NO761429L

NO761429L -

Info

Publication number: NO761429L
Application number: NO761429A
Authority: NO
Inventors: F Trocqueme
Original assignee: Erap
Priority date: 1975-04-29
Filing date: 1976-04-26
Publication date: 1976-11-01
Also published as: SE7604821L; BR7602616A; BE840908A; FR2309924B1; NL7604656A; FR2309924A1; JPS51142242A; DE2618935A1

Description

"System til innhentning av data" "Data acquisition system"

Den foreliggende oppfinnelse går ut på et system til innhentning av data. Den finner anvendelse ved opptak og numerisk behandling av data, særlig for massespektrometri. The present invention concerns a system for obtaining data. It finds application in recording and numerical processing of data, especially for mass spectrometry.

Det er kjent at der finnes flere måter til å innhente og der-etter behandle data som avgis av et apparat, f.eks. av et massespektrometer . It is known that there are several ways to obtain and then process data emitted by a device, e.g. of a mass spectrometer.

Massespektrometeret kan være koblet direkte til en industriell datamaskin (såkalt "on line"-system). Denne løsning har ulempen av at spektrometeret og datamaskinen må anbringes i nærheten av hver-andre. Videre fører den til en blokkering av datamaskinen for denne anvendelse. The mass spectrometer can be connected directly to an industrial computer (so-called "on line" system). This solution has the disadvantage that the spectrometer and the computer must be placed close to each other. Furthermore, it leads to a blocking of the computer for this application.

Ved en annen metode blir en mini-datamaskin som er spesial-konstruert for denne anvendelse, koblet til massespektrometeret. Denne løsning kan være mere økonomisk enn den foregående hvis metoden til utnyttelse av dataene er enkel så det blir mulig å bruke datamaskin med beskjeden kapasitet. Allikevel gjenstår en ulempe som henger sammen med nødvendigheten av å spesialutdanne personale med informasjon for en eneste anvendelse og å mangedoble antallet av mini-datamaskiner svarende til antall påtenkte anvendelser. In another method, a mini-computer specially designed for this application is connected to the mass spectrometer. This solution can be more economical than the previous one if the method of utilizing the data is simple so that it becomes possible to use a computer with modest capacity. Even so, there remains a disadvantage associated with the necessity to specially train personnel with information for a single application and to multiply the number of mini-computers corresponding to the number of intended applications.

Ifølge enda en metode benytter man en polyvalent datamaskin av midlere kapasitet. Imidlertid er slike datamaskiner i alminnelighet ikke utrustet med analoge og numeriske innganger og utganger. De utelukker derfor direkte tilkoblinger ("on line"). According to yet another method, a polyvalent computer of medium capacity is used. However, such computers are generally not equipped with analog and digital inputs and outputs. They therefore exclude direct connections ("on line").

Den løsning som unngår de nevnte ulemper, består i å utføre innhentningen av de data som skal behandles, uavhengig av datamaskinen og å registrere dem f.eks. på et magnetbånd som er forenlig med en datamaskins båndspillere. Denne løsning gjør det således nødvendig å benytte opptegningsapparater som arbeider med bånd som er forenlige med datamaskinenes båndspillere, f.eks. såkalte halv-toms magnetbånd. Imidlertid er disse opptegningsapparater og de tilhørende båndspillere meget kostbare. The solution that avoids the aforementioned disadvantages consists in carrying out the acquisition of the data to be processed, independently of the computer and registering them e.g. on a magnetic tape compatible with a computer's tape players. This solution thus makes it necessary to use recording devices that work with tapes that are compatible with the computers' tape players, e.g. so-called half-tom magnetic tapes. However, these recording devices and the associated tape players are very expensive.

Den foreliggende oppfinnelse går ut på et system til innhentning av data, hvormed denne sistnevnte ulempe unngås og de angitte fordeler allikevel bibeholdes, idet der benyttes numeriske magnet-kassettspillere, som har meget høy kapasitet, nær den hos de nevnte båndspillere, men hvis pris er omtrent en størrelsesorden lavere. Videre gjennomfører man ifølge oppfinnelsen en annen besparelse når det gjelder metoden til innføring av dataene i datamaskinen når denne ikke omfatter båndspillere. Således kan man istedenfor å ut-styre datamaskinen med en slik båndspiller, som er kostbar, enten benytte de numeriske innganger og utganger hvis det dreier seg om The present invention is based on a system for acquiring data, with which this latter disadvantage is avoided and the stated advantages are still maintained, as digital magnetic cassette players are used, which have a very high capacity, close to that of the aforementioned tape players, but whose price is about an order of magnitude lower. Furthermore, according to the invention, another saving is made with regard to the method of entering the data into the computer when this does not include tape players. Thus, instead of equipping the computer with such a tape player, which is expensive, one can either use the numerical inputs and outputs if it concerns

en industriell'datamaskin, eller anordne ved dens periferi en industriell datamaskin som er mindre kostbar enn en tilsvarende båndspiller, og som mottar dataene fra en kassettspiller som er maken til den som foretok innhentningen av dataene, men bare fore-tar utlesning. an industrial computer, or arrange at its periphery an industrial computer which is less expensive than a corresponding tape player, and which receives the data from a cassette player which is the same as the one which carried out the acquisition of the data, but only carries out reading.

Således blir systemet til innhentning av data i samsvar med oppfinnelsen særlig økonomisk, og da det benyttes i frakoblet drift ("off line"), kan det anvendes for et stort antall målestasjoner be-liggende 1 vilkårlige avstander fra databehandlingsmaskinen. Thus, the system for acquiring data in accordance with the invention is particularly economical, and since it is used in disconnected operation ("off line"), it can be used for a large number of measuring stations located at arbitrary distances from the data processing machine.

Nærmere bestemt går oppfinnelsen ut på et system til Innhentning av data, omfattende en opptaksanordning som er egnet til å registrere vedkommende data, og som under gjenvinningen av de registrerte data forbindes med et lesesystem,karakterisert vedat opp-takssystemet omfatter More specifically, the invention concerns a system for obtaining data, comprising a recording device which is suitable for recording the relevant data, and which during the recovery of the recorded data is connected to a reading system, characterized in that the recording system comprises

a) anordninger til å omdanne hvert datum til et numerisk signal oga) means for converting each datum into a numerical signal and

b) en numerisk magnetbåndspiller med tilhørende opptegningskretser, b) a digital magnetic tape player with associated recording circuits,

som registrerer det nevnte numeriske signal.which records said numerical signal.

Ved en fordelaktig variant blir dette system supplert med et omvendt system som har til funksjon å avlese den numeriske magnetbåndspiller og gjenopprette analogspenningen, noe som setter be-tjeningen istand til å kontrollere gyldigheten av numeriseringen og av registreringen. Et slikt kontrollsystem utgjøres av a) en leser for det i båndspilleren inneholdte bånd, innrettet til å avgi et signal i numerisk kode tilsvarende det registrerte signal, In an advantageous variant, this system is supplemented by a reverse system which has the function of reading the digital magnetic tape player and restoring the analogue voltage, which enables the operator to check the validity of the numbering and of the registration. Such a control system consists of a) a reader for the tape contained in the tape player, designed to emit a signal in numerical code corresponding to the recorded signal,

og and

b) anordninger til å omdanne dette numeriske signal til et analogsignal som gjenoppretter det innhentede analoge datum. b) means for converting this numerical signal into an analogue signal which restores the acquired analogue datum.

Under gjenopprettelsen av dataene med sikte på behandling i datamaskinen kan de numeriske magnetbånd som har tatt opp dataene, leses med et system som omfatter During the recovery of the data for processing in the computer, the numerical magnetic tapes that have recorded the data can be read by a system comprising

a) en leser for det nevnte numeriske magnetbånd, innrettet til å levere et numerisk kodet signal svarende til det registrerte a) a reader for said numerical magnetic tape, arranged to deliver a numerically coded signal corresponding to the recorded

signal,signal,

b) anordninger til å omkode dette kodede signal til et binært signal og c) anordninger til å tilpasse dette binære signal til de etter-følgende regneelementer. b) devices for recoding this coded signal into a binary signal and c) devices for adapting this binary signal to the subsequent calculation elements.

I en fore<*>trukken variant omfatter anordningene til å omdanne hvert'datum til et numerisk signal: a) en lagrende sampler som mottar de nevnte data i analog form og avgir analoge stikkprøver, b) en analog-numerisk omformer som har en inngang og N utganger, og som mottar hver analog-stikkprøve og omdanner den til et parallelt ;binært ord med N bits, som opptrer på de N utganger,;c) et buffertlager som har N innganger tilknyttet de N utganger fra den analog-numeriske omformer, og lagrer de nevnte binærord, og ;som er tilknyttet opptegnings- og lesekretser,;d) en multiplekser som har N innganger og en utgang og mottar det i buffertlageret lagrede, parallelle binærord med N bits, og som omformer dette til et serielt binærord med N bits, samt e) en omkoder som mottar dette serlelle binærord og omkoder det til et numerisk kodet signal som kan opptegnes på et magnetbånd. ;Ved en slik variant omfatter anordningene til å omkode det etter lesningen oppnådde signal: a) en omkoder som mottar dette kodede signal og omkoder det til et serielt binærord med N bits, og b) en demultiplekser som har en inngang og N utganger, og som mottar det serielle binærord med N bits fra omkoderen og omformer det til ;et parallelt binærord med N bits.;Under enhver omstendighet vil særtrekkene og fordelene ved oppfinnelsen fremgå bedre ved lesning av den følgende beskrivelse av ikke-begrensende utførelseseksempler, hvor der henvises til tegningen. Fig. 1 er et oversiktsskjerna over systemet til opptak av data tillikemed det tilhørende omvendte kontrollsystem. Fig. 2 er et oversiktsskjerna over systemet til lesning av data. Fig. 3 er et oversiktsskjerna over kretsen til sampling og analog-numerisk omformning. ;Fig. 4 er et oversiktsskjema over lageret.;Fig. 5 er et oversiktsskjerna over demultiplekserkretsen. Fig. 6 anskueliggjør den binærkode som benyttes for hvert serielt ord. Fig. 7 er.-et oversiktsskjema over innhentnings sys ternets omkoder. , Fig. 8 anskueliggjør koden i form av fasemodulasjon og inneholder tidsdiagrammer som anskueliggjør omkoderens virkemåte. Fig. 9 er et oversiktsskjerna over omkoderen hos apparatet til lesning av data. Fig. 10 inneholder tidsdiagrammer som belyser gjenopprettelsen av det serielle binærord. ;Fig. 11 er et oversiktsskjema for en demultiplekser-krets.;: Det system til innhentning av data i samsvar med oppfinnelsen som er anskueliggjort på fig. 1, omfatter: a) anordninger 10 som ved sin inngang 12 mottar det analoge signal som avgis av det ikke viste måleapparat, som kan være et massespektrometer, og som er innrettet til å omdanne dette signal til et numerisk signal, ;b) et buffertlager 14 som mottar det numeriske signal,;c) anordninger 16 til å omkode det lagrede numeriske signal til et kodet numerisk signal egnet til å opptegnes på et numerisk magnetbånd 18 som avspoles med en kassettspiller 20, d) et første ur 22 som styrer omformningsanordningen 10 og oppteg-ningen i lageret 14, samt e) et annet ur 24, som styrer utlesningen fra lageret 14 samt om-kodings anordningene 16 . ;I en gunstig variant fordobles dette.innhentnirigssystem med et system til kontroll av den numeriske registrering, omfattende en omvendt kjede, nemlig: a) anordninger 26 som tjener til å omkode det numeriske signal som skriver seg fra utlesningen fra det innspilte bånd, og er tilknyttet ;lageret 14, og;b) anordninger 28 til å omforme det i lageret 14 utleste numeriske signal til analog form og til dermed å gjenopprette det av ;systemet opptatte analoge signal.';Sammenligningen mellom det opprinnelige signal og det innhentede signal kan skje ved hjelp av et ikke vist opptegningsapparat som ikke inngår i oppfinnelsen. ;Det systera til utlesning av data som er vist skjematisk på fig. 2,, omfatter en leser 30 som kan lese numerisk rnagnetbåndinfor-mas jon og levere et numerisk kodet signal, anordninger 32 til å omdanne dette signal til et binært signal som via en "interface"-krets 34 tilpasses etterfølgende regneelementer som ikke inngår i oppfinnelsen. Som illustrerende eksempel kan disse organer i samsvar med hva som har vært antydet ovenfor, være et system 38 av type IBM 7 tilkoblet en datamaskin 40 av type IBM 1130 . Forbindelsen 42 formidler da ordrer som stammer fra båndleseren 30 og er addressert til regne-maskinen 38. Omvendt formidler forbindelsen 44 ordrer fra regne-maskinen 38 til båndleseren 30. ;Fig. 3 er et oversiktsskjema over anordningene 10 på fig. 1. ;Disse omfatter vesentlig en registrerende sampler 50 som ved sin inngang 12 (som er systeminngangen) mottar det analoge datum som skal innhentes, og en analog-numeri.sk omformerkrets 52 tilknyttet sampleren 50. Kretsen 52 har N parallelle utganger hvis det omdannede binærord er på N bits. På fig. 3 er N eksempelvis forutsatt lik 12. De tolv utganger er markert med betegnelsene a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, 1. Kretsene 50 og 52 styres av anordninger 54 som leverer samplingsfrekvensen. ;Som illustrerende eksempel kan kretsen 50 være av type SHA IA, som markedsføres av Société Analog Devices. Kretsen 52 kan være av typen ADC 12 QZ fra samme selskap. Omformningstiden er på 40 mikro-sekunder for 12 bits. Omformningen skjer under funksjonsperioden for sampleren 50. Disse to kretser og deres styreanordninger er velkjent av fagfolk. ;Fig. 4 er et oversiktsskjema over den form for buffertlager;som fortrinnsvis kan anvendes i forbindelse med oppfinnelsen. Det er et buffertlager for 16 bits, anbragt mellom utgangen fra den analog-numeriske omformer 52 på fig. 3 og inngangen til den omkodingskrets som er betegnet med 26 på fig. 1. Et slikt lager er gunstig, for på den ene side avhenger den strøm av data som frembringes av omformeren, av samplingsfrekvensen, og på den annen side er opptegningstakten på magnetbåndet fast og avhenger av kodekretsen og opptegningsapparatets egenskaper. ;Lagerets utførelse og funksjon følger av de følgende hensyn og forhold: Rekkefølgen av frembringelsen av sekvensen av binærord be-høver ved denne anvendelse ikke å forandres, så der behøves ikke noe lager med en tilfeldig tilgjengelighet. Man kan dermed bruke et system hvor det, første innkommende ord også er det første utgående ord, altså et system av typen "FIFO" ("First in - First out"). Lageret er inndelt i to soner 54 og 56, hver på 128 ord å 16 bits. Disse to soner kan f.eks. omfatte kretser av utførelsen MM 5055 som markeds-føres av National Semiconductor, og som er firedobbelte registre med statisk forskyvning på 128 bits. Inngangene a, b, c m, n, o, p er felles for de to soner. Lagerets utgang er koblet til de to soner 54 og 56 med brytere 62 og 64, som f.eks. er av typenDM 8095 fra National Semiconductor. Mellom inngang og utgang befinner binær-signalet seg i sin opprinnelige tilstand. Tilstanden av kretsene 62 og 64 er bestemt ved to styresignaler, hvorav det ene formidles av forbindelsen 66 og bestemmer opptegningssonen og det annet formidles av forbindelsen 68 og bestemmer utlesningssonen. Tids-styringen av hver lagersone besørges av et monostabilt ledd 70 for sone 54, resp. 72 for sone 56. Hvert av disse monostabile ledd styres enten av inngangsuret 74 eller av utgangsuret 76, alt etter tilstanden av kretsene 59, 61, 63 og 65, som er analoge med kretsene 62 og 64. Kretsene 69, 71 og 73 er inverterende porter. ;De 16 utganger fra lageret er markert med a', b'f c'. m', n', o<1>, p'. Disse kretser gjør det således mulig å opptegne i én sone av lageret og samtidig utlese i den annen. ;Fig. 5 er et oversiktsskjema over en krets som gjør det mulig;å omdanne det fra lageret uttatte, parallelle binærord til et serielt ord. Denne krets, som er betegnet med 80, har 16 innganger tilknyttet utgangene a', b', c' n', o', p' fra lageret, en ;styreinngang 82 og en utgang 84. Kretsen er en multiplekser, f.eks. av type SN 74150 fra Texas Instruments. Kretsen 80 omformer det parallelle binærord som den mottar, til et serielt binærord, som avgis via dens utgangsforbindelse 84. ;Et slikt serielt binærord er anskueliggjort på fig. 6 for tilfellet av en kode av typen uten retur til null-nivå, også kalt NRZ-L ("Non return to Zero-level"). ;Den omkodingskrets som er vist skjematisk på fig. 7, gjør det mulig å omdanne de serielle binærord som fås fra den foregående krets, til et ord i annen kode. Den kode som er valgt her, er en fase-modulasjonskode (såkalt "bi-phase-Space"-kode). Denne kode er særlig bestemt ved normer som er offentliggjort på side 40 i dokument 106-71 fra "Inter-Range Instrumentation Group", Pulse Code Modulation (PCM) Standards, Telemetry Working Group. Den er definert som følger: - En overgang finner sted ved begynnelsen og ved slutten av perioden, hvis varighet representerer ett bit. En tilstand "1" er representert ved fravær av faseforandring (dvs. ved en overgang) i midten av bit-perioden. En tilstand "0" er representert ved en fasedreining på 180° (dvs. ved fravær av overgang) i midten av bit-perioden. , Fig. 8 anskueliggjør et ord 1 denne kode i siste linje, som er markert med (90). Dette ord tilsvarer 0010110. Det er et ord av denne karakter som fås ved hjelp av kretsen på fig. 7. Denne krets omfatter : En inverterende logisk port 86 hvis inngang via forbindelsen 84 er tilkoblet demultiplekser-kretsen på fig. 5. Denne port mottar således det serielle binærord som er vist i første linje (84) på ;fig. 8 (her altså ordet 0010110...). Porten 86 leverer ved sin utgang 85 det komplementære serielle ord som er vist i annen linje (85) på fig. 8, ;en vippe 87, f.eks. av typen SN 7474 fra Texax Instruments, hvis utgang Q benyttes og leverer et "murkrone"-signal som vist i tredje linje Q (87) på fig. 8, ;en NAND-port 88 som ved sine innganger mottar det serielle kom-pletterte binærord og utgangssignalet Q fra vippen 87. Denne port kan f.eks. være av typen SN 7400, ;en vippe 89 av JK-type, f.eks. type SN 7473, hvis utgang 90 leverer det ved fasemodulasjon kodede signal. Signalet som påtrykkes inngangene J og K, er vist i fjerde linje JK (89) på fig. 8, ;et monostabilt ledd 91 hvis utgang Q formidler pulser i henhold til femte linje på fig. 8, betegnet Q (91). Denne krets kan f.eks. være av typen SN 74121. Den styrer vippen 89. Tidsdiagrammet på fig. 8 anskueliggjør hvorledes det serielle ord som er vist i første linje, ved hjelp av denne krets omdannes til et fasemodula-sjons-kodet ord, som vist i siste linje, for den ovenfor definerte ;y;kode.;Som illustrerende eksempel kan de pulser som avgis av utgangen Q fra kretsen 91, ha en lengde av 1,3 yS, og varigheten av ett bit kan være 20,8 ys. Utgangstakten fra kodekretsen på fig. 7 er 48.000 bits pr.* sekund. In a preferred variant, the means for converting each datum into a numerical signal comprise: a) a storage sampler which receives said data in analogue form and emits analogue random samples, b) an analogue-to-digital converter which has an input and N outputs, and which receives each analog sample and converts it into a parallel ;binary word with N bits, which appears on the N outputs,;c) a buffer store that has N inputs associated with the N outputs from the analog-to-digital converter , and stores the mentioned binary words, and ;which is associated with recording and reading circuits,;d) a multiplexer which has N inputs and one output and receives the parallel binary word with N bits stored in the buffer storage, and which converts this into a serial binary word with N bits, as well as e) a recoder that receives this special binary word and recodes it into a numerically coded signal that can be recorded on a magnetic tape. ;In such a variant, the devices for recoding the signal obtained after the reading comprise: a) a recoder which receives this coded signal and recodes it into a serial binary word with N bits, and b) a demultiplexer which has one input and N outputs, and which receives the serial binary word of N bits from the encoder and transforms it into a parallel binary word of N bits.; In any event, the features and advantages of the invention will be better understood by reading the following description of non-limiting exemplary embodiments, where reference is made to the drawing. Fig. 1 is an overview of the system for recording data together with the associated reverse control system. Fig. 2 is an overview of the system for reading data. Fig. 3 is an overview of the circuit for sampling and analog-to-digital conversion. Fig. 4 is an overview diagram of the warehouse.; Fig. 5 is an overview of the demultiplexer circuit. Fig. 6 illustrates the binary code used for each serial word. Fig. 7 is an overview diagram of the acquisition system's encoders. , Fig. 8 visualizes the code in the form of phase modulation and contains time diagrams which visualize the operation of the encoder. Fig. 9 is an overview of the encoder of the device for reading data. Fig. 10 contains timing diagrams illustrating the recovery of the serial binary word. Fig. 11 is an overview diagram of a demultiplexer circuit.;: The system for acquiring data in accordance with the invention which is visualized in fig. 1, comprises: a) devices 10 which, at their input 12, receive the analogue signal emitted by the not shown measuring device, which may be a mass spectrometer, and which are arranged to convert this signal into a numerical signal, ;b) a buffer storage 14 which receives the digital signal, c) devices 16 for recoding the stored digital signal into a coded digital signal suitable for recording on a digital magnetic tape 18 which is unwound with a cassette player 20, d) a first clock 22 which controls the converting device 10 and the recording in the storage 14, as well as e) another clock 24, which controls the reading from the storage 14 and the recoding devices 16. In a favorable variant, this acquisition system is doubled with a system for controlling the numerical recording, comprising a reverse chain, namely: a) devices 26 that serve to recode the numerical signal that is written from the readout from the recorded tape, and is associated with the storage 14, and b) devices 28 to transform the numerical signal read out in the storage 14 into analog form and thus to restore the analog signal taken up by the system. The comparison between the original signal and the obtained signal can take place by means of a recording device not shown which is not part of the invention. The system for reading out data which is shown schematically in fig. 2, includes a reader 30 which can read numerical network tape information and deliver a numerically coded signal, devices 32 to convert this signal into a binary signal which via an "interface" circuit 34 is adapted to subsequent computing elements which are not part of the invention . As an illustrative example, in accordance with what has been indicated above, these bodies can be a system 38 of type IBM 7 connected to a computer 40 of type IBM 1130. The connection 42 then conveys orders originating from the tape reader 30 and addressed to the calculator 38. Conversely, the connection 44 conveys orders from the calculator 38 to the tape reader 30. ;Fig. 3 is an overview diagram of the devices 10 in fig. 1. These essentially comprise a recording sampler 50 which at its input 12 (which is the system input) receives the analog datum to be obtained, and an analog-to-digital converter circuit 52 associated with the sampler 50. The circuit 52 has N parallel outputs if the converted binary words are of N bits. In fig. 3, N is, for example, assumed equal to 12. The twelve outputs are marked with the designations a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, 1. The circuits 50 and 52 are controlled by devices 54 which supply the sampling frequency . As an illustrative example, circuit 50 may be of type SHA IA, which is marketed by Société Analog Devices. The circuit 52 may be of the type ADC 12 QZ from the same company. The conversion time is 40 microseconds for 12 bits. The transformation occurs during the operational period of the sampler 50. These two circuits and their control devices are well known to those skilled in the art. Fig. 4 is an overview diagram of the form of buffer storage which can preferably be used in connection with the invention. There is a buffer storage for 16 bits, placed between the output of the analog-to-digital converter 52 in fig. 3 and the input to the recoding circuit designated by 26 in fig. 1. Such a storage is advantageous, because on the one hand the stream of data produced by the converter depends on the sampling frequency, and on the other hand the recording rate on the magnetic tape is fixed and depends on the coding circuit and the characteristics of the recording device. The execution and function of the warehouse follows from the following considerations and conditions: The order of generation of the sequence of binary words does not need to be changed in this application, so there is no need for a warehouse with a random availability. One can thus use a system where the first incoming word is also the first outgoing word, i.e. a system of the type "FIFO" ("First in - First out"). The storage is divided into two zones 54 and 56, each of 128 words and 16 bits. These two zones can e.g. include circuits of the design MM 5055 marketed by National Semiconductor, which are quadruple registers with a static shift of 128 bits. The inputs a, b, c m, n, o, p are common to the two zones. The warehouse's output is connected to the two zones 54 and 56 with switches 62 and 64, which e.g. is of type DM 8095 from National Semiconductor. Between input and output, the binary signal is in its original state. The state of circuits 62 and 64 is determined by two control signals, one of which is conveyed by connection 66 and determines the recording zone and the other is conveyed by connection 68 and determines the readout zone. The time management of each storage zone is provided by a monostable link 70 for zone 54, resp. 72 for zone 56. Each of these monostable links is controlled either by input clock 74 or by output clock 76, depending on the state of circuits 59, 61, 63 and 65, which are analogous to circuits 62 and 64. Circuits 69, 71 and 73 are inverting gates. ;The 16 exits from the warehouse are marked with a', b'f c'. m', n', o<1>, p'. These circuits thus make it possible to record in one zone of the warehouse and simultaneously read out in the other. Fig. 5 is an overview diagram of a circuit which makes it possible to convert the parallel binary word extracted from the storage into a serial word. This circuit, which is denoted by 80, has 16 inputs connected to the outputs a', b', c' n', o', p' from the warehouse, a control input 82 and an output 84. The circuit is a multiplexer, e.g. . of type SN 74150 from Texas Instruments. The circuit 80 converts the parallel binary word that it receives into a serial binary word, which is output via its output connection 84. Such a serial binary word is illustrated in fig. 6 for the case of a code of the type without return to zero-level, also called NRZ-L ("Non return to Zero-level"). The recoding circuit shown schematically in fig. 7, makes it possible to convert the serial binary words obtained from the preceding circuit into a word in another code. The code chosen here is a phase-modulation code (so-called "bi-phase-space" code). This code is specifically determined by standards published on page 40 of document 106-71 of the "Inter-Range Instrumentation Group", Pulse Code Modulation (PCM) Standards, Telemetry Working Group. It is defined as follows: - A transition takes place at the beginning and at the end of the period, whose duration represents one bit. A state "1" is represented by the absence of a phase change (ie by a transition) in the middle of the bit period. A state "0" is represented by a phase rotation of 180° (ie in the absence of transition) in the middle of the bit period. , Fig. 8 visualizes a word 1 this code in the last line, which is marked with (90). This word corresponds to 0010110. It is a word of this character that is obtained by means of the circuit in fig. 7. This circuit comprises: An inverting logic gate 86 whose input via connection 84 is connected to the demultiplexer circuit in fig. 5. This gate thus receives the serial binary word shown in the first line (84) of fig. 8 (here i.e. the word 0010110...). The gate 86 delivers at its output 85 the complementary serial word shown in the second line (85) in fig. 8, a rocker 87, e.g. of type SN 7474 from Texax Instruments, whose output Q is used and delivers a "masonry crown" signal as shown in third line Q (87) in fig. 8, a NAND gate 88 which at its inputs receives the serial completed binary word and the output signal Q from the flip-flop 87. This gate can e.g. be of the type SN 7400, ;a rocker 89 of the JK type, e.g. type SN 7473, whose output 90 delivers the coded signal by phase modulation. The signal applied to the inputs J and K is shown in the fourth line JK (89) in fig. 8, a monostable link 91 whose output Q conveys pulses according to the fifth line in fig. 8, denoted Q (91). This circuit can e.g. be of type SN 74121. It controls the rocker 89. The time diagram in fig. 8 illustrates how the serial word shown in the first line is converted by means of this circuit into a phase-modulation coded word, as shown in the last line, for the above-defined ;y;code.;As an illustrative example, the pulses which is emitted by the output Q of the circuit 91, have a length of 1.3 yS, and the duration of one bit may be 20.8 ys. The output rate from the code circuit of fig. 7 is 48,000 bits per* second.

Fasemodulas jons-kodingen har interesse i to henseender. For det første er dens frekvensspektrum snevert, da det utgjøres av to frekvenser hvorav den ene er det dobbelte av den annen. Det er således ikke nødvendig at overføringselektronikken for et signal transponert i denne kode slipper likestrømkomponenten igjennom. The phase modulas ions coding is of interest in two respects. Firstly, its frequency spectrum is narrow, as it consists of two frequencies, one of which is twice the other. It is thus not necessary for the transmission electronics for a signal transposed in this code to let the direct current component through.

For det annet inneholder denne kode sin egen tidstakt likesåvelSecondly, this code contains its own timing as well

som en enkelt overføringslinje, så et enkelt spor på magnetbåndet i tilfellet av oppfinnelsen overfører såvel den binære informasjon som den tilknyttede urfrekvens. as a single transmission line, so a single track on the magnetic tape in the case of the invention transmits both the binary information and the associated clock frequency.

Det signal som har vært kodet numerisk i fasemodulasjonskoden, opptegnes på magnetbåndet hos en båndspiller som f.eks. 20 på fig. 1. En slik båndspiller kan f.eks. være utført i likhet med apparatet av type 2021 som markedsføres av. Société MDS. Dette apparat er på en gang lese- og registreringsapparat. Det kan dermed også tjene til gjenopprettelse av det registrerte numeriske signal for behandlings-kretsene. The signal that has been coded numerically in the phase modulation code is recorded on the magnetic tape of a tape player such as 20 in fig. 1. Such a tape player can e.g. be made in the same way as the device of type 2021 which is marketed by. Société MDS. This device is both a reading and recording device. It can thus also serve to restore the recorded numerical signal for the processing circuits.

Lesesystemet vil nå bli beskrevet under henvisning til fig. The reading system will now be described with reference to fig.

9-11. 9-11.

Fig. 9 viser en lesekrets. Den omfatter for det første en leser 100 som leverer et numerisk signal svarende til det numeriske signal som er registrert på magnetbåndet. Dette signal formidles av forbindelsen 101. Det er vist i første linje (101) av tidsdiagrammet på fig. 10. Sigalet tilsvarer det i siste linje av tidsdia grammet på fig. 8. Den etterfølgende krets 102 er en differensier-ingskrets. Den mottar det leste signal og frembringer ved hvert nivåskift av inngangssignalet en puls på sin utgangstilslutning 103. Disse pulser er vist i annen linje (103) på fig. 10. Kretsen 104 er et monostabilt ledd, f.eks. av type SN 74121. Den pådras ved til-bakefallet av hver differensiert puls. Dens varighet, f.eks. 14 mikrosekunder, ligger mellom tidsintervallene mellom de pulser som frembringes av en serie av "1"-signaler, f.eks. 10,4 mikro-sekunder, og tidsintervallene mellom de pulser som frembringes av en serie av "0"-signaler, if.eks. 20,8 mikro-sekunder. De pulser som representerer overgangen i midten av bit-perioden (og angir "1" i fasemodulasjonskoden), blir uvirksomme, da de opptrer under det bistabile ledds funksjonstid. Kretsene 104 leverer ved sin utgang Q de gjenopprettede urpulser som er vist i tredje linje Q (104) av tidsdiagrammet på fig. 10. Den gjenopprettede frekvens er her 48 kHz. Fig. 9 shows a reading circuit. It firstly comprises a reader 100 which delivers a numerical signal corresponding to the numerical signal recorded on the magnetic tape. This signal is conveyed by connection 101. It is shown in the first line (101) of the timing diagram in fig. 10. The signal corresponds to that in the last line of the time diagram in fig. 8. The following circuit 102 is a differentiation circuit. It receives the read signal and produces a pulse at its output connection 103 at each level change of the input signal. These pulses are shown in the second line (103) in fig. 10. The circuit 104 is a monostable link, e.g. of type SN 74121. It is incurred by the relapse of each differentiated pulse. Its duration, e.g. 14 microseconds, lies between the time intervals between the pulses produced by a series of "1" signals, e.g. 10.4 micro-seconds, and the time intervals between the pulses produced by a series of "0" signals, if.e.g. 20.8 micro-seconds. The pulses representing the transition in the middle of the bit period (and indicating "1" in the phase modulation code) become inactive, as they occur during the bistable link's lifetime. The circuits 104 deliver at their output Q the restored clock pulses which are shown in the third line Q (104) of the timing diagram in fig. 10. The restored frequency is here 48 kHz.

En logisk port 106 av NAND-type mottar de pulser som formidles av forbindelsen 103, og de pulser som avgis av utgangen Q fra det monostabile ledd 104. Den avgir ved sin utgang 107 pulser utelukkende under funksjonstiden for det monostabile ledd 104, jfr. femte linje A NAND-type logic gate 106 receives the pulses conveyed by the connection 103, and the pulses emitted by the output Q from the monostable link 104. It emits at its output 107 pulses exclusively during the operating time of the monostable link 104, cf. fifth line

(107) på fig. 10. Disse pulser utløser det monostabile ledd 108, (107) in fig. 10. These pulses trigger the monostable link 108,

som f.eks. er av typen SN 74121. Dette ledd blir bare utløst når en puls som representerer et "1", foreligger ved inngangen 101. Denne puls opptrer ved utgang Q fra 108, jfr. sjette linje Q (108) på fig. 10. Funksjonstiden for det monostabile ledd 108 er likeledes justert til 14 mikro-sekunder, slik at den inkluderer grensen mellom to suksessive urpulser. Den fornyede nivåstigning som markerer hver urpuls som formidles av den forbindelse 105 som er tilknyttet utgang Q fra 104, utløser en vippe 110, f.eks. av typen SN 74100, idet hver puls. via forbindelsen 105 påtrykkes dens inngangs-taktledning 111. Utgangen 112 fra denne vippe 110 avgir et "1." hvis et "1" foreligger ved inngangen til 110 (altså ved utgangen Q fra 108) på det tidspunkt da en urpuls påtrykkes den. Utgangen 112 leverer således det gjenopprettede serielle binærord - jfr. siste linje (112) på fig. 10 - som tilsvarer det ord som blir formidlet av utgangen 84 fra demultiplekserkretsen, og som er vist i første linje (84) på fig. 8. like for example. is of type SN 74121. This link is only triggered when a pulse representing a "1" is present at input 101. This pulse occurs at output Q from 108, cf. sixth line Q (108) in fig. 10. The operating time of the monostable link 108 is likewise adjusted to 14 microseconds, so that it includes the boundary between two successive clock pulses. The renewed level rise marking each clock pulse conveyed by the connection 105 associated with output Q from 104 triggers a flip-flop 110, e.g. of type SN 74100, as each pulse. via connection 105, its input clock line 111 is applied. The output 112 from this flip-flop 110 emits a "1." if a "1" is present at the input to 110 (ie at the output Q from 108) at the time when a clock pulse is applied to it. The output 112 thus delivers the recovered serial binary word - cf. last line (112) in fig. 10 - which corresponds to the word conveyed by the output 84 from the demultiplexer circuit, and which is shown in the first line (84) of fig. 8.

Omdannelsen av dette serielle binærord til et parallelt binærord kan skje ved hjelp av en demultiplekserkrets som f.eks. utgjøres av et skiftregister. Dette er vist på fig. 11, hvor skiftregisteret er sammensatt av to seriekoblede registre 114 og 116, hvorav det første ved sin inngang mottar det binærord som avgis av vippen 110 via forbindelsen 112. Disse enkeltregistre kan f.eks. være av type SN 74164. De to registre 114 og 116 har sine innganger henholdsvis 115 og 116 koblet til utgangen Q fra en monostabil krets 120, styrt av den fornyede nivåstigning av hver urpuls som gjenopprettes av kretsen 109 på fig. 9. Slutten av hver puls levert av det monostabile ledd 120 kobler registrene 114, 116 ett skritt frem, slik at det serielle binærord suksessivt blir innført i sin helhet. De tilsvarende bits opptrer ved slutten av innføringen på forbindelsene a", b", c", d".. n", o", p". The conversion of this serial binary word into a parallel binary word can take place with the help of a demultiplexer circuit such as e.g. consists of a shift register. This is shown in fig. 11, where the shift register is composed of two series-connected registers 114 and 116, the first of which at its input receives the binary word emitted by the flip-flop 110 via connection 112. These individual registers can e.g. be of type SN 74164. The two registers 114 and 116 have their inputs 115 and 116 respectively connected to the output Q from a monostable circuit 120, controlled by the renewed level increase of each clock pulse which is restored by the circuit 109 in fig. 9. The end of each pulse delivered by the monostable link 120 switches the registers 114, 116 one step forward, so that the serial binary word is successively entered in its entirety. The corresponding bits appear at the end of the insertion on connections a", b", c", d".. n", o", p".

Kretsene på fig. 9 og 11 kan benyttes for det omvendte system som er betegnet med 26 i oversiktsskjemaet på fig. 1. I dette omvendte system kan numerisk-analog-omformeren f.eks. være av typen DAC 12 QZ fra Analog Devices. The circuits of fig. 9 and 11 can be used for the inverted system which is denoted by 26 in the overview diagram in fig. 1. In this inverted system, the digital-to-analog converter can e.g. be of the type DAC 12 QZ from Analog Devices.

Det gjenopprettede parallelle binærord ved utgangen fra kretsen på fig. 11 svarer til den samplingsverdi som opprinnelig ble inn-hentet av innhentningssystemet på fig. 1. Behandlingen av dette ord kan således foretas 1 de etterfølgende beregningselementer som ikke inngår i oppfinnelsen. The recovered parallel binary word at the output of the circuit of FIG. 11 corresponds to the sampling value that was originally obtained by the acquisition system in fig. 1. The processing of this word can thus be carried out in the subsequent calculation elements that are not part of the invention.

Det sier seg selv at man ikke ville overskride oppfinnelsens ramme ved ikke å benytte analog-numeriske omformere til å innhente data som allerede var kodet i numerisk form. Heller ikke ville man overskride oppfinnelsens ramme ved ikke å bruke sampler. Man kan likeledes anbringe en analog multiplekser foran sampleren og dermed f.eks. multipleksere.16 analoge veier markert med ordets første 4 bits og omdanne hvert til et ord som omfatter de 12 følgende bits av ordet på 16 bits. Ved lesningen gjør en kanalvelger som dekoder markeringen av veien med 4 bits, det mulig å gjenopprette en analog vei blant de 16 registrerte. Man kan også multipleksere og markere flere veier som allerede er numerisert. It goes without saying that one would not exceed the scope of the invention by not using analog-to-digital converters to obtain data that was already coded in numerical form. Nor would one exceed the scope of the invention by not using samples. You can also place an analogue multiplexer in front of the sampler and thus e.g. multiplexers. 16 analog paths marked with the first 4 bits of the word and convert each into a word comprising the 12 following bits of the 16-bit word. During the reading, a channel selector which decodes the marking of the road with 4 bits makes it possible to restore an analogue road among the 16 recorded. You can also multiplex and mark several roads that are already numbered.

Anvendelsen for numerisk behandling av massespektra er bare anført som illustrerende eksempel, idet den utgjør en foretrukken anvendelse av systemet ifølge oppfinnelsen, men det sier seg selv at dette system kan anvendes til å innhente hvilke som helst data som man vil underkaste en numerisk behandling, spesielt for studium av optiske spektra eller av paramagnetisk elektronisk resonans . The application for numerical processing of mass spectra is only given as an illustrative example, as it constitutes a preferred application of the system according to the invention, but it goes without saying that this system can be used to obtain any data that one wants to subject to numerical processing, in particular for the study of optical spectra or of paramagnetic electronic resonance.

Claims

System for obtaining data, including a recording system

which is designed to register the relevant data, and which during the recovery of the registered data is associated with a read-

system, characterized in that the admission system includes:

(a) means for converting each datum into a numerical signal, and

b) a digital magnetic tape player with associated recording circuits, which records the digital signal.

2. System as stated in claim 1, characterized in that the system for recording data also contains a control circuit which consists of

a) a reader for the tape contained in the tape player, arranged to deliver a numerically coded signal corresponding to the recorded signal, and

b) means for converting this numerical signal into an analogue signal which restores the acquired analogue datum.

3. System as stated in claim 1 or 2, characterized in that the reading system includes:

a) a reader for said numerical magnetic tape, arranged to deliver a numerically coded signal corresponding to the recorded signal,

b.) devices to recode this coded signal into a binary signal and

c) devices for adapting this binary signal to subsequent calculation elements.

4. System as specified in claim 1, characterized in that the devices for converting each datum into a numerical signal include:

a) a storing sampler that receives the aforementioned data in analogue form and emits analogue random samples,

b) an analog-to-digital converter having one input and N outputs, and which receives each analog sample and converts it into a parallel binary word of N bits, which acts on the N outputs,

c) a buffer storage which has N inputs connected to the analog-to-digital converter's N outputs, and which stores the binary word and is connected to recording and reading circuits,

d) a multiplexer having N inputs and one output, and which receives the stored parallel binary word of N bits from the storage and converts it into a serial binary word of N bits, and

e) a transcoder which receives the serial binary word and transcodes it into a numerically coded signal which can be recorded on a magnetic tape.

5. System as stated in claims 2-4, characterized in that the devices of the control circuit to convert the mentioned numerical signal into an analogue signal which restores the acquired analogue datum, comprise:

a) a encoder that receives the read numerical signal and encodes it into a serial binary word of N bits,

b) a converter which has one input and N outputs, and which receives the serial binary word of N bits and converts it into a parallel binary word of N bits, and whose N outputs are connected to the N inputs of the buffer store, and

c) a digital-to-analog converter having N inputs and one output, and which receives a parallel binary word of N bits from the buffer store and converts it into an analog signal that restores the acquired analog datum.

6. System as specified in claim 3, characterized in that the devices for recoding the coded signal obtained after the reading include:

a) a transcoder which receives said encoded signal and transcodes it into a serial binary word of N bits, and

b) a demultiplexer having one input and N outputs, and which receives the serial binary word of N bits from the encoder and converts it into a parallel binary word of N bits.

7. System as specified in claim 4 or 6, characterized in that the aforementioned encoder in the system for recording data recodes a serial binary signal into a signal that appears in phase-modulated code, and which is the signal that is recorded on the magnetic tape, and in that the aforementioned encoders at the system for reading data and at the control circuit encode a signal coded by phase modulation,

to a serial binary signal.

8. System as specified in claim 4 or 7, characterized in that the serial binary words appear in code without return to zero.

9. Application of a system as specified in one of the preceding claims, for recording and numerical processing of data emitted by a spectrometer, in particular a mass spectrometer.