DE2721638C2

DE2721638C2 -

Info

Publication number: DE2721638C2
Application number: DE19772721638
Authority: DE
Inventors: Eduard Dipl.-Ing. 6908 Wiesloch De Rasek
Original assignee: Individual
Current assignee: RASEK, EDUARD, DIPL.-ING., 6908 WIESLOCH, DE
Priority date: 1977-05-13
Filing date: 1977-05-13
Publication date: 1987-10-15
Also published as: DE2721638A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Speicherverfahren gemäß Ober begriff des Anspruchs 1 sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Speicherverfahrens.

Dem Bedarf an immer höherer Speicherkapazität in der Datenverarbeitung hat man in erster Linie durch Steigerung der Speicherdichte Rechnung getragen. Die bisher gebräuch lichen Massenspeicher, insbesondere Magnetbänder, in un veränderter Form dabei weiterzuverwenden, hat dazu geführt, daß neue Aufzeichnungsverfahren entwickelt werden mußten, durch die eine möglichst große Fehlersicherheit zu er reichen ist.

Aus der DE-OS 25 13 922 ist ein Speicherverfahren bei einem PCM Aufnahme- und Wiedergabegerät bekannt, mit dem eine digitale Information in einer Rahmenverteilungsanordnung auf ein Magnetband aufgezeichnet wird. Bei diesem Verfahren wird ein kodierter Impulszug in eine Folge von Bandsprossen bzw. Rahmen eingeteilt, wobei die Rahmen in sequentieller Reihen folge auf parallel angeordnete Bandspuren verteilt werden, so daß ein durch das Magnetband bedingter Signalausfall nur relativ wenige Abtastwerte stört. Mehrere Magnetköpfe zum Abtasten der parallel angeordneten Bandspuren, eine Bündelungsschaltung zum Umordnen der digitalen Infor mation in die ursprüngliche sequentielle Zeitreihenfolge und eine Fehlererkennungs- und Kompensationsschaltung zum Erkennen und Kompensieren fehlerhafter Rahmen sind die wesentlichen Schaltungskomponenten auf der Wiedergabe seite bei diesem Verfahren.

Aus der DE-OS 24 27 463 ist ein Verfahren und eine Schaltungs anordnung zur Fehlerkorrektur bei der Wiedergewinnung auf gezeichneter Daten, die auf einem Aufzeichnungsträger seriell als Signalgruppen aus mehreren digitalen Teilsignalen zu sammen mit Synchronisationssignalgruppen aufgezeichnet sind, bekannt, wobei bei der Wiedergewinnung beim Auf treten eines Fehlers aus der Menge der aus aneinander gereihten Teilsignalen bestehenden Signalfolgen, die je um ein Teilsignal versetzt aus den vom Aufzeichnungs träger abgetasteten Signalen ableitbar sind, abhängig von der Auswertung der dem Fehler folgenden Synchronisations signalgruppe diejenige Signalfolge ausgewählt und zur Wieder gewinnung der Daten verwendet wird, deren Signalgruppen jeweils zusammengehörige Teilsignale umfassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Speicherverfahren für digitale Datensignale sowie eine Schal tungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, das bzw. die eine relativ große Fehlersicherheit bei ge ringer Redundanz des bei der Aufzeichnung hinzuzufügenden Fehlercodes ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich aus dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 3.

Die Erfindung bietet die Möglichkeit, für die Aufzeichnung und Wiedergabe von digitalen Informationssignalen auf magnetischen Aufzeichnungsträgern bei höheren Aufzeich nungsdichten mit geringem Aufwand an schaltungstechnischen Einrichtungen eine gesteigerte Fehlersicherheit zu erreichen, z. B. von etwa einem Fehler auf 10¹⁰ Datensignale bei einer Speicherdichte von 10⁴ bpi. Eine Erhöhung der Redundanz ist dazu nicht erforderlich, so daß keine Vermehrung der Aufzeichnungsdaten vorgenommen zu werden braucht. Somit sind die hohen Aufzeichnungsdichten durch die Erfindung nicht mehr alleine den großen Datenverarbeitungssystemen vorbehalten, sondern können nun auch in der mittleren Datentechnik bei kostengünstigen Massenspeichern, wie Magnetbandkassetten, angewendet werden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeich nungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Aufzeichnungsteils der erfindungs gemäßen Schaltungsanordnung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild des Wiedergabeteils der erfindungsge mäßen Schaltungsanordnung,

Fig. 3 ein Blockschaltbild des Fehlerkorrekturteils der erfin dungsgemäßen Schaltungsanordnung.

Die Erfindung geht von dem Prinzip der verteilten Information aus. Die zueinandergehörenden, bekanntermaßen eine 8-bit-Daten gruppe (Byte) bildenden Datensignale (bit) werden auf dem Aufzeichnungsträger verstreut aufgezeichnet. Eine Fehlstelle im Aufzeichnungsträger, beispielsweise ein drop-out, trifft dann zwar viele Datengruppen, dafür aber weniger zueinanderge hörende Datensignale einer Datengruppe, so daß die fehlerhaften Datengruppen eher rekonstruierbar sind und mit einfachen Mit teln korrigiert werden können.

Gemäß der Erfindung wird das Verstreuen der Datensignale "1" oder "0" in der Weise vorgenommen, daß zunächst aus den von einer Quelle, beispielsweise der Zentraleinheit der Datenver arbeitungsanlage, angebotenen Datengruppen, deren Datensignale nebeneinander, also parallel vorliegen, ein Datenblock aus N (z. B. 8) solcher Datengruppen gebildet wird. Zur Aufzeichnung werden sodann die jeweils zu einer Ordnungszahl gehörenden Datensignale aller Datengruppen, d. h. die Datensignale der einzelnen Reihen im Datenblock, die sich aus je einem Daten signal aller Datengruppen zusammensetzen, nacheinander, also seriell, abgerufen. Zur Wiedergabe des aufgezeichneten Daten blocks wird sinngemäß in umgekehrter Weise verfahren.

Zur Durchführung dieses Verfahrens dient für das Aufzeichnen der Information eine Schaltung nach Fig. 1. Die angebotenen Datensignale D 1-D 8 einschließlich eines Paritätsbits D 9 werden in als Pufferspeicher dienende Register 1 bis 9 übernommen, die von einem Zeitgeber 10 getaktet werden. Der Zeitgeber 10 wird wiederum von einem Schreibtaktgeber 11 synchonisiert. Von diesen Registern 1-9 werden die Datensignale parallel in die einen Zwischenspeicher bildenden Schieberegister 1′-9′ übernommen, von denen jedes N (8) Speicherplätze aufweist. Der Vorgang wird so oft wiederholt, bis ein kompletter Datenblock in den Schiebe registern 1′- 9′ gespeichert ist. Über eine Zeitmultiplexschal tung 12, die ebenfalls vom Zeitgeber 10 getaktet wird, werden die einzelnen Schieberegister nacheinander über einen Schreib verstärker 13 mit dem Magnetkopf 14 verbunden und dabei je weils alle Datensignale eines Schieberegisters seriell auf ein Magnetband übertragen.

Als Aufzeichnungsmedium können selbstverständlich auch andere Datenträger, beispielsweise Magnetplatten, verwendet werden. Erfolgt die Übernahme der Datensignale aus den Registern 1-9 in die Schieberegister 1′-9′ im Schreibtakt, so kann das Schiebe register entfallen, dessen Inhalt zuerst auf das Magnetband übertragen wird, z. B. Schieberegister 1′.

Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, wird bei der Wiedergabe der aufgezeichneten Datensignale zur Serien-Parallel-Umwandlung eine Schaltung des oben beschriebenen Aufbaus in umgekehrter Richtung betrieben, jedoch sind zusätzlich zwischen den Schiebe registern 1′-9′ und den Registern 1-9 für die Fehlerkorrektur der jeweiligen Datengruppe eine Inverterstufe 1′′ -9′′ eingefügt, die von einer später erläuterten Fehlerkorrekturschaltung 26 angesteuert werden.

Die vom Magnetkopf 15 abgegebenen Datensignale, die zur Erzeu gung eines Taktsignals über den Leseverstärker 17 auch dem Triggereingang eines Taktgenerators 16 zugeleitet werden, ge langen über den Leseverstärker und die von dem Taktgenerator 16 getriebene Zeitmultiplexschaltung 18 nacheinander in die Schieberegister 1′-9′ und von dort mit dem Takt eines dem Taktgenerator 16 nachgeschalteten Zeitgebers 19 gruppenweise in die Inverterstufe 1′′-9′′. Für den Fall, daß letztere Über gabe der Datensignale im Lesetakt erfolgt, kann das Schiebere gister weggelassen werden, das zuletzt geladen wird, beispiels weise Schieberegister 9′.

Zur Erkennung von Fehlern, die beispielsweise durch Unregel mäßigkeiten in der Magnetschicht verursacht sein können, werden die Datensignale einer dem Leseverstärker 17 nachgeschalteten und vom Taktgenerator 16 synchronisierten Fehlerhinweisschal tung 20 zugeführt. Eine derartige Schaltung ist dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt, beispielsweise aus der US-PS 32 48 695 und daher nicht weiter beschrieben. Zur Veranschaulichung sei angenommen, daß die mit "X" gekenn zeichneten Datensignale im Schieberegister 9′ in Fig. 2 falsch seien. Die durch diese Schaltung 20 erzeugten Fehlerhinweis signale werden in deren Matrixspeicher 21 (Fig. 3) übernommen, dessen Speicherplatzanordnung identisch ist mit der des Zwi schenspeichers 1′-9′ und bei dem die fehlerhaften Datensignale durch den Binärwert "1" gekennzeichnet sind.

Durch eine Moduloadressierung, die durch zwei den Koordinaten des Matrix speichers 21 zugeordneten und vom Taktgenerator 16 gesteuerten Zählern 22, 23 durchführbar ist, wird gleichzeitig mit der Übergabe einer Datengruppe vom Zwischenspeicher 1′-9′ in die Inverterstufe 1′′-9′′ die zu dieser Datengruppe gehörende Fehlerhinweisgruppe angesteuert und mittels des Taktes der Leseschaltung aus dem Matrixspeicher 21 in ein Register 25 der in Fig. 3 schematisch dargestellten Fehlerkorrekturschaltung 26 übertragen. Der Ausgang dieses Registers 25 ist mit dem einen Eingang einer aus NAND-Gliedern bestehenden Verknüpfungs schaltung 27 verbunden, deren anderer Eingang zusammen mit dem Eingang einer bei Magnetbandspeichern üblichen Paritätsprüf schaltung 28 an den Ausgang des Zwischenspeichers 1′-9′ ange schlossen ist. Stellt die Paritätsprüfschaltung 28 einen Fehler in der Datengruppe fest, so wird das Kennsignal an deren fehleranzeigenden Ausgang dazu benutzt, in der Verknüpfungs schaltung 27 die Verknüpfung der Datengruppe mit der zugehöri gen Fehlerhinweisgruppe zu veranlassen. Das Ergebnis der Verknüpfung wird an die Inverterstufe 1′′-9′′ geleitet, so daß die fehlerhaften Datensignale invertiert werden. Mit dem nächsten Takt des Zeitgebers 19 wird dann die korrigierte Datengruppe für die weitere Verarbeitung in den Pufferspeicher 1-9 und gleichzeitig die nächste Datengruppe des Datenblocks aus dem Zwischenspeicher 1′-9′ in die Inverterstufe 1′′-9′′ über nommen.

Claims

1. Speicherverfahren zur Erhöhung der Fehlersicherheit bei der Aufzeichnung von in Datengruppen unterteilten Daten blöcken auf einem Aufzeichnungsträger, deren Datengruppen aus zusammengehörenden Daten- und Paritätssignalen gebildet sind, und die Daten- und Paritätssignale bei der Wiedergabe einer Fehlerhinweis- und Fehlerkorrekturschaltung zwecks Korrektur fehlerhafter Datensignale zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß ein kompletter Datenblock zwischengespeichert wird, indem die Datengruppen parallel in die Spalten eines Zwischen speichers (1′-9′) eingelesen werden und danach die Daten- und Paritätssignale Reihe für Reihe aus dem Zwischenspeicher (1′-9′) ausgelesen und seriell zu dem Aufzeichnungsträger übertragen, und somit verstreut auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden,
daß bei der Wiedergabe die Daten- und Paritätssignale in umgekehrter Reihenfolge zu der bei der Aufzeichnung in den Zwischenspeicher (1′-9′) zur Wiedergewinnung des Daten blocks eingespeichert werden,
daß mit der Fehlerhinweisschaltung (20) aus den seriell von dem Aufzeichnungsträger wiedergewonnenen Daten- und Paritätssignalen Fehlerhinweissignale abgeleitet werden, die in entsprechender Zuordnung zu den Daten- und Paritätssignalen in dem Zwischenspeicher (1′-9′) in einem Fehlermatrix speicher (21) der Fehlerkorrekturschaltung (26) abgelegt werden und
daß die jeweils aus dem Zwischenspeicher (1′-9′) parallel aus gelesenen Datengruppen der Fehlerkorrekturschaltung (26) sowie einer an sich wirkungsmäßig bekannten Inverterstufe (1′′-9′′) zugeführt werden, die mittels einer in der Fehler korrekturschaltung (26) ausgewerteten Paritätsprüfung der jeweiligen Datengruppe unter Mitwirkung der im Fehlermatrix speicher (21) abgelegten Fehlerhinweissignale im Fehlerfall eine Inversion der falschen Datensignale durchführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus den gelesenen Daten- und Paritätssignalen in an sich bekannter Weise abgeleitete Fehlerhinweissignale synchron mit von diesen gelesenen Signalen abgeleiteten Taktsignale in den Fehlermatrixspeicher (21) übernommen werden, wobei mit Hilfe von durch die Taktsignale gesteuerten Zählern die Zuordnung zwischen der Fehlermatrix und dem Datenblock im Zwischen speicher (1′-9′) hergestellt wird, daß sodann jede Daten gruppe des Datenblocks mit der ihr zugehörenden Gruppe der Fehlermatrix verknüpft und das Verknüpfungsergebnis im Fehlerfalle, der durch eine gleichzeitige Paritätsprüfung der Datengruppe festgestellt wird, als Inversionssignal an die Inverterstufe (1′′-9′′) geleitet wird, an dem die gerade überprüfte Datengruppe anliegt.

3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl im Aufzeichnungsteil als auch im Wiedergabeteil der Zwi schenspeicher (1′-9′) aus Schieberegistern aufgebaut ist, die einzelnen Ordnungszahlpositionen (D 1-D 9) der Daten- und Paritätssignale in den Datengruppen zugeordnet sind und deren Speicherplatzanzahl (D 1 ₁-D 1 ₈) gleich der Anzahl der Datengruppen in einem Datenblock ist, daß weiterhin die Ausgänge der Schieberegister im Aufzeichnungsteil mit den Eingängen einer Zeitmultiplexschaltung (12) verbunden sind, deren Ausgang auf einen dem Aufzeichnungsträger zugeordneten Magnetkopf (14) geführt ist, wobei zur Steuerung der Zeit multiplexschaltung (12) ein Zeitgeber (10) vorgesehen ist, der mit einem Taktgeber (11) verbunden ist, und daß die Eingänge der Schieberegister im Wiedergabeteil mit den Aus gängen einer weiteren Zeitmultiplexschaltung (18) verbunden sind, deren Eingang von einem Magnetkopf (15) angesteuert wird, wobei zur Steuerung der weiteren Zeitmultiplexschaltung (18) ein weiterer Zeitgeber (19) vorgesehen ist, der mit einem weiteren Taktgeber (16) verbunden ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zwischenspeicher (1′-9′) im Aufzeichnungsteil ein Pufferspeicher (1-9) vor- bzw. im Wiedergabeteil nachge schaltet ist.

5. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Magnetkopf (15) außer der weiteren Zeitmultiplexschaltung (18) der Triggereingang eines Takt generators (16) und der Eingang der Fehlerhinweisschaltung (20) nachgeschaltet sind, daß der weitere Taktgeber (16) den weiteren Zeitgeber (19) sowie die Fehlerkorrekturschaltung (26) unmittelbar steuert, daß dem Fehlermatrixspeicher (21) zur Adressierung entsprechend zweier Koordinaten zwei Zähler (22, 23) angeschaltet sind, und daß zur gruppenweisen Übernahme der Fehlerhinweissignale des Fehlermatrixspeichers (21) ein Register (25) in der Fehlerkorrekurschaltung (26) angeordnet ist, dem zur Erzeugung des Inversionssignals eine mit einem Eingang für jeweils eine Datengruppe ver sehene Verknüpfungsschaltung (27) zugeordnet ist, deren Ausgänge auf die Steuereingänge der Inverterstufe (1′′-9′′) geschaltet sind.
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