DE2349685A1

DE2349685A1 - Verfahren und vorrichtung zum wiederauffinden binaer kodierter daten

Info

Publication number: DE2349685A1
Application number: DE19732349685
Authority: DE
Inventors: Ivan Earl Walenta
Original assignee: Burroughs Corp
Current assignee: Unisys Corp
Priority date: 1972-11-01
Filing date: 1973-10-03
Publication date: 1974-05-09
Also published as: NL180051B; NL7313908A; CA994473A; BE806088A; NL180051C; IT1014512B; US3794987A; BR7308155D0; JPS4978520A; FR2204925A1; GB1415584A; FR2204925B1; DE2349685C2

Description

BURROUGHS CORPORATION, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Michigan, Burroughs Place, Detroit, Michigan 482 32, V.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zum Wiederauffinden binär kodierter Daten

Die Erfindung beschäftigt sich im allgemeinen mit Verbesserungen an Speicher- und Wiederausgabesystemen für kodierte Daten und im einzelnen mit Wiedergewinnung— systemen für Daten, die in einer modifizierten Wechsel— schrift (MFM) kodiert sind, wobei in den neuen Systemen asymmetrische Daten-Durchlaßsignale zum Wiederauffinden der MFM-kodierten Deten benutzt werden,

Das Interesse der datenverarbeitenden Industrie richtet sich gegenwärtig auf die Erzielung extrem hoher Packungsdichten von Datenbits beim Speichern von Daten auf einem Kagnet-Träger, wobei selbstverständlich bei der Wiedergewinnung dieser Daten möglichst überhaupt kein Fehler oder Verlust auftreten soll. Beim Xn-die-Höhe~treiben der Packungsdichten der digitalen Daten werden schädliche

HZ/us

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Erscheinungen wie Impulshäufung, Signalspitzen—Verschiebung und Amplitudenschwankungen zu kritischen Problemen Lei der Feststellung gespeicherter Datensignale. Aus den zahlreichen Modulations-und Kodier— Verfahren, die augenblicklich für das Kodieren digitaler Daten verwendet werden, um auf diesem Wege die Speicherkapazitäten maqnetischer Träger zu verbessern und die im Zusammenhang mit no:.en Packungsdichten auftretenuen Probleme zu minimalisieren, hat sich ein als modifizierte Freguenzmoaulation (engl4modified frequency modulation MFM) bekanntes Verfahren als viel versprechend herausgestellt.

In einem Speicher—und Wiederausgabe-System, das mit MFM-kodierten Daten arbeitet, werden die digitalen Daten auf einem magnetischen Träger durch Flußwechsel so repräsentiert, daß jedes Bit in einer eigenen Bitzelle oder Zeitspanne gespeichert ist, wobei ein erster Binärwert, beispielsweise eine binäre EINS _f einem Flußwechsel an der· Mitte der Bitzelle und der zweite Binärwert einem Flußwechsel an der Vorderkante der zugehörigen Bitzelle zugeordnet ist, mit Ausnahme der einer binären EINS unmittelbar folgenden binären NULL, welcher NULL kein Flußwechsel zugeordnet ist. Die den binären NULLEN und EINSEN auf dem maanetiscnen Träger zuaeordneten Flußwechsel können zur Synchronisation eines Taktimpulsgenerators herangezogen werden. Daher wird die MFM-Kodierung der Daten auch als ein selbsttaktendes System angesehen. MFM-kodierte Daten.sind gegenüber der Kodieruna nach der Zweifreguenz-Schrift und cer Zweiphaser.—Schrift insofern vorteilig, als bei der MFK- ?:ocierung zur Darstellung der gleichen Bitfolge weniger Flußwechsel erforderlich sind als bei den anderen genannten Kodierverfahren. Dadurch können mehr binäre Daten in einer

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vorgegebenen Länge eines magnetischen Trägers untergebracht werden, während gleichwohl ein hinreichend sicherer Flußwechsel-Abstand verbleibt.

Die Verwendung von MFM-kodierten digitalen Daten bei hohen Packungsdichten führt jedoch zu Verschiebungen der Spitzen der Signale, die den auf dem Magnetträger aufgezeichneten Flußwechseln entsprechen. Man hat bemerkt, daß dieses Verschiebunasproblem gemindert wird, wenn ein asymmetrisches Taktsignal zum Ertasten der MFM-kodierten Daten aus dem Magnetträger verwendet wird, wobei das zeitlich längere Taktsignal zur Ertastung der binären EINSEN und das zeitlich kürzere Taktsignal zur Ertastung der binären NULLEN dienen; damit kann eine beträchtlich höhere Packungsdichte, verolichen mit den oben erwähnten Kodierverfahren, erreicht werden, während gleichzeitig die Fehlerrate bei dem Wiederauffinden innerhalb eines tolerierbaren Rahmens bleibt*

Bei der Verwendung des asymmetrischen Taktsignals'berücksichtigt man die inhärente Charakteristik der MFM-kodierten Daten, um einen vorher bestimmbaren Betrag und eine vorher bestimmbare Richtung zu verschieben. Man berücksichtigt jedoch nicht den Zufallsfaktor des Auftretens der Signalspitzenverschiebungen, *der auch für die MFM-kodierten, wiederausgegebenen Daten gilt. Man hat gefunden, daß zusätzlich zur Packungsdichte weitere Faktoren für die Spitzenverschiebung der die wiederausgegebenen kodierten "Daten repräsentierenden Signale verantwortlich sind. Diese Faktoren liegen beispielsweise in der Nicht-Symmetrie der Lesekopf-Wicklungen und der Anstiegszeit der Sch.reibsignal—Form, die während des Speicherns verwendet wurde.

Bislang wurden diese zusätzlichen Faktoren in ihrem Einfluß auf die Spitzenverschiebung noch nicht berücksichtigt.;

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carüber hinaus sir.c bekannte Wiederqewinnungssysteme für kodierte Daten ziemlich kompliziert und schon deshalb w-nig zuverlässig im Betrieb und teuer in der Herstellung.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wiedergewinnung MFN-kodierter digitaler Daten zu schaffen, dessen Fehlerquote bei der Wiedergewinnung gegenüber bekannten Systemen kleiner ist und das darüber hinaus direkter arbeitet, zuverlässiger und preiswerter auszuführen ist.

Dazu schläqt.die Erfindung die Verwendung eines ersten monostabilen Multiviurators" vor, der das zeitlich längere Datenfenster in Abnängigkeit von einem Taktsignal öffnet, sowie einen zweiten mönostabilen Multivibrator, der das zeitlich langer dauernde Datenfenster in Abhängigkeit von dem Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators schließt. Durch wahlweises Variieren der Zeitkonstante der beiden Multivibratoren'können der Anfang und das Ende des zeitlich langer dauernden Datenfensters nach Wunsch verändert werden. Dieses zeitlich langer dauernde " Datenfenster dient zur Feststellung der MFM-kodierten Oaten, die dann in NRZ-kodierte Daten umgewandelt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei die Vorteile der Erfindung besonders deutlich werden. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Daten-Wiederqewinnungssystems, das mit den Merkmalen der Erfindung 'ausgerüstet ist;

Fig. 2 eine bevorzuqte Ausführungsform mehrerer Einzelteile der erfindungsgemäßen Einrichtung;

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SAD ORfGfMAL

-S-

Fig. 3 verschiedene Impulszüge zur Erläuterung der Betriebsweise der Elemente aus Fig.2; und

Fig. 4 Impulszüge und Signalkurven zur Erläuterung der funktionellen Wirkungsweise verschiedener Schaltungskomponenten in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig-. I.

„Fig. 1 zeigt ein Wiedergewinnungssystem für kodierte digitale Daten als bevorzugte Ausführ.ungsf orm der Erfindung, wobei ein magnetischer Aufzeichnungsträger 11, etwa Platte oder Band, o.dgl., als Speicher und ein Aufnahmekopf 13 zur Entnahme der Daten aus dem Aufzeichnungsträger 11 verwendet werden. Da es sich bei dem Beispiel des Speichers um einen magnetischen Aufzeichnungsträger handelt, sind die Daten als Flußwechsel gespeichert,, die von dem Auf-nahmekopf 13 ertastet werden» Die abgeführten Flußwechsel erscheinen auf den Leitungen .15, die von dem Aufnahmekopf 13 zu einem Lesesignal-Verarbeiter 17 führen, als kleiner Stromfluß.

Der Lesesignalverarbeiter 17 filtert Rauschsignale niedriger Amplitude aus und spricht auf die Flußwechsel auf dem magnetischen Aufzeichnungsträger an, wie sie von dem Aufnahmekopf 13 festgestellt werden, und liefert einen schmalen positiven Impuls im Zeitpunkt jedes Auftretens eines derartigen Wechsels. Der Ausgang des Lesesignal-Verarbeiters 17 kann als MFM-Roh-Daten betrachtet werden, die über die Leitung 19 einem Phasen-Detektor 21 und einem ersten Flip-Flop 37 zugeführt werden.

Der Phasen-Detektor 21 ist das erste Glied in einer Phasen-Hai te-Schleife_r die ein Filter 23, und einen variablen Frequenz-Oszillator 25 aufweist, wobei sich "der variable Frequenzoszillator selbst aus einem Stromverstärker 27 und einer Art Sägezahn-Generator 29 (ramp generator) zusammensetzt. Der Phasen-Detektor 21 nimmt die ankommen-

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den Roh-Daten auf sowie einen Sägezahn-Ausgang des Sägezahn—Generators 29.

Das Sägezahn—Ausgangssignal des Sägezahn-Generators 29 kann eine Form haben, bei der vertikale Wechsel vom Negativen ins Positive von geneigten Anstiegen vom Positiven zum Negativen gefolgt werden, und zwar bei einer Basis-Frequenz, die gleich ist der Frequenz, bei der die Daten auf dem magnetischen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet wurden,oder auch bei dem Zweifachen einer derartigen Basis-Frequenz.

Der Phasen-Detektör ?1 gibt eine Ausgangsspannung auf das Filter 23, das eine Anzeige der zeitlichen Schwin— kunq im Auftreten des Beginns eines Roh -Datenbits sowie des Auftretensdes Mittelpunktes des empfangenen

Säqezahn-Signals. Wenn eine Koinzidenz zwischen der Ankunft eines Roh—Datenbits und dem Auftreten des Mittelpunktes eines Sägezahn-Signals vorliegt, liefert der Phasen-Detektor ein Null-Phasensignal an den Filter 23. Man sieht, daß je stärker die Roh-Datenbits dem Mittelpunkt des Sägezahnsignals vorhergehen oder ihm folgen, desto größer der Spannungsausgang des Phasen-Detektors in positiver bzw. negativer Polarität ist.

Das Filter 23 glättet lediglich den Spannungsausgang des Phasendetektors 21, so daß plötzliche Veränderungen geschwächt werden, und gibt ein glattes Spannungssignal auf' den'Stromverstärker 27 in dem Oszillator 25 von variabler Frequenz. Der Stromverstärker 27 spricht auf den Ausgang aus dem Filter 2 3 an und liefert einen Fehlerstrom entsprechend dem Fehler—Spannungs—Eingangs—Signal. Dieser Fehlerstrom wird dem Sägezahngenerator 29 zugeführt und steuert seine Frequenz. Im Effekt wird dann der Oszillator 25 von variabler Frequenz ein Sägezahn-Ausgangssignal

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erzeugen, das sich in Abhängigkeit von einer positiven Zählerspannung aus dem Filter 2 3 beschleunigt und. in Abhängigkeit zu einem negativen Spannungs-Signal aus dem Filter 23 verlangsamt. Diese Typ-I-Phasenhalte-Schleife läßt insgesamt den Oszillator 25 von variabler Frequenz graduell in genauere Synchronisation mit der Frequenz der ausgegebenen Datensignale gelangen.

Der Sägezahn—Generator 29 in dem Oszillator 2 5 von variabler Frequenz liefert außerdem auf der Leitung 43 einen Ausgangssignalimpuls von gleicher Frequenz wie das Sägezahn—Ausgangssignal und spricht auf die ankommenden Datenbitzellen in der gleichen Weise wie oben im Zusammenhang mit dem Sägezahn-Ausgangssignal beschrieben an* Dieses Impuls-Ausgangs-Signal kann das taktende Ausgangssignal des variablen Oszillators 25 genannt werden. Dieses taktende Ausgangssignal wird einem ersten monostabilen Multivibrator 31 über die Leitung 43 zugeleitet, woraufhin der Multivibrator in seinen instabilen Zustand übergeht und einen Ausgang auf der Leitung 32 erzeugt, der den zweiten monostabilen Multivibrator 33 in seinen instabilen Zustand gehen läßt. Es ist erwünscht, daß beide inonostabile Multivibratoren 31 und 33 sehr steile Ansprechflanken haben, so daß sie daher in der Emitter gekoppelten Logik (ECL) o.dgl. aufgebaut sein sollten. Diese beiden Multivibratoren erzeugen ein Datenfenster zur Dekodierung der binären EINSEN.in den MFM-kodierten Daten, die von dem magnetischen Aufzeichnungsträger gewonnen werden.

Die Roh-MFM—Daten aus dem Lesesignalverarbeiter 17 werden einem ersten Flip-Flop 37 zugeführt, das ein "D"-Flip-Flop o.dgl. sein kann und ebenfalls in der ECL-Logik aufgebaut sein kann. Zusätzlich zu den Rohdaten erhält das erste Flip-Flop 37 die Durchlaß-Signale, die von den

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beiden· monostabil en MuI ti vibratoren 31 und -33 erzeugt werden« Das erste Flip—Flop 37 arbeitet In Verbindung mit dem zweiten Flip-Flop 39 zur Feststellung der MFM-*- kodierten Da-terr- In Abhängigkeit von d&n vom. ersten und zweiten »oinostaMleR Multivibrator 31· und- 33 erzeugten Durchlaßslgnalen, sowie, zur Umwandlung-; in NRZ-kodierte Daten-... Diese ffRZ-ko.dlert.en. Daten werden .dem·.dritten Flip-Flop 41. zugeführt, auch die Taktsignale aus dem Sägezahngenerator ? 9 über die Leitung 43 empfängt _f so daß die ERZ—Daten mit einem Taktsignal synchronisiert sind* Die Tafc timpul se auf Leitung 45 und die NRZ-kodierten Daten■"■'" ·■ auf Leitung 47,. synchron mit den-Taktimpulsen auf Leitung: 45, werden einer KRZ- Dekodier schaltung zugeführt,= die an sich bekannt ist,und werden; dann-ausgewertet*-. - " ■

_# Bezüglich zur FIg. 2 werde zur Erläuterung angenommen,!. daß die manastäbilen MuI ti vibratoren 31 und 33 wie in . ■-FIg. 2 gezeigt, verpackt selen und nach außen .14 Anschlüsse aufweisen, und im übrigen eine Art .schwarzer Kasten sind. Wie bekannt_t bestimmt eine innere Zeitgeberschaltungeines monostabilen^Multivibrators die Länge eines Ausgangslnn— pulses, wenn er einmal getriggert wurde.- Um die Länge des Ausgangsimpulses eines monostabilen Multivibrators, · wie etwa des Multivibrators 3,l_f nach Wahl zu verändern, wird ein Kondensator-Widerstand—Paar mit der Kummer elf, zehn und neun .der Anschlüsse .59 .auf der Multivibrator— packung verbunden. -Somit sind ein äußerer Kondensator 51 und ein variabler Widerstand 53 mit den Zeitgeber-Anschlüssen 59 des ersten- monostabilen Multivibrators 31 verbunden, während ein äußerer. Kondensator. 55 und ein variabler Widerstand 57 mit den Zeltgeberanschlüssen 6.1 des zweiten, mpnostabxlen Multivibrators 33 verbunden sind« Die. Taktsignale aus dem variablen. Oszillator 25 (Fig*!) werden dem ersten ntQ-nos.t afc ilenMultivibrator

* das

über die.Leitung 4 3 zugeführt.

Dieser monostabile Multivibrator spricht auf den positiven Anstieg des Eingangssignals an, das ihn triggert.und zeigt ein Ausgangssignal a,uf Leitung 32, das einem Eingang des zweiten monostabilen Multivibrators -,33 zugeführt wird, der auf einen negativen Signal—Wechsel anspricht. Wenn daher der erste monostabile Multivibrator 31 zeitlich abläuft, sinkt sein Ausgangssignal, wodurch der zweite monostabile Multivibrator 33 getriggert wird und ein Ausgangssignal auf Leitung 35 erzeugt, das dem .ersten und zweiten Flip-Flop 37,38 (Fig.1) zugeführt wird.

In Fig. 3 sind drei Beispiele des funktioneilen Zusammenhangs zwischen dem ersten monostabilen Multivibrator und dem zweiten monostabilen Multivibrator 33 dargestellt, um ein asymmetrisches Durchlaßsignal zu erzeugen. Man nehme an, daß ein Taktsignal .63 aus der Reihe (a) auf Leitung 43 vom ersten Multivibrator 31 empfangen wird. Dieses Taktsignal besitzt einen hohen und niedrigen Amplitudenwert, der symmetrisch bezüglich einer Bitzelle oder Bit—Zeitspanne, wie dargestellt, ist. Daher ist dieser Takt von Basisfrequenz der ausgelesenen Daten. Der Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators 31 erscheint als eine Reihe schmaler Impulse 65 (Reihe b), wobei die Impulsbreite durch die Einstellung des äußeren variablen Widerstandes 53 am ersten monostabilen Multivibrator bestimmt ist. Der zweite monostabile Multivibrator 33 spricht auf das Ausgangssignal 65 des ersten Multivibrators während des Abklingens des Signalpegels an und · erzeugt ein Ausgangssignal 67 auf Leitung 35, die als Reihe (c) in Fig. 3 eingetragen ist. Die Impulsbreite dieses Signals 67 wird durch die Einstellung" des* externen variablen Widerstandes 57 bestimmt, der mit dem zweiten monostabilen Multivibrator 33 verbunden ist. Der Ausgang

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des zweiten monostabilen Multivibrators" 3 3 auf Leitung 35 ist das asymmetrische Durchlaß-Signal, das zur Feststellung -der Roh-MFM^-Daten verwendet wird, die aus dem elektromagnetischen Aufzeichnungsträger durch das System der Fig. 1 ausgelesen wurde. Man erkennt an dem Signal '. 67, daß, die zeitliche Dimensionierung der zwei-monpstabi— len Multivibratoren 31 und 33 so eingestellt ist, daß der. Ausgang des zweiten monostabilen Multivibrators ^³?. in einem ersten Abschnitt von einer Polarität

zentrisch in einer Bitperiode liegt und größer ist als ein zweiter Abschnitt von verschiedener Polarität, der um die Bitzellgrenzen herum zentriert ist.

Das Zentrieren der ersten und zweiten Abschnitte bezüglich der Bitzellen muß nicht unbedingt notwendig sein, wie das die Signalreihen (d), (e) sowie (f),(g) aus Fig. 3 belegen. Durch Einstellung des äußeren, variablen Widerstandes 53 -am ersten monostabilen Multivibrator 31 in Richtung auf eine Vergrößerung der Zeitkonstanten jenes Multivibrators ergibt einen Impulszug 69, Reihe (d), der auf Leitung 32 erscheinen würde.

Wenn der äußere variable Widerstand 57 am zweiten monostabilen Multivibrator 33 nicht verändert wird, bleibt die Zeitkonstante des zweiten monostabilen Multivibrators 33 die gleiche, ■ so daß er am gleichen Punkt wie in Beispiel (c> ausläuft, so daß sich ein Impulszug 71 auf Leitung 35 ergibt, der die Form der Reihe (e) aus Fig.3 hat. Man entnimmt diesem, Impulszug, daß der Ausgang des zweiten monostabilen Multivibrators 33 noch asymmetrisch mit einem ersten. Abschnitt ist, der größer als ein zweiter Abschnitt ist. Jedoch sind die jeweiligen Abschnitte nicht mehr zentriert bezüglich der Bitzellen. Somit ergibt sich· im Effekt ein Schräglauf beider Abschnitte,

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wahrend- gleichzeitig "das 'Verhältnis des ersten zäum- ^:-- zweit'en Abschnitt des Btirchiaß;signais variiert. '

Als drittes Beispiel betrachte man' die·^; Situation,, wenn der äußere" variable" Widerstand '53 desersten lEenctstabilen Multivibrators und der äußere¹Widerstand 5? des zweiten monostabilen Multivibrato-r's um- gleichen; Betrag;- irt gleicher Richtung variiert- werä&ß, wodurch 'ein·- äqüdvalerster Abfall in der ÄusgangsiroptElsbreite ihrer Mttltivib;ratoten erzeugt wird« Wenn dies der Fall ist, wird der Signal— ausgang- 73 des ersten moKOsta-bilen Multivibrators 31" entsprechend¹ dem irnp'iilsztig If ί aaf" L-eittEEEg- 32-erscheinen« Auf diese Impulse hin-, würde der zweite raonostabile Multivibrator 33 ein Signal' --75 entspreeherrci der Reihe tq% auf Leitung 35 erzeugen«, Man sieht-a-tss denn; Signal 75,_t - daß- dar. Verhältnis des ersten"- Abschnittes- des -Itapulsausgangs — Signals zu deEtr zweiten Abschnitt- des Impiirisäussgangssignals sich nicht gegenüber dem Verhältnis-feei'"Signal 67 ■ geändert hat. Jedoch sind der erste und-der zweite-Abschnitt·der Impuls zu-qre beträchtlich nach links verschöben:.

Aus dieser Erklärung der Wirkungsweise der zwei Multi— \^ribr'atoren' 3Ί und 33 entnimmt maii_t daß ein' esymmetrisches Impulssignal erzeugt wird dtirch eine relativ unkomplizierte Schaltung-, die einen Schräglötif der "asymmetrisch erzeugten Impulse erlaubt,; und zwer^in einer Richtung oder auch in einer- anderen," Richtung^· und die die Variation des Verhältnisses des ersten Abschttittes bezüglich des ' zweiten Abschnittes des erzeugten Impu:ls«uges ermöglicht.

Die Pig« 4 soll den - f tfnktiönel le'n. ^ösamtefenhaßg der Ein-: richtung aus Fig» 1 beim,· Dekodieren'von MFM>-öaten erklären» Man nehme an_f daß; 'die auf den magneirische^ni. ÄUifzeichrtungs— träger aufgeschriebenen· Daten den; Angaben, hm oberen Ende

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der Pig. 4.entsprechen und als eine "Reihe'von" Fluß«* wechseln 77-(Reihe a)- auf geschrieben sind, so «daß . \- der Signalausgang dös Aufnahmefcopfes 13 ein sieh variierendes Signal 79 (Kur^v^nzu/g b) ist« Das Aufnahme·« kopf-Ausgangs-Signal 79 wird auf den kesesignal-VeräJtfbel» ter 17· qegeben, der die dargestellten Signale erzeugt, und zwar den Impulszug 81 gemäß Reihe (c).» Dieser Impulszug stellt die Roh-MFM-kodierten Daten dar,- wie sie aus dem-magnetischen Aufzeichnungsträger abgelsen wurden, Man sieht an diesem Jmpulszug, daß jeder Datenimpuls in seiner Spitze* verschoben ist· Dies hat seine Urs?c"ne darin, daß die gewShlte Datenfoige das ungünstio-ste spiel für die Spitzenverschiebung bei der M^M darstellt. Der Impulszug 81 (Kurve c) wird dem ersten Flip-Flop' 37 zugeführt. Der variable Oszillator 25 ver« sorgt den ersten monostabilen Multivibrator 31 mit einem Datentafctsignal 83 entsprechend dem -Kurvenzug "Cdλ. Der erste monostabile Multivibrator 31 erzeugt ein Signal 85 entsprechend, dem Impulszug (e), wobei die geitdäuer

jedes Impulses -durch eine Handeinstellung an dem ersten monostabilen Multivibrator 31 bestimmt ist. In Abhängig^ Jceit von- diesem Iropulszug 85 er-zeugt der zweite monostabile Multivibrator 33 das Signal 87 entsprechend Kurvenzug Cf-), wobei die· Zeitdaue'r jedes Impulses in diesem Signal durch die- luße're 2eiteinstellung an dem zweiten monpstabilen Multivibrator 3'3 bestimmt ist, pies.es Signal 87 kann das asymmetrische Dateh-Durchlaßsignal genannt werden, das zur 'Feststellung der Röh-»MFM-Daten verwendet wird»· Dieses Durchlaßsignal 87 wird dem ersten Flip-Flop 37 und' dem zweiten Flip-Flop- 39 über die Leitung 35 .zug·©führt", "

Das erste Flip-Flop -37 empfängt die Roh^MFM-Daten an

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seinem Takteingang (C) und das asymmetrische Durchlaßsignal aus dem monostabilen Multivibrator 33 an seinem Löscheingang. Das erste Flip-Flop 37 spricht auf den positiven Wechsel des Signals an dem Löscheingang und dem Takteingang an. Das Flip-Flop 37 hat komplementäre Ausgänge Q und Q, was bei einem "D"-Flip—Flop o.dgl. an sich bekannt ist. Ein Q-Ausgang des ersten Flip-Flops 37 wird daher die Form eines Signales 89 ent- ■ sprechend der Zeile (g) aus Fig.4 sein. In Abhängigkeit von dem positiven Wechsel an dem Durchlaßsignal 87 aus dem zweiten monostabilen Multivibrator 33 geht der ÖVausgang des, ersten Flip-Flop 37 nach Null, wenn es vorher in dem Eins-Zustand war,, oder bleibt bei Null,, wenn es vorher bereits in dem Null-Zustarid war. Beim Auftreten eines positiven Wechsels in dem Roh-MFM-Datensignal 81 wird der Q-Ausgang in einen binären Eins-Zustand übergehen, da er vorher auf einen binären Null-Zustand durch einen positiven übergang in dem Durchlaßsignal 87 gesetzt wurde. Diese Wechselwirkung erzeugt das Signal 89 gemäß Kurve.nzug (g) aus Fig.4.

Das zweite Flip-Flop 39 empfängt das Signal aus dem Ausgang des ersten Flip-Flop 37 an seinem Dateneingang (D) und empfängt das asymmetrische Durchlaßsignal 87 an seinem Takteingang (C) und erzeugt ein Ausgangssignal bei Q in Abhängigkeit von jenen. Das zweite Flip-Flop 39 ist ein D-Flip—Flop, o.dgl. Jedoch spricht es auf Signale an seinem Dateneingangsanschluß während der gesamten Zeitspanne an, während der ein Durchlaßsignal an seinem Takteingang vorhanden ist. Daher, wird bei Auftreten des ersten positiven Wechsels des Signals 89 an dem D-Eingang des zweiten Flip-Flop 39 das erste asymmetrische Durchlaßsignal 87 an dem Takteingang des zweiten Flip-Flop 39 vorhanden sein, wodurch der Q-Ausgang des Flip-Flop

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hoch geht. Der 3-Ausgang wird hoch bleiben, während der zweiten Bitzelle, weil ein weiterer positiver Wechsel in der Zeitspanne des zweiten Durchlaß-Signals auftrat.

Bei dem dritten Durchlaßsignal tritt jedoch kein positiver

Wechsel (kein Datensignal EINS liegt vor.', an

dem D-Eingang des zweiten Flip-Flops' 39 auf,wodurch der Q-Ausgang nach unten geht oder eine binäre NUI.L annimmt. Auf diese Weise wird der Q-Ausgang des zweiten Flip-Flop 39. ein Signal 91 erzeugen, das der Zeile (h) aus Fig.4 entspricht.

Dieses Signal 91 wird dem D-Dateneingang des dritten Flip-Flops 41 zugeführt. Das dritte Flip-Flop 41 empfängt das Da tentaktsigrial, das von dem variablen Oszillator 25 erzeugt wurde, an seinem Takteingang (C). Ein Q-Ausgang des dritten Flip-Flops 41 erzeugt die Datenreihe 93, die aus der Zeile (j) aus Fig.4 hervorgeht. Diese Impulsreihe kann leicht als NRZ-kodierte Daten erkannt werden, die die MFM—kodierten Daten darstellen, die aus dem magnetischen Aufzeichnungsträger 11 entnommen wuraen. Die Datenfolge am unteren Teil der Fig. 4 zeigt, daß die durch das NRZ-Signal 93 dargestellten Daten identisch sind mit denjenigen, die auf dem magnetischen Aufzeichnungsträger in MFM—Form aufgezeichnet waren. Dieses NRZ-kodierte Datensignal auf Leitung 47 und das Datentaktsignal auf Leitung 45 werden einer nicht dargestellten, an sich bekannten NRZ-Dekodierschaltung zugeführt, wonach es dann in einem nicht dargestellten Datenwiedergewinnungssystem ausgewertet wird.

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Um eine optimale Durchlässigkeitssteilung zu erreichen_r wird die Zeitkonstante der beiden monostabiien fiuiti— vibratoren 31 und 33 manuell zu dem Zeitpunkt eingestellt, an welchem das Daten-Ausgabesystetn zusammengestellt wird, und kann während der Wartung p'eifiödifeen überwacht und gegebenenfalls nachgestellt werden. Dazu können die ausgegebenen Daten am Eingang der KRZ-Dekodierschaltung oder am Ausgang der" NRZ-Dekodierschaltung überwacht werden, um die ausgegebene Batenfolge zu bestimmen, wobei diese Datenfolge mit einer Prüffolge, die auf dem magnetis;chen: Aufzeichnungsträger aufgeschrieben ist, verglichen wird* In Abhängigkeit von einem Vergleich der aufgeschriebenen; E-ruf folge und der ausgegebenen Datenfolge wird die Zeitkonstänte der beiden mono— stabilen Multivibratoren 31 und 33 so^: eingestellt, daß das Fehlerverhältnis in. den ausgegebenen "Öaten kleiner wird» Dieses Einstellungsverfahren wird fortgesetzt, bis ein minimales Fehlerverhältnis bei der Ausgabe von Daten erreicht ist. Eine Einrichtung zur Ausführung des Vergleichs einer aufgeschriebenen Da tenr-Prüf folge mit der ausgegebenen Datenfolge und zur Einsteilung der Zeitkonstanten der beiden monostabilen Multivibratoren 31 und in Abhängigkeit von dem Vergleich kann vom Fachmann geschaffen werden und wird daher nicht hier weiter erläutert.

Aus der vorhergehenden Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels entnimmt man, daß das beschriebene Verfahren und die zugehörige Einrichtung sehr viel "einfacher und verhältnismäßig unkompliziert hinsichtlich der beteiligten Schaltungselemente ist, als bislang "bekannte Verfahren und Einrichtungen zur Feststellung MFM-kodierter Daten bei der Ausgabe aus einem Speicher« Ea ist selbstverständlich klar, daß die vorstehende Beschreibung sich lediglich auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht und daß an diesem vielfache Abwandlungen

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Insgesamt wurde ein Sys tem zum Wieder auffinden von Daten beschrieben» das mit einem Aufzeichnungsträger arbeitet, auf dem die: digitalen Daten entsprechend einer modifi^ zierteri: Weehselschrift (MFMJkodiert aufgezeichnet sind; das Verfahren und die Einrichtung zur Feststellung ko.* dierter Daten 'benutzt ein asYmmetrisches Datenfenster_t wobei des seitlich langer dauernde Fenster für eine binäre EINS vorgesehen ist, um die aufgezeichneten Daten wieder au gewinnen· öle Lange dieses zeitlich längeren Fensters sowie sein zeitliches Auftreten wird selektiv so eingestellt, bis ein minimales Fehlerverhältnis bei dem- Wiederausgabeprozeß erreicht ist, Die MFIYMcodierten Daten,, die aus dem Aufzeichnungsträger ausgegeben werden, * werden durch schrägverschiebbare, asYmmetrische Datenfenster festgestellt, wonach die festgestellten Daten in NRZ-kodierte digitale Daten umgewandelt werden einer NRZ-Diskriminiers.chaltung und danach zu einer werteschaltung weitergegeben werden.

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Claims

Ansprüche

^ly Verfahren zur Wiedergewinnung binär kodierter Daten in einem Daten-Auffindsystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten in Bitzellen auf einem Aufzeichnungsträger bei einer Basisfrequenz als Flußwechsel gespeichert sind, wobei ein erster Datenbitwert durch einen in der Mitte einer Bitzelle auftretenden Flußwechsel und ein zweiter Datenbitwert, mit Ausnahme eines dem ersten Datenbitwert unmittelbar folgenden zweiten Datenbitwertes, durch einen am Anfang der Bitzelle auftretenden Flußwechsel dargestellt werden; daß ein Datenbit-Durchlaßsignal von Basisfrequenz erzeugt wird, wobei das Durchlaßsignal einen ersten Zeitabschnitt und einen zweiten Zeitabschnitt aufweist, welcher erste Zeitabschnitt größer ist und eine andere Spannungspolarität besitzt als der zweite Zeitabschnitt; und daß wahlweise der erste Zeitabschnitt des Durchlaßsignals in einer positiven oder einer negativen Richtung verschoben wird, bis das Fehlerverhältnis der wiedergewonnenen Daten ein Minimum ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des ersten Zeitabschnittes des Durchlaßsignals bezüglich des zweiten Zeitabschnittes so verändert wird, bis das Fehlerverhältnis der wiedergewonnenen Daten ein Minimum ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von einem mit den wiedergewonnenen Daten synchronisierten Taktsignal der Beginn des ersten Zeitabschnittes des Durchlaßsignals signalisiert Wird und

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daß in Abhängigkeit von der Signalisierung des Anfangs des .ersten Zeitabschnittes das Ende des ersten Zeitabschnittes des Durchlaßsignals signalisiert wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Aufzeichnungsträger wiedergewonnenen Daten so umgewandelt werden, daß jeder erste Datenbitwert durch eine Spannungspolarität und jeder zweite Datenbitwert durch eine andere Spannungspolarität dargestellt sind und die Spannungswechsel am Anfang und Ende der Bitzellen auftreten.
5. Einrichtung, insbesondere zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, in einem Datenwiedergewinnungssystem, wobei die binären Datenbits auf einem Aufzeichnungsträger bei einer Basisfrequenz als Flußwechsel in den Bitzellen gespeichert sind und ein erster Datenbitwert durch einen in der Mitte einer Bitzelle auftretenden Wechsel und ein zweiter Datenbitwert, mit Ausnahme eines dem ersten Datenbitwert unmittelbar folgenden zweiten Datenbitwertes durch einen am Anfang einer Bitzelle auftretenden Wechsel dargestellt werden, gekennzeichnet durch einen Durchlaßsignalgeber (31, 33) der ein Da.tenbit-Durchlaßsignal von Basis frequenz erzeugt, wobei das Durchlaßsignal einen ersten zeitlichen Abschnitt und einen zweiten zeitlichen Abschnitt aufweist, welcher erste zeitliche Abschnitt bei einer Spannungspolarität größer ist als der zweite zeitliche Abschnitt bei einer anderen Spannungspolarität; und durch eine Verschiebeeinrichtung (51 ... 57), mit der der erste zeitliche Abschnitt des Durchlaßsignals wahlweise verschiebbar ist und die Länge des ersten zeitlichen Abschnittes bezüglich der Länge des zweiten zeitlichen Abschnittes des Durchlaßsignals variierbar ist.

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6. Einrichtung nach Anspruch 5,,. dadurch daß der Durchlaßsignalgeber, zwei monostabile; toren aufweist, wobei der erste ittanostabile Multivibrator (31) auf ein mit den aufgefundenen Daten synchronisiertes Taktsignal anspricht und den Anfang des ersten zeitlichen Abschnittes des Datenbit-Dur chi aß signals erzeugt,, und der zweite monostabile Multivibrator (33). mit dent ersten monostabilen Multivibrator verbunden ist und auf den Ausgang; des ersten monostabilen Multivibrators anspricht und. das· Ende des ersten zeitlichen Abschnittes des D aten&it·-Durchlaßsignals erzeugt.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder S₁. dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeeinrichtung zwei Paare aus je einem Kondensator und einem variablen Widerstand aufweist/ wobei das erste Paar (51, 53) mit dem ersten monostabilen Multivibrator (31); verbunden ist und eine Variierung seiner Zeitkonstante ermöglicht., und das zweite Paar (55_r 57) mit dem zweiten monostabilen Multivibrator verbunden ist und eine Variierung seiner; Eeitkonstaßte ermöglicht.
8. . Einrichtung nach einem der Ansprüche; % ^ 1,'_t gekennzeichnet durch eine ümsetzeinjtrichtung (37, 3§, 41)/ die auf den Ausgang. des Dateiibit-Diarchlaßsigiialgebers sowie auf die aus dem Aufζeichnungsträger wiedergewonnenen Daten anspricht und jeden ersten Date^itwert: durch eine Spannungs* Polarität und jeden zweiten OatenMtwert du.^€h die andere Spannungspolarität darstellt,, wobei die jSpaJin-angsweohsel am Anfang und Ende der Bitzellen auftreten,
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche gekennzeichnet, da:ß die Umsetzeinrißhtunf (37, 39) aufweist, von denen das erste Flip^Flep auf den

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des Patenfett^Pttrefelaesign^igebeirs \*nd die aus dem

ausgegebenen Eaten anspricht und zweite Flip-Flop (3i)> auf den Ausgang des ersten sowie den Ausgang- des

einem deor Anaprüehe 8

$m$ eine

C4i> auf den Ausgang der Umsetseinirichtung (37y 39ί und ein. taktsignal dei¹ vriederfegebenen, Paten anspricht und die aus des ymsetseinrichtung empfangenen; Daten mit dem Taktsignal deir wiedergefundenen Paten synchronisiert.

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