Устройство магнитной записи-воспроизведения цифровой информации Советский патент 1983 года по МПК G11B5/02 G11B5/09 

блок контроля старших разрядов информационных слов содержит семь линий задержки и элемент 2НЕ-И, при этом семь выходов преобразователя последовательного кода в параллельньтй подключены к входам линий задержки, входы линий задержки двух старших разрядов соединены с входами элемента 2НЕ-И, выход которого является контрольным выходом блока.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый блок перестановки информационных слов содержит шестиканальный запоминаюгций элемент и коммутатор с шестью выходами, при этом пять входов запоминающего элемента, соответствующих пяти младшим разрядам информационного слова, соединены с пятью входами коммутатора, шесть .других входов которого подключены соответственно к шести выходам запо:минающего элемента, отдельный вход г к шине с потенциалом логической 1 а управляющие входы запоминающего элемента и коммутатор соединены между собой и являются управляющим входом блока.

li УСТРОЙСТВО МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ-ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ , . содержащее блоки кодирования и декодирования и преобразователи параллельного кода в последовательный и последовательного кода в. параллельный в каналах .записи, и вост произведения соответственно, усилитель записи с подключенной к его илходу магнитной головкой записи формирователь импульсбв, вход которого подключен к магнитной головке воспроизведения, входные и щдходные информационные шины и блок управления записью, о т л и ч k ю щ е е с я тем, что, с целью повышения плотноети записи, в. него введены первый и втЬрой блоки контроля старших разг рядов информационных слов , два блока перестановки информационных слов, два преобразователя в двоично-инверсный код и блок управления воспроизведенй,ем, при этом шесть входных информационных шин соединены с шестью входами блока кодиро аания через первый блок контроля старших разрядов информационных слов и пер.вый блок перестановки информационных слов, семь выходов бЛока коди рования через первый преобразователь в двоично-инверсный код подключены к семи входам преобразователя параллельного кода в последовательный, выход которого соединен с входом усилителя записи, контрольный выход первого блока контроля старших разрадов информационных слов подключен к входу блока управления записью, первый и второй выходы которого соjeдинeны с управляющими входами пер1ВОГО.блока перестановки инфррмацион. ных слов и первого преобразователя в двоично-инверсный код соответственно, выход формирователя импульсов в .канале воспроизведения подключен ко входу преобразователя послёдова(Тельного кода в параллельный, семь . выходов которого соединены через второй блок контроля старших разрядов информационных слов и второй гфеобразователь в двоично-инверсный код с семью входами блока декодирования, шесть выходов которого соединены с шестью выходными информационными шинами через второй блок перестановки информационных слов, причем контрольный выход второго Яблока контроля старших разрядов информащионных слов подключен к входу блока управления воспроизве- дением, первый и второй выходы которого соеди°нены с упреТвляющими входами второго блока перестановки информационных слов и второго преобразов теля в двоично-инверсный код соответственно. 2.Устройство по П4 1, о т л ичающееся тем, что первый блок контроля старших разрядов ин. формационных слов содержит шесть линий задержки и элемент 4НЕ-И, при этом входная информационная шина каждого разряда подключена к соответствующему выходу блока контроля старших разрядов инфсчрмационных слов через соответствующую линию задержки, шина старшего разряда информационного слова и выходы линий задержки трех стасиаих разрядов соединены с соответствукмдами входами элемента 4НЕ-И, выход которого является контрольным выходом блока. 3.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что второй

i

Изобретение относится к приборо;;троению, а именно, к технике точной магнитной записи.

Известны устройства однодорожечной магнитной записи-воспроизведения, в которых цифровая информация поступающая на запись по М параллельным шинам, преобразуется в последовательные кодовые слова повышенной разрядности N (N М) , обес-печивающие самосинхронизацию при воспроизведении и устраняющие нежелательные для магнитной записи сочетания символов. В частности известно устройство, в котором двоичная

информация,поступающая по трем парсшлельным шинам, преобразуется в четырехразрядные кодовые слова таким образом, чтобы в сигнале записи не встречалось более двух нулей подряд и, следовательно, исключались наиболее вредные с точки

.зрения канала магнитной записи-воспроизведения длинные нулевые паузы

Недостатком указанного устройства является требование снижения на 25% допустимой плотности записи информации при сохранении постоянной плотности записи кодовых символов .

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, в котором двоичная информация по четырем шинам поступает в блок кодирования с

пятью выходами, соединенными с входами преобразователя параллельного кода в последовательный, выход которого, в свою очередь, через усилитель записи соединен-с головкой записи . Блок кодирования преобразует информацию таким образом, чтобы в сигнале записи не встречалось более двух нулей подряд. При воспроизведе НИИ с помощью формирователя импульсов преобразователя последоваз ельного кода в параллельный и блока декодирования осуществляется восстановление записанного сигнад.а, т.е. обратное преобразования I2J.

Недостатком известного устройства является снижение информационной плотности записи на 20%, что связано с непосредственным соединением входных информационных шин через блок кодирования с входами преобразователя параллельного кода в последовательный, т.е. с учетом при перекодировке значений символов информации только в текущем слове.

Повышению плотности записи при подобном построении записывающих и соответствующих воспроизводящих устройств препятствует резкий рост объема устройств кодирования-декодирования. В табл. 1 указаны .девять наименьших по размерам возможных кодирующих матриц и соответствующие величины относи.тельной плотности R.

М Я

R

где М - плотность записи информации J

N - плотность записи кодовых символов.

Одновременно с объемом блоков кодирования-декодирования, как -правило, быстро растет, и величина требуемой синхрочастоты, превышающая тактовую частоту в F раз (где F - наименьшее общее кратное М и N).

При неограниченном усложнении блока кодирования с учетом условия записи не более двух нулей подряд можно в пределе получить

R 1im 0,879 Пред

Цель изобретения - повышение плотности записи цифровой информации. Указанная цель достигается тем, что в устройство магнитной записивоспрои.зведения цифрово1й информации, содержащее блоки кодирования и декодирования и преобразователи парал лельного кода в последовательный и последовательного кода в параллель ный в кайалах записи и воспроизведения соотв тственна, усилитель записи с подключенной к его выходу магнитной головкой записи, формировател импульсов, вход которого подключен К магнитной головке воспреизведения входные и выходшЛе информационные шийы и блок управления записью, введены первый и второй блоки контроля старших разрядов информационных слоев, дйа блока перестановки информационных слов, два преобразователя в двоично-инверсный код и блок управления воспроизведением, при этом шесть входных информационных шин соединены с шестью входами блока кодирования через первый блок контроля старших разрядов информационных слов и первый блок перестановки информационных слов, семь выходов блока кодирования через первый гфеобразователь в двоично-инверсный код подклю хены к семи входам преобразователя параллельного кода в последовательный, выход которого соединен с входом усилителя записи, контрольный выход первого блока контроля старших разрядов информационных слов подключен к входу блока управления записью первый и второй выходы которого соединены о управляющими входами первого блока перестановки информационных слов и первого преобразователя в двоично-инверсный код соответствен но, выход формирователя импульсов в. канале воспроизведения подключен к входу преобразователя последовательного кода в параллельный, семь выходов которого соединены через вто рой блок контроля старших разрядов информационных слов и второй преобразователь в двоично-инверсный код с семью входагии блока декодирования шесть выходов которого соединены с шестью выходными информационными шинами через второй блок перестановки инфсфмационных слов, причем контроль ный выход второго блока контроля ст ших разрядов информационных слов.под ключен к входу блока управления вос произведением, первый и второй вы,хоДы которого соединены с управляющими входами второго блока перестановки информационных слов и второго преобразователя в двоично-инверсный код соответственно. Первый блок контроля старших раз рядов информационных слов содержит шесть линий задержки и элемент 4НЕ при этом входная информационная шина каждого разряда подключена к соответствующему выходу блока контроля старших разрядов информационных слов через соответствующую линию задержки, шина старшего разряда информационного слова и выходы линий заде|ржки трех старших разрядов соединены с соответствукяцими входами элемента 4НЕ-И, выход которого являемся контрольным выходом блока. Второй блок контроля старших разрядов информационных слов содержит семь линий задержки и элемент 2НЕ-И, при тoм семь выходов преобразова- теля.последовательного кода в параллельный подключены к входам линий задержки, входя линий задержки двух старших разрядов соединены с входами элемента 2НЕ-И, выход которого является контрольным выходом блока. Каждый блок перестановки информаи(ионных слов содержит шестиканальный запоминающий элемент и коммутатор с шестью выходами, при этом пять входов запоминающего элемента, соответствующих пяти младшим разрядам информационного слова, соединены с пятью входс1ми коммутатора, шесть других входов которого подключены , соответственно к шести выходам запоминающего элемента, отдельный вход к шине с потенциалом логической 1, а управляющие BXOJW запоминающего элемента и коглмутатора соединены между собой и являются управляющим входом блока. На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства записи-воспроизведения цифровой информации; на фиг. 2 и 3 - примеры конкретного выполнения блоков контроля старвшх разрядов информационных слов, перестановки информационных слов и управления. Устройство магнитной записи-воспроизведения содержит входные информационные шины 1-6, блок- 7 управления записью, первый блок 8 контроля старших разрядов информационных слов, первый блок 9 перестановки информационных слов, блок 10 кодирования, первый преобразователь 11 в двоичноинверЬный код, преобразователь 12 параллельного кода в последователь- ; ный, усилитель 13 записи, головкУ 14 зациси, головку 15 воспроизведания, формирователь 16 импульсов, блок 17 управления воспроизведением, преобразователь 18 последовательного кода в параллельный, второй блок 19 контроля старших разрядов информа , ционных слов, второй преобразователь 20 в двоично-инверсньай код, блок 21 декодирования, второй блок 22 перестановки информационных слов и выходные информационные шины 23-28. В состав первого блока контроля te входят шесть линий 29-34 задержки и элемент 4НЕ-И 35. : Блок 7 управления записью содер жит формирователи 36 и 37 импульсо Первый блок 9 перестановки состоит из шестиканального запоминающего элемента 38 и коммутатора 39 на дв положения и шесть направлений. Второй блок 19 контроля включает в себя элемент 2НЕ-И 40 и семь линий з держки 41-47. Предлагаемое устройство работает следующим образом. В режиме записи цифровая информа ция , поступающая одновременно на шесть шин 1-6, образует на каждом такте одно из 64 возможных информационных слов А,(1 К 64). Пройдя без искажений, но с задержкой на один такт первый блок 8 контроля слово А поступает на первый блок 9 перестановки, который сохраняет или изменяет порядок следования вну ри пары соседних слов по правилу: А... (нет управляющего си нала) -.,,,,, А|, (есть управляющий сигнал) Выходы первого блока 9 перестано ки подключены к входам блока 10 код рования, осуществляющего однозначное преобразование шестиразрядных информационных слов АК в сеьжраз- . рядные кодовые слова В согласно кодовой табл. 2. С выходов блока кодирования 10 кодовые Слова поступают в первый преобразователь 11 . . в двоично-инверсный код, который со храняет или изменяет порядок старшинства разрядов, в слове Вц на обратный, т.е. кодовое слово на выходе первого преобразователя 11 равно S RK нет управляющего сигна ( В| - есть управляющий сигна в преобразователе 12 параллельно го кода в последовательный слова преобразуются в последовательный сигнал, который, пройдя усилитель записи 13, записывается на магнитны носитель головкой Г4 записи извест. ным способом, т.е. без возвращения нулю модифицированным (БВНМ). : Из табл. 2 следует, что первые 56 кодовых слов В (1 К,,; 56) полностью пригодны для записи С учё том -Условия не более двух нулей под ряд, так как они содержат не более двух нулей внутри и не более одного нуля на краю кодового слова. В этом случае информационное слово А i, и кодовое слово В (г| проходят соответственно через первый блок 9 переста новки и первый преобразователь 11 в двоично-инверсный код без искажений (табл. 3, верхняя строка). Оставшиеся восемь кодовых слов Вк,1 (57 г Кц15б4) ,; имеющие в дэух 1 1падших разрядах нули, также пригодны для записи с учетом условия следования не более двух нулей подряд, если следующее кодовое слово начинается с 1. Это обязательно имеет место для 1 . В этом случае первый блок перестановки 9 и первый преобразователь 11 в двоично-инверсный код также пропускают сигналы без изменений (табл. 3, средняя строка)t , Наконец, в случае 57 «-К - 64 и 33 1 когда условие записи не более двух нулей подряд может быть нарушено, на магнитный носитель записывается словосочетание Ki прочитанное в обратном порядке (справа налево или от младшего разряда к старшему). Для этого первый блок 8 контроля старших разрядов информационных слов проверяет условия 57 -i эквивалентно нулям в трех старших рядах слова А ; и. 33 S- К. , что эквивалентно нулю в старшем разряде слова А,4-/ f и в случае-выполнения этих условий выдает разрешающий сигнал в блок 7 управления записью. В первом блоке 8 контроля информационные сигнашы поступают по шинам 1-6 на шесть однотактных линий 29-34 задержки. Схема 4НЕ-И 35 имеет на выходе состояние 1 при выполнении вышеуказанных условий. Блок 7 управления по получении разрешающего сигнала формирует управляющие сигналы длительностью в один такт для работы первого блока 9 перестановки и длительностью в два такта для работы первого преобразователя 11 в двоично-инверсный кед. Управляющие сигналы вырабатываются соответственно формирователями импульсов 37 и 36 (фиг. 2). Первый блок 9 перестановки по получении управляющего сигнала умень шает порядковыйнймер слова А j,на, 32, т.е. устанавливает принудительное значение старшего разряда в этом слове 1, обеспечивая тем самым условие стыковки с предыдущим словом после перекодировки, и меняет порядок следования слов в паре. Первый блок 9 перестановки (фиг. 2) включает в себя шестиканальный запоминающий элемент 38 и коммутатор 39 на два положения и шесть направлений. При отсутствии управляющего сигнала слова ... , А,.. в естественном порядке проходят через запоминающий элемент 38 и коммутатор 39 на выход блока перестановки. При подаче управляющего сигнеша коммутатор 39 пропускает в течение одного такта семь нижних сигналов (словв А,(- ) , причем запись в это время запоминающий элемент 38 не про в6дится и он продолжает хранить на своих выходах предыдущеее слово А, . Таким образом происходит перестанов аАЧ... f- . . . Первый .преобразователь 11 в двоич но-инверсный код по получении управляющего сигнала меняет поряодок старшинства разрядов во входном слове на обратный, осуществляется чтение справа налево (табл. 3, нижняя строка).: Работа устройства в режиме з-аписи Если последовательность состоит из записываемых слов А с номерами К ... 1, 57, 10, 57, 42, ..., то последовательность кодовьк слов С поступающая на усилитель записи, принимает вид, ... 1111110 1100100 1110010 0100111 0010011 ... В режиме воспроизведения происходит обратное преобразование. Сигнал головки 15 воспроизведения преобразуется в кодовую последовательность в формирователе 16 импульсов и затем в параллельные коды слова С, на клходе преобразователя 18. Выходы преобразователя 18 подключены к вхо дам второгр блока 19 контроля, пред назначенного для обнаружения имевши место при записи перестановки и ком мутации кодовых слов.. Выходы второг блока контроля 19 подключены к входам блока 21 декодирования через второй преобразователь 20 в двоично инверсный код, а выходы блока декод рования соединены с выходными инфор мационными шинами 23-28 через второй

0,5

3 4 5

11 12 13 20 21

Т- а б л и ц а 1

VKI «Н CHl

Примечание

Относительная фазовая манипуляция

Работа til Работа 2. блок 22 перестановки. Режим работы преобразователя 20 и второго блока 22 перестановки задает блок 17 управления воспроизведением, который получает, в свою очередь, разрешанвдий сигнал от второго блока 19 контроля старших разрядов информационных слов. Блок 17 управления воспроизведением, второй преобразователь 20 в двоично-инверсный код и второй блок 22 перестановки полностью идентичны соответствующим блокам 7, 11 и 9. Блок 21 декодирования имеет кодовую таблицу, обратную табл. 2. Имевшие место перестановка, и коммутация внутри пары кодовых слов обнаруживаются вторым блоксгм 19 контроля старших разрядов, поскольку элемент 2НЕ-И 40 вырабатывает контрольный сигнал при наличии двух О одновременно на входах линий .41 и 42 задержки, соответсТвуюадах старшим разрядам информационнога слова. Предлагаемое устройство позволяет увеличить плотность записи ци(1ч овой информации на магнитный носитель по сравнению с прототипом на /v 14, так как реализует величину R - 0,857 (или 97,5% предельного значения) при приемлемом усложнении блока кодирования (М 6, N 7I сравнить с табл. 1). Достижение такой плотности записи ,с помощью известных устройств прямого взаимооднозначного преобразования информационных и кодовых слов потребовало бы увеличения объема кодирующих-декодирующих устройств в девять раз (размер матриц 18x21 вместо 6x7) и повышения синхрочастоты в три раза (см. табл. 1).

I К: « 56

KUI б4

К,Ч. 32

-А.. 57 « К.«б- 64 .

33 S- к

. Т а б л и ц а 3

KUI

не определено В.., .

Кц,

64

KiH-32 Ч

Фиг.1

Фиг. г.

К 11