DE2629875A1 - Daten-lese- und schreibeinrichtung fuer ein magnetisches aufzeichnungsmedium - Google Patents
Daten-lese- und schreibeinrichtung fuer ein magnetisches aufzeichnungsmediumInfo
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Description
Daten-Lese- und SchreibeinricJituig für ein
magnetisches Aufzeichnungsmedium
Verschiedene Formen von Daten, die von einer Datenverarbeitungseinriehtung,
z.B. einem Computer, verarbeitet werden. sind in der Form von codierten Bits in einem magnetischen
Aufzeichnungsmedium, z.B. einem magnetband, einer Magnettrommel oder einer Magnetscheibe, gespeichert. Die Daten
werden in oder aus einem solchen Aufzeichnungsmedium durch mechanisches Bewegen des Aufzeichnungsmediums an einem stationären
Magnetkopf vorbei eingeschrieben oder ausgeiesen.der der Aufzeichnungsseite des Aufzeichnungsmediums zugewandt ist.
Bei idealen Bedingungen, bei denen das magnetische Aufzeichnungsmedium
mit einer bestimmten Geschwindigkeit stabil angetrieben wird, liegen die Intervalle, bei denen .die die Daten
bildenden Bits eingeschrieben oder ausgelesen werden, fest, wodurch eine leichte Steuerung der Synchronisation erreicht
wird, mit der die Bits gerade ausgelesen werden, wodurch sich ein richtiges Auslesen der Daten ergibt. Da jedoch das inagne-
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TELEFON (08Q) 23 26 62
TELEX 05-2O3SO
TELEI-COPlERFfs
tische Aufzeichnungsmedium mechanisch und möglicherweise mit
mechanischen Schwankungen angetrieben wird und darüberhinaus
die Daten mit einer hohen Dichte gespeichert werden, ist die Synchronisation für die auszulesenden Bits mit Ausgangssicna·-
len, z.B. denen eines besonderen Taktimpulsoszillators schwierig
zu erreichen. Die Synchronisation für das Auslesen von Datenbits aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium muß daher
so gesteuert werden, wie diese Datenbits angeordnet sind. Daher sind in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium zusätzlich
zu den Daten Synchronisationssignale zum Steuern der Auslesesynchronisation gespeichert.
So werden zwei parallele Datenspuren in einem magnetischen Aufzeichnungsmedium
durch Zuführung von Datensignalen an einen Magnetkopf und von Synchronisationssignalen für diese Oaten
an einen anderen Magnetkopf eingeschrieben. Die Steuerung der Auslesesynchronisation wird daher durch Auslesen der Datensignale
und der Synchronisationssignale in paralleler iTora
durch die zwei Magnetköpfe bexvirkt. Diese bisherige Daten-Lese- und Schreibeinrichtung hat jedoch die Nachteile, daß
ein mit zwei Spuren für die Datensignale und Synchronisationssignale
jeweils versehenes magnetisches Aufzeichnungsmedium eine große Speicherkapazität haben muß, daß paralelle Arbeiten der zv/ei Magnetköpfe zum Einschreiben und Auslesen die
mechanische Anordnung der Einrichtung kompliziert, die zwei Magnetköpfe einen relativ großen Baum in der Einrichtung beanspruchen
und die Genauigkeit, mit der Daten in ein magnetisches Aufzeichnungsmedium eingeschrieben werden, unmittelbar
die Synchronisation, mit der die Datenbits ausgelesen werden, beeinflußt, so daß eine hohe Genauigkeit für die mechanischen
Einrichtungen erforderlich ist.
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Bei einer anderen Daten-Lese- und Schreibeinrichtung werden Synchronisationssignale und codierte Datenbitsignale nacheinander
linear in einem magnetischen Aufzeichnungsmedium gespeichert. Bei diesem Verfahren werden Synchronisationssignale
zu einem im wesentlichen bestimmten Zeitintervall ausgelesen, eine monostabile Schaltung durch ein ausgelesenes
Synchronisationssignal aktiviert und die Synchronisation von
DatenbitSignalen festgestellt, die innerhalb eines durch den
monostabilen Multivibrator festgelegten Bereichs ausgelesen werden. Diese Schreibeinrichtung hat die Nachteile, daß ein
Synchronisationssignal für jedes der Datenbits vorgesehen sein
muß, so daß im wesentlichen die gleiche Anzahl von Synchronisationssignalen wie von Datenbits erforderlich ist, wodurch
in einem magnetischen Aufzeichnungsmedium Daten nicht mit einer ausreichend hohen Dichte gespeichert werden können und
die Synchronisationssignale in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium
in einer Menge gespeichert werden müssen, die der der Daten entspricht, wodurch die Speicherkapazität des magnetischen
Aufzeichnungsmediums für die Daten nicht sinnvoll ausgenutzt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Daten-Lese- und Schreibeinrichtung
zu schaffen, die die zuvor erwähnten Nachteile nicht aufweist, bei der die Anzahl von erforderlichen Synchronisationssignalen
für die Datenbits und auch die Intervalle, mit denen Datenbits auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium
anzuordnen sind, .stark verkleiner sind, wodurch die Dichte, mit der die Daten auf dem Aufzeichnungsmedium zu speichern
sind, stark erhöht wird.
Bei einer Daten-Lese- und Schreibeinrichtung ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst durch eine erste Einrichtung zum
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kontinuierlichen Abgeben von Taktimpulsen, die das Intervall
angeben, mit dem Daten-Bits in das oder aus dem magnetischen Aufzeichnungsmedium eingeschrieben oder ausgelesen
werden, und zum Steuern der Phasenlage der Taktiiapulse, durch
ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zum Speichern von aus codierten Signalen gebildeten Daten, durch eine zweite Einrichtung
zum Einschreiben eines binärcodierten "1"-Signals,
das mindestens ein Bit vor den Daten-Bits in dem Aufzeicraiuiig^-
medium synchron mit einem von der ersten Einrichtung abgebe benen
Taktimpuls hat, und auch einer Reihe von binärcodierten
Signalen, die die dem binärcodierten "'!"-Signal folgenden Beten
angeben, durch eine dritte Einrichtung zum Erfassen des Auslesens des vor den Daten eingeschriebenen binärcodierten
"1 "-Signals beim Auslesen der Daten ais dem Aufzeichnungsmedium
und zum Synchronisieren der Phasenlage der von der ersten Einrichtung erzeugten Taktimpulse mit dem Zeitpunkt, zu dem
das binärcodierte "1"-Signal ausgelesen wird, und durch eino
vierte Einrichtung zum Auslesen weiterer binäreodierter Signale,
die dem binärcodierten "1"-Signal folgen, bei Erhalt von in ihrer Phasenlage synchronisiert311 Taktimpulsen.
Mit Hilfe dieser neuen Einrichtung können Daten auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium, wie einem Magnetband, oine-r
Magnettrommel oder Magnetscheibe, mit einer sehr viel höheren Dichte als bei den bisherigen Einrichtungen gespeichert werden
und beim Auslesen können die Daten-Bits in einer zuverlässigen richtigen Synchronisierung erfaßt v/erden, obwohl die Auslesegeschwindigkeit
sich dabei ändert. Im einzelnen v/erden die Zeitpunkte, zu denen die Daten-Bits erfaßt werden, von einem
Zähler festgelegt, der die abgegebenen Taktimpulse zählt, v:odurch eine Zeitfolge zur Erfassung der Datenbits fest voreingestellt
werden kann. Auf diese Weise kann ein synchroni sier-
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tes Auslesen fehlerfrei durchgeführt werden, selbst wenn die Daten in einem magnetischen Aufzeichnungsmedium mit einer
hohen Dichte durch Verkleinerung der Intervalle gespeichert werden, mit denen die Datenbits in dem Aufzeichnungsmedium
angeordnet sind.
Bei den bisherigen Schreibeinrichtungen ist das magnetische Aufzeichnungsmedium mit einem Geschwindigkeitsfehler· von maximal
+ 2 % angetrieben. Wird daher ein Taktimpulsgenerator mit einer sehr genauen Frequenz, wie z.B. ein Quarzoszillator,
benutzt, so können die Daten mit einer hochgenauen Synchronisation ausgelesen v/erden.
Weitere, die besondere Ausbildung der neuen Einrichtung betreffende
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
S1Ig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels
der neuen Einrichtung,
Pig. 2A bis 2E Zeitdiagramme, nach denen die in Pig. 1 gezeigte
Einrichtung arbeitet,
Pig. 5 ein Blockschaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels der neuen Einrichtung und
Pig. 4 bis 4E Zeitdiagramme, nach denen die in Fig. 3
gezeigte Einrichtung arbeitet.
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Pig. 1 zeigt eine Anordnung der neuen Einrichtung. Die Einrichtung
arbeitet mit einem Taktimpulsgenerator 11, dessen Frequenz auf eine bestimmte Größe eingestellt ist. Die Frequenz
des Oszillators 11 ist so gewählt, daß sie eine Anzahl η von Impulsen abgibt, die durch das ,Intervall bestimmt ist,
mit dem Bitsignale aus einem magnetischen Aufzeichnungsraediun
unter normalen Betriebsbedingungen ausgelesen werden, η ist auf 20 bei diesem ersten Ausführungsbeispiel gewählt. So wird
ein Bitsignal aus dem magnetischen Aufzeichnungsmedium jedesmal dann ausgelesen, wenn 20 Impulse von dem Taktimpulsoszillator
11 abgegeben werden.
Taktimpulse von dem Taktimpulsoszillator 11 werden als Zählsignal an einen bis 20 zählenden Zähler 13 über ein UITD-Glied
12 gegeben. Der Zähler 13 erzeugt ein Signal, wenn sein Sshisrstand
"9" und "10" angibt. Die Ausgangssignale von dem Zähler 13» clie den Zählerständen von "9" und "10" entsprechen, werden
als Taktimpulse φ,., φ« zur Steuerung des später beschriebenen
Auslesens von Daten benutzt. Die Daten werden aus einem magnetischen Aufzeichnungsmedium, wie einer magnetischen Scheibe,
einer magnetischen Trommel oder eines Magnetbandes in der Form von Impulsen ausgelesen, die von einer Signalformerschaltung
geformt werden. Die Impulse werden zu einem bestimmten Intervall ausgegeben, wie dieses in Fig. 2A gezeigt ist. Bei diesem
Ausführungsbeispiel wird ein Synchronisationssignal CL, Gp...
für jede acht Daten-Bits erzeugt. So wird ein magnetischeε
Aufzeichnungsmedium 14 mit einem Synchronisations signal für
jede acht Datenbits gespeichert. Der Taktimpulsoszillator 11
ist so eingestellt, daß er 20 Taktimpulse zwischen den Daten-Bits abgibt. Wird angenommen, daß ein Zählerstand von "0" (Fig.
2B), der von dem Zähler 13 angegeben wird, das gleiche zeitliche Auftreten hat, wie Bits (Fig. 2A) aus dem magnetischen
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Aufzeichnungsmedium 14 ausgelesen werden, so werden Taktimpulse
Φ*, ij)p jeweils zu cten i-n ^1Ig- 2C, 2D gezeigten Zeitintervallen
erzeugt. Die aus dem magnetischen Aufzeichnungsmedium
14 ausgelesenen Ausgangssignale, die anschließend von der Signalformerschaltung 15 geformt werden, werden als Setzbefehl
an Flip-Flops 16, 17 und als ein Rücksetzbefehl an den Zähler 13 über ein UND-Glied 18 gegeben. Das Flip-Flop 16 wird bei
Erhalt eines Taktimpulses zurückgesetzt, bei dem der Zähler 13 einen Zählerstand von "10" zählt. Ein Setz-Ausgangssignal
von dem Flip-Flop 16 wird an eine erste Stufe eines 1-Bit-Speieherelementes
eines Pufferspeichers 19 gegeben, der aus vier 1-Bit-Speicherelementen besteht, die in Reihe angeordnet
sind. Die 1-Bit-Speicherelemente des Pufferspeichers 19 sind
so ausgebildet, daß sie das Einschreiben bei Erhalt des Taktimpulses «i ^j und das Auslesen bei Erhalt des Taktimpulses J'2
bewirken. Auf diese Weise kann der Pufferspeicher 19 mit
Daten gespeichert werden, die aus vier in Reihe angeordneten Bits bestehen. Die vier Bit-Daten, die in dem Pufferspeicher
gespeichert sind, werden parallel ausgelesen, wobei gleiche Vier-Bit-Daten in einem weiteren Pufferspeicher 21 einer Datenverarbeitungseinrichtung
20 gespeichert sind. Der Pufferspeicher 21 ist so ausgebildet, daß er das Einschreiben von
Daten auf das magnetische Aufzeichnungsmedium 14- bei Erhalt
eines Taktimpulses ψ,» und das Auslesen von Daten aus dem magnetischen
Aufzeichnungsmedium 14 bei Erhalt eines Taktimpulses
Λ?Ρ ermöglicht. Ein Operations-Signal generator 27 der Datenverarbeitungseinrichtung
20 erhält ein Indexsignal, das den Startpunkt des Auslesens von Daten aus dem magnetischen Aufzeichnungsmedium
14 angibt. Während des Auslesens von Daten erhält ein Inverter 23 ein Auslesesignal. Wenn das Auslesen
nicht stattfindet, gibt der Inverter 23 einen Rücksetzbefehi an das Flip-Flop 17 · Im gesetzten Zustand gibt das Flip-Flop
17 ein Ans teuer signal an das uTH)-Glied 12. Im gesetzten Zustand
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gibt ein monostabiler Multivibrator 24 einen einzelnen Impuls
ab, der seinerseits als Rucksetζsignal an einen Steuerzahler
25 gegeben wird, der zum Erfassen von Synchronisationssignalen benutzt wird, die in den aus dem magnetischen Aufzeichnungsmedium
14 ausgelesenen codierten Signal-en enthalten sind. Der
Zähler 25 kann bis 9 zählen, um auf die Frequenz der Synchronisationssignale
angepaßt zu sein, und zählt weiter bei Erhalt von Taktimpulsen j',,, φ~ von dem Zähler 13· Der Zähler 25 zählt,
wie dieses in Fig. 2E angegeben ist. Venn ein Zählerstand von "O" und "5" erreicht ist, gibt der Zähler 25 ein Signal an
ein ODER-Glied 26, dessen Aus gangs signal -ein IJHD-GIi ed. 22 in
den leitenden Zustand schaltet. Ein Ausgangssignal von dem
Zähler 25 wird bei einem Zählerstand von "O" als ein Ansteuersignal
an das UND-Glied 18 gegeben
Werden bei der zuvor betoo^riebenen Einrichtung keine Daten
aus dem magnetischen Aufze.chnungsmedium 14 ausgelesen, so
wird das Flip-Flop 16 in seinen ursprünglichen Schaltzustand zurückgesetzt. Das Flip-Flop 1? wird ebenfalls durch den Inverter
23 zurückgesetzt. Da zu diesem Zeitpunkt das UND-Glied
12 gesperrt ist, wird ein Ausgangs signal von dem Taktisipulsoszillator
11 nicht an den Zähler 13 gegeben.
Wenn unter dieser Bedingung das magnetische Aufzeichnungsmedium 14 zum Auslesen von Daten angetrieben wird, so wird
die Datenverarbeitungseinrichtung 20 durch ein Indexsignal betätigt, um ein Auslesesignal zu erzeugen. Werden Datensignale
aus dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 14 bei Erhalt eines Indexsignals ausgelesen, so werden diese Datensignale in Form
von Impulssignalen durch die Impulsformerschaltung 15 abgegeben.
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Die Impulsformerschaltung 15 gibt ein in Fig. 2A gezeigtes
Synchronisationssignal in Abhängigkeit des Auslesens von Daten aus dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 14 ab. Dieses
Synchronisationssignal setzt die Flip-Flops 16 und 17· Ein Ausgangsimpuls von dem monostabilen Multivibrator 24 setzt
den Steuerzähler 25 auf den Zählerstand von "0" zurück. Dieser
Steuerzähler besteht z.B. aus einem Binärzähler, der sofort nach Erhalt eines Rücksetzbefehls zurückgesetzt wird.
Das UND-Glied 18 erzeugt ebenfalls ein Ausgangssignal, venn der Steuerzähler 25 ein einen Zählerstand von "0" angebendes
Ausgangssignal abgibt, wodurch der Zähler 13 zurückgesetzt
wird. Der Zähler 15 beginnt ein Zählen vom Zählerstand von
"0" aus, wenn er ein Ausgangs.signal von dem Taktimpulsossillator
11 durch das UND-Glied 12 erhält, das geöffnet ist, venn das Flip-Flop 1? gesetzt ist. Der Schaltzustand des Flip-Flop
16 wird in dem Pufferspeicher 19 bei Erhalt eines Taktimpulses φ λ gespeichert, der bei einem Zählerstand von "9" des Zählers
15 abgegeben wird. Das Flip-Flop 16 wird von einem Taktimpuls
^i P zurückgesetzt, der bei einem Zählerstand von "10" des Zählers
15 erzeugt wird.
Wird ein dem Synchronisationssignal C^ (Bit B^. in Fig. 2A)
folgendes Daten-Bit aus dem magnetischen Aufzeichnungsmediuir.
14 ausgelesen, so wird das Flip-Flop 16 in Abhängigkeit von
diesem Auslesesignal gesetzt. Bei Erhalt der Taktimpulse 4.,
ψ 2 VOEL äem Zähler 13 werden Daten in den Pufferspeicher 19
eingeschrieben. Während dieser Zeitdauer zählt der Steuerzahler
25 eine Anzahl von Bits bei Erhalt von Taktimpulsen ,K, ^2
von dem Zähler 13. Der Pufferspeicher 19 wird mit Daten gespeichert, die als Setz-Ausgangssignale von dem Flip-Flop 16
zugeführt und aus dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 14 ausgelesen
werden. Die in dem Pufferspeicher 19 gespeicherten Daten werden verschoben, wodurch die in Fig. 2A gezeigten Daten-
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Bits nacheinander in den Pufferspeicher 19 eingeschrieben werden. Die Art, auf die die Daten-Bits in dem Flip-Hop
16 gespeichert sind, wird durch den Binärcode "1" oder 11O" bestimmt, der die Daten-Bits angibt. Sind alle Daten-Bits
durch den Binärcode von "1" bezeichnets so wird das Flip-Flop
16 bei Erhalt eines Taktimpulses § * gesetzt. Wie in
Fig. 2E in Verbindung mit Fig. 2A dargestellt ist, werden die in Abhängigkeit der von dem Steuerzähler 25 angegebenen
Zählerstände aus dem Flip-Flop 16 ausgelesenen Daten-Bits nacheinander in den Pufferspeicher 19 eingeschrieben, während
dieser verschoben wird. Zählt der Steuerzähler 25 Zählerstände
von "5" und "0", so wird ein "Schreib"-Befehl an den weiteren
Pufferspeicher 21 über das ODER-Glied 26 und das UND-Glied 22 gegeben. Die in dem Pufferspeicher 19 gespeicherten
Daten v/erden in paralleler Form mit dem weiteren Puff er spei eher
21 ausgelesen, um in diesem gespeichert zu werden, während der letztere verschoben wird. Die Zeitpunkte, zu denen der
Steuerzähler 25 Zählerstände von "5" und "0" zählt, entsprechen
den Zeitpunkten, zu denen die vier Bits, die die vordere Hälfte der acht Daten-Bits bilden, zwischen den Synchronisationssignalen
CL und CU liegen, und die anderen vier Bits, die die letzte
Hälfte der acht Daten-Bits bilden, in den Pufferspeicher 19
eingeschrieben werden. Die Daten v/erden an die Datenverarbeitungseinrichtung
20 in Form von zwei Gruppen von vier Bits abgegeben, die parallel angeordnet sind. Schließlich werden
nur die in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 14 gespeicherten
Daten, also ohne die Synchronisationssignale, an die Datenverarbeitungseinrichtung
20 gegeben.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel werden Daten von acht Bits
an die Datenverarbeitungseinrichtung 20 mit einer Geschwindigkeit
von vier Bits pro Zeitpunkt ausgelesen. Werden acht Bits
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der Daten auf einmal ausgelesen, so müssen beide Pufferspeiel^r
19, 21 jeweils aus acht 1-Bit-Speicherelementen gebildet sein.
Bei der ersten Ausführungsform wurden die Daten in Form von zwei Gruppen aus vier Bits ausgelesen, die parallel angeordnet
sind. Selbstverständlich können die Daten aber auch in zwei Gruppen von vier Bits ausgelesen werden, die in Serie angeordnet
sind.
Jedesmal, wenn der Steuerzähler 25 einen Zählerstand von "0"
zählt, wird das UND-Glied 18 geöffnet, um ein aus dem magnetischen
Aufzeichnungsmedium 14 ausgelesenes Synchronisationssignal zu erfassen. Zu diesem Zeitpunkt wird der Zähler I3 zurückgesetzt,
um seinen ursprünglichen Schaltzustand bei Erhalt eines Synchronisationssignals einzunehmen. Wenn der Zähler 13 eine
bestimmte Anzahl gezählt hat, werden Taktimpulse ij *, \^ abgegeben,
um Daten-Bits in einer zeitlichen 3?olge auszulesen, die der entspricht, mit der aus dem magnetischen Aufzeichnungsmedium
14 ausgelesene Daten-Bits an die Datenverarbeitungseinrichtung
20 gegeben werden.
Bei der zuvor erläuterten ersten Ausführungsform wird ein binärcodiertes
"1 "-Signal, das mindestens ein Bit hat, als ein codiertes Synchronisationssignal in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium
14 vor einer Gruppe einer Vielzahl von Daten-Bits gespeichert, um die Synchronisation beim Auslesen der Daten zu bewirken.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die neue Einrichtung mit einem bis η zählenden Zähler zum Zählen von Taktimpulsen
versehen, die von einem. Taktimpulsoszillator abgegeben werden, der bei Erhalt eines codierten Synchronisationssignals von dem
magnetischen Aufzeichnungsmedium 14 zurückgesetzt wird.. Die dem codierten Synchronisationssignal folgenden Daten-Bits werden an
die Datenverarbeitungseinrichtung 20 jedesmal dann abgegeben,
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wenn der bis η zählende Zähler einen bis η gehenden Zählzyklus
beendet hat. Die Vielzahl von Daten-Bits v/erden synchron mit Hilfe des zugeordneten codierten Synchronisationssignals
ausgelesen.
Anschließend wird eine zweite Ausführungsform der neuen Einrichtung
beschrieben, bei der das zuvor erwähnte codierte Synchronisationssignal fortgelassen ist und die Daten jedesmal
dann synchron ausgelesen werden, wenn ein codiertes "1"-Signal erfaßt wird, das in den in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium
14 gespeicherten binärcodierten Daten enthalten ist.
In Fig. 3 können in ein magnetisches Aufzeichnungsmedium 31
Daten eingeschrieben ader aus diesem ausgelesen werden, v:eim
eine Hauptsteuereinrichtung 50, die z.B. aus einem Computer besteht,
einen "Schreib"-Befehl V/ und einen "Lese"-Befehl R an.
das magnetische Aufzeichnungsmedium, wie z.B. ein Magnetband,
eine Magnetscheibe oder eine Magnettrommel gibt. Ein Taktiinpulsoszillator
33 gibt eine Grundfrequenz ab, wobei dieser Oszillator vorzugweise ein eine sehr genaue Frequenz abgebender Quarzoszillator
ist. Die Grundfrequenz wird so gewählt, daß ein aus dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 31 ausgelesenes Datenbit
an eine Datenverarbeitungseinrichtung beim Auftreten von η Taktimpulsen übertragen werden kann. Die von dem Taktimpulsoszillator
33.erzeugten Taktimpulse werden an einen ersten Zähler 34 zu ihrer Zählung gegeben. Wird η mit 20 angenommen,
so zählt der erste Zähler 34 bis 20. Die von dem ersten Zähler
34 gezählten Zählerstände werden von einem besonderen Zählerstandsdetektor
35 erfaßt. Ist ein besonderer Zählerstand mit "O" gewählt, so gibt der Zählerstandsdetektor 35 ein Ausgangssignal
jedesmal dann ab, wenn der erste Zähler 34 einen Zählerstand
von "0" annimmt. Dieses Ausgangssignal wird als ein Aa-
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Obpy
steuersignal an ein UND-Glied 36 gegeben. Dieses UND-Glied
36 erhält bereits ein codiertes Daten-Signal, das von einoia
Signalgenerator 51 abgegeben ist, der in der Hauptsteuereinrichtung
50 vorgesehen ist. Das UND-Glied 36 gibt ein Daten-Bit
jedesmal dann ab, wenn der Zählerstandsdetektor 35 einJErfassungssignal erzeugt, nämlich dann, wenn der erste
Zähler 34 20 von dem Taktinipulsoszillator 33 erzeugte ϊ-aktimpulse
zählt. Dieses Daten-Bit wird an das magnetische Aufzeichnungsmedium
31 gegeben und bei Erhalt eines "Schreib-1 Befehls V in dieses Aufzeichnungsmedium eingeschrieben. Venn
der Signalgenerator 51 der Hauptsteuereinrichtung 50 oin·:^;
"Schreib"-Befehl W abgibt und die Hauptsteuereinrickburp; yO
ein Datensignal an das UND-Glied 16 gibt, so wird dieses Datensignal in das magnetische Aufzeichnungsmedium jedeR-mal
"dann eingeschrieben, wenn der erste Zähler 34- 20 νου deui
Taktimpulsoszillator 13 abgegebene Taktimpulse gezählt" hat.
Das magnetische Aufzeichnungsmedium 31 läßt das Auslesen von
gespeicherten Daten bei Erhalt eines "Lese"-Befehls E von
der Hauptsteuereinrichtung 50 zu. Nur diejenigen der so ausgelesenen
Daten-Bits, die durch einen Binärcode von "1" dargestellt sind, werden von einer Signalformerschaltung 37 erfaßt,
die ihrerseits ein Ausgangssignal synchron mit der
Frequenz des Taktimpulsoszillators 35 erzeugt.
Das erfaßte Daten-Bit, das durch einen Binärcode von "1" dargestellt
ist, setzt ein Flip-Flop 38. Wenn der Signalgenerator 51 der Hauptsteuerschaltung 50 die Erzeugung eines "Lese"- Befehls
E beendet, wird das Flip-Flop 38 durch ein Ausgangssignal
von einem Inverter 39 zurückgesetzt. Erhält die magnetische Aufzeichnungseinrichtung 31 einen "Lese"-Befehl E und vird
ein durch den Binärcode "1" angegebenes Daten-Bit ausgelesen,
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BAD ORIGINAL
Cöpy
_ 14 -
so wird das Flip-Flop 38 gesetzt.
ELn Setz-Ausgangssignal von dem Flip-Flop 38 wird an einen
monostabilen Multivibrator 40 gegeben, der seinerseits einen einzelnen Impuls abgibt, um das Flip-Flop 32 zu setzen.
Ein zweiter Zähler 41 wird von einem Taktimpuls weitergezählt, der von dem Taktimpulsoszillator 33 abgegeben wird. Wie der
erste Zähler 34 zählt auch der zweite Zähler 41 bis 20 und
wird zurückgesetzt, wenn die Signalformerschaltung 37 das Auslesen eines Daten-Bits erfaßt, das durch einen Binärcode
von "1" dargestellt ist. Der zweite Zähler 41 erzeugt Ausgangssignale, wenn er zwei bestimmte Zählerstände aufweist,
z.B. von "9" und "10". Diese -Ausgangssignale des Zählers 41
werden als Taktimpulse jr^,, J.p benutzt.
ELn von der Signalformerschaltung 37 abgegebenes Erfassungssignal, das das Auslesen eines durch den Binärcode "1:I angegebenen
Daten-Bits angibt, wird als ein Setz-Befehl an ein Flip-Flop 42 gegeben, dessen Setz-Ausgangssignal an den Eingang
eines Speichers 43 gegeben wird, der aus drei in Heine
angeordneten 1-Bit-Speicherelementen besteht. Der Speicher
43 ist z.B. aus einem Zwei-Phasen-Flip-Flop gebildet und erhält ein Signal bei Erhalt eines Taktimpulses -\y, und erzeugt
ein Ausgangssignal bei Erhalt eines Taktimpulses Ip. Das
Flip-Flop 42 wird durch einen Taktimpuls JU zurückgesetzt,
der von dem zweiten Zähler 41 abgegeben wird. Werden Takbimpulse
,J^, .{;p an den Speicher 43 zugeführt,so werden von
der Signalformerschaltung 37 abgegebene Daten-Bits über das Flip-Flop 42 an den Speicher 43 gegeben, um in diesem verschoben
zu werden. Es werden daher Daten vom z.B. Vier-Bit-Aufbau mit Hilfe des Flip-Flops 42 und des Speichers 43, der aus drei
1-Bit-Speicherelementen besteht, gespeichert. Vier Bit-Signale,
die erhalten werden, wenn der Speicher 43 und das Flip-Flop ^-2
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gesetzt sind, werden an einen Pufferspeicher 44 gegeben, der
aus vier 1-Bit-Speicherelementen aufgebaut ist und in der
Hauptsteuereinrichtung 50 vorgesehen ist.
Die von dem zweiten Zähler 41 abgegebenen Taktimpulse Cj^,lv}*"P
werden als Zählsignale an einen Zeichenzähler 45 gegeben, der
jedesmal dann um eins weiterzählt, wenn die Taktimpulse i^
Α; ο erhalten werden. Besteht ein Zeichen aus vier Bits, so ist
der Zeichenzähler 45 so aufgebaut, daß er bis 8 zählt und ein Ausgangssignal erzeugt, wenn er jeweils viermal weitergezählt
ist, wie von 0 bis 3 und von 4 bis 7· Ist das Flip-Flop 32
gesetzt, so wird der Zeichenzähler 45 zurückgesetzt. Gibt außerdem das Flip-Flop 32 einen Kicksetz-Befehl ab, während die Taktimpulse
üy, , (J12 erhalten werden, so wird der Zeichenzähler
ebenfalls zurückgesetzt- Ausgangssignale von dem Zeichenzähler
45, die seine Zählerstände von "3" und "7" angeben, werden über ein ODER-Glied 46 an ein UND-Glied 47 gegeben. Das UND-Glied
47 erhält ein Ausgangssignal von dem Inverter 30, der mit dem
Setz-Ausgang des Flip-Flops 32 verbunden ist, und erhält außerdem
einen Taktimpuls ([',,, der von dem zweiten Zähler 41 abgegeben
wird. Gibt das UND-Glied 47 einen Taktimpuls J/q ab, so
wirken die Taktimpulse φ« und cj'p zusammen, um ein Ausgangssignal
von dem Flip-Flop 42 und die in dem Speicher 43 gespeicherten Daten an den Pufferspeicher 44 weiterzuschieben.
Bei der in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsform der neuen Einrichtung erhält das magnetische Aufzeichnungsmedium der magnetischen
Aufzeichnungseinrichtung 3I niit gleichem Abstand angeordnete
Daten-Bits in Abhängigkeit eines Ausgangssignals, das von dem Zählerstandsdetektor 15 jedesmal dann abgegeben wird,
wenn der erste Zähler 3^ 20 Taktimpulse zählt. Werden Daten-Bits
aus dem magnetischen Aufzeichnungsmedium ausgelesen, so
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gibt die Hauptsteuereinrichtung 32 einen "Lese"-Befehl R an
die magnetische Aufzeichnungseinrichtung J1 und erzeugt weiterhin
einen "Lese"-Befehl E, um zu verhindern, daß ein von dem Inverter 39 erzeugter Rucksetz-Befehl an das Flip-Flop
18 gegeben wird. Der "Lese"-Befehl R bewirkt, daß Daten-Bits
ausgelesen werden, die in Fig. 4 mit a bis h angegeben sind. Unter diesen Daten-Bits i-zerden die Bits a, b, c, e, f, g, h
durch einen Binärcode "1" bezeichnet und das Bit d durch einen Binärcode von "0" bezeichnet.
Gibt die Signalformerschaltung 37 einen Taktimpuls bei Auftreten
des vordersten "1"-Bit ab, so werden die Flip-Flops 38
und 42 gesetzt und der zweite. Zähler 41 zurückgesetzt. Ist das
Flip-Flop 38 gesetzt, so gibt der monostabile Multivibrator
40 ein Ausgangssignal ab, das das Flip-Flop 32 setzt. Zu diesem
Zeitpunkt ist der Zeichenzähler 45 zurückgesetzt, um seinen
ursprünglichen Zustand einzunehmen, bei dem der Zeichenzähler 45 einen Zählerstand von "0" hat. Venn die Zählung des
Zählers 41 auf "9" und "10" fortschreitet, so werden die Takt-· impulse iK, <fp abgegeben. Daher werden von dem Flip-Flop 42
abgegebene Daten-Bits in die erste Stufe des Speichers 43
bei Erhalt eines Taktimpulses ψ^ eingeschrieben und das
Flip-Flop 42 wird bei Erhalt des Taktimpulses ;] ~ zurückgesetzt, wodurch die in Fig. 3 gezeigte Einrichtung bereitgeschaltet
wird, um frische Eingabesignale zuzuführen. Wenn der Taktimpulsoszillator 33 und das magnetische Aufzeichnungsmedium mit der
gleichen Geschwindigkeit betrieben werden, wird ein "1"-Signal, das das folgende Daten-Bit b (Fig. 4A) bezeichnet, aus dem magnetischen
Aufzeichnungsmedium ausgelesen. Ein in Abhängigkeit vom Auslesen dieses "1"-Signals von der Signalformerschaltung
37 erzeugtes Ausgangssignal setzt den zweiten Zähler 41 zurück
und setzt das Flip-Flop 38. Zu diesem Zeitpunkt bleibt das Flip-Flop
38, das zuvor beim Auslesen des "1"-Signals des ersten
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GOPY
Daten-Bits gesetzt wurde, immer noch gesetzt. Bei Erhalt der Taktiiapulse (f ^, ^j p, die als Folge der fortschreitenden Zählung
des Zählers 41 erzeugt werden, werden Daten-Bits aus dem magnetischen Aufzeichnungsmedium ausgelesen und über die Signalformerschaltung
37 in den Speicher 44 in Form von Setz-Aucgarigs-Signalen
des Flip-Flops 42 eingeschrieben.
V/erden der Taktimpulsoszillator 33 und die magnetische Aufzeichnungseinrichtung
31 nicht mit der gleichen Geschwindigkeit
betrieben, sondern mit einer höheren Geschwindigkeit betrieben, so erzeugt der zweite Zähler 41 ein Aucgangssignal, dar. ein
Daten-Bit mit der Binärcodierung von "1" angibt, bevor e'in maximaler Zählerstand von 20 erreicht wird, wie dieticG iurcL
das Daten-Bit c in Fig. 4A angegeben ist. Dieses ein Daten-B.it
von "1" angebende Signal setzt den zweiten Zähler M 2,urück.
Als Folge davon fällt der Zeitpunkt, zu dem der zweite Zähler 41 erneut seine Zählung beginnt, mit dem Zeitpunkt; nusammnn,
zu dem das Daten-Bit c ausgelesen wird. Wird das durch einen Binärcode von "O" (Fig. 4A) bezeichnete Daten-Bit d ausgelesen,
so wird der zweite Zähler 41 nicht zurückgesetzt. Zählt der zweite Zähler 41 jedoch die vorgeschriebenen Zählerstanddurch
wiederholtes Zählen bis 20, so werden Taktimpulse I ^, .«ρ
erzeugt. Das Flip-Flop 42 wird nicht durch das Daten-Eir d
zurückgesetzt, sondern erzeugt ein "O"-Ausgangssignr;l. Als iclge
davon wird das durch einen Binärcode von "0" angegebene Daten-Bit d an den Speicher 43 gegeben.
Wenn die Daten-Bits a, b, c und d (Fig. 4A) aus dem magnetischen Aufzeichnungsmedium ausgelesen sind, so ist der Speicher
43 mit Daten-Bits gespeichert, die die Binärcode von "1" und
"0" angeben. Zu diesem Zeitpunkt führt der Zeichenzähler Λ5,
der ursprünglich über das Flip-Flop 32 in Abhängigkeit von
einem Ausgangssignal von dem monostabilen Multivibrator 40 au-
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rückgesetzt war, eine fortschreitende Zählung von !iOIr, "T1,
"2", "3"·'· aus. Auf diese Weise wird ein Ausgangszählsigral
von "3" von demZeichenzähler 45 als ein Ansteuersignal an des
UITD-Glied 47 gegeben. Gibt bei diesem Schaltzustand der ξ weite
Zähler 41 Takt impulse ,J^, ^p &Ί°·>
s0 werden die in dem 3?lip-Plop
42 und in den Speicher 43 gespeicherten 4-Bit-Daten an
den Pufferspeicher 44 in paralleler Form verschoben und dann an die Hauptsteuereinrichtung 50 zu ihrer Verarbeitung ausgelesen.
Später werden die Daten-Bits e, f, g, h aus dem magnetischen
Aufzeichnungsmedium ausgelesen. Selbst wenn das magnetische
Aufzeichnungsmedium mit einer niedrigeren Geschwindigkeit betrieben
wird, wie dieses durch die Daten-Bits f und g angegeben
ist, fallen die Zeitpunkte, bei denen ein einen Lmir·;. ode
von "1" angebendes Signal abgegeben wird, und die Zeitpunkte« bei denen die Daten-Bits von g und h ausgelesen werden, zusammen,
wodurch ein fehlerhaftes Auslesen von Daten-Bits verhindert wird. Zählt der Zeichenzähler 45 einen Zählerstand von
"7"» so werden die gespeicherten 4—Bit-Daten an den Pufferspeicher
verschoben. Die Pig. 4-A bis 4-E zeigen die Beziehung
zwischen den Daten-Bits von a bis h, den Taktimpulsen J., [p,
den von dem Zähler 41 gezählten Zählerständen und den von dem Zeichenzähler 4-5 gezählten Zählerständen. Nach Maßgabe der
von dem Zeichenzähler 4-5 gezählten Zählerstände werden die Daten-Bits
ausgelesen. Wenn der Zeichenzähler 45 Zählerstände von "3" und "7" zählt, werden ausgelesene Daten-Bits an den
Pufferspeicher 44- in Zeicheneinheiten von 4-Bits verschoben.
Wie aus der Beschreibung für das Einschreiben von Daten entnommen
werden kann, wird das Intervall, mit dem Daten-Bits aus dem magentischen Aufzeichnungsmedium ausgelesen \^erden, priii-
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zipiell so gewählt, daß es dem Intervall entspricht, bei dc^
der Taktimpulsoszillator 33 20 Taktimpulse abgibt. Da jedoch das Magnetische Aufzeichnungsmedium mechanisch angetrieben
ist, können einige Fehler tatsächlich in den Intervallen auftreten, bei denen die Daten-Bits a bi-s h ausgelesen werden.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel der neuen F:'.r>
richtung werden jedoch Steuer-Taktimpulse .I , ,j ρ entsprechend
der Zählerstände erzeugt , die von dem bis 20 zählenden Zähler 41 gezählt werden, der zur Bestimmung eines Grundintervalls
für die Daten-Bits aufgebaut ist. Der .Zähler 41 wird auf
seinen ursprünglichen Zählerstand von "0" jedesmal dann zurückgestellt,
wenn ein einen Binärcode von "1" angebendes Signal erzeugt wird, das ein ausgelesenes Daten-Bit darstellt. Ist
daher die Signalform der Bit-Signale so festgelegt, daß sie das kontinuierliche Auslesen von Daten-Bits mit der Binärecdiarung
"0" in Übereinstimmung mit dem Zuverlässigkeitsgrad, mit dem der Taktimpulsoszillator 33 und das magnetische Aufzeichnungsmedium
betrieben werden, verhindert, ermöglichen die in Abhängigkeit der Zählerstände vom Zähler 41 erzeugten Taktimpulse
cjvj, φ2 die Synchronisation, mit der Daten-Bits ausgelesen
und fehlerfrei erfaßt werden kann.
Bei der in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsform der neuen Einrichtung werden codierte Daten-Bits in einem magnetischen
Aufzeichnungsmedium, wie z.B. einer Magnettrommel, einem Magnetband oder einer Magnetscheibe, ohne gleichzeitiges Speichern
von Synchronisationssignalen gespeichert. Das synchrone Auslesen der Daten-Bits wird durch ein binärcodiertes "1"-Signal
als Führung erreicht, das die Daten-Bits angibt. Die in Fig. 3 gezeigte zweite Ausführungsform hat daher die Vorteile, daß nie
die zur Verfügung stehende Speicherkapazität des magnetischen Aufzeichnungsmediums sehr wirkungsvoll ausnutzt und die Daten
richtig einschreibt. Die magnetische Aufzeichnungseinrichtun^
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muß nicht mit getrennten Einrichtungen zum Einschreiben ve.*!
Synchronisationssignalen in das magnetische Auf zeichnung;r..ße-dium
und zum Auslesen dieser Signale aus ihm versehen sein. Das Einschreiben und Auslesen von Daten ist leicht durchzuführen.
Die Arbeitsv/eise des Zählers wird durch das Ausler.en
von Daten-Bits gesteuert, die durch ein binärcodiertes "1"-Signal dargestellt sind, und ein Auslese-Synchronisatio-ussignal
wird aus Zählerständen gebildet, die von dem Zähler gezählt werden. Darüberhinaus ist diese neue Einrichtung
einfach aufgebaut und kann auch leicht gesteuert werden. Bei den zuvor erläuterten ersten und zweiten -Ausführungsboispielen
wird eine Anzahl von Taktimpulsen, die von dem Taktimpulsoszillator
abgegeben wird, mit 20 angegeben, um das Intervali zu bestimmen, mit dem Daten-Bits ausgelesen werden. Es ist
jedoch auch möglich, irgendeine andere Anzahl von Taktimpulsen
zu benutzen. Außerdem kann die Beziehung zwischen den von dem Zählerstand gezählten Zählerständen und der Abgabe der
Taktimpulse -j1'^, ά'ρ in gewünschter V/eise geändert werden. Außerdem
ist die neue Einrichtung mit einem bis 8 zählenden Zeichenzähler versehen, um Daten in Form von parallel angeordneten
4-Bit-Zeicheneinheiten auszulesen. Werden jedoch in Reihe angeordnete
Daten-Bits ausgelesen, so ist der Zeichenzähler nicht erforderlich. Die Kapazität des Zeichenzählers kann frei entsprechend
einer Anzahl von Bits gewählt werden, die eine Zeicheneinheit bilden. Die neue Einrichtung ist nicht auf die
beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weise abgeändert werden.
Der in Fig. 1 gezeigte Pufferspeicher 19 ist aus vier 1-Bit~ Speicherelementen und der in Fig. J gezeigte Pufferspeicher
4-3 besteht aus drei 1-Bit-Speicherelementen. Je nach den r;owünschten
Schaltungsaufbau können diese Pufferspeicher cyerron-
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copy'
einander ausgetauscht werden. In diesem Fall sollte ein Lesebefehl R, der von den Steuerzählern 25, 4-5 an die PuITer
speicher 19, 4-3 gegeben wird, gesteuert werden. Selbötvci1-ständlich
kann jeder der in den Fig. 1 und 3 benutzten Hücksetzvorgänge
angewendet werden. *
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BAD ORIGINAL
Claims (3)
- PatentansprücheDaten-Lese- und Schreibeinrichtung für ein magnetisches; Aufzeichnungsmedium, gekennz eichnet durch eine erste Einrichtung (11, 33) zum kontinuierlichen Abgeben von Taktimpuls en, die das Intervall angeben, mit dem Dateii-Bitr; in das oder aus dem magnetischen Aufzeichnungsmedium ('Hi-. $1) eingeschrieben oder ausgelesen werden, und sum Steuern de?1 Phasenlage der Taktimpulse, durch ein magnetisches Aufzeichnungsmedium (14, 31) zum Speichern von aus codierten Ki;;:~alon gebildeten Daten, durch eine zweite Einrichtung sum Einschreiben eines binärcodierten "1 "-Signals, dos mindestens o.i.n Bit vor den Daten-Bits in.dew Aufzeichnungsmedium synchron nit einem von der ersten Einrichtung (11, 33) abgegebenen taktimpuls hat, und auch einer Reihe von binärcodierten Signalen, die die dem binärcodierteil "1 "-Signal folgenden Daten anrrelsn, durch eine dritte Einrichtung (15, 37) sum Erfassen des Auslesens des vor den Daten eingeschriebenen binärcodierten "V-. Signals beim Auslesen der Daten aus dem Aufzeichnungsmedium (14, 31) und zum Synchronisieren der Phasenlage der von der ersten Einrichtung (11, 33) erzeugten Taktimpulse mit dem Zeitpunkt, zu dem das binärcodierte "1"-Signal ausgelesen wird, und durch eine vierte Einrichtung (16, 42) zum AuslecGn veil; rrer binärcodierter Signale, die dem binärcodierten "1"-Signal folgen, bei Erhalt von in ihrer Phasenlage synchronisierten Taktimpulsen.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die dritte Einrichtung (15, 37) zum Synchronisieren der Phasenlage der von der ersten Einrichvur.g ('—, 33) abgegebenen Taktimpulse mit dem Zeitpunkt, zu dera daa l;i;irr-609882/10 97 WB-\ CopyBAD ORJGfNALcodierte "1 "-Signal aus dem magnetischen Aufzeichnungsiacaiuu (14, 31) ausgelesen wird, diese Synchronisation bei Jedem i.u: lesen eines binärcodierten "1"-Signals ausführt, das in ä.an
in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium (14, 3Ό gespeicherten binäreodierten Signalen e'nthalten ist. - 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung zum Einschreiben der Daten ein durch ein binärcodiertes "1"-Signal dargestelltes Synchronisations-Bit vor jede Gruppe einer Vielzahl von Bits einschreibt und daß die dritte Einrichtung (15) zum Synchronisieren der Phasenlage der von der ersten Einrichtui:?;
(11) erzeugten Taktimpulse mit dem Zeitpunkt, zu dem das binärcodierte "1 "-Signal aus dem magnetischen Aufzeichnunn:sTne~ dium (14) ausgelesen wird, die Synchronisation bei jedem Auslesen des binärcodierten "1"-Signals ausführt.609882/1097ORIGINAL
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Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
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ID=26423615
Family Applications (1)
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