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Datenleseeinrichtung für datenanfordernde Systeme Die Erfindung bezieht
sich auf eine Datonleseeinrichtung für datonanfordernde Systeme, die an die Leseeinrichtung
einen Befehl über einen Datentransfer in gewünschter Richtung geben, der nach jedem
Datenzeichen unterbrochen werden kann.
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Für datenanfordernde Systeme ist das Eingabemedium in vielen Fällen
ein Lochstreifen. Dem System ist in diesem Falle ein Lochstreifenleser vorgeschaltet,
der ein Laufwerk mit einem Lochstreifenabtester umfaßt, desson Signale vom datonanfordernden
System weiter verarbeitet werden.
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Neben den eigentlichen Datenzeichen wird vom Leser ein Übergabetakt
erzeugt, durch dessen Auftreten signalisiert ist, daß gültige Datenzeichen vorliegen,
Dem Laufwerk des
Lesers wird vom datenanfordernden System eine Start-Stopp-Bedingung,
die Laufrichtung (vorwärts/rückwärts) und die Geschwindigkeit (langsam/schnell)
vorgegeben. Werden vom datenanfordernden System an das Laufwerk die Befehle "Start",
"Vorwärts" und "Langsam" gegeben, so werden die gelesenen Datenzeichen solange an
das System gegeben, bis dieses den Befehl "Stopp" an-das Laufwerk gibt, Für die
Schnittstelle zwischen Lochstreifenleser und datenanforderndem System hat sich eine
gewisse Normierung er geben. Erforderlich sind zwischen Leser und System Datenzeichenleitungen
(bei 8 Bit entsprechend 8 Leitungen), eine Leitung für den Übergabetakt, je eine
Leitung für die Start-Stopp-Bedingung5 die laufrichtung und die Geschwindigkeit
und eine Leitung für eine Fehlermeldung der Leseeinrichtung.
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Die Datengeschwindigkeit bekannter mit Lochstreifenlesern arbeitender
Systeme liegt bei 300 Zeichen/s kontinuierlich.
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Es sind auch bereits Systeme mit 1000 Zaichen/s bekannt, die preislich
jedoch wesentlich höher liegen.
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Die erhältlichen Lochstreifen naben eine Länge von 300 in, einen Durchmesser
von 25 cm und eine Breite von 2,54 cm.
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Auf 1 cm kommen 4 Zeichen, sc daß sich 120.000 Zeichen für einen derartigen
Lochstrcifen ergeben. In vielen Fällen reicht der Informationsinhalt eines solchen
Lochstreifens
nicht aus, Es muß dann ein weiterer Lochstreifen mit
einem weiteren Leser bereitgestellt werden, da mit nur einem Leser ein kontinuierlicher
Betrieb nicht möglich ist. Der Raumbedarf für eine aus Lochstreifenbändern bestchende
Bibliothek ist recht beträchtlich. Auch der Versand von Lochstreifenbändern bedarf
bestimmter Maßnahmen, die lästig sein können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gesamtanzahl der Zeichen,
die zu einer Datei gehören, zu erhöhen, ohne daß mehrere Leser verwendet werden
müssen. Es soll auch eine kürzere Zykluszeit und eine weitgehend fehlerfreie Datenwiedergabe
erreicht werden. Der Raumbedarf für die Datenträger soll gesenkt werden und deren
Versand soll ein fach sein, Ferner soll eine problemlose Handhabung auch durch ungeübte
Arbeitskräfte erreicht werden.
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Diese Aufgabe wird erfindung-sgemäß dadurch gelöst, daß ein an sich
bekanntes Digital-Magnetbandkassetten-Laufwerk mit einer Transport- und Abtastelektronik
verwendet ist, daß bit-serielle Datensignale entschlüsselt blockweise über einen
Bitserielle-Zeichenseriell-Wandler mit einer Block-Fehlerprüfung in einen Pufferspeicher
überführt werden, der mit dem datenanfordernden System verhunden ist, und daß der
Wandler Fehlersignale und Flockende-Signale an eine Bandlaufsteuerung für das Laufwerk
und Zeichenübernahme-
Signale an eine Zyklussteuerung gibt, die
ferner von einem Datenanforderungs-Signal des datenanfordernden Systems angesteuert
wird, und daß der Pufferspeicher einen Adressenzähler, einen zugeordneten Endadressenspeicher
und einen beiden zugeordneten Adressenvergleicher hat und der Zähler entweder vom
Wandler oder vom System ausgegebene Datenzeichen zählt, die bei der Ausgabe von
Pufferspeicher zum System mit der im Adressenspeicher stehenden Zahl der Zeichen
des vorher vom Laufwerk an den Pufferspeicher übergebenen Blockes verglichen werden.
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Zweckmäßige Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Prinzipschaltbild
der Datenleseeinrichtung, Fig. 2 eine genauere Ausbildung der bei der Datenleseeinrichtung
verwendeten Schaltungseinheiten.
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Fig. 3 ein Sigialdiagramm, Fig. 4 einen Richtungsumschalter, Fig.
5 die genauere Ausbildung des Daten-Übertragungs kanals des verwendeten SerielI-Parallel-Wandlers.
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Nach Fig. i ist von einem an sich bekannten Digital-Kassetten-Laufwerk
K mit einer nicht weiter dargestellten Transport- und Abtastelektroniic Gebrauch
gemacht, dem ein Datenwandler D nachgeschaltet ist, der die bit-serielle Aufzeichnung
des Magnetbandes des Kassetten-Laufwerkes K in eine parallele Aufzeichnung umwandelt.
Die parallele Aufzeichnung des Datenwandlers D gelangt in einen Puffer speicher
P, dessen Inhalt beispielsweise 8 x 256 Bit beträgt. Der Pufferspeicher P gibt die
Daten über acht Leitungen 1,..8 an das datenanfordernde System N. Dieses kann beispielsweise
eine numerische Steuerung, ein Prozeßrechner, ein Bildschirmgerät odgl. sein.
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Das Kassetten-Laufwerk K wird von einer Bandlaufsteuerung B angesteuert,
durch die die Laufrichtung, die Geschwindigkeit, Start und Stopp des Laufwerkes
K bestimmt wird. Die entsprechenden Signale werden losgelöst vom System N erzeugt.
Das Laufwerk K hat beispielsweise eine 4-.Spuraufzeichnung, wobei jeweils nur eine
Spur in Wirkung ist. Die Bandlaufsteuerung B ist hierfür mit einer automatischen
Spurumschaltung ausgerüstet und steuert das Laufwerk K entsprechend. Die Bandlaufsteuerung
B kann in diesem Fall von einem Programmumschaltbefehl PU des Systems N angesteuert
werden, der beispielsweise besagt, daß die Information der Spur l oder 2 oder 3
oder 4 gefordert wird. Es kann auch nach Ausgabe dor Daten der Spur n das Kassetten-
Laufwerk
K automatisch auf Rückspulen geschaltet werden.
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Nach Ausführung dieser Operation erfolgt anschließend eine weitere
Datenausgabe der folgenden Spur (n + l bzw. n - 1).
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Jede Spur enthält also ein Datenprogramm oder ein Teil desselben.
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Eine Zyklussteuerung Z wirkt auf den Datenwandler D, auf die Bandlaufsteuerung
B und auf den Pufferspeicher P. Die Zyklus steuerung Z wird vom datenanfordernden
System N beeinflußt (DA), andererseits gibt sie selbst auch eine Rückmeldung (DÜ)
an das System N, Beim Bandrückspulen (RS) wird die Bandlaufsteuerung B direkt vom
System N'angesteuert.
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In diesem Falle sind die Einheiten D, P, Z nicht in Funktion.
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Es ist ferner ein Taktwerk T vorhanden, welches eine Grund-Taktfolge
erzeugt aus der Steuertakte für die Einheiten B, D, P und Z abgeleitet werden.
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Das Digital-Magnetbandkassetten-Laufwerk K, der Das endwand ler D
und der Pufferspeicher P bilden den Datenkanal.
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Sind die Daten in den Pufferspeicher P übertragen, dann wird geprüfte
ob eine korrekte Übertragung vorliegt. Bei einwand freier Übertragung wird von der
Bældlaufsteuerung B ein Signal an die Zyklussteuerung Z gegeben, worauf dann die
Daten vom datenanfordernden System N übernommen werden.
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Der Zyklussteuerung Z werden über die Leitungen DA, BS und MR die
vom System N kommenden Befehle "Datenanforderung", Datenr-ichtunglt BS und "Rücksetzmodus"
MR zugeführt. Mit diesen drei Signalen können folgende Betriebsarten verwirklicht
werden: a) Zeichenweise Ausgabe der Datei an das System N über Pufferspeicher P
in Vorwärtsrichtung (DA # 1, BS # 0, MR # 0) b) Zeichenweise Ausgabe der Datei an
das System N über Pufferspeicher P in Rückwärtsrichtung (DA # l, BS A l, MR A Wiederholung
von Datensätzen oder Datenzeichen c) Blockweise Ausgabe der Datei an das System
N in Rückwärtsrichtung bei Umgehung von Pufferspeicher P (DA # 1, BS # 1, MR # 1);
beschleunigtes Wiederholen von Blöcken oder Dateien Bei einem Befehl "Rückspulen"
RS des Systems N wird das Magnetband über die Bandlaufsteuerung B im Eilgang auf
den Anfang zurückgespult.
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Die Zyklussteuerung Z liefert an das datenanfordernde System N über
Leitung DU einen Übergabetakt, wenn eine der vorstehend genannten Betriebsarten
a, b oder c vom System N vorgegeben ist und die Datenzeichen im Pufler.speicher
P oder Datenwandler D zur Verfügung stehen.
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Nachstehend werden anhand der Fig. 2 die Einheiten E, D, P, Bs Z und
T näher erläutert.
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Kassetten-Laufwerk K Das verwendete Magnetbandkassetten-Laufwerk K
arbeitet mit Kassetten, die bisher als Speicher für kleine Prozeßrechner und für
Speicherplätze, deren Daten zentral weiterverarbeitet werden, verwendet wurden (Standard-Kassette
3,81 mm bzw. Cartridge 6,3 mm). Eine Kassette hat bei einer Länge von 90 m eine
Kapazität von etwa 500,000 8-Bit-Zeichen bei Blockstruktur. Eine Spur hat also bereits
etwa 250.000 Zeichen. Die Datenrate liegt bei kontinuierlicher Aufzeichnung bei
# 2 kHz (Zeichen) ohne Berücksichtigung der Blockstruktur. Der benötigte Raum für
eine Kassette ist #100 x 65 x 12 mm. Die Cartridge hat eine Kapazität von 2.500.000
Zeichen, die Datenrate liegt bei # 6 kHz (Zeichen), der benötigte Raum ist #153
x 102 x 17 mm. Die Fehlerrate von<10-9/Bit dieses Speichermediums ist besser
als die eines Lochstreifens.
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Die Aufzeichnung auf dem Magnetband ist bit-seriell und kann eine
beliebige Zahl von Bits haben, die zu einem Datenblock zusammengefaßt sind. Zu beachten
sind jedoch hierbei die ECMA/ANSI-Normvorschläge hinsichtlich der Blocklänge.
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Das Magnetbsand 400 der Kassette 410 wird in bekannter Weise transportiert.
Es ist lediglich der Transportmechanismus
durch beispielsweise
zwei Rollen hOl, 402 angedeutet.
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Über dem Magnetband 400 ist ein Lesekopf 403 angeordnet und vor bzw.
hinter diesem liegen die optischen Bandmarken-Abtaster 404, 405, welche die an die
Bandsteuerung B gegebenen Signale EOT und BOT erzeugen. Der Datenträger 400 hat
zu diesem Zweck ein lichtdurchlässiges Vorspannband bzw. Löcher im Magnetband, die
eine Eingrenzung des zulässigen Aufzeichnungsbereiches ermöglichen.
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Der Lesekopf 403 tastet die Magnetisierung des Magnetbandes ab. Mit
406 ist die Leseelektronik bezeichnet, die ein Abbild der Magnetisierung des Magnetbandes
400 erzeugt, An der Ausgangsleitung a des Kassetten-Laufwerkes K tritt eine Impulsfolge
nach Fig. 3a auf.
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Datenwandler D Wie bereits erwähnt, ist ein Datenträger mit maximal
vier Spuren vorausgesetzt. Eine der Spuren wird mittels eines Spurmultiplexers 50
ausgesucht, an dessen Ausgang a die bit-seriellen Daten der Bandaufzeichnung auftreten.
Die Kodierung des Magnetbandes erfolgt durch einen nachgeschalteten Wandler 51,
der die Information des Magnetbandes trennt in Informationsbits F (Fig. 3b) und
diesen zeitlich zugeordneten Beglelttakte TF (Fig. 3c), die die Übernahme der Informationsbits
F in die nachgeschalteten Einheiten steuern. Diese Informationsaufbereitung kann
auch bereits in der Leseelektronik 406 erfolgen.
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Als Schreibverfahren ist die Richtungstaktschrift (phase encoded)
nach DIN 66 OlO verwendet, lfie aus Fig. 3a ersichtlich, gibt die Richtnng des Hauptflußwechsels
innerhalb eines Spurelementes den binären Wert des Spurelementes an, Bei aufeinanderfolgenden
Spurelementen gleichen binären Wertes treten zusätzliche Flußwechsol (Hilfsflußwechsel)
an den Grenzen der Spurelemente auf. Der Magnetsierungszustand des Bandes vor dem
ersten Block und in allen Blocklücken ist gleich. Ein 0-Bit ist bei Vorwärtslauf
gekennzeichnet durch einen Hauptflußwechsel entgegen dieser Polarität, ein l-Bit
entsprechend umgekehrt. Jeweils 8 Spurelemente ergeben ein Zeichen.
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Es sei angenommen, daß die Information O 1 0 1 1 0 0 1 vorliegt, wie
angeschrieben ist. Die Magnetisierung des Magnetbandes kann sich nur zwischen der.
beiden Remanenz zuständen +B und -13 ändern. Die Information O ist gekennzeichnet
durch einen Flußwechsel in einer Pfeilrichtung, während die Information 1 durch
die umgekehrte Flußrichtung gekennzeichnet ist, Liegen Aufzeichnungen gleicher Wertigkeiten
nebeneinander (ii oder 00), so erfolgt ein Zwischenflußwechsel, wie in der Figur
mit dem Hilfsflußwechsel angedeutet ist. Die Auswertung erfolgt mittels den Wandlers
51 (Fig. 2), an dessen Ausgang b die in der Fig. 3b dargestellte Signalfolge F auftritt,
Acht Flußwechsel werden zu einem Datenzeichen zusammengefaßt, d. h. die serielle
Information I gelangt in einen als Schieberegister ausgebildeten Seriell
Parallel-Umsetzer
52 (Fig. 2), an dessen Ausgang c das aus acht Bit bestehende Datenzeichen parallel
ansteht.
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Der Wandler 51 liefert neben der Information F die Takt~ folge TF,
die auf den Umsetzer 52 gegeben wird, welcher erst damit die anstehende Information
F übernimmt Die Taktfolge TF steuert weiter die unten beschriebener CRC-Register
57, Zeitvergleicher 59, Byte-Zähler 60 und die Bandlaufsteuerung B an, Dem Umsetzer
52 ist ein von der Zyklussteuerung Z angesteuerter Übernahmespeicher 53 nachgeschaltet,
der die Information des Umsetzers 52 nur beim Anstehen der 8 Bits in richtiger Reihenfolge
übernimmt (Auslösung durch Signal ZÜ).
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Die Bewertung der Speicherelemente des Übernahmespeichers 53 ist abhängig
von der Bandlaufrichtung. Läuft das Magnetband in Vorwärtsrichtung, so wird das
erste Zeichen(b1, Fig. 3a) als das niederwertigste Zeichen interpretiert, in der
Rückwärtsrichtung jedoch als das höchstwertigste. Ferner wird beim Rückwärtslauf
des Magnetbandes der 1-Flußwechsel zum O-Flußwechsel und der O-Flußwechsel zum 1-Flußwechsel.
Es ist daher dem Übernahmespeicher 53 ein Richtungsumschalter 54 nachgeschaltet,
dessen Stellung von der Bandlaufrichtung vorwarts/rückwärts abhängig ist. Am Eingang
eines Ausblends1reichers 55 steht damit die F Information ifl einer solchen Form
an. wie sie für das datenanfordernde System N benötigt wird. Der Ausblendspeicher
55 wird von der Zyklussteuerung Z angesieuert. Übernalme- und Ausblendspeicher 53,
55
bestehen je aus acht Speicherelementen.
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In der Vorwärts-Laufrichtung (V) des Magnetbandes steht der Richtungsumschalter
54 in der gezeichneten Stellung, so daß die bejahten Informationen an den Ausblendspeicher
55 gelangen. Beim Rückwärtslauf (R) des Bandes ist der Richtungsumschalter 54 auf
den verneinten Ausgang des Übernahmespeichers 53 umgelegt und dessen Zeichen gelangen
damit an den Ausblendspeicher 55. Außerdem wird durch den Richtungsumschalter 54
eine Vertauschung der acht Kanäle in Abhängigkeit von der Laufrichtung vcc genommen,
wie in Fig. 4 dargestellt. In Vorwärtsrichtung sind die Kanäle direkt durchverbunden
(ausgezogene Linien) und in Rückwärtsrichtung ergibt sich eine Vertauschung der
Kanäle (gestrichelte Linien), Ein Informationsblock besteht aus 16 bis 2048 Informations
bits zuzüglich 16 CRC (Cyclic Redundancy Check)-Prüfbits, der Preambel mit 8 Bit
und der Postambel mit 8 Bit. Damit können 2 bis 256 8-Bitzeichen zu einem Datenblock
zusammengefaßt werden. Ein Kontrollblock besteht aus der Preambel, 16 Bits mit der
Bewertung entsprechend 0 und der Postambel. Preambel und Potambel dienen zum Einphasen
der Auswertschaltung 51, 52. Sie werden zusammen mit den CRC-Prüfbits nicht an den
Pufferspeicher P bzw. das System N übergeben. Die Ausblendung dieser Zeichen erfolgt
durch den Übernahmespeicher 53 und den Ausblendspeicher 55, wie in
Fig.
5 genauer dargestellt ist. Nach Auslösen des Bandlaufes beispielsweise in Vorwärtsrichtung
steht nach den ersten acht Begleittakten TF die Preambel im Wandler 52.
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Die Ubernahme in den Speicher 53 veranlaßt das Signal ZÜ über die
Zyklussteuerung Z. Mit dem nächsten auftretenden Signal ZÜ wird die Preambel in
den Ausblendspeicher 55' und das erste im Wandler 52 bereitstehende Datenzeichen
in den Übernahmespeicher 53 geschoben usw. Nach drei Schritten steht das erste Datenzeichen
am Ausgang des Ausblendspeichers 55" und kann jetzt vom Pufferspeicher P oder voin
System N übernommen werden. Die aus der Zyklussteuerung Z gelieferten Steuertakte
für den Ausblendspeicher 55, den Ausblendspeicher 55' und den übernahmespeicher
53 treten zeitlich nacheinander auf, Die Kette 52, 53, 55', 55" ermöglicht also
eine Ausblendung der nicht zur Dateninformation gehörenden Zeichen.
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Durch den Datenwandler D wird auch eine Block-Prüfung durchgeführt,
um so feststellen zu können, ob die auf das . - geschriebene Magnetband 400
Reihenfolge der Informationsbits bei der Wiederg'a;be durch die Leseelektronik 406
eingehalten worden ist. Der Prüfvorgang umfaßt die Kontrolle des Zeitvergleichers
59 und des dem CRC-Register 57 nachgesenalte tell CRC-Vergleichers 58. Die Ab trennung
der Preambel erfolgt dadurch, daß das CRC-Register 57 erst nach Ablauf der ersten
acht Datentakte TF freigegeben wird (Zähler 60).
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Der Informationsblock mit CRC-Zeichen und Postambel wird in das Register
57 eingeschoben, welches bei einer korrekten Übertragung an seinen Ausgängen genau
definiert ist.
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Der Prüfvorgang wird bei jedem Einschreiben in Vorwärtsrichtung vorgenommen.
Der Vergleicher 58 gibt bei einem Fehler ein Signal IW über die Leitung 98 an die
Bandlaufsteuerung B aus, Das Signal bewirkt, daß die Bandlaufsteuerung B die Befehle
"Blockrücksetzen" und "Lesen" des Blockes in Vorwärtsrichtung auslöst. Der Zeitvergleicher
59 mißt jeweils den Zeitabstand zweier -aufeinander folgender Signale der Folge
TF nach der Fig, 3b. Wird dieser Zeitabstand überschritten, so wird auch dies als
Fehlersignal ZF über die Leitung 99 zur Bendlaufsteuerung B gemeldet.
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Der Zähler 60 legt die Zeichengrenze nach jeweils 8 Bit fest, indem
er bei jedem achten Bit ein Signal ZU nach der Fig. 3d über die Leitung 100 an die
Zyklus steuerung Z gibt. Die Datentakte der Signalfolge TF (Fig. 3c) sind über die
Leitung 101 an die Bandlaufsteuerung B geführt.
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Pufferspeiclier P Der Pufferspeicher P besteht aus einem 2-Kanal-Multiplexer
61', 61" (Fig. 2), zwei Datenspeichern 64', 64" mit je 1024 Bit, zwei Schieberegistern
67', 67", einem Adressenzähler 62, einem weiteren Adressenzähler 63, einem Endadressenspeicher
65 und einem Adressenvergleicher 66.
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An den Eingang e des Pufferspeichers P gelangen nacheinander die parallelen
Datenzeichen b1 bis b8 des Datenwandlers D. Der Pufferspeicher P kann in der Vorwärtsrichtung
(Lesen-Vorwärts) die Datenzeichen speichern und ferner ist auch ein Betrieb "Lesen-Rückwärts"
möglich, wobei der Speicher 64 umgangen wird. Die Umgehung erfolgt über Leitungen
150', 150" mit in diesen liegenden elektronischen Schaltern 600, 601, die von der
Zyklussteuerung Z angesteuert werden, Die am Eingang e des Pufferspeichers P liegende
Information wird in diesem Falle direkt mit den Ladeeingängen e@, e@ der Ausgabeschieberegister
67', 67" verbunden.
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Da'acht Datenzeichen parallel am Eingang e des Pufferspeichers P anstehen,
und auch acht Datenzeichen parallel an dessen Ausgang a für das System N auftreten
müssen, sind im Eingangskreis des Pufferspeichers P die Multiplexer 61', 61" vorgesehen,
welche die Datenzeichen parallel-seriell wandeln. IIierfür werden mit einem Adresse
zähler 62 die Grundadressen 20 bis 27 des Speichers 64', 64" eingestellt, während
mit einem zweiten Adressenzähler 63 die die Zusatzadressen 2 und 29 des Speichers
6i', 64" eingestellt werden. Diese Grund- und Zusatzadresseneinstellung erfolgt
automatisch über die Zyklus steuerung Z. Es läuft ein fester Zyklus ab, in welchem
die Adressenzähler 62, 63 von der Zyklussteuerung Z gesteuert werden. Vor dem Einschreiben
der
Datenzeichen in den Pufferspeicher P sind die Adressenzähler 62, 63 auf 0 gesetzt.
-Dies stellt den Ausgangszustand dar. Dem ersten vom Datenwandler D übernommenen
Byte ist die Adresse 0 des Adressenzählers 62 zugeordnet. Die Datenzeichen b1 bis
b4 gehen bei Datenübergabe in Vorwärtsrichtung in den Speicher 64' und die Datenzeichen
b5 bis b8 in den Speicher 64".
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Jeder Speicher 64', 64" hat 1024 Plätze. Die Adressierung erfolgt
über 10 Adressenleitungen, von denen acht (501) vom Adressenzähler 62 und zwei Leitungen
(502) vom Adresse senzähler 63 angewählt werden. Für jede vorn Zähler 62 aus~ gegebene
Grnndadresse bestehen vier Zusatzadressen, die vom Adressenzähler 63 eingestellt
werden. Die Datenbits b1 und b5 werden in die Adresse 0 eingeschrieben, d.h. daß
bei der Grundadresse 0 die Datenbits b1 und b5 der Speicheradresse 0 des Speichers
64' zugeordnet werden, die Datenbits b2 und b6 werden der Speicheradresse 28 (256),
die
b3 und b7 der Speicheradresse 29 (512) und die
b4 und b8 der Speicheradresse 28 und 29 (768) zugeordnet.
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Das zweite Byte kommt in die Speicheradressen 20 (1), 28+20 (257),
29+20 (513) und 28+29+20 (769); das letzte mögliche Byte (256) kommt in die Speicheradressen
255, 511, 767 und 1023. In dieser festen Zuordnung werden die Datenzeichen
im
Speicher 641, 64" abgelegt, Der Inhalt des Adressenzählers 62 wird im Adressenspei
cher 65 festgehalten und kann bei der Ausgabe aus dem Pufferspeicher P mit dem Stand
des Adressenzählers 62 verglichen werden.
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Bei jeder auftretenden Grundadresse des Zählers 62 wird auch der Endadressen-Speicher
65 gesetzt. Läuft kein Datenzeichen mehr ein, dann ist der Schaltzustand des Endadressen-Speichers
65 gleichbedeutend mit dem Umfang der Speicherplatzbelegung des Datenspeichers 641,
64".
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In den Pufferspeicher P wird also ein Block übertragen, wenn die Bandlaufsteuerung
B an das Kassetten-Laufwerk K die Befehle Start", "Vorwärts" und Langsam" gibt.
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Eine Start-Auslösung wird stets dann eingeleitet, wenn die Kassette
eingelegt und die Start-Taste 300 in der Bandlaufsteuerung B betätigt wird. Weiterhin
erfolgt eine Start-Auslösung, wenn der durch den Endadressen-Speicher 65 festgelegte
Speicherbereich 64', 64" ausgegeben worden ist, da dann ein neuer Block in den Pufferspeicher
P eingeschrieben werden kann. Diese Abgleichmeldung ist durch das Signal AA des
Adressenvergleidiers 65 des Pufferspeichers P gegeben. Das Signal gelangt auf den
Speicher 78 der Bandlaufsteuerung B, Diese löst damit den Start des Rassetten-Laufwerkes
K aus.
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Der an der Leitung 101 des Wandlers D auftretende Datentakt TF tritt
asynchron zu der untersetzten Grundtaktfige des Generators G des Taktwerkes T auf,
da er vom Magnet band 400 abgeleitet ist, Durch den Zähler 60 des Wandlers D wird
der Datentakt TF im Verhältnis 1 : 8 untersetzt, so daß nach jedem achten Datentakt
TF an der Leitung 100 des Zählers 60 das Zeichenübernahme-Signal ZÜ (Fig. 3d) auftritt.
Dieses Signal wird der Zyklussteuerung Z über eine ODER-Stufe 92 zugeführt und meldet,
daß im Wandler 51 acht Datenbits parallel anstehen, die.synchronisiert an den Pufferspeicher
P übergeben werden können. Die Zyklussteuerung Z leitet dann über die Leitung 299
an den Pufferspeicher P Steuersignale, die bewirken, daß in den Pu£ferspeicher P
das an den Ausgängen b1 bis bs anstehende Datenzeichen des Wandlers D vom Pufferspeicher
P übernommen werden kann. Ferner bewirken die Steuersignale der Leitung 299, daß
die richtige Adresse für den Pufferspeicher P gebildet wird und daß der Adressenzähler
62 nach jeder Zeicheneinschreibung um 1 erhöht wird und vor der Erhöhung die im
Zähler 62 stehende Adresse im Endadressenspeicher 65 gespeichert wird,.
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Sollen die im Datenspeicher 64', 64" stehenden Datenzeichen an das
datenanfordernde System N übergeben werden. dann müssen die bei der Einschreibung
über den Multiplexer 61', 61" geteilten Datenzeichen wieder zusammengefügt werden.
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Hierfür ist das Schieberegister 67', 67" vorgesehen, welches dem Datenspeicher
64', 64" nachgeschaltet ist.
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Am Ausgang a stehen damit wieder acht Bit parallel zur Verfügung.
Die Bereitstellung der Information für die Übernahme in das System N wird durch
den Übergabetakt DÜ angezeigt. Dieser Takt wird von der Zyklussteuerung Z gebildet,
nachdem durch diese die im Datenspeicher 64', 64" stehenden Bits seriell in das
Schieberegister 67?, 67" eingegeben worden sind und in diesem zur Übergabe an das
System N parallel anstehen.
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Bei der Umgehung des Datenspeichers 64, 681' durch die Leitungen 150',
1501? werden die Datenzeichen des Datenwandlers D direkt in das Schieberegister
67', 67" eingegeben und die Bereitstellung durch den Datenübergabetakt DU angezeigt.
Hiermit ist ein blockweises Rücksetzen des Bandes unter Datenkontrolle möglich.
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Ein zeichenweises Rücksetzen (Datenausgabe in Rückwärts richtung mit
zeichenweiser Sperrung) ist ebenfalls möglich.
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Hierbei wird nur der Adressenzähler 62 des Pufferspeichers P von der
Zyklus steuerung über Leitung 510 in der Zählrichtung umgekehrt. Das Überschreiten
des Pufferspeicherbereichcs wird in positiver Zählrichtung durch die Rückmeldung
über die Leitung 511 des Abgleichers 66 angezeigt. In negativer Zählrichtung erfolgt
eine Signalgalgabe des Adressenzählers 62 über die Leitung 512. Bei Rückwärtsrichtung
wird
dann die Bandlaufsteuerung B veranlaßt, zwei Blöcke zurückzusetzen
und anschließend einen Block vorzusetzen, unter Datenübergabe in den'Pufferspeicher
P. Die weitere Ausgabe aus dem Pufferspeicher P in Rückwärtsrichtung erfolgt dann
beginnend mit der höchsten Adresse. Dies ist erforderlich, da eine korrekte Datenübergabe
von der Kassette K nur in Vorwärtsrichtung erfolgen kann, eine Eigenschaft des CRC-Check-Systems.
Über eine zusätzliche Modus-Leitung MR kann vom datenanfordernden System N die Art
des Rücksetzens vorbestimmt werden.
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Die Einrichtung ist nicht an eine Festblockstruktur gebunden, vielmehr
kann die Blockstruktur variabel sein. Der Pufferspeicher P gibt ein Blockende-Signal
AA vom Adressenvergleicher 66 bzw, einen Nullabgleich an die Bandlaufsteuerung B,
Der Endadressenspeicher 65 speichert bei der Blockübernahme von der Kassette K in
den Pufferspeicher P die Anzahl der Datenzeichen, die dieser Block umfaßt, Bei der
Datenausgabe an das System N wird diese Anzahl ständig überprüft. Der Endadressenspeicher
65 hält bei der Übernahme vom Kassetten-Laufwerk K in den Pufferspeicher P die maximale
Speicheradressierung fest. Der Adressenzähler 62 wird bei der Blockübernalune bis
zu einer bestimmten Std.
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lung adressiert. Der letzte Stand des Adressenzählers 62 wird im Endadressenspeicher
65 festgehalten und der Zähler 62 gelöscht. Fordert das System N die Daten an, dann
wird
bei der Übernahme kontrolliert, wie weit der Adressen~ zähler
62 adressiert werden darf. Stimmt die im Zähler 62 stehende Adresse mit der im Speicher
65 gespeicherten Endadresse überein, dann ist der dem Block entsprechende Inhalt
ausgegeben worden, es wird der Datentransfer abgeschlossen und vom Kassetten-Laufwerk
K zum Pufferspeicher P eine Übernahme eines neuen Blockes eingeleitet. Der Adressenzähler
62 wird bei dem Datentransfer vom Kassetten-Laufwerk K zum Pufferspeicher P bei
jedem Datenzeichen um 1 erhöht. Bei der Datenübergabe vom Pufferspeicher P zum System
N wird der Adressenzähler 62 je nach Ausgaberichtung bei jedem Zeichen um l erhöht
oder erniedrigt. Beim Datentransfer vom Kassetten-Laufwerk K zum Pufferspeicher
P wird durch Ausbleiben der Datentakte TF von der Bandlaufsteuerung B festgestellt,
daß keine Datenzeichen mehr kommen (Blockende), Bis dahin ist der Adressenzähler
62 adressiert worden. Die Endadresse wird im Adressenspeicher 65 festgehalten. Im
Zähler 62 wird diese Adresse bei Datenausgabe in Vorwärtsrichtung gelöscht. Die
Bandlaufsteuerung B gibt über Leitung 513 ein Umschaltbefehl an die Zyklussteuerung'Z,
der bewirkt, daß die Ansteuerung des Pufferspeichers P vom System N über die Leitung
DA möglich ist, Der Zähler 62 wird bei jedem Datenzeichen bei Vorwärtsrichtung wieder
um 1 erhöht und bei Gleichheit zmnschen dem Zählstand des Zählers 62 und dem Inhalt
des Speichers 65 gibt der Adressenabgleicher 66 das Signal AA aus (Elldadresse der
Vorwärtsrichtung erreicht, ein Block
an das System N übergeben).
Eine weitere Ausgabe von Datenzeichen aus dem Pufferspeicher P an das System N wird
verhindert, indem die Bandlaufsteuermig B wieder über Leitung 513 einen Befehl an
die Zyklussteuerung Z gibt, daß eine weitere Datenausgabe an das System N gesperrt
ist. Die Kassette K wird wieder durch die Bandlaufsteuerung B und die Zyklussteuerung
Z über den Datenwandler D auf den Pufferspeicher P geschaltet.
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Bandlaufsteuerung B Durch die Bandlaufsteuerung B wird ein blockweiser
Bandlauf erreicht. Ein kontinuierlicher Bandlauf erfolgt nur bei Auftreten des Befehls
"Rückspulen" RS des Systems N. In diesem Falle wird das Magnetband im Eillauf auf
den Ladestreifen (Vorspannband) zurückgebracht und bei Erreichen desselben wird
das Laufwerk K abgeschaltet.
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Angesteuert wird die Bandlaufsteuerung B von den Datentakten TF des
Wandlers D, die auf einen als wiedertriggerbarer Mono-FliprFlop ausgebildeten Lückcnfindor
71 gelangen, der mit jedem neuen Datentakt TF getriggert wird. Der Zeitabstand zwischen
den aufsinander folgenden Datentakten ist <1 ms. Ist der Zeitabstand zwischen
zwei aufeinander folgenden Datentakten >1 ms, so erzeugt der Lückenfinder 71
einen Impuls, durch dessen Auftreten angezeigt ist, daß ein Blockende vorliegt.
Der Impuls wird einem Speicher 72 zugeführt,
welcher dadurch gesetzt
wird. Dessen Ausgangssignal gelangt auf einen Start Stopp-Umschalter (Flip-Flop)
73 für den Bandlauf, welcher bei Auftreten des Signales des Speichers 72 ein Signal
ausgibt, durch das der Bandlauf über die UND-Stufe 75 gestoppt wird.
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Das Band hat nach dem Stoppen einen bestimmten Auslauf, der etwa 40
ms beträgt, bevor wieder neue Daten ausgegeben erden dürfen. Zu diesem Zweck ist
dem Umschalter 73 ein Zeitglied 74 mit einer Zeitkonstanten von etwa 50 ms nachgeschaltet.
Die Umsteuerung des Umschalters 73 beträgt etwa 30 es. Danach könnte bereits wieder
ein neuer Anreiz erfolgen, welcher aber durch das Zeitglied 74 verhindert ist. Über
die UND-Stufe 75 liegen weitere Bedingungen vor, die für einen Bandlauf erfüllt
sein müssen. An der Bingangsleitung 200 der Stufe 75 liegt ein Sta,rt/Stopp-Speicher
76, welcher von einer Handtaste 300 betätigt werden kann, so daß ein Stoppen oder
Laufen des Bandes blockweise auch von Hand erfolgen kann. Der Speicher 76 wird bei
Erreichen der Ladestreifen in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung über die Bandabtastschaltung
84 gelöscht. Die Schaltung 84 erkennt über die optischen Abtaster 404, 405 den zugelassenen
Bandaufzeichnungsbereich. Bei Überschreiten desselben wird der Bandlauf gestoppt.
Der Speicher 80, der vom System N über Leitung RS angesteuert wird, wird ebenfalls
von der Schaltung 84 becinflußt, so daß bei Ansprechen der optischen Abtaster 404,
405 das Rückspulen bcendet wird. Der Speicher 80
wird gesetzt durch
den Befehl "Rückspulen" RS des Systems N, jedoch nur bei Bandstopp. Das Band läuft
bei Befehl "Rückspulen" rückwärts im Eingang.
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Das Ausgangssignal des Speichers 80 gelangt an eine ODER-Stufe 81,
die die Start/Stopp-Funktion ftir das Kassetten-Laufwerk K erfüllt. Ferner steuert
dieses Ausgangssignal eine weitere ODER-Stufe 82 an, die die Bandlaufrichtung "Vorwärts/Rückwärts"
V/R an das Laufwerk K gibt.
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Die Ausgangsstellung des Umschalters 73 ist dem Start zugeordnet,
so daß an der Leitung 201 ein Signal entsprechend L ansteht. Der Zustand "Stopp"
des Umschalters 73 bewirkt, daß an der Leitung 201 ein Signal entsprechend 0 auftritt.
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Die Eingangsleitung 202 der UND-Stufe 75 ist an einen Speicher 94
für die Kontrollblock-Sperre der Zyklussteuerung Z geführt. Eine Start-Verriegelung
für den Bandtransport erfolgt, wenn ein Kontrollblock von der Zyklussteuerung Z
erkannt worden ist. Nach vier Signalen ZÜ und Blockende wird der Speicher 94 über
das Schieberegister 93 gesetzt und verhindert einen weiteren Balldstart. Der Speicher
94 kann durch Betätigung der Taste 300 gelöscht werden Die Eingangsleitung 203 der
UND-Stufe 75 ist an den Ausgang einer UND-Stufe 77 gefülirt, die wiederum von einem
Ausgabe speicher 78 und einem vom Befehl "Blockrücksetzen" BS des
Systems
N beeinflußten Speicher 79 angesteuert wird, der die vom System Nangeforderte Bandlaufrichtung
vorgibt.
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Der Speicher 78 gibt über die Zyklussteuerung Z die Datenausgabe an
das System N frei und sperrt bei Freigabe der Datenausgabe den Bandlauf,Der Speicher
78 wird stets dann gesetzt, wenn nach einer erfolgten Blockübertragung in den Pufferspeicher
P kein Übertragungsfehler, angezeigt durch den Fehlerspeicher 88, vorliegt. Der
Speicher 78 wird gelöscht nach erfolgtem Adressenabgleich (511, 512).
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Der Speicher 79 wird gesetzt durch die Signale BS und MR.
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Beim Setzen des Speichers 79 erfolgt ein Rücksetzen des Magnetbandes,
gesteuert vom System N. Das Signal Em verhindert das Anhalten des Bandes nach jeder
erkannten Blocklücke.
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Ist der Block eingeschrieben worden, so wird durch den Ausgabespeicher
78 der weitere Bandlauf gesperrt.
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An den Ausgang des Speichers 83 für die Bandlaufrichtung ist ein Wiederholungszähler
85 geschaltet, dessen Ausgangs-Leitung 205 an die UND-Stufe 75 geführt ist. Das
Laufwerk K kann auch von sich aus ohne einen Befehl rücksetzen, wenn es einen fehlerhaften
Block erkannt hat. Nach jeder Blockendemeldung (73) wird geprüft, wie der Blockfehlerspeicher
88 steht. Es werden mittels des Fehlerspeichers 88 der CRC-und Zeitfehler gespeichert.
Der Speicher 88 ist gesetzt, wenn kein Fehler vorliegt. Tritt ein Fehler auf, so
wird der
Speicher 88 gelöscht'und der Speicher 83 für die Bandlaufrichtung
auf "Rückwärts" umgeschaltet, so daß das Band um einen Block zurückläuft. Nach der
Blockendemeldung 73 (Blocklücke) läuft es wieder vorwärts und die Anzahl der Wie
derholungsvor gänge von Rückwärts- und Vorwärts lauf werden vom Zähler 85 gezählt.
Bei drei Wiederholungsvorgängen geht der Zähler 85 auf 0, so daß die UND-Stufe 75
gesperrt wird. Der Wiederholungszähler 85 kann manuell gelöscht werden.
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Das Ausgangssignal der UND-Stufe 75 wird von einem Speicher 86 übernommen,
dessen Ausgangssignal eine UND-Stufe 87 anstouert, welche außerdem von dem Zeitglied
74 für die Anlaufverzögerung angesteuert wird. über die Leitung 206 wird beim "Rückspulen"
RS die UND-Stufe 75 umgangen.
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Zyklussteuerung Z Die Zyklus steuerung Z bewirkt den Datentransfer
vom Kassetten-Laufwerk K zum - Pufferspeicher P, sowie den Datentransfer von diesem
zum System N, mit der Hauptaufgabe der Sytichroni sierung der mit unterschiedlichen
Taktfolgen arbeitenden Einheiten K und D, P, B bzw. des Systems N und die Einheiten
P, B. Der Pufferspeicher P, die Bandlaufsteuerung B und die Zyklussteuerung Z werden
vom Taktwerk T angesteuert, Das System N und das Kassetten-Laufwerk K laufen demgegenüber
asynchron. Diese beiden Einheiten müssen auf die Taktfolge
des
Taktwerkes T angepaßt werden. Die Zyklussteuerung Z empfängt vom Kassetten-Laufwerk
K das asynchron zu den Taktfolgen des Taktwerkes T auftretende Zeichenübernahme-Signal
ZÜ, wodurch angezeigt ist, daß Datenzeichen in den Pufferspeicher P zu übernehmen
sind. Sowohl dieser Pufferspeicher als auch die Zyklus steuerung laufen mit einer
anderen Taktfolge als das Signal ZÜ auftritt, welches direkt vom Magnetband der
Kassette abgeleitet ist.
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Auch die Datenanforderung über die Leitung 219 des Systems N tritt
asynchron zur Taktfolge des Taktwerkes T auf. Mit dem Auftreten der Signale ZU oder
DA wird ein Speicher ZSPI gesetzt, so daß das auftretende Signal ZU oder DA gespeicliert
wird. Dem Speicher ist ein weiterer Speicher ZSP2 nachgeschaltet, welcher auch noch
durch die Taktfolge des Taktwerkes T beeinflußt wird. Mit dem ersten nach den Signalen
ZÜ oder DA auftretenden Taktsignal der Taktfolge des Taktwerkes T wird der Speicher
ZSP2 gesetzt. Damit ist die Synchronisation der Signale ZÜ und DA mit der Taktfolge
des Taktwerkes T erreicht. Ist der Speicher ZSPB gesetzt, so werden mittels zweier
weiterer Speicher FF1, FF2 zwei Taktzyklen Z1, Z2 erzeugt. Die Speicher ZSP1 und
ZSP2 werden synchron mit den Takten der Taktfolge des Taktwerkes T gelöscht. Die
beiden erzeugten Teilzyklen sind für eine weitere Taktuntersetzung zur Anpassung
an die einzelnen Funktionen herangezogen. Die Zyklen werden benötigt für die Übernahmo
der Daten aus dem Seriell-Parallel-Wandler 52 des Datenwandlers D in die Übernahmespeicher
53 und Ausblendspeicher
55', 55" des Wandlers D, Außerdem werden
diese Zyklen benötigt zur Steuerung des Pufferspeichers P.
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Innerhalb zweier Teilzyklen sind bei Auftreten des Signales ZÜ im
Wandler D abgelaufen: die Takte für den Übernahmespeicher 53, welcher vom Seriell-P
araIlelWandler 52 übernimmt, ferner die Takte für die Ausblend speicher 55', 55".
Im Pufferspeicher P werden bei Auftreten des Signales ZÜ alle Takte für die Einheiten
61', 61" bis 67', 67" gebildet. Bei Auftreten des Signales DA des Systems N werden
nur die Takte für den Pufferspeicher P gebildet.
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Das Si.gnal ZÜ löst für jeden Datentransfer von der Kassette in den
Pufferspeicher P durch die Zyklussteuerung Z einen Übergabeschritt aus, Das Schieberegister
93 der Zyklussteuerung Z prüft nun die Anzahl dieser Schritte und ermöglicht so
eine Trennung zwischen Introll- und Datenblock.
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Der Kontrollblock umfaßt vier Zeichen, der Datenblock 5 6 Zeichen.
Nach Auftreten von vier Signalen ZÜ wird über die Speicher 53, 55', 55" der Datentransfer
vom Laufwerk K nach dem Pufferspeicher P vom Schieberegister 93 über die Zyklussteuerung
Z freigegeben. Entsteht nach vier Signalen ZÜ bereits die Dlockendemeldong (Kontrollblock)
durch den Umschalter 73, dann wird über den jetzt gesetzten Spei cher 94 ein weiterer
Bandtransport (Leitung 202) verhindert.
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Liegt keine Blockendemeldung vor, so wird beginnend mit dem fünften
auftretenden Signal ZÜ, angezeigt durch das Schieberegister
93
(Stellung 5)1 der Datentransfer über die Zyklussteuerung Z freigegeben.
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Das den Generator 90 ansteuernde Signal DA kann ein Dauersignal (beispielsweise
entsprechend L) oder e4.n wiederholt zeitlich unterbrochenes Signal (Frequenzbereich
0 bis 10 kHz) sein. Im ersten Fall entsteht eine Datenübergabetakt- und Steuertaktfolge
für den Pufferspeicher P mit am Generator 90 einstellbarer Frequenz.
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Im zweiten Fall ergibt sich für die Datenübergabetakt-und Steuertaktfolge
eine in Abhängigkeit von der Unterbrechung der Datenanforderung DA einstellbare
Frequenz.
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Taktwerk T Das Taktwerk T besteht aus einem freilaufenden Generator
G (Frequenz etwa 40 kHz), dem ein Untersetzer U nachgeschaltet ist, welcher im Verhältnis
1 : 10 untersetzt. Die Signale treten an den Ausgängen T1 bis T10 nacheinander auf.
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System N Das System N fordert über die Leitungen 2187 219 Daten in
der gewiinschten Richtung an, d. h. es soll ein Datentransfer vom Plifferspeicher
P zum System N erfolgen. Die im Puffer.-.
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speicher P stehenden Datenzeichen werden in diesem Falle auf das System
N übertragen. Der Pufferspeicher wird dabei
unter Beachtung der
Ausgaberichtung der Datenübergabe zeichenweise geleert.
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Wird vom System N an der Leitung 221 der Befehl "Modus-Rücksetzen"
MR gegeben, so wird das Magnetband der Kassette blockweise rückgesetzt. Es werden
also unter Umgehung des Pufferspeichers P mit Datenausgabe- gesamte Datenblöcke
rückwärts ausgegeben, Werden vom System N über die Leitung 219 Daten angefordert
(das Signal auf dieser Leitung kann 'entsprechend L oder 0 sein), dann wird vom
Ausgabegenerator 90 der Zyklussteue rung Z über die ODER-Stufe 92 die Einheit 91
angesteuert und die im Pufferspeicher P stehenden Datenzeichen werden mit einer
durch den Ausgabegenerator 90 voreinstellbaren Datenrate (beispielsweise 1 kHz)
an das System N ausgegeben. Die Datenrate kann durch zeichenweisen Start/Stopp-Betrieb
der Leitung 219 im Bereich zwischen 0 und 6.600 Zeichen/s vom System N geführt werden,
Nur bei ständiger (ununterbrochener) Datenanforderung legt der Ausgabegene rator
90 die Datenrate fest, Mit Auftreten der Endadresse bzw. des negativen Überurags
des Zähler 62 wird die Datenanforderung gesperrt, sc daß ein neuer Block in den
Pufferspeicher P eingeladen werden kann.
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Die Einheit 91 gibt über die Leitung 300 an den Pufferspeicher P ein
Umschaltsignal, durch welches das Auslesen des Pufferspeicliers P verhindert wird.
Das Signal tritt auf, wenn vom Wandler D in den Pufferspeicher P eingeschrieben
werden soll. Der Adressenabgleich 66 wird dementsprechend nur benötigt, wenn vom
Pufferspeicher P ausgelesen werden soll. Dementsprechend ist er abgeschaltet, wenn
ein Datentransfer vom Wandler D zum Puffer speicher P erfolgt . Bei Aktivierung
des Signals "Rückspulen" RS wird das Magnetband im Eilgang auf deu Ladestreifen
zurückge spult. Die Zeitdauer beträgt maximal 45 5.
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Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß bei bereits vorhandenen datenanfordernden Systemen ohne Eingriffe anstelle der
Lochstreifenleser die erfindungsgemäße Daten@@uleseeinrichtung verwendet werden
kann. Es sind ferner variable Blocklängen zugelassen. Eine Datenausgabe ist in beiden
Richtungen möglich. Es ist ein Erkennen von Lessefehlern und eine Fehlerkorrektur
durch selbsttätiges mehrmaliges Block rücksetzen möglich. Es ergibt sich eine variable
Ausgabe datenrate in einer weiten Bereich.