DE2523911C3 - Schaltungsanordnung zur Magnetbandspeicherung digitaler Daten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Magnetbf.dspeicherung von Serien-/Parallel-Daten in einer Spur in NRZ-Kodierun«;.

Bei der Aufzeichnung serieller digitaler Daten (PCM-Signale) auf ein Magnetband entstehen wegen der unteren und oberen Grenzfrequen2 der Bandgeräte Probleme bei der Umkodierung. Normalerweise werden die seriellen Daten Wörter nach dem NRZ-Verfahren kodiert, d. h. logisch »0« oder logisch »1« wird durch einen entsprechend definierten Signalpegel repräsentiert. Diese Form der Datenkodierung wird vielfach eingesetzt; aber sie kann bei der Magnetbandaufzeichnung nicht so ohne weiteres benutzt werden. Die Ursache hierfür ist in der Erzeugung eines Gleichpegels zu sehen, der beim Erreichen der Grenzwerte sowie beim Ober- und Unterschreiten derselben mit logisch »0« oder logisch »I« erzeugt wird. Damit ist aber eine einwandfreie Aufzeichnung dieser Daten nicht mehr möglich, weil ein Gleichpegel nun mal nicht im Direktverfahren aufgezeichnet werden kann. Dieser Zustand kann sich noch verschlimmern, wenn mehrere Datenkanäle in gleicher Extremlage liegen.

Schwierig ist auch die Rückgewinnung derartig aufgezeichneter Daten, da die Rückgewinnung die Regeneration der Signaltakte aus dem aufgezeichneten Datenfluß erfordert, der aber bei einem Gleichpegel nur über einen äußerst kurzen Zeitraum feststellbar ist. Eine Regenerationseinheit ist zwar in der Lage, über einen gewissen Zeitraum Takte innerhalb eines zulässigen Toleranzbereichs freilaufend und phasenstarr zu erzeugen, aber bei einem längeren Ausbleiben der Flußwechsei im abgelesenen Datensignal gerät diese außer Tritt.

Zur Lösung dieses Problems ist es uekannt, die digitalen Daten besonders zu kodieren. Eine Kodierung, welche die zuvor beschriebenen Nachteile vermeidet, wird als sogenannte »Split-Phase-Kodierung« bezeichnet, die aber, auf das NRZ-Signal bezogen, einen um den Faktor 2 erhöhten Signaltakt zur Folge hat und daher eine doppelt hohe Grenzfrequenz für die Magnetbandaufzeichnung erfordert. Als weitere Möglichkeit ist der sogenannte »Miller-Code« anzusehen, bei dem der höchste Signaltakt dem NRZ-Takt und der niedrigste Takt der Dauer von zwei Bit des NRZ-Signals ■> entspricht. Dieser Kode, der an sich für eine Magnetbandaufzeichnung digitaler Daten geeignet ist, weist aber als Nachteil einen hohen schaltungstechnischen Aufwand bei der Datenrückgewinnung auf. Zur Magnetbandaufzeichnung digitaler Daten ist auch das

lu NRZ-Verfahren mit Zusatzbit bekannt, bei dem jedes Datenwort um ein Bit erweitert wird. An der Stelle dieses Zusatzbit kann ein logisches Niveau plaziert werden, welches beim Erreichen der digitalen Grenzwerte einen Flußwechsel erzeugt Auch diese Art der

υ Kodierung ist für die Magnetbandspeicherung grundsätzlich geeignet, aber das Zusatzbit bedeutet eine ungewünschte Verminderung der Speicherkapazität.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Magnetbandaufzeichnung di-

gitaler, im NRZ-Verfahren kodierter Daten vorzusehen, welche ohne großen Aufwand eine sichere Aufzeichnung der Daten gestattet Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das parallel eingehende Datenwort einer Identifizierungsschaltung

r< zugeleitet wird, die in Abhängigkeit vom jeweiligen Grenzwert, bei dem alle Bits L oder H sind, ein Signal erzeugt, das zur Sicherung der Datenaufzeichnung das aufzuzeichnende NRZ-Signal im Parallel-ZSerienwandler mit einer Grenzwertkodierung versieht.

«ι Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann dabei so aufgebaut sein, daß die Paralleleingänge der Daten mit je einem Eingang benachbarter XOR-Gatter (Exklusiv-Oder-Gatter) verbunden sind, deren zu einer Sammelleitung zusammengefaßte Ausgänge einen In-

>■> verter ansteuern, wobei der Paralleleingang des niederwertigsten Bit und der Ausgang des Inverters mit je einem Eingang einer Komplement-Implementstufe verbunden ist, die mit den Daten der Paralleleingänge versorgten Parallel-Serienwandier zu* Grenzwertkodierung ansteuert.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert

In der Zeichnung ist ein Schaltbild zu sehen, bei dem digitale Daten an Paralleleingängen Bit 1, Bit 2 Bit π

zur Verfügung stehen. Diese Dateneingänge sind einerseits bis auf den niederwertigsten Eingang Bit 1 direkt zu einem Parallel-Serienwandler 1 geführt und andererseits mit entsprechenden Eingängen einer XOR-Gatterordnung 2 verbunden. Dabei ist der

^r>o niederwertigste Eingang Bit 1 und der höchste Dateneingang Bit η mit je einem Eingang eines XOP.-Gatters in der Anordnung 2 verbunden, während die restlichen Dateneingänge an je einem Eingang zweier benachbarter XOR-Gat:er der XOR-Gatteran-

« Ordnung 2 liegen. Der niederwertigste Dateneingang Bit 1 ist dabei noch zu einem Eingang einer Komplement-Implementstufe 3 geführt, dessen Ausgang den Parallel-Serienwandler 1 entsprechend ansteuert. Sämtliche Ausgänge der XOR-Gatter in der Gatterordnung 2

führen zu einer Sammelleitung 4* die einerseits über einen Widerstand 5 an entsprechender Betriebsspannung U liegt und andererseits einen auf Massepotential bezogenen Inverter 6 ansteuert. Der Ausgang des Inverters 6 liefert ein Grenzwertsignal, das dem zweiten Eingang der Komplement-Implementstufe 3 zugeführt ist.

Bei der erfindungsgemäßen Art der Kodierung wird das niederwertigste Bit, und zwar Bit 1, für die Daten im

Grenzwertberßich derart modifiziert, daß der logische Gleichpegel des NRZ-Signals an dieser Stelle komplementiert wird. Im Gesamtmeßbereich tritt dabei keine Genauigkeitseinbuße auf, mit Ausnahme der letzten Kodierungsstufe vor den beiden Grenzwerten. Damit ist -, eine sichere Aufzeichnung und eine störungsfreie kontinuierliche Regeneration der gespeicherten Daten bei der Rückgewinnung vom Magnetband möglich, ohne daß das erfindungsgemäße Verfahren die Nachteile der bekannten Lösungen aufweist. m

Die erfindungsgemäße Kodierung arbeitet weiter nach dem NRZ-Verfahren, wobei beim Erreichen der Grenzwerte die Gleichpegel im NRZ-Signal nicht mehr auftreten. Ohne Anwendung der Erfindung haben Datenworte, bei denen alle Bit-Stufen und logisch »0« bzw. logisch »1« stehen, nur die Aussagekraft, daß der jeweilige Grenzwert des Meßbereichs erreicht oder überschritten ist. Wenn vom Grenzwert aus betrachtet, der Meßbereich um ein Bit (LSB) eingeschränkt und dieses Bit zur gesicherten Datenaufzeichnung gemäß unserer Erfindung herangezogen wird, dann bedeutet dies zwar einen Informationsverlust, der aber mit zunehmender Größe des Meßbereichs abnimmt und z. B. bei zehn Bit nur eine Einbuße von 0,1 Prozent bedeutet. Damit ist aber, was die Information im Bereich der Grenzwerte anbetrifft, keine wesentliche Einschränkung verbunden, so daß die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung eine gesicherte Datenaufzeichnung bzw. Rückgewinnung ohne wesentlichen Informationsverlust gestattet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche;

   1, Schaltungsanordnung zur Magnetbandspeicbemng von Serien-/Paralle|-Daten in einer Spur in NRZ-Kodierung, dadurch gekennzeichnet, daß das parallel eingehende Datenwort einer Identifizierungsschaltung (2,3,5) zugeleitet wird, die in Abhängigkeit vom jeweiligen Grenzwert, bei dem alle Bits L oder H sind, ein Signal erzeugt, das zur Sicherung der Datenaufzeichnung das aufzuzeichnende NRZ-Signal im Parallel-ZSerienwandler (1) mit einer Grenzwertkodierung versieht.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Paralleleingänge der Daten (Bit 1,.., Bit n) mit je einem Eingang benachbarter XOR-Gatter in einer Gatterordnung (2) verbunden sind, deren zu einer Sammelleitung (4) zusammengefaßte Ausgänge eines Inverter (6) ansteuern und daß der Eingang (Bit 1) des Niedrigwertigsten Bit und der Ausgang des Inverters (6) mit je einem Eingang einer Komplement-Implementstufe (3) verbunden ist, die den mit den Daten der Paralleleingänge (Bit

   1, , Bit n) versorgten Parallel-Serienwandler (1)

   zur Grenzwertkodierung ansteuert.