FR2463953A3 - Enregistreur-lecteur de signaux sur bande magnetique fonctionnant en acquisition bloc a bloc et procede de traitement de signaux mis en oeuvre dans cet enregistreur-lecteur - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ENREGISTREUR-LECTEUR 1 POUR ENREGISTRER BLOC A BLOC LES INFORMATIONS D'AU MOINS UN APPAREIL D'ENTREE 2, 3 SUR UNE BANDE MAGNETIQUE D'UNE CASSETTE, ET LIRE CES INFORMATIONS POUR LES TRANSMETTRE A UN APPAREIL DE SORTIE 4, AINSI QU'UN PROCEDE DE TRAITEMENT DE SIGNAUX MIS EN OEUVRE DANS CET ENREGISTREUR-LECTEUR. L'ENREGISTREUR-LECTEUR EST CARACTERISE EN CE QU'IL COMPORTE DES MOYENS DE PILOTAGE A MICROPROCESSEUR, DES MOYENS D'ECRITURE-LECTURE MUNIS D'UNE LOGIQUE CABLEE PILOTEE PAR LE MICROPROCESSEUR ET DES MOYENS D'ENTREE-SORTIE MUNIS NOTAMMENT D'ENTREES ET DE SORTIES PAR PERIPHERIQUES PARALLELES, DE ZONES MEMOIRES POUR ENTRER DES INSTRUCTIONS SPECIALES, ET DE SORTIES AVEC UN BRANCHEMENT PARALLELE SUR DE LA MEMOIRE VIVE.

Description

L'invention concerne les enregistreurs-lecteurs de signaux sur bandes magnétiques, applicables aux systèmes informatiques de traitement des informations, et un procédé de traitement de signaux mis en oeuvre dans un tel enregistreur-lecteur.

On connait déjà des enregistreurs-lecteurs de signaux, par exemple à bandes de papier perforées, et également à bandes magnétiques, pour enregistrer des informations issues d'au moins un appareil de mesure, et pour lire ces informations pour les transmettre à un appareil (que nous dirons ici "de sortie") intervenant dans un stade ultérieur du traitement des informations. La plupart de ces enregistreurslecteurs de signaux, pour pouvoir être adaptés à un grand nombre de systèmes très divers, possèdent généralement une structure ne permettant pas de tirer parfaitement parti des possibilités de chaque système, à moins d'être extrêmement complexes et coûteux.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients, et notamment de créer un enregistreur-lecteur pouvant enregistrer et lire des informations avec une très grande fiabilité et -# une vitesse a T arrivée importante, et également fonctionner en flévênementielIT c'est-à-dire en boucle fermée ; cet enregistreur-lecteur, destiné à enregistrer et à restituer lors de la relecture des signaux numétriques groupés en octets est prévu pour fonctionner en acquisition "bloc à bloc".

A cet effet, l'invention concerne un enregistreurlecteur de signaux sur bandes magnétiques destiné à enregistrer bloc à bloc des informations issues d'au moins un appareil d'entrée sur une bande magnétique disposée dans une cassette et à lire ces informations pour les transmettre à un appareil de sortie, enregistreur-lecteur caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de pilotage à micro- processeur, munis, en plus du microprocesseur recevant les octets et des indications de contrôle pour effectuer des opérations de contrôle, d'au moins un interface avec l'appareil d'entrée, d'une mémoire comportant au moins une zone tampon pour emmagasiner les informations en transit, une zone de mémoire de programme et une zone de mémoire de tra vail ladite mémoire étant reliée au microprocesseur, et d'un dispositif de décodage, des moyens d'écriture-lecture munis d'une logique câblée reliée au microprocesseur pour être pilotée par lui pour effectuer le formatage et le déformatage des informations et les échanger avec lui, et des moyens d'entrée-sortie munis de circuits de puissance pour des sorties extérieures et des témoins, d'un dispositif de décodage sous la forme d'une logique câblée, d'un dispositif de référence de temps pour fournir une référence de temps à l'appareil d'entrée, lesdits moyens d'entréesortie comportant également des entrées et des sorties par périphériques parallèles, des zones mémoires pour entrer des instructions spéciales, et des sorties avec un branchement parallèle sur de la mémoire vive.

Il résulte du choix des moyens de pilotage et notamment de la présence d'au moins un microprocesseur, une grande souplesse en ce qui concerne les applications possibles, puisque des applications différentes peuvent être obtenues simplement par changement de programme ; de plus, il en resulte une mise au point plus rapide que dans le cas d'un circuit câblé oh la mise au point nécessite souvent de refaire le--circuit imprimé correspondant ; enfin, une fois la configuration minimale obtenue, il suffit d'ajouter de la mémoire pour augmenter les possibilités. Le choix de moyens d'écriture-lecture comprenant une logique câblée permet par contre de gagner en rapidité par rapport à ce qu'aurait permis d'obtenir un microprocesseur classique, en ce qui concerne le formatage et le déformatage de 11 information sur la bande magnétique.

L'invention concerne également un procédé de traitement de signaux mis en oeuvre dans cet enregistreur-lecteur selon des caractéristiques avantageuses de l'invention avant d'enregistrer par octets les informations contenues dans les signaux, on enregistre, avant chaque octet, au moins une impulsion de synchronisation à partir d'un niveau gardant la même valeur pendant un temps plus long que la durée habituel le de ce niveau, on fait suivre chaque octet d'un bit de parité et on effectue pour chaque octet lu au moins deux vérifications consistant respectivement en une comparaison de la parité de l'octet lu avec celle indiquée par le bit de parité et en une vérification du nombre de caractères lus, afin de ne transmettre les octets que lorsque les deux vérifications ont été positives.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, se rapportant à une forme et un mode de réalisation de l'invention décrits à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 est un schéma synoptique de l'ensemble constitué d'un enregistreur-lecteur selon 11 invention et des appareils qui lui sont raccordés
- la figure 2 est un schéma synoptique montrant des éléments caractéristiques d'un enregistreur-lecteur selon l'invention
- la figure 3 est un schéma synoptique des principaux étages des moyens d'écriture-lecture, mis en oeuvre lors de la lecture, d'un enregistreur-lecteur selon l'invention
- la figure 4 représente des impulsions codées montrant la forme de codage choisie ; et
- la figure 5 montre la transmission d'un octet suivi d'un bit de parité.

L'enregistreur-lecteur 1 (figure 1) pris comme exemple est réalisé sous forme modulaire et est destiné à enregistrer notamment les signaux issus d'un téléimprimeur 2 (8 bits asynchrones soit sous la norme EIA RS-232-C soit sous la forme boucle de courant 20 mA) ou/et d'un appareil de mesure 3 (8 bits en parallèle) et à les relire. Le support d'informations est une bande magnétique contenue dans une cassette dont la bande est ici du type "quatre pistes".Les informations fournies à l'enregistreur-lecteur 1 peuvent se présenter selon plusieurs modes, par exemple le mode paral vièle, le mode télé-imprimeur connu sous le nom de cod ASCII dans lequel chaque caractère est codé sur 8 bits et l'on transmet les informations telles quelles, ou le mode' téléimprimeur dans le code hexadécimal où chaque octet peut donc comporter deux caractères hexadécimaux, ou encore le mode
IEEE ou GPIB, ou même un mode spécial, la possibilité d'u tilisation de ces modes dépendant du logiciel interne de l'appareil. Au cours de l'enregistrement, les quatre pistes de la bande sont utilisées successivement.

Le changement peut être effectué, sur commande avant le chargement de la cassette, au début de l'une quelconque des quatre pistes. A défaut de commande, il est effectué sur la première piste.

Cet enregistreur-lecteur 1 est également destiné à lire les informations inscrites sur la bande pou#r les transmettre à un appareil de sortie 4, plus précisément à l'appareil qui le suit dans la chaîne de traitement. La lecture s'effectue de manière à peu près analogue à l'écriture, mais plusieurs modes de codage peuvent avoir été utilisés sur la même cassette (ou le même groupe de cassettes), et on doit pouvoir relire dans un mode différent du mode utilise pour l'enregistrement.

La possibilité d'utiliser différents modes sur une même bande, au cours d'une expérience, permet d'enregistrer par exemple les paramètres de l'expérience à partir du télétype 2, et, sans interruption et sur la même cassette, les résultats fournis par 1'appareil de mesure 3.

En mode parallèle, on transmet en parallèle des octets dont la signification est définie par l'utilisateur, sous la forme de huit bits présents sur huit fils distincts, une validation provoquant la-mise en mémoire de l'octet et ultérieurement sa retranscription sur la cassette en écriture, ou vice-versa en lecture ; il existejen plus des signaux de dialogueldes signaux d'information tels que E 0F (fin de fichier), O.R.(octet lu défectueux),PRET.Le mode~télé-imprimeur ASCII permet d'enregistrer des octets transmis soit sous la forme EIA
RS-232-C, soit sous la forme boucle de courant (télétype), et est surtout à utiliser lorsque la transmission a un sens de texte. Le mode télé-imprimeur hexadécimal utilise les mêmes caractéristiques électriques que le mode ASCII ; en
lecture, il sert principalement à analyser un enregistrement reçu sous une autre forme (mode parallèle par exemple) ; en écriture, il permet d'entrer des valeurs de test sur certains équipements ; en lecture, un nombre hexadécimal de deux chiffres est séparé du suivant par un espace, avec au maximum 16 nombres par ligne ; en écriture, la présentation est analogue, mais avec un format d'entrée plus libre (par exemple la quantité de nombres par ligne peut être différente de seize, plusieurs types de séparateurs sont possibles1 etc.).Le mode spécial peut dépendre d'un certain nombre d'options qui seront envisagées dans la suite de la description ; comme il sera vu plus loin, les circuits logiques de l'enregistreur comprennent un micro-ordinateur par exemple
Z30, et la logique cablée complémentaire au micro-ordinateur n'est prévue que pour enregistrer, mais tout travail de micro-ordinateur est possible, les liaisons nécessaires étant sorties ; cependant, un travail en micro-ordinateur n'est raisonnable que si il y a des signaux à enregistrer.

Cet enregistreur-lecteur est prévu pour un fonctionnement bloc à bloc avec une mémoire en au moins deux parties, de telle sorte que lorsque la première demi-mémoire est pleine, on remplisse la seconde et on vide la première, etc. r et également à un fonctionnement en "eenementiel", c'est-àdire en "boîte noire" ou "en boucle fermée" (après la quatrième piste, on repasse à la première) jusqu a ce que survienne un événement particulier. Alors qu'en écriture, la bande ne peut être manipulée qu'en marche avant et en défilement lent avec possibilité d'écrire une zone nulle, en lecture, la bande peut être manipulée en marche avant ou arrière en défilement rapide.

Dans ce fonctionnement bloc à bloc, on peut enregistrer environ 80 octets par centimère, et comme chaque intervalle correspondant à un temps mort. correspond à 0,5 cm, on voit que l'on a intérêt à enregistrer le maximum de ca-- - ractères à chaque fois (par exemple usau'à a 1024 octets, ce qui correspond à une mémoirede 2048 octets, oumême davantage, par exemple une mémoire de 4096 octets) pour pouvoir accepter une très grande vitesse d'arrivée des informations (plusieurs blocs par seconde).

A cette fin, compte tenu des caractéristiques souhaitées, l'enregistreur-lecteur 1 comporte (figure 2), en plus des organes classiques, notamment mécaniques, des moyens de pilotage 11, des moyens d'écriture-lecture 12 et des moyens d'entrée-sortie 13 ayant une structure particulière.

Etant donné le nombre et la complexité des fonctions à réaliser par les moyens de pilotage 11, qui auraient conduit à l'emploi d'une grande quantité de circuits en logique câblée, donc à des difficultés de mise au point et de modification et à un prix élevé, un microprocesseur a été choisi ; ce choix permet en outre une grande souplesse dans les applications, puisque de nouvelles applications peuvent être obtenues simplement en changeant le programme, et éventuellement en augmentant la capacité de la mémoire, alors que dans le cas d'une logique câblée, chaque nouvelle application nécessite une architecture différente et un nouveau circuit imprimé.

Néanmoins, comme les applications envisagées nécessite tent une vitesse relativement élevée, les moyens d'écriturelecture 12 ont été prévus munis d'une logique câblée ; de la sorte, le microprocesseur des moyens de pilotage 11 pilote une logique câblée assurant les fonctions formatage et déformatage de l'information sur la bande magnétique.

En plus du microprocesseur (par exemple type Z 80 A) les moyens de pilotage Il comportent une mémoire, au moins un interface avec l'appareil d'entrée, l'interface avec le téléimprimeur ou le télétype (boucle de courant 20 mA) ce dernier étant isolé opto-électriquement, et un dispositif de décodage. La mémoire comporte plusieurs circuits de mémoire de programme, et une mémoire vive de travail, en composants essentiels. Une zone de cette mémoire sert de mémoire tampon, ce qui permet l'enregistrement de salves arrivant à cadence élevée sans ralentir l'arrivée des informations. Les blocs mémoires servent aussi lors des changements de cassette, afin qu'aucune information ne soit perdue pendant ce laps de temps et on peut même, comme nous le verrons, effectuer dans certains cas le chargement sur quatre blocs.

Lorsqu'une cassette est complète, elle est laissée dans la position de chargement, et l'utilisateur est prévenu par des signaux lumineux et sonores ; il peut alors introduire une nouvelle cassette et poursuivre la manipulation en cours il n'y a pas de pertes de données tant qu'il n'y a pas saturation des zones mémoires.

L'utilisateur peut aussi retirer une cassette incom plète après une commande "déchargement" et la remplacer par une cassette vierge. Par contre, quand a été sélectionné le fonctionnement en "boite noire", après la quatrième piste on repasse sur la première. Un événement prédéterminé peut également commander le déchargement.

Selon une option appelée "à alimentation préservée", on pare aux pannes, notamment aux pannes de secteur, en utilisant des mémoires RAM C.MOS ou RAM N.MOS, le nouveau départ s'effectuant immédiatement et automatiquement dans l'état précédant la coupure et sur la même piste dont le numéro est emmagasiné dans un registre spécial alimenté de manière autonome par une pile ou une batterie de 5 volts environ par exemple, une borne étant prévue à cet effet sur le connecteur arrière pour brancher éventuellement cette préservation.

Une autre option porte sur mémoires E4 C..1OS ou RAM N.l1OS
Les caractéristiques des mémoires RAM C.MOS ne sont utilisables qu'avec une alimentation "préservée11 ; l'inté- rêt n'existe en fait que pour l'utilisation en écriture, bien qu'un enregistreur équipé de telles mémoires soit utilisable en lecture, car le cout est important. I1 y a plusieurs possibilités, la mémoire RAM de service étant toujours ici du type C.MOS (par exemple 256 octets) ; on peut avoir notamment un bloc de 1 k octets, le programme travaillant avec deux blocs de 512 octets, ou bien un bloc de 2 k octets, le programme travaillant avec deux blocs de 1624 octets ou quatre blocs de 512 octets, ou encore un bloc de 4 k octets et un programme travaillant avec quatre blocs de 1024 octets.En écriture, le programme travaille au moins avec deux blocs mémoire, l'un étant écrit par l'extérieur, tandis que l'autre est transcrit sur la cassette ; l'option de travail quatre blocs permet drutiliser les deux autres pour avoir davantage de temps pour l'échange des cassettes, soit pour économiser de l'énergie (par exemple en écrivant trois ou quatre blocs avec un démarrage moteur avec un logiciel spécial correspondant à une option "mini-chaîne à faible consommation, la contrepartie étant un prix un peu plus élevé, puisque la version 1 R octets nécessite 10 composants RAM C.MOS, la version 2 k octets en nécessite 18, et la version 4 k octets en nécessite 34). En cas de panne, le numéro de la piste et les données sont préservés et transférés sur la cassette après remise sous tension.

La version à mémoires RAM N.MOS, plus économique est utilisée surtout en lecture ; en écriture, elle est utilisée si l'alimentation générale est préservée, ou si la coupure d'alimentation rend de toute façon le reste de la manipulation inexploitable, ou encore si la perte d'un ou deux blocs mémoires n'affecte pas trop le traitement ultérieur.En lecture "facile" (signaux bien enregistrés et sans bruit de fond), on peut se contenter de moins d'octets de mémoire (par exemple 2 k octets), mais si la lecture est "difficile", le système, pour corriger les erreurs, a de préférence des octets supplémentaires (par exemple 2 k octets supplémentaireS) ; compte tenu du faible prix des mémoires RAM N.MOS, il est possible de prévoir beaucoup d'octets de mémoire (par exemple 4 k octets)pour réserver cette possibilité de correction. En cas de panne, le numéro de la piste est préservé.

Les moyens d'écriture-lecture 12 comprennent toute la logique câblée nécessaire à formater et à déformater les informations, et à les échanger avec le microprocesseur. Ils comportent au moins un registre à décalage que, en vue de l'écriture des informations sur la bande, on charge en paral lèle avec en alternance le complément et l'information de chaque bit, les informations étant envoyées en série sur la bande.Pour la lecture (figure 3), l'information (en conf i- guration série) en provenance de la bande est appliquée d'une part à l'entrée d'un registre à décalage 121 et d'autre part à l'entrée d'un détecteur de front 122 dont la sortie est reliée à une entrée d'une porte ET 123 dont une autre entrée est reliée à un générateur de synchronisation de départ 124, la sortie de la porte ET 123 étant branchée à l'entrée d'une bascule monostable 125 non redéclenchable dont la sortie est reliée au registre à décalage 121 pour lui fournir un signal d'horloge ; les informations sont donc échantillonnées sur le registre à décalage, d'où elles sortent en configuration parallèle.

Les moyens d'entrée-sortie 13 permettent d'avoir un certain nombre d'entrées et de sorties logiques, ici 32 entrées et 32 sorties pour 8 mots de 4 bits, complétés par des entrées et des sorties par périphériques microprocesseurs parallèles qui font l'interfaçage pour le mode parallèle et dont la sortie est liée à une logique câblée (registre à décalage) pour la cassette, des zones mémoires, au lieu des entrées normales, permettant l'entrée d'instructions spéciales; dans cette forme de réalisationy au fieu-du système entrée/sortie classique de ce type de microprocesseurs,on se monte à la place de la mémoire vive de service (celle dans laquelle on range les variables) ; dans cette extrémité on a alors 256 octets, que l'on adresse en direct par des instructions du microprocesseur pour isoler un bit,ce qui entraîne que l'on a besoin d'une instruction seulement, du fait de la nature du jeu d'instructions du microprocesseur choisi pour la mémoire.En ce qui concerne les sorties,celles-ci sont des cases mémoires ayant leur équivalent dans la mémoire
RAM des variables,et branchées en parallèle sur elle;on peut donc écrire une case à la fois en sortie et dans la mémoire REM, et on peut relire l'image des sorties en relisant la mémoire RAM qui est sur le microprocesseur, sans qu'il soit besoin de programmation spéciale ; il en résulte donc un gain d'ïnstructions non négligeables, une seule instruction permettant d'écrire un bit: le processus interne de cette instruction assembleur relira l'octet en mémoire, modifiera le bit désigné et renverra l'octet désigné à la fois en mémoire et en sortie.Les sorties(CMOS)sont adaptées par des circuits de puissance,pour les sorties extérieures et les témoins. Les moyens d'entréesortie 13 comportent également un dispositif de décodage sous la forme d'une logique câblée, et un dispositif de référence de temps pour fournir une référence de temps au télétype.

Sur le plan pratique, les moyens de pilotage 11, les moyens d'écriture-lecture 12 et les moyens d'entrée-sortie 13 sont ici répartis sur trois cartes respectives : une carte 1,microprocesseur1 (carte de pilotage), une carte écriture-lecture et une carte mère-système entrée-sortie.

Une autre option possible est l'option télé-imprimeur, utile dans un grand nombre de cas, et concrétisée par la présence d'une carte correspondante supplémentaire ; on peut se dispenser de cette option pour certains appareils uniquement enregistreurs en poste fixe, sauf si on veut autoriser une transmission de texte tel qu'un en-.tête définissant l'expérience en cours. Electriquement, la carte assure la liaison avec un télé-imprimeur par exemple à la norme EIA RS-232-C ou bien avec un télétype avec transmission sous forme de boucle de courant de 20mA.Dans les applications nécessitant une faible consommation, il vaut mieux se dispenser de cette option, car elle nécessite la création d'une tension de -12 volts par convertisseur, en plus de l'énergie consommée par la carte elle-même
Une option IEEE ou GPIB assure, grâce à une carte supplémentaire, le dialogue avec. un appareil utilisant cette norme ; la même carte peut contenir à la fois l'électronique pour le dialogue IEEE et la liaison télé-imprimeur.

L'enregistreur-lecteur selon l'invention peut être réalisé en plusieurs versions faisant application de concepts similaires.

il peut notamment être réalisé sous la forme d'une mini-chaîne destinée par exemple aux applications minières, notamment au fond d'une mine en.présence de grisou ; il se présente alors sous une forme transportable, peut être alimenté par batterie (ce qui implique une faible consommation électrique), et est monté dans un carter anti déflagrant ; le changement de cassette est fait au jour (à cause des problèmes de la poussière sur la bande et de l'ouverture du carter anti-déflagrant) ; les commandes et les témoins sont sortis en sécurité intrinsèque (barrières normalisées). Il comporte alors un tiroir supplémentaire contenant la partie analogique et la partie logique de commande, cette dernière étant elle-même commandée directement par le microprocesseur (à lláide d'un logiciel spécial d'adaptation).Il peut être prévu un séquenceur1,reveilleur'1 sous la forme d'une logique câblée. Le fonctionnement de cette forme de réalisation est le suivant : une fois la première mise en route effectuée, la mini-chaîne fait une séquence d'acquisition des informations, puis se "réendort", e'est-à-dire coupe ses alimentations sauf celle de la partie préservée (RAM C.MOS à faible consommation) ; périodiquement, le séquenceur "réveille" le système microprocesseur, c'est-à-dire connecte son alimentation ; la transcription se fait, le moins souvent possible, lorsque les zones mémoires C.MOS sont presque saturées, le microprocesseur connectant alors les alimentations nécessaires et écrivant les blocs sur la cassette ; le nombre de voies peut être limité par exemple à seize.

L'enregistreur-lecteur peut également être réalisé sous la forme d'une chaîne "rapide" c'est-à-dire destinée à enregistrer des phénomènes rapides tels que des explosions ; on peut donc alors envisager plusieurs possibilités. L'une de ces possibilités est d'utiliser un logiciel spécial et un tiroir supplémentaire contenant d'une part un bloc mémoire de 32 k octets et d'autre part, en logique câblée, un séquenceur d'interrogation des voies, la commutation des voies analogiques étant effectuée par commutateur C.MOS, et la précision étant limitée par exemple à huit bits ;- pour ce type d'application, il faut envisager la mémorisation de 32000 mesures environ en quelques millisecondes, pour avoir un nombre suffisant de mesures ; le fonctionnement est alors le suivant : le microprocesseur initialise les fonctionnements et prépare un "accès direct mémoire (DMA) ; le début de l'explosion démarre la mémo morisation ; lorsque la mémoire est saturée, la DMA rend le contrôle au microprocesseur, qui fractionne le gros bloc mémoire en blocs de taille standard, et, par les programmes standards, ventile les informations sur la cassette là encore le nombre de voies peut être réduit, par exemple à seize.Une autre possibilité est de prévoir des capacités de mémoire différentes, la mémoire étant gérée non pas par une DMA microprocesseur mais par une DMA spécialisée ; la taille mémoire et la longueur des mots sont alors indépendants du microprocesseur, lequel est déconnecté de la mémoire tampon pendant les mesures ; après la prise en mémoire des mesures, celles-ci doivent être transcrites sur la bande ; le bloc mémoire où sont enregistrées les mesures est connecté morceau par morceau au microprocesseur sous contrôle de celui-ci, la taille maximale d'un "morceau" étant par exemple de 32 k octets ; avec ces données, l'enregistreur prépare des blocs enregistrables sur la cassette et ultérieurement exploitables par ordinateur ; cette structure laisse le choix de la taille mémoire, de la vitesse, et de la précision des mesures, les critères restants étant ceux concernant le prix, et les limitations celles des composants existants ; compte tenu des performances de vitesse des convertisseurs (8 bits pour la vidéo : 20 MHz ; 12 bits 2,5 ps) et des mémoires (RAM dynamiques : 64 k bits avec un temps d'accès de 200 ns ; RAM statiques : 4096 bits avec un temps d'accès de 45 ns) actuels, on atteint 10 à 20 iTHz environ, compte tenu du temps de transit de circuits logiques.

Il faut remarquer que l'enregistrement d'un grand nombre de mesures à une cadence très rapide, par exemple un million de mesures par seconde pendant quelques minutes, nécessite de mémoriser toutes les données d'une manipulation avant de les transcrire sur un support magnétique (ce qui implique des tailles mémoire de 64 M octets envi#ron), et par conséquent entraîne des coûts élevés aussi bien pour la chaîne de saisie de données que pour le traitement de ce grand nombre de mesures par ordinateur ; aussi, il est rentable de chercher à détecter avec précision le moment où l'enregistrement doit démarrer, afin de limiter le nombre d'enre gistrements inutiles.

En ce qui concerne la mise en oeuvre de l'enregistreur-lecteur, on remarquera que lorsqu'une très grande vitesse de transmission n'est pas nécessaire, il est plus sûr et plus économique d'utiliser une seule piste à la fois pour enregistrer les informations (problème d'alignement des têtes). Pour les opérations de formatage et de déformatage, il est possible d'avoir recours à des temporisations électroniques comme pour le mode de transmission série asynchrone du télé-imprimeur, mais pas à la vitesse de défilement de la bande magnétique ; l'idéal est évidemment d'effectuer la synchronisation à chaque bit (information élémentaire).

Dans la forme de codage choisie (figure 4), on garantit la présence tous les temps T d'une transition xl, x2,x3 x4, ... dont le sens est significatif de l'information ; le sens de chaque transition significative xl, x2, X3, X4, peut nécessiter la création d'une transition x'l, XB4, amenant le signal au niveau désiré pour que la transition significative puisse survenir dans le sens correct ; on crée cette cette transition supplémentaire pour qu'elle survienne à 2
Comme on l'a vu, ce codage permet d'avoir une logique câblée relativement simple ; en écriture, on charge en parallèle le registre à décalage en alternance avec le complément et l'information de chaque bit, et on envoie en série ces informations sur la bande, et en lecture, on utilise un monostable non redéclenchable que l'on commande par un dé tecteur de front, de durée comprise entre T et T. Si l'on
2 détecte une transition en xl, on détectera ainsi également x2, x3, X4, X5, mais pas x'1 ni x '4 ; il suffit alors que l'on échantillonne l'information sur un registre à décalage.

A titre de sécurité, en plus de chaque octet, on enregistre un bit de parité ; de plus, à la lec#ture, on contrôle le nombre de transitions significatives xl, x2, X3, X4, ... ; on admet un octet comme valide si, après que l'on ait vérifié l'octet d'une part grâce au bit de parité et d'autre part grâce au nombre de transitions si- gnificatives, on parvint à une double validation ; on peut également opérer la vérification sur quelques transitions supplémentaires (par exemple une ou deux) que l'on utilise pour des raisons pratiques de remise au bon niveau, que l'on n'a pas supprimées pour ne pas compliquer la circuiterie.

Afin d'éviter les erreurs, on doit faire en sorte de reconnaître chaque octet indépendamment. En effet, s'il n'en est pas ainsi, et si il survient un bit parasite en début de transmission, tous les autres sont décalés, et l'on pourrait avoir un contrôle de validité indiquant une validité, alors que la transmission serait fausse.Aussi, par mesure de pré cautlong on écrit sur la bande (figure 5), en début d'octet, une configuration impossible avec la transmission ; par exemple, ici, pendant les intervalles correspondant aux temps morts tm, on prévoit un niveau "1" permanent, et un 3T niveau "Qie pendant un temps 2 au début de chaque octet, éventuellement précédé d'une transition as de mise au bon niveau ; comme on effectue la synchronisation au cours d'une d'une durée s = 2T sur un niveau bas durant 2' et qu'il n-'y a pas ailleurs de niveau bas plus long que T, cette technique utilisée en transmission et appliquée ici à l'enregistrement lève toute ambiguité ; de plus, on signale la fin de la transmission d'un octet par un niveau "1" plus long que T ; on transmet donc les octets aux moyens de pilotage à microprocesseur avec, pour chacun, les indications de contrôle (parité p et contrôle du nombre de tran sitions > , afin que le microprocesseur effectue les opéra- tions de contrôle.

Il est également possible de prévoir un module "lec ture-difficile" ; dans le cas où un tel module est présent dans l'enregistreur-lecteur, si, après quelques rappels, le bloc n'a pas pu être lu, l'enregistreur n'abandonne plus il attend que les mémoires soient vidées, connecte les circuits logiques pour mémoriser les tests individuellement
octet par octet, lit deux fois le bloc et essaie d'éliminer les erreurs par comparaison avec les indicateurs d'erteur, et procède -éventuellement à des corrections par itération. Si quelques octets restent incertains, ils sont sortis avec une identification d'erreur.

De plus, afin de faciliter les manipulations de la bande en commande manuelle, on prévoit des moyens permettant de choisir le numéro de la piste de travail sans faire défiler la bande, effacer tout ou partie de la bande, écrire à l'aide d'un repère spécial d'identification enregistré dès "fin de fichier", positionner la bande n'importe où (avance ou retour rapide) par exemple en lecture se positionner après ce repère et rechercher une fin de fichier sans transmission sur un périphérique (appareil de sortie), et interrompre une lecture en cours, notamment s'il n'y a plus rien sur la bande.Pour effectuer le marquage "fin de fichier" (EOF), on transmet une séquence spéciale reconnaissable (par exemple on indique un bloc de longueur 0), et, en cas de déchargement en cours d'écriture, on écrit automatiquement deux enregistrements "fin de fichier" sur la bande, la commande de déchargement étant également reportée sur le connecteur d'entrées/sorties pour une télécommande éventuelle (en cas de fonctionnement en "boite noire", l'événement extérieur arrêtant la manipulation).

Grâce à un programme approprié, cet enregistreurlecteur peut acquérir des données à très grande vitesse ; une acquisition de 600 k octets par seconde en période de pointe peut être envisagée.

Sur le plan mécanique, comme on l'a vu, la bande magnétique est ici contenue dans une cassette, et le défilement se fait en zigzag, c'est-à-dire que la bande se déroule d'abord dans un sens, puis, à la fin de la piste, en sens inverse, puis à nouveau dans le sens du premier défilement, et ensuite à nouveau en sens inverse, etc., jusqu'à épuisement des pistes. La même tête magnétique peut servir à l'écriture et à la lecture.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme et au mode de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation sans, pour autant, sortir du cadre de l'invention.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Enregistreur-lecteur de signaux sur bandes magnétiques destiné à enregistrer bloc à bloc des informations issues d'au moins un appareil d'entrée sur une bande magnétique disposée dans une cassette et à lire ces informations pour les transmettre à un appareil de sortie, enregistreurlecteur caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de pilotage à microprocesseur, munis, en plus du microprocesseur recevant les octets et des indications de contrôle pour effectuer des opérations de contrôle, d'au moins un interface avec l'appareil d'entrée, d'une mémoire comportant au moins une zone tampon pour emmagasiner les informations en transit, une zone de mémoire de programme et une zone de mémoire de travail, ladite mémoire étant reliée au microprocesseur, et d'un dispositif de décodage, des moyens d'écriturelecture munis d'une logique câblée reliée au microprocesseur pour être pilotée par lui pour effectuer le formatage et le déformatage des informations et les échanger avec lui, et des moyens d'entrée-sortie munis de circuits de puissance pour des sorties extérieures et des témoins, d'un dispositif de décodage sous la forme d'une logique câblée, d'un dispositif de référence de temps pour fournir une référence de temps à l'appareil d'entrée, lesdits moyens d'entréesortie comportant également des entrées et des sorties par périphériques parallèles, des zones mémoires pour entrer des instructions spéciales, et des sorties avec un branche- ment parallèle sur de la mémoire vive.

2. Enregistreur-lecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une mémoire munie d'éléments RAM C.MOS servant au moins en écriture, divisée en au moins deux blocs dont l'un est écrit par au moins un appareil d'entrée tandis que l'autre est transcrit sur la bande de la cassette.

3. Enregistreur-lecteur selon la revendication 2, ca ractérisé en ce qu'il: comporte au moins une mémoire munie d'éléments RAM C.MOS divisée en au moins trois blocs écrits à la suite d' n même démarrage moteur.

4. Enregistreur-lecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une mémoire munie d'éléments RAM N.MOS, divisée en au moins deux blocs.

5. Enregistreur-lecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un tiroir contenant une partie analogique et une partie logique de commande elle-même directement commandée par le microprocesseur à l'aide d'un logiciel d'adaptation.

6. Enregistreur-lecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un tiroir contenant d'une part un bloc mémoire de plusieurs dizaines de kilo-octets et d'autre part un séquenceur d'interrogation des voies en logique câblée, la commutation des voies analogiques étant effectuée par commutateur C.MOS.

7. Enregistreur-lecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif d'écriture-lecture comporte au moins un registre à décalage que, pour l'écriture, on charge en parallèle, avec en alternance le complément et l'information de chaque bit appartenant aux octets constituant les informations issues de l'appareil d'entrée.

8. Enregistreur-lecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérlsé en ce que le dispositif d'écriture-lecture comporte au moins une bascule monostable non rédéclenchable reliée par une porte ET à un générateur de synchronisation de départ et à un détecteur de front recevant les informations provenant de la bande, pour former un signal d'horloge, et un registre à décalage recevant ce signal d'horloge et lesdites informations provenant de la bande en série, pour les échantillonner et les fournir en sortie sous forme parallèle.

9. Enregistreur-lecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens de pilotage à microprocesseur, les moyens d'écriture-lecture et les moyens d'entrée-sortie sont réalisés sur trois cartes séparées de circuit imprimé respectives.

10. Procédé de traitement de signaux mis en oeuvre dans un enregistreur-lecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, avant d'enregistrer par octets les informations contenues dans les signaux, on enregistre, avant chaque octet, au moins une impulsion de synchronisation à partir d'un niveau gardant la même valeur pendant un temps plus long que la durée habituelle de ce niveau.

11. Procédé de traitement de signaux mis en oeuvre dans un enregistreur-lecteur selon l'une quelconque des revendications I à 9, caractérisé en ce que l'on enregistre par octets les informations- contenues dans les signaux, et l'on fait suivre chaque octet d'un bit de parité, en chargeant en parallèle un registre à décalage en alternance avec le complément et l'information de chaque bit et en envoyant en série ces informations sur la bande.

12. Procédé de traitement de signaux mis en oeuvre dans un enregistreur-lecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on lit chaque octet enregistré suivi d'un bit de parité et on effectue pour chaque octet lu au moins deux vérifications consistant respectivement en une comparaison de la parité de l'octet lu avec celle indiquée par le bit de parité, et en une vérification du nombre de caractères lus, afin de ne transmettre les octets que lorsque les deux vérifications ont été positives.

13. Procédé de traitement de signaux mis en oeuvre dans un enregistreur-lecteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que, après la première mise en route de 1' enregistreur-lecteur , on fait une sequence d'acquisition des informations, puis on coupe les alimentations de l'enregistreur-lecteur à l'exception d'une alimentation correspondant à une partie préservée, et on,uréveiîîe périodi-.

quement le système microprocesseur en connectant son alimentation, de telle-sorte que l'on effectue la transcription sur la bande le moins souvent possible, lorsque la mémoire recevant les informations est presque saturée

14. Procédé de traitement de signaux mis en oeuvre dans un enregistreur-lecteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'on initialise les fonctionnements et on prépare un "accès direct mémoire", puis on fait démarrer la mémorisation des informations dès le début d'un événement extérieur à étudier, et lorsque la mémoire est saturée on rend grâce à l'#accès direct mémoire le con trolle au microprocesseur à l'aide duquel on fractionne la mémoire en blocs de taille standard, puis on ventile les informations sur la cassette.

15. Procédé de traitement de signaux mis en oeuvre dans un enregistreur-lecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'on gère la mémoire par un "accès direct mémoire" spécialisé et on déconnecte le microprocesseur de la mémoire tampon pendant que # Tl'on mémorise les mesures, puis on transcrit celles- ci sur la bande, le bloc mémoire où sont enregistrées les mesures étant connecté morceau par morceau au microprocesseur.

16. Procédé de traitement de signaux mis en oeuvre dans un enregistreur-lecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, si un bloc n'a pas pu être lu, on attendvque les mémoires soient vidées, on connecte des circuits logigues pour mémoriser des tests individuellement octet par octet, on lit plusieurs fois le bloc pour éliminer les erreurs par comparaison avec des indicateurs d'erreur, on effectue les corrections possibles par itération, et on sort les octets incertains restant avec une identification d'erreur.