch einen hohen Pegel, und ferner führen ihre Klemmen J und K

di,e
einen hohen Pegel, was auch für/J-Klemme des Flipflops 703 zutrifft, da nämlich diese Klemme mit der Q-Klemme des Flipflops 702 verbunden ist. Auch die K-Klemme des Flipflops 703 führt einen hohen Signalpegel, da die betreffende Klemme nämlich nicht beschaltet ist. Die J-Klemme und die K-Klemme des Flipflops 704 führen jeweils einen niedrigen Signalpegel, da diese beiden Klemmen miteinander verbunden und an der Q-Klemme des Flipflops 703 angeschlossen sind. Tritt ein Taktimpuls auf, so führt die Q-Klemme des Flipflops 702 weiterhin einen hohen Signalpegel, und die Q-Klemme des Flipflops 703 wird nunmehr einen hohen Signalpegel führen. Die Q-Klemme des Flipflops führt weiterhin einen niedrigen Signalpegel. Es dürfte nunmehr ersichtlich sein, daß in dem Fall, daß ein Lesedatenbefehl vorliegt und daß die Q-Klemmen der Flipflops 702 und 703 einen hohen Signalpegel führen, das UND-Glied 746 übertragungsfähig ist und an die C-Klemme des Flipflops 750 ein Ausgangssignal abgibt.

Diese Folge von Vorgängen setzt sich fort, bis der Zähler "bis sechs gezählt hat, wie dies aus der nachstehenden Tabelle II hervorgeht:

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	Q-Klemme	Tabelle	II	2229747
	Flipflops	des	Q-Klemme des
Zähler	0	702	Flipflops 703	Q-Klemme des
stellung	1		0	Flipflops 704
O	0		0	0
1	0		1	0
2	1		0	0
3	0		0	1
4			1	1
5		1

In Fig. 9 ist ein Impulslängendetektor gezeigt, der vier Τ/2-Verzögerungsleitungen 901, 902, 903 und 904 aufweist, die in Reihe geschaltet sind. Der Eingang der Verzögerungsleitung 901 ist mit der Eingangsklemme 900 verbunden, und der Ausgang der Verzögerungsleitung 904 ist mit der Ausgangsklemme 909 verbunden. Der Eingang der Verzögerungsleitung ist mit einem Eingang eines UND-Gliedes 906 verbunden. Der Ausgang der Verzögerungsleitung 901 ist mit einem Eingang eines UND-Gliedes 907 verbunden. Der Ausgang der Verzögerungsleitung 902 ist mit einem Eingang eines UND-Gliedes 908 und dem Eingang eines Inverters 905 verbunden, dessen Ausgang mit einem weiteren Eingang des UND-Gliedes 906 verbunden ist. Der Verbindungspunkt 909 bzw. der Ausgang eines entsprechenden UND-Gliedes ist mit jeweils einem Eingang der UND-Glieder 906, 907 und 908 verbunden.

Im Betrieb wird ein der Klemme 900 zugeführter Impuls um. eine Periode 2T verzögert, wenn er die Klemme 909 erreicht. Be-. nutzt man daher die Klemme 909 als Bezugsklemme bzw. Bezugsstelle (D) im Hinblick auf die Schaltungsklemme (A), so erhält man einen 2T-Impuls. Der Inverter 905 dient dabei dazu, zwei aufeinanderfolgende T-Impulse auszuscheiden, indem er

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das UND-Glied 906 unwirksam Steuer, welches sonst einen fehlerhaften 2T-Impuls auftreten lassen würde.

Unter Ausnutzung der Klemme 909 als Bezugspunkt D wird im übrigen auch eine 1,5T-Impulsperiode ermittelt, indem Impulse an den Schaltungsstellen B und D mit einer Periode von 1,5T ermittelt werden. Ein an dem Schaltungspunkt (B) und ein an dem Schaltungspunkt (D) auftretender Impuls würden das UND-Glied 907 freigeben bzw. in den übertragungsfähigen Zustand steuern, wodurch angezeigt wird, daß zwischen den beiden Impulsen eine Zeitspanne von 1,5T existiert. Wenn ein Impuls an dem Schaltungspunkt (C) und ein Impuls an dem Schaltungspunkt (D) auftritt, wird das UND-Glied 908 in entsprechender Weise freigegeben bzw. übertragungsfähig gemacht, wodurch angezeigt wird, daß zwischen diesen Impulsen eine Zeitspanne von T vorhanden ist.

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Claims

Patentansp r ü ehe

Verfahren zur binären Codierung von Informationsdaten, wobei als Markiercodesignale entsprechend drei Frequenzen codierte Daten verwendet werden, dadurch gekennzeichnet,

a) daß eine Reihe von Impulsen in einem Muster codiert wird, injdem der erste Impuls von dem zweiten Impuls um eine Periode von 1,5T und der zweite Impuls von dem dritten Impuls um eine Periode von 2T beabstandet ist, wobei T die Datenfolgeperiode bedeutet, und

b) daß dieses Impulsmuster der um eine Periode von 1,5T voneinander beabstandeten Impulsen mit den nachfolgend um eine Periode von 2T voneinander beabstandeten Impulsen zumindest zweimal wiederholt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Auftreten von zumindest zwei aufeinanderfolgenden Impulsmustern hin, deren jedes Impulse mit einer Periode von 1,5T und nachfolgend Impulse mit einer Periode von 2T enthält, ein Markiersignal erzeugt wird, das den entsprechend drei Frequenzen codierten Daten vorangeht.
3. Verfahren zur Erzeugung eines Markiercodesignals für eine 3-Frequenz-Datenaufzeichnung, unter Verwendung eines dreistufigen binären 7-Bit-Abwärtszählers, insbesondere unter Anwendung eines Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

a) daß von einer bestimmten Stufe des betreffenden Abwärtszählers (505, 506, 511) ein bestimmtes Bit-Muster abgenommen wird und

b) daß auf das Auftreten des bestimmten Bit-Musters hin ein für die 3-Frequenz-Aufzeichnung dienendes Markiercodesignal erzeugt wird.

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4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Bit-Muster von der zweiten Stufe (506) des genannten Abwärtszählers (505, 506, 511) agenommen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß von der zweiten Stufe (506) des genannten AbwärtsZählers (505,506,511) folgendes, von der Zählerstellung abhängiges Bit-Muster abgenommen wird:

Zählerstellung Bit der zweiten Zählerstufe

0 O

1 1

2 0

3 0

4 1

5 1

6 0
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Markiercodesignal unmittelbar vor den entsprechend drei Frequenzen codierten Daten abgegeben wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Zählerstufen (505,506,511) Flipflops mit Q- und (^-Ausgangsklemmen verwendet werden und daß diese Flipflops dadurch voreingestellt werden, dai3 sie jeweils zurückgestellt werden, derart, daß die Q- und Ü-Klemmen der betreffenden Flipflops jeweils einen hohen bzw. niedrigen Signalpegel führen.

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8. Verfahren zur Erzeugung eines Markiercodesignals für eine 3-Frequenz-Aufzeichnung, unter Verwendung zweier miteinander verbundener 4-Bit-Schieberegister mit paralleler Eingabe und serieller Ausgabe, insbesondere durch Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

a) daß die Schieberegister (600, 601) dadurch voreingestellt werden, daß ihnen ein erstes bestimmtes Bit-Muster zugeführt wird,

b) daß dieses bestimmte Bit-Muster durch die miteinander verbundenen 4-Bit-Schieberegister (600,601) seriell verschoben wird und

c) daß von dem betreffenden Schieberegister (600, 601) ein zweites bestimmtes Bit-Muster abgenommen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Auftreten des zweiten bestimmten Bit-Musters hin ein Markiercodesignal für die 3-Frequenz-Aufzeichnung erzeugt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß das zweite bestimmte Bit-Muster von dem zweiten Schieberegister (601) der beiden in Reihe geschalteten Schieberegister (600,601) abgenommen wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als zweites bestimmtes Bit-Muster die Bitfolge 10010001 verwendet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für die beiden in Reihe geschalteten Schieberegister (600, 60I) solche mit parallelen Datenein-

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gabeklemmen (P_Q, P., Pp , P^) verwendet werden und daß

die betreffenden Schieberegister (600,601) dadurch vor-

en

eingestellt werden, daß ihren parallel/ Dateneingabeklemmen folgende Bit-Muster zugeführt werden: Erstes Schieberegister (600) Zweites Schieberegister (601)

P₀ P₁ P₂ P₃ P₀ P₁ P₂ P₃

0 0 0 1 0 0 10
13. Anordnung zur binären Aufzeichnung von in einem 3f-Code codierten Informationsmustern an aufeinanderfolgenden Aufzeichnungsstellen einer Aufzeichnungsspur, derart, daß einem Strom einer entsprechend dem 3f-Code codierten binären Information eindeutige Markiersignale vorangehen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

a) daß ein dreistufiger binärer 7-Bit-Abwärtszähler (505, 5O6, 511) vorgesehen ist,

b) daß mit dem betreffenden Abwärtszähler (505, 506, 511) ein digitaler 3f-Codierer (102) verbunden ist und

c) daß mit dem Abwärtszähler (505,506,511)und dem digitalen 3f-Codierer (102) ein Aufzeichnungswandler (106) verbunden ist.
14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stufe des Abwärtszählers (505,506,511) ein JK-Plipflop enthält.
15. Anordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Abwärtszähler (505,506,511) ein Markierimpulszähler (513) verbunden ist.

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16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,

daß der Markierimpulszähler (513) mit der zweiten Stufe (506) des Abwärtszählers (505,506,511) verbunden ist.
17. .Anordnung für binären Aufzeichnung von in einem 3f-Code codierten Informationen an aufeinanderfolgenden Aufzeichnungsstellen einer Aufzeichnungsspur, derart, daß einem Strom der in dem 3f-Code codierten binären Information eindeutige Markiersignale vorangehen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche bis 12, dadurch gekennzeichnet,

a) daß ein 8-Bit-Schieberegisteri (600, 601) mit paralleler Eingabe und serieller Ausgabe vorgesehen ist,

b) daß mit dem Schieberegister (600,601) Einrichtungen (605) verbunden sind, die dem betreffenden Schieberegister (600,601) ein bestimmtes Bit-Muster zuführen, und

c) daß mit dem Schieberegister (600,601) ein Markierimpulszähler (603) verbunden ist.
18. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Bit-Muster durch die Bit-Folge 00010010 gebildet ist.
19. Decoder zur Decodierung von zumindest zwei nacheinander auftretenden Impulsmustern, deren jedes aus Impulsen besteht, von denen der erste Impuls von dem zweiten Impuls um eine Datenfolgeperiode von 1,5T und der zweite Impuls von dem dritten Impuls um eine Datenfolgeperiode von 2T beabstandet ist, insbesondere in Verbindung mit einer Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet,

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a) daß ein 1,5T-Detektor (700) und ein 2T-Detektor (701) miteinander verbunden sind und

b) daß mit dem 1,5T-Detektor (700) und dem 2T-Detektor (701) ein Binärzähler (702, 703, 704) verbunden ist.
20. Decoder nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulslängendetektor (760) zur Ermittlung der Datenfolgeperiode zwischen den Impulsen vorgesehen ist.
21. Decoder nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß

der Impulslängendetektor (760) Einrichtungen (900 bis 909) enthält, die die ermittelten Impulslängen in solche mit einer Periode von T bzw. 1,5T bzw. 2T trennen.
22. Decoder nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Impulslängendetektor (760) Einrichtungen (723) verbunden sind, die Impulse mit einer Datenfolgeperiode von T bzw. 2T an den 1,5T-Detektor (700) abgeben.
23. Decoder nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Impulslängendetektor (76o) Einrichtungen (724) verbunden sind, die Impulse mit einer Datenfolgeperiode von T bzw. 1,5T an den 2T-Detektor (701) abgeben.
24. Decoder nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß mit Impulslängendetektor (760) Einrichtungen verbunden sind, die Impulse mit einer Datenfolgeperiode von T an einen T- und 2T-Detektor und an den Binärzähler (702,703,704) abgeben.

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25. Decoder nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, .daß

der 1,5T-Detektor (700) und der 2T-Detektor (701) JK-Flipflops enthalten, deren jedes eine R-Klemme und eine C-Klemme aufweist, und daß die T- und 2T-Impulse der R-Klemme des 1,5T-Flipflops (700) und die 1,5T-Impulse der C-Klemme des 1,5T-Flipflops(700) zugeführt werden.
26. Decoder nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß

die T- und 1,5T-Impulse der R-Klemme des 2T-Flipflops (701) zugeführt werden und daß die 2T-Impulse der C-Klemme des 2T-Flipflops (701) zugeführt werden. ■
27. Decoder nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (750) vorgesehen sind, die durch den Binärzähler (702,703,704) gesteuert ein Markiersignal erzeugen.

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