DE2632943C3

DE2632943C3 - Schaltung zur Prüfung von aufzuzeichnenden Zeitfolgen und Festlegung von Aufzeichnungszeitpunkten

Info

Publication number: DE2632943C3
Application number: DE2632943A
Authority: DE
Inventors: Normand Emery Norristown Pa. Precourt
Original assignee: Control Data Corp
Current assignee: Control Data Corp
Priority date: 1975-07-28
Filing date: 1976-07-22
Publication date: 1981-09-10
Also published as: CH607208A5; DE2632943A1; JPS5946050B2; DE2632943B2; US4000513A; GB1515426A; FR2319935B1; FR2319935A1; JPS5216938A; CA1060579A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Aufzeichnen von Daten auf magnetische Aufzeichnungsträger.

Ein Problem, das bei der Aufzeichnung in solchen Geräten auftritt, besteht darin, daß es zu Verschiebun- -r> gen der magnetischen Flußübergänge auf dem Aufzeichnungsträger kommt, wenn die Daten mit einer hohen Aufzeichnungsdichte aufgezeichnet werden. Dieses Problem wird manchmal als »Spitzenverschiebung« bezeichnet. Dies führt beim Lesen der Daten zu >o Schwierigkeiten.

In einem bekannten Aufzeichnungsgerät der eingangs bezeichneten Art werden Steuersignale wirksam, durch die die aufzuzeichnenden Daten über eine von drei einzelnen Verzögerungseinheiten geleitet werden, wo- τ> durch diese Spitzenverschiebung in dem aufgezeichneten Signal kompensiert wird. Diese bekannten Geräte weisen den Nachteil auf, daß sie sehr komplex und teuer sind, da für jede mögliche Verzögerung in dem aufzuzeichnenden Signal eine spezielle Verzögerungs- ho einheit erforderlich ist.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Aufzeichnungsgerät der oben bezeichneten Art aufzuzeigen, in dem die vorgenannten Nachteile nicht auftreten. b>

Die Erfindung geht aus von einer Schaltung zur Prüfung von aufzuzeichnenden Zeitfolgen und Festlegung von Aufzeichnungszeitpunkten mit einer Eingangsschaltung zur Erzeugung von Datensignalen in Bitperioden, die mit einer ersten Geschwindigkeit auftreten, Detektorschaltungen, die mit den Eingangsschaltungen verbunden sind und in Abhängigkeit von dem Muster der Datensignale in einer vorbestimmten Nachbarschaft eines Datensignals, das aufgezeichnet werden soll, Steuersignale erzeugen, durch die ein gewünschter Aufzeichnungszeitpunkt für dieses Datensignal festgelegt wird, Aufzeichnungsschaltungen zur Aufzeichnung der Datensignale auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine eine Serien/Parallelwandlerschaltung aufweisende Eingangsschaltung, mit deren Parallelausgängen eine Erkennungsschaltung verbunden ist, und durch ein Ausgangsschieberegister, dessen Eingang mit einem Ausgang der genannten Eingangsschaltung verbunden ist, durch eine Schiebeimpulserzeugungsschaltung zur Erzeugung von Schiebeimpulsen für das Ausgangsschieberegister mit einer zweiten Geschwindigkeit, die größer als die erste Geschwindigkeit ist, und durch die Erkennungsschaltung gesteuerte Auswahlschaltungen zur Festlegung des Aufzeichnungszeitpunktes, die mit den Ausgängen der Ausgangsschieberegisterstufen verbunden sind und in Abhängigkeit von jedem Steuersignal einen ausgewählten Ausgang mit der Aufzeichnungsschaltung verbinden.

Im folgenden wird anhand eines Ausführungsbeispiels

die Erfindung im einzelnen beschrieben, wobei auf die Figuren Bezug genommen wird. In diesen zeigt

F i g. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsgerätes;

F i g. 2 ein detailliertes Blockschaltbild des Gerätes gemäß F i g. 1 und

F i g. 3 A bis 3 E Wellenformen zur Beschreibung der Arbeitsweise der Schaltung gemäß F i g. 2.

Zunächst wird auf F i g. 1 Bezug genommen, in der in vereinfachter Form ein magnetisches Aufzeichnungsgerät 100 dargestellt ist Von einem nicht gezeigten Codierer werden NRZI-codierte Datensignale über eine Eingangsleitung 102 einer ersten Stufe eines Schieberegisters 104 zugeführt Das Schieberegister 104 kann einen 8-Bitcode parallel übertragen. Unter NRZI-codienen Daten wird eine Codierungsart verstanden, bei der eine erste Binärziffer (z. B. »1«) durch einen Übergang und eine andere Binärziffer (z. B. »0«) durch die Abwesenheit eines Übergangs dargestellt wird.

Die ankommenden NRZI-codierten Daten sind in der Wellenform C in F i g. 3 dargestellt, in der die Binärinformation 1101111 gezeigt ist. Bei diesem Code wird auf einen magnetischen Aufzeichnungsträger ein magnetischer Flußübergang erzeugt, wenn eine binäre 1 aufgezeichnet werden soll, und kein Flußübergang, wenn eine binäre 0 aufzuzeichnen ist. Der Aufzeichnungsträger kann gedanklich in sogenannte Bitzellen aufgeteilt werden, von denen jede jeweils eine vorbestimmte Länge aufweist und in der jeweils eine Binärinformation enthalten ist. Es können jedoch auch andere Aufzeichnungsarten bzw. Codierungen verwendet werden. Die Daten werden über die Eingangsleitung 102 mirt einem Takt eingegeben, der mit der »Datenbitzellenperiode« am Takteingang 106 übereinstimmt, d. h., die Daten werden mit etwa 1,2 MHz seriell durch die Flipflopstufen 108 bis 122 eines Eingangsschieberegisters 104 hindurchgeschoben.

Der Ausgang der Flipflopstufe 116 ist mit einem Ausgangsschieberegister 124 verbunden, welches aus Stufen 126 bis 140 besteht. Durch das Schieberegister 124 werden die Daten mit einer wesentlich höheren Frequenz hindurchgeschoben, als dies bei dem Schieberegister 104 der Fall ist. Ein »Burst-Taktgenerator« 142 stellt die Anwesenheit eines jeden Eingangstaktimpulses von dem Taktgenerator 106 fest und erzeugt einen Impulszug aus neun Impulsen für jeden Eingangstaktimpuls. Somit werden die Daten durch das Schieberegister 124 mit einer Geschwindigkeit hindurchgeschoben, die wesentlich höher ist als die Geschwindigkeit des Schieberegisters 104. Das Schieberegister 124 arbeitet quasi als Verzögerungsleitung mit einer Vielzahl von Abgriffen, wobei der Betrag der Verzögerung abhängig ist von der Wahl des Abgriffes zur Übertragung der Daten zu einem Multiplexer 144. Der Multiplexer 144 steuert die Auswahl der Daten von jedem der Ausgänge der Schieberegisterstufen 126 bis 140 mit Hilfe einer »3-Bit-Signalauswahl«, die von einem Lesespeicher (Read Only Memory) 146 erzeugt wird. Der Lesespeicher 146 bildet den Auswahlcode, in dem die Daten in dem Schieberegister 104 geprüft werden, die an diesen in Form eines 8-Bit-Adressencodes angelegt werden. Der Dateninhalt der Stufen 108 bis 122 wird über parallele Leitungen dem Lesespeicher 146 zugeführt, wobei eine programmierte Entscheidungstafel vorhanden ist, mit deren Hilfe logische Entscheidungen darüber getroffen werden, ob vorangehende oder nachfolgende Datenübergänge vorhanden sind, bevor eine Information aufgezeichnet wird, indem eine geeignete Stufe des Registers 124 durch cen Multiplexer 144 ausgewählt wird, um die Datenbits dem Aufzeichnungskopf in Abhängigkeit von dem abgeleiteten Binärauswahlcode zuzuführen, wodurch eine entsprechende Verzögerung gebildet wird. Der Lesespeicher 146 spricht auf den 8-Bit-inhalt des Schieberegisters 104 an, in dem ein 8-Bit-Muster aus Datensignalen enthalten ist, die sich in der Nachbarschaft des aufzuzeichnenden Datensignals befinden. Die Veränderung des Übergangs erfolgt durch

ίο die Auswahl einer geeigneter. Verzögerung im Zusammenhang mit der bekannten Spitzenverschiebungscharakteristik von speziellen Datenmustern, die von dem Lesespeicher 146 erkannt werden. Jedoch wird, wie noch erklärt wird, nur eine bestimmte Art von Datenmustern zugelassen. Im Falle, daß ein Bit dem Aufzeichnungskopf über die Fhpflopstufe 136 des Schieberegisters 124 zugeführt wird, ist es ersichtlich, daß die Auswahl durch den Multiplexer 144 der Stufen 138 und 140 eine zusätzliche Verzögerung der Datenübergänge bewirken wird. Dieser Vorgang tritt bei einem jeden Datenbit auf, da die Gesamtverzögerung des Regisiers 124 so groß ist wie die Länge einer Datenbitzellenzelt, was wiederum der Zeit entspricht, die erforderlich ist, um ein Datenbit durch eine Stufe des

2j Registers 104 hindurchzuschieben.

Im folgenden wird auf die F i g. 2 und 3 Bezug genommen, in dener das in F i g. 1 gezeigte Datenaufzeichnungsgerät detaillierter dargestellt ist. Die Eingangsdaten von der Steuereinheit werden über eine

i» Leitung 201 einem Schieberegister 202 zugeführt. Als Beispiel ist in Fig.3 C eine Datenwellenform dargestellt, die die binäre Informationsfolge 1101111 darstellt, in dem hier verwendeten Code treten niemals mehr als zwei Nullbits nacheinander oder mehr als fünf Einbit

i"> innerhalb einer 8-3it-Folge auf. Ein derartiges Aufzeichnungsschema ist als Gruppenaufzeichnungscode (GCR) bekannt geworden. Das Eingangsschieberegister 202 wirkt als 8-Bit-Serien-zu-Parallelumsetzer, und es weist acht Ausgangsleitungen auf, die nicht gezeigten

w Adressenschaltungen eines Lesespeichers (ROM) 204 zugeordnet sind. In diesem werden die einzelnen NRZI-Datenmuster geprüft, um Auswahlsignale mit dem Datenstabilisierungssperrkreis 206 zu verbinden. Die Nachbarbereiche der 8-Bit-Codeinformation hän-

··'> gen lediglich von der augenblicklichen Anordnung bzw. Folge von logischen Eins- und Nullinformationen ab, die in dem Lesespeicher dazu verwendet werden, um entweder eine vorlaufende oder eine verzögerte Aufzeichnung der Flußübergänge durch entsprechende

■'>'> Auswahl der Ausgangsstufen des Ausgangsschieberegisters 208 wirksam zu machen bzw. auszuwählen. Der 1,2-MHz-Eingangstakt ist durch die Wellenform in F i g. 3 A dargestellt und wird über eine Leitung 209 einem Flipflop 210 von einem nicht gezeigten

">"> Steuergerät zugeführt. Das Flipflop 210, ein Zähler 212 und ein Decodierer 214 arbeiten mit einem NAND-Glied 216 und einer Verzögerungsleitung 218 zusammen, wodurch eine Reihe von neun Schiebeimpulsen auf jeden 1,2-MHz-Taktimpuls erzeugt wird: durch die

wi Vorderkante eines 1,2-MHz-Taktimpulses wird das Flipflop 210 gesetzt, wodurch bewirkt wird, daß der Zähler 212 zurückgesetzt wird. Wenn der Zähler 212 gesetzt ist, befindet sich der Decodierer 214 in einem solchen Zustand, daß das NAND-Glied 216 über einen

^h"' Ausgang 215 wirksam gemacht wird. Dadurch wird ein Oszillator wirksam gemacht, der durch das NAND-Glied 216 und die Verzögerungsleitung 218 gebildet wird und der mit der Erzeugung von Taktimpulsen

beginnt, die in F i g. 3 ß gezeigt sind. Diese werden über einen Inverter 220 und eine Leitung 222 dem Schieberegister 208 und zum Zähler 212 geführt. Der Zähler 212 zählt neun von diesen Impulsen ab, und der Decodierer 214 sperrt dann den durch das NAND-Glied 216 und die Verzögerungsleitung 218 gebildeten Oszillator und clzt das Flipflop 210 zurück. Dies vervollständigt einen Operationszyklus. Die Schaltung bleibt dann in diesem Zustand bis die Vorderkante des nächsten 1,2-MHz-Taktimpulses erscheint.

Die Daten von dem Schieberegister 208 werden dem Aufzeichnungskopf 250 über irgendeine seiner Ausgangsleitungen zugeführt, und zwar in Abhängigkeit von der durch den Multiplexer 226 gewählten Verzögerung. Der Aufzeichnungskopf 250 zeichnet Daten auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger 252 auf. Da jede der Leitungen 228 bis 234 die Datenübergänge um einen Einzelbetrag verzögert, wird auf der Leitung 236 der Übergangspunkt abwechselnd verändert, so daß auf den Leitungen 238 bis 242 eine Vorverschiebung stattfindet, woraus ersichtlich ist, daß die Spitzenverschiebungskompensation erreicht wird, indem eine geeignete Leitungsauswahl durch den Multiplexer 226 getroffen wird. Der 8-Bit-Lesespeicher 204, der als Entscheidungstabelle betrachtet werden kann, enthält 256 Wortstellen in der hier beschriebenen Anordnung, wobei ein Speicher verwendet wird, der ein 3-Bit-Ausgangsmuster aus Bits erzeugt. Der Lesespeicher 204 kann im sogenannten Time-sharing-Verfahren beschrieben werden, so daß er auch für andere Datenspuren verwendet werden kann. Der Lesespeicher 204 kann aus einem programmierbaren Lesespeicher (Read Only Memory) bestehen.

F i g. 3 Czeigt N RZ! Daten, die dem Lesespeicher mit Spitzenverschiebung zugeleitet werden. Die Wellenform gemäß Fig. 3D zeigt die auf der Leitung 224 auftretenden Daten, die um fünf Bitzellen in bezug auf F i g. 3 A verzögert sind, da die Wellenform gemäß F i g. 3 D gegenüber der Wellenform 3 Cim Sinne eines Vorlaufs und eines Rücklaufs verzögert ist, was durch geeignete Wahl der Verzögerung im Schieberegister 208 bewirkt wurde. Die Wellenform 3 π zeigt die Daten gemäß der Wellenform 3 D, nachdem eine Kompensation durchgeführt wurde, wobei die Übergänge zu einer geeigneten Zeit auftreten und die Datenzellenbreite infolge der Spitzenverschiebungskompensation geändert wurde.

Bei der Verwendung eines Standard-GCR-Datenmusters ist die auftretende Spitzenverschiebung für jede mögliche Datenbitkonfiguration bekannt. Selbstverständlich können auch andere im Rahmen dieses Codes mögliche Bitmuster verwendet werden, z. B. eine »Frei-Nullenfolge«. Die folgende Tafel zeigt einen 3-Bit-Binärausgangscode von dem Lesespeicher 204 zur Auswahl der geeigneten Stufe 228 bis 242 des Schieberegisters 224. wenn ein GCR-Code verwendet wird.

Wortnummer Ausgang

Worlnuninicr Ausgang

16

43

48

71

bis

bis 80

bis 107
108
109
110

bis 112
113
114
115
116
117
118
119

bis 135
136
137

000 1 10 I 1 1 1 1 I 000 I 10 1 10 101 000

1 1 1 001 001 001 001 000 001 001 001 001 1 1 1 1 1 1 1 1 1 000 101 0 0 000 1 1 1 1 10 000 1 10 001 001 010 010 001 001 000 001 001

138	bis	144 (	)	10	0
139			310	0
140			)0	)1
141			JOl	)0
142			10	1
143			300	1
145		(		1
146		(		1
147	bis	171 (		1
148				001
149				001
150			10	199 000
151	bis	176 t		001
152				001
172				001
173				001
174			30 I
175			30!
177		)00
178			j
179	bis		1 1
180		(	1 I
181		M	208 000
182
183
184
200			01
201			10
202	bis	10
203		235 000
204
205
206	bis
207		1
209		1
210		10
211	bis	255 000
212
236
237
238
239

Der Code 000 zeigt an, daß keine Kompensation erforderlich ist oder daß ein illegales Codemuster vorliegt, da jeder Ausgang des Schieberegisters über die unkompensierte Ausgangsleitung 236 geführt wird, während die anderen Auswahlcodes die Leitungen bis 24Z ausgenommen die Leitung 236. auswählen. Beispielsweise wird durch das Adressenwort 17 der Code 110 ausgesucht, durch den eine Vorverlegung des Überganges um zwei Schritte bewirkt wird.

3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltung zur Prüfung von aufzuzeichnenden Zeitfolgen und Festlegung von Aufzeichnungszeitpunkten mit einer Eingangsschaltung zur Erzeugung von Datensignalen in Bitperioden, die mit einer ersten Geschwindigkeit auftreten, Detektorschaltungen, die mit den Eingangsschaltungen verbunden sind und in Abhängigkeit von dem Muster der Datensignale in einer vorbestimmten Nachbarschaft eines Datensignals, das aufgezeichnet werden soll, Steuersignale erzeugen, durch die ein gewünschter Aufzeichnungszeitpunkt für dieses Datensignal festgelegt wird, Aufzeichnungsschaltungen zur Aufzeichnung der Datensignale auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger, gekennzeichnet durch eine eine Serien/Paraüelwandlerschaltung aufweisende Eingangsschaltung (202), mit deren Parallelausgängen eine Erkennungsschaltung (204) verbunden ist, und durch ein Ausgangsschieberegister (208), dessen Eingang mit einem Ausgang der genannten Eingangsschaltung (202) verbunden ist, durch eine Schiebeimpulserzeugungsschaltung (212, 220) zur Erzeugung von Schiebeimpulsen für das :r> Ausgangsschieberegister (208) mit einer zweiten Geschwindigkeit, die größer als die erste Geschwindigkeit ist, und durch die Erkennungsschaltung (204) gesteuerte Auswahlschaltungen (226) zur Festlegung des Aufzeichnungszeitpunkts, die mit den Ausgän- in gen der Ausgangsschieberegisterstufen verbunden sind und in Abhängigkeit von jedem Steuersignal einen ausgewählten Ausgang mit der Aufzeichnungsschaltung (250) verbinden.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- π zeichnet, daß die Eingangsschaltung ein Eingangsschieberegister (202) enthält, dessen Stufenausgänge mit den Erkennungsschaltungen (204) verbunden sind und die eine Zwischenstufe (224) enthalten, die zusätzlich mit dem Eingang des Ausgangsschieberegisters (208) verbunden ist.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungsschaltung einen Lesespeicher (204) enthält und daß die Ausgänge der Stufen des Eingangsschieberegisters (202) mit der Adressenschaltung des Lesespeichers (204) verbunden sind.

4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Takterzeugungsschaltung (209) zur Erzeugung von Schiebeimpulsen für das Eingangsschieberegister (202), dessen Ausgang mit den genannten Schiebeimpulserzeugungsschaltungen (212 bis 220) verbunden ist, die bei dem Auftreten eines jeden Taktimpulses von der Takterzeugungsschaltung, der an diese angelegt wird, eine Vielzahl von Schiebeimpulsen für das Ausgangsschieberegister erzeugen, so daß jedes Datensignal, das an das Ausgangsschieberegister (208) angelegt wird, durch dieses hindurchgeschoben wird bevor das nächste Datensignal angelegt wird.

5. Schaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahlschaltung einen Multiplexer (226) enthält, dessen Steuereingänge mit den Ausgängen des Lesespeichers (204) verbunden sind.

6. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Aufzeichnungsträger ein Magnetband (252) ist.