Устройство для записи и воспроизведения сигналов цифровой информации Советский патент 1983 года по МПК G11B5/09 

разрядов регистра сдвига соединены с выходом второго элемента И и через первый элемент И - с входом установки в единицу шестого разряда, информационным входом буферного регистра и прямым выходом первого разряда регистра сдвига, прямой выход третьего разряда подключен к другому входу первого элемента И,

а его инверсные выходы четвертого, пятого и шестого разрядов - к третьему, второму и первому входам первого элемента И, четвертый вход которого соединен со вторым выходом блока синхронизации, подключенного третьим выходом к входу синхронизации буферного регистра.

УСТРОЙСТВО §ЛЯ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СИГНАЛОВ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее в канале записи генератор тактовых импу.льсов, подк.люченный ко входу синхронизации, .буферный регистр, ..блок преобразования кода и последовательно соединенные блок записи и головку записи, а в канале воспроизведения - последовательно соединенные головку воспроизведения, блок воспроизведения,. генератор тактовых импульсов с фазовой автбподстройкой частоты и блок синхронизации, а также блок преобразования кода и буферный регистр, отлич ающееся тем , что, с це.пью повышения плотности записи и упрощения устройства, в канале записи блок преобразования кода вьшолнен из регистра сдвига с информационным входом, входом синхронизаг; ции, входом установки в единицу шестого разряда, входами установки в нуль шестого, пятого, третьего и второго разрядов, элемента НЕ, трех элементов ИЛИ и пяти элементов И, а в канале воспроизведения преобразователь кода выполнен из регистра сдвига с информационным входом, входом/ -синхронизации и входами установки в единицу шестого, четвертого и третьего разрядов, первый и элементы И, -при этом в канале записи 1первый, второй, третий и четвертый . I | Д лТШПЛ :г; ;:; С ий выходы блока синхронизации подключены соответственно к входу синхронизации буферного регистра и через элемент .НЕ - к ЭХОДУ установки в единицу шестого разряда регистра сдвига, к второму входу блока записи, первому входу первого элемента И, к входу занесения буферного регистра, выход первого разряда которого соединен с информационным входом регистра сдвига, подключенного выходом первого разряда к первому входу блока записи / и через первый и второй элементы ИЛИ - к второму входу второго элемента И и одному из входов пятого элемента И соответственно, выход второго разряда регистра (Сдвига соединен с тре- 8( тьим входом первого элемента И, втоfe рой вход которого подключен к другому .входу первого элемента ИЛИ и через i-i, последовательно соединенные четвертыя(|,, элемент И и третий .элемент ИЛИ - к 1 входу установки в нуль второго разря-g да-регистра сдвиг а, выходы третьего |и четвертого разрядов которого подключены к второму и первому входам второго.элемента-И, подключенного третьимвходом к выходу первого элемента И сс и другому входу четве{ того элемента И, инверсный выход g гзярда :о :о регистра сдвига соединен через третий элемент И с его входом установки в нуль третьего разряда, выход шес5Ь того разряда - с другим входом второго элемента ИЛИ, выход второго эле-г мента И подключен к входам установки в нуль четвертого, пятого и шестого разрядов регистра сдвига и другим входам третьего и пятого элементов И, а выход последнего соединен с другим входом третьего элемента ИЛИ, в канале воспроизведения информацивнный вход регистра сдвига подключен к выходу блока воспроизведения, его :вход синхронизации - к первому выходу (блока синхронизации, входы установки в единицу третьего и четвертого

Изобретение относится к вычисли тельной технике и может быть использовано в запоминающих устройствах на магнитных лентах, дисках и бараба нах. . Известен ряд способов записи информации на магнитный носитель,и реализующих способы устройств записи и воспроизведения, например способы записи без возвращения к нуЛю (БВНМ), фазовой модуляции (ФМ) и модулированной фазовой модуляции (МФМ) Однако известные способы и,реализующие их устройства записи и воспро изведения позволяют передать в эдном периоде максимальной частоты сигнала записи не более 2 бит информации, что является их общим недостатком и препятствует дальнейшнему совершен ствованию внешних запоминающих устройств с подвижным носителем. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее в канале записи соединенные определенным образо буферный восьмиразрядный регистр, генератор тактовых импульсов, блок синхронизации, который вырабатывает последовательность из 13 импульсов для осуществления преобразования 8 бит инфоамации .в 13 кодовых сигналов, преобразователь кода, формирующий указанную 13-символьную последовател ность из 8-разрядного информационног слова, преобразователь параллельного кода в последовательный, обеспечиваю щий последовательную выдачу символов кода в блок записи, головку записи и носитель, а в канале воспроизведения - носитель записи, головку воспроизведения, блок воспроизведени выполняющий преобразование воспроизведенного аналогового сигнала в nocf ледовательность кодовых символов путем пикового детектирования сигнала воспроизведения, генератор тактовых импульсов с фазовой автоподстройкой частоты, блок синхронизации, формиру ющий также как и блок синхронизации в канале записи последовательность из 13 импульсов на своих выходах для управления процессом восстановления 8 бит информация из 13-разрядного кодового слова, распределитель импульсов, который каждый очередной символ кодовой последовательности, поступающий с блока воспроизведения, подает на вход преобразователя кода. Значения формируемых последовательно преобразователем разрядов информации запоминаются в восьмиразрядном буферном регистре, а затем из него выдаются параллельным кодом .В этом устройстве каждые 8 бит информации записываются в виде 13 символов кодовой последовательности модифицированным способом без возвращения к нулю (ВВНМ) за 13 тактов час|Трты тактового генератора. Минимальный интервал между изменениями полярнос;ти тока записи составляет 2Т, максимальный - Вт C2-J . Недостаток известного устройства заключается в его сложности, а также в том, что оно формируют семичастотнйй сигнал, используя только до 6% его предельной информационной емкости . Цель изобретения - повышение плотности записи и упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для записи и воспроизведения сигналов цифровой информации, содержащем в канале запи|СИ генератор тактовых импульсов, подключенный к входу блока синхрони зации, буферный регистр, блок преобразования кода и последовательно соединенные блок записи и головку записи, а в канале воспроизведения последовательно соединенные головку воспроизведения, блок воспроизведения, генератор тактовых импульсов с фазовой автоподстройкой частоты и блок синхронизации, а также блок преобразования кода и буферный регистр в канале записи блок преобазования кода выполнен из регистра сдвига с информационным входом, вхо дом синхронизации, входом установки в единицу шестого разряда, входами установки в нуль шестого, пятого, третьего и второго раз-рядов, элемен та НЕ, трех элементов ИЛИ и пяти элементов И, а в канале воспроизведения преобразователь кода выполнен из регистра сдвига с информационным входом, входом синхронизации и вход ми установки в единицу шестого, чет вертого и третьего разрядов, первый и второй элемент И, при этом в канал записи первый, второй, третий и чет вертый выходы блока синхронизации подключены соответственно к входу синхронизации буферного регистра и через элемент НЕ - к входу установк в единицу шестого разряда регистра сдвига, второму входу блока записи, первому входу„первого элемента И, входу занесения буферного регистра, выход первого разряда которого соединен с информационным входом регист ра сдвига, подключенного выходом первого разряда к первому входу блока записи и через первый и второй элементы ИЛИ к второму входу второго элемента И и одному из входов пятого элемента И соответственно, выход второго разряда регистра сдвига соединен с третьим входом первого элемента И, второй вход которого под-, ключей к ;,другому входу первого элемента ИЛИ и через последовательно соединенные четвертый элемент И и третий элемент -ИЛИ к входу установки в нуль второго разряда регистра сдви га, выходы третьего и четвертого раз рядов которого подключены к второму и первому входам,второго элемента И, подключенного третьим входом к .выходу первого элемента И и другому входу четвертого элемента И, инверсный выход пятого разряда регистра сдвига соединен через третий элемент И с его входом установки в нуль третьего разряда, выход шестого разряда - с другим входом второго элемента ИЛИ, выход второго элемента И подключен к входам установки в нул четвертого, пятого и шестого разрядов регистра сдвига и другим входам третьего и пятого элементов И, а выход последнего соединен с другим вхо дом третьего элемента ИЛИ, в канале воспроизведения информационный вход регистра сдвига подключен к выходу блока воспроизведения, его вход синхронизации - к первому выходу блока с 1нхронизации, входы установки в единицу третьего и четвертого раз рядов регистра сдвига соединены с выходом второго элемента И и через первый элемент И с входом установки в единицу шестого разряда, информационным входом буферного регистра и прямым выходом первого разряда регистра сдвига, прямой выход третьего разряда которого подключен к . другому входу первого элемента И, а го инверсные выходы четвертогр, пятого и шестого разрядов - к третьему, второму и первому входам первого эле-т мента И, четвертый вход которого соединен с вторымвыходом блока синхронизации, подключенного третьим выходом к входу синхронизации буферного регистра. На фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства записи; на фиг.2 правила преобразования информационной последовательности в кодовую при записи, и обратного преобразования при воспроизведении информации; на фиг.З - временная диаграмма записи информации; на фиг.4 - временные диаграммы сигналов, формируемых бло ком синхронизации в канале записи; на фиг.5 - схема предлагаемого устройства воспроизведения; на фиг.6 временные диаграммы сигналов, формируемых блоком синхронизации уст-т ройства воспроизведения. Устройство записи (фиг.1) содержит буферный регистр 1 выполненный в виде 8-разрядного регистра сдвига, генератор 2 тактовых импульсов, блок 3 синхронизации, вырабатывающий на своих четырех выходах последовательность сигналов (фиг.4), элемент НЕ 4, регистр 5 сдвига, первый б и второй 7 элементы ИЛИ, первый 8, второй 9, третий 10, четвертый 11 и пятый 12 элементы И, третий элемент ИЛИ 13, блок 14 записи, головку 15 записи и носитель 16. Регистр 5 сдвига и элементы 4 и 6-13 соединены определенным образом и образуют блок 17 преобразования кода. На фиг.З показан пример преобразования информационной последовательности Qq ) в кодовую (б), выполняемого блоком 17 преобразования кода, реализующим данные правила, и сигнал записи (в), формируемый блоком 14 записи модифицированным способом без возвращения к нулю из кодовой последовательности . Как видно из фиг.З, минимальный интервал между двумя изменениями полярности тока записи в предлагаемом устройстве, так же как и в известном составляет 2Т, а максимальный - 8Т. Одйако 8 бит информации предлагаемое устройство преобразует в 12 символов кода и записывает за 12 тактов, TVQ. обеспечивается увеличение плотности записи на 8,47%. Блок преобразования кода предлагаемого устройства содержит пять элементов И 8-12, три элемента ИЛИ 6, 7 и 13 и один элемент НЕ 4, тогда как преобразователь кода известногю устройства содержит 26 элементов И, пять элементов ИЛИ и четыре элемента НЕ. в предлагаемом

устройстве записи содержится 20 триггеров (в их число входят триггеры регистра 5), в известном также содержится 20 триггеров, т.е. упрощение устройства выражаете в сокра.- щении числа используемых элементов И, ИЛИ и НЕ в 4 раза.

Предлагаемое устройство воспроизведения (фиг.5) состоит из носителя 18 записи,головки 19 воспроизведения блока 20 воспроизведения, генератора 21 тактовых импульсов блока.22 . синхронизации, блока 23 преобразования кода и буферного регистра 24. Блок преобразования кода содержит регистр 25 сдвига и первый 26 и второй 27 15 элементы И, соединенные определенным образом.

Предлагаемое устройство воспроизведения содержит 20 триггеров и два элемента И, а известное, - .20 тригге- 20 ров, четыре линии задержки, 10 элементов ИЛИ и 5 элементов И, т.е. в предлагаемом устройстве используется в 8 раз меньше логических элементов.

Предлагаемое устройство записи 25 и воспроизведения функционирует следующим ббразом.

Информация побайтно принимается в буферный регистр 1 по сигналам синхронизации приема, формируемый ,« на четвертом выходе схемы синхронизации (фиг.бМ. По сигналам синхронизации сдвига (фиг.66), формируемым на втором выходе схемы синхронизации, информация из буферного регистра поразрядно переписывается в регистр сдвига преобразователя кода. Цикл преобразования длится три такта частоты тактового генератора 2 (фиг.ба). в Течение каждого цикла в регистр сдвига принимается подача разряда 40 информации; в первом и третьем тактах цикла; Во .втором такте происходит занесение i в шестой разряд реГистра. И таким образом значения информационных разрядов .разделяются 45 . В конце третьего такта каждого цикла преобразования с третьего выхода схемы синхронизации поступа.ет импульс, обеспечивающий коррекцию содержимого регистра сдвига преобразователя в соответствии с правилом кодирования. В процессе сдвига содержимого регистра сигналы кодовой последовательности поступают для записи на вход схемы записи.

В устройстве воспроизведения производится восстановление информации из воспроизведенной кодовой последовательности в соответствии с правилами, приведенными на фиг.2. Цосстановление значений информационных разрядов производится блоком 23 преобразования кода. Преобразованная информации накапливаетсягв буферном регистре 24 и побайтно выдается из устройства воспроизведения по сигналам, формируемым на четвертом выходе блока синхронизации (фиг.6).

В качестве базового объекта может быть использован серийно выпускаемый накопитель на магнитных дисках ЕС-5066, в котором используются устройства записи и воспроизведения, реализующие трехчастотный способ модифицированной фазовой модуляции КМФМ). .Сигнал записи, формируемый I этими устройствами, переносит и одно периоде максимальной частоты 2 бита информации и имеет окно детектирования +.0,35 Т. Сигнал записи, формируемый предлагаемым устройством записи, .переносит в одном периоде максимальной частоты 2,67 бит. информации и имеет окно детектирования + 0,33 Т. Применение предлагаемых устройств в накопителе ЕС-5066 обеспечит при сохранении верности воспроизведения увеличение плотности записи- и, следовательно, -емкости накопителя на 33,3%. Таким образом, технико-эконоГ- 1 ическая эффективность предлагаемого устройства заключается в увеличении емкости накопителя на 33,3% по сравнению с известным только за счет замены серийных устройств записи и воспроизведения предлагаемым при неизмененных других узлах накопителя.

Фиъ.1

TIai/Htte

10

11 fO

V /

иг.г

Код O1O 00 f

too

fOJ

Of О .

Offi fOO

fOf

Фиг.З

а 5

п

18

пгг