Устройство для магнитной записи сигналов времени Советский патент 1984 года по МПК G11B5/00 

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике магнитной записи, и может быть использовано в устройствах для записи сигналов времени на магнитный носитель Известно устройство для магнитной записи сигналов времени, содержащее головку записи, датчик ко;за времени, соединенный со входом селектора кодо вых импульсов и головкой записи l1 . Недостатком этого устройства явля ется то, что в случае выхода из стро средств воспроизведения исключается возможность контроля исправности дат чика кода времени непосредственно перед использованием. Это приводит к снижению эксплуатационной надежнос ти устройства. Известно также устройство для маг нитной записи сигналов времени, содержащее головку записи, датчик кода времени, соединенный со входом селек тора кодовых импульсов и головкой за писи, счетчик кодовых импульсов, пер вьй вход которого подключен к первому выходу селектора кодовых импульсов, дешифратор кода, переключатель, первый, второй и третий счетные триггеры соединенные последовательно и подклю ченные ко второму входу селектора кодовых импульсов, ключ передачи кода, выход которого соединен со вторым входом счетчика кодовых импульсов, и подключенный к выходу последнего индикатора, при этом выходы каждого из указанных счетньк триггеров подклю чены ко входам дешифратора кода, выходы которого через переключатель соединены с управляющим входом ключа передачи кода, второй вход которого связан с третьим выходом селектора кодовых импульсов, а первьй выход указанного селектора дополнительно соединен со входами сброса первого, второго и третьего счетных триггеров 2 .. Недостатком этого устройства является то, что выбор контролируемого разряда кода времени производится путем ручного подключения управляющего входа ключа передачи кода к одному из выходов дешифратора. Правильность рьвдачи каждого разряда кода времени, отображаемого на индикаторе, визуально проверяется оператором. Проверка датчика кода времени производится оператором непосредственно перед его использованием, а также периодически в процессе работы. Однако эта операция трудоемка особенно при больщом числе разрядов контролируемого кода времени, и не обеспечивает надежного контроля из-за возможности просмотра сбоя вследствие быстрой утомляемости и снижения внимательности оператора. Кроме того, выход из строя датчика кода времени, происшедшей сразу же после контроля последнего может быть обнаружен только гфи последующей проверке, что снижает эксплуатационную надежность этого устройства. Цель изобретения - повьпиение надежности работы устройства путем обеспечения контроля исправности датчика кода времени в случае последовательного двоично-десятичного кода времени. Для достижения этой цели в устройство, содержащее головку записи, подключенную к выходу датчика кода времени и входу.селектора кодовых импульсов, ключи передачи.кода и индикатор времени, введены элемент совпадения, блоки контроля каждого десятичного разряда кода, последовательно соединенные регистр сдвига, элемент задержки, блок управления и индикатор сбоя, причем каждый блок контроля десятичного разряда кода выполнен из индика1тора времени и последовательно соединенных ключа передачи кода, регистра памяти, арифметического блока и анализатора, при этом каждьй индикатор времени подключен к выходам соответствующего регистра памяти, выходы .каждого десятичного разряда регистра сдвига соединены со входами соответствующих арифметического блока и ключа передачи кода, выход сигнала переноса единицы каждого арифметического блока соединен с первым управляющим входом анализатора этого же блока контроля десятичного разряда кода и со вторьм управляющим входом анализатора блока контроля последующего десятичйого разряда кода, выходы всех ана лизаторов подключены через элемент совпадения ко второму входу блока управления, второй выход которого связан с управляющими входами всех ключей передачи кода, а выходы селектора кодовых импульсов подключены ко входам регистра сдвига. Кроме того, блок управления может ыть выполнен из элемента совпадения, инвертора и D-триггера, причем первьй и второй входы блока управления соединены через элемент совпадения со вторым выходом блока управления, пер вый выход которого соединен с прямым выходом D-триггера, D-вход которого подключен ко второму входу блока управления через инвертор, а - с пер вым входом блока управления непосред ственно. На чертеже приведена 4)ункциональная схема предлагаемого, устройства, осуществляющего контроль конкретно трех десятичных разрядов. Устройство содержит головку записи 1, сопряженную с магнитной лентой 2, датчик кода времени 3, выход которого соединен с головкой записи 1 и входом селектора 4 кодовых импульсов. Датчик кода времени 3 формирует последовательный двенадцати разрядный двоично-десятичный код вре мени, который сопровождается тактовы ми импульсами. Начало каждой кодовой посылки отмечается маркерным импульсом. Селектор кодовых импульсов 4, соединенный с регистром сдвига 5, представляет собой преобразователь последовательного кода в параллельный. Регистр сдвига 5 содержит три триггерных тетрады Для хранения деся тичных разрядов и один триггер для хранения маркера кода времени. Первы выходы тетрад регистра сдвига 5, по каждому из которых 4-разрядный двоич ный код одного десятичного разряда передается в прямом коде, подключены к первым входам ключей 6-1, 6-2, 6-3 передачи кода, вькоды которьпс подключены к регистрам памяти 7-1, 7-2, 7-3, соответственно. Элементы с индексом 1 осуществляют контроль разряда, например, еди ниц секунд, элементы с индексом 2 осуществляют контроль разряда десятков секунд, а элементы с индексом контроль разряда сотен секунд. Ключи 6 передачи кода - это пораз рядные элементы совпадения на два входа, вторые входы которых объедине ны.. Выходы регистров памяти 7-1, 7-2 7-3 соединены с индикаторами времени 8-1, 8-2, 8-3 и первыми входами арифметических блоков 9-1, 9-2, 9-3 cqoTBeTCTBeHHo. Вторые входы арифме тических блоков 9-1, 9-2, 9-3, по которым поступает 4-разрядный двоич ный код одного десятичного разряда. подключены к инверсным выходам соответствующих тетрад регистра 5. Арифметический блок 9 каждого десятичного разряда выполнен в виде 4-разрядного полного двоичного сумматора, которьй производит сложение прямого кода7 поступающего с регистра памяти 7 с обратным кодом, поступающим с регистра сдвига 5, т.е. каждый арифметический блок 9 производит вычитание находящегося в регистре памяти 7 предшествующего значения кода десятичного разряда с вновь по-. ступившего в соответствующую тетраду регистра сдвига 5 значения кода. На входе каждого арифметического блока 9 результат получается в обрат ном коде. Выходы арифметических блоков 9-1,-9-2,9-3 соединены со входами анализаторов 10-1, 10-2, 10-3 соответственно. Кроме того, выход сигнала переноса арифметического блока 9-1 единиц секунд подключен к дополнительному входу анализатора 10-2 десятков секунд, а выход сигнала переноса арифметического блока 9-2 десятков секунд подключен к дополнительному входу анализатора 10-3 сотен секунд. Анализатор 10-1 единиц секунд реализует следующую логическую функц да входных переменных; , Z(,o-Af bS4S3S2-Si V P1-S4 S3-S2 где SI, S2, S3, S4 - сигналы выходов разрядов арифметического блока 9-1 единиц секунд; Р1 - сиг- нал выхода переноса арифметического блока 9-1 единиц секунд. Анализаторы 10-2 десятков секунд и 10-3 сотен секунд реализуют следующую логическую функцию входных переменных:Z,o.2,P1. S4 S3-S2-S1:Pg V P1S4.S3 «S2-S1-PO V PiS4-S3-82-81 PO. где 81, S2, S3, S4 - сигналы выходов четырех разрядов арифметического блока 9-2 десятков секунд; Р1 - сигнал вькрда jiepeHoca арифметического блока 9-2 десятков секунд; РО - сигнал выхода переноса арифметического блока 9-1 единиц секунд. Выходы анализаторов 10-1, 10-2, 10-3 через элемент совпадения 11 подключены ко входу блока управления 12. Выход регистра 5, на котором появляется сигнал после поступления на по511следний триггер регистра сдвита 5 маркера кода времени, т.е. после заполнения регистра сдвига 5 новьм з.на чением- кода времени, через элемент задержки 13 соединен с соответствующим входом блока управления 12. Элемент задержки 13 формирует задержанный импульс, необходимьй для того, чтобы блок управления 12 начинал свою работу после окончания переходных процессов в арифметических блоках 9 и анализаторах 10. Управляющие входы ключей 6-1, 6-2, .6-3 передачи кода объединены и соединены с выходом блока управления 12 другой выход которого соединен с индикатором сбоя 14. Устройство управления 12 выполнено в виде элемента совпадения 15, инвертора 16 и D-триггера 17. Первьй и второй входы блока управления 12 соединены через элемент совпадения 1 с выходом блока управления, другой выход которого соединен с прямым выходом D-триггера 17. Информационный вход D-триггера 17 соединен со входом блока управления 12 через инвер тор 16, а тактовый вход указанног - триггера соединен с другим входом блока управления 12 непосредственно. Устройство работает следующим ;образом. После включения питания устройство приводится в исходное состояние, в котором регистр сдвига 5, регистр памяти 7 и D-триггер 17 обнулены, а датчик кода времени 3 начинает выдавать код времени с нулевого значения. Код времени с выхода дат-чика ко да времени 3 через селектор 4 кодовы импульсов, который производит разделение кодовых и служебных сигналов, поступает на регистр сдвига 5. Марк.ерный импульс обнуляет регистр сдви га 5, и начинается последовательное заполнение этого регистра кодовыми импульсами. После поступления маркер ного импульса в последний триггер ре гистра сдвига 5 заполнение его закан чивается и информация запоминается до прихода следукяцего значения кода времени. После прихода кода времени первой секунды в тетраду секунд регистра сдвига 5 записывается код пер вой секундыЧ После сложения арифметическим блоком 9-1 прямого кода нулевой секунды 0000, поступающего с регистра памяти 7-1, с обратным ко дом первой секунды 1110, поступакнцим :с тетрады сеКунд регистра сдвига 5, на выходе арифметического блока 9-1 будет обратный код результата 01110 (Р1, S4, S3, S2, S1). При поступлении этого кода на анализатор 10-1 на его выходе формируется положительный сигнал, свидетельствующий о .том, что проверка разряда единиц секунд окончилась положительно, т.е. датчик кода времени 3 вьщал разряд единиц секунд правильно. Если проверка десятков и сотен секунд также окончилась положительно, на выходе схемы совпадения 11 появляется положительный сигнал, поступающий на вход элемента 15 совпадения и на вход инвертора 16 блока управления 12. Задержанный элементом задержки 13 положительный импульс поступает на С-вход D-триггера 17 и на другой вход элемента 15 совпадения. При совпадении положительных сигналов на обоих входах элемента 15 совпадения на ее выходе появляется импульс разрешения передачи кода, поступающий на ключи 6 передачи кода. В регистр памяти 7-1 записывается код первой секунды,а в регистры па-г мяти 7-2. 7-3 переписываются с регистра сдвига 5 нули. Так как в этот момент на D-вхоп О-триггера 17с выхода инвертора 16 поступает нулевой сигнал, D-триггер остается в нулевом состоянии. В следующую секувду в регистр сдвига 5 поступает код второй секунды. В арифметическом блоке 9-1 происходит сложение кода первой секунды 0001 с обратным значением кода второй секунды 1101, навыходе которого будет обратный код результата 01110, т.е. то же значение кода, что и в первом случае. Поэтому в регистре памяти 7-1 записывается код второй секунды . I Так продолжается до тех пор, пока в регистр памяти 7-1 не записывается код девятой секуир 1001. После прихода десятой секунды в тетраде секущ регистра сдвига 5 записывается код 0000. В арифметическом блоке 9-1 единиц секунд происходит сложение кода девятой секунды 1001 с обратным значением нулевого кода 1111. На выходе этого арифметического блока 9-1 будет обратный код результанта 11000. При поступлении этого кода на авали711

затор 10-1 на его выходе также формируется положительный сигнал, свидетельствующий о том, что проверка разряда единиц секунд окончилась положительно.

При значениях входного кода от нуля до девяти в тетраде десятков секунд регистра сдвига 5 находится . нулевое значение кода. Значит в арифметическом блоке 9-2 десятков секунд происходит сложение кода 0000 с обратным значением кода 1111. На выходе этого арифметического блока 9-2 будет обратньй код результата 01111. При поступлении этого кода совместно с нулевьм значением сигнала переноса с арифметического блока 9-1 011110 (Р1, S4, S3, S2, SljPO) на анализатор 10-2 на его выходе-.формируется положительный сигнал, свидетельствующий о том, что проверка разряда десятков секунд окончилась положительно.

После формирования датчиком кода времени 3 кода десятой секунды в тетраду десятков секунд регистра сдвига 5 поступает код 0001. В арифметическом блоке 9-2 десятков секунд происходит сложение кода 0000 с обратньм значением кода 1110. На выходе этого арифметического блока 9-2 буде обратный код результата 01110. Этот код поступает на вход канализатора 10-2. А с арифметического блока 9-1 единиц секунд на дйполнительный вход анализатора 10-2 поступает единичное значение сигнала переноса. Поступающий на анализатор 10-2 код 011101 формирует положительный сигнал, свидетельствующий о том, что проверка разряда десятков секунд окончилась положительно. Блок управления 12 переписывает в регистр памяти 7 код десятой секунды.

Так продолжается до тех пор, пока в регистр памяти 7 записывается код девяносто девятой секунды. После прихода кода сотой секунды в тетрадах секунд и десятков секунд регистра сдвига 5 записывается нулевое значение кода, а в тетраде сотен секунд записывается единичное значение кода В арифметическом блоке 9-2 десятков секунд происходит сложение кода 1001 с обратным значением кода 1111. На выходе этого арифметического блока 9-2 десятков секунд будет обратный код результата 11000. Этот код

08

поступает на анализатор 10-2. С арифметического блока 9-1 на дополнитель ный вход этого анализатора 10-2 поступает единичное значение сигнала

переноса.На выходе анализатора 10-2 поступающий код 110001 формирует положительный сигнал, свидетельствующий о положительном результате проверки разряда десятков секунд. Блок

управления 12 переписывает в регистр памяти 7 код сотой секунды.

Арифметический блок 9-3 и анализатор 10-3 сотен секунд работают аналогично арифметическому блокУ 9-2

и анализатору 10-2 десятков секунд. Рассмотрим работу устройства при сбое датчика кода времени 3, вызв нном случайным скачкообразным изменением кода текущего времени. Пусть,

например, после восьмой секунды датчик кода времени формирует код Первой секунды. При сложении прямого кода восьмой секунды 1000 с обратным значением кода первой секунды

1110 на выходе арифметического блока 9-1 единиц секунд образуется обратный код результата 10110. При поступлении этого кода на вход анализатора 10-1 последний вьщает нулевой сигнал, свидетельствующий об отрицательном результате проверки, т.е. сбое датчика кода времени 3. Этот нулевой сигнал вызывает нулевой сигнал на выходе схемы совпадения 11 а значит положительный сигнал на D-входе 1 -триггера 17. При поступлении импульса с выхода элемента задержки 13 на С-вход D-триггера 17 этот триггер срабатывает и на его

прямом выходе появляется положительн(й сигнал, возбуждающий индикатор сбоя. Так как на одном из входов / схемы совпадения 15 присутствует нулевой потенциал, перезаписи нового

значения кода времени в регистр памяти не происходит, и на цифровых индикаторах времени 8 высвечивается код времени, предшествующий сбою, т.е. восьмой секунды. Индикатор сбоя информирует обслуживающий персонал о неисправности датчика кода времени 3. Сбойное значение кода времени находится в регистре сдвига 5.

Второй возможной неисправностью датчика кода времени может быть заедание счетчика. Пусть, например, после третьей секунды датчик кода времени постоянно формирует код тре

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ СИГНАЛОВ ВРЕМЕНИ, содержащее головку записи, подключенную к выходу датчика кода времени и входу селектора кодовых импульсов,, ключи передачи кода и индикатор времени, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путём обеспечения контроля исправности датчика кода времени в случае последовательного двоичнодесятичного кода времени, в него введены элемент совпадения, блоки контроля каждого десятичного разряда кода, последовательно соединенные регистр сдвига, элемент задержки, блок управления и индикатор сбоя, причем каждый блок контроля десятичного разряда кода выполнен из индикатора ремени и последовательно соединенных ключа передачи кода, регистра памяти, арифметического блока и анализатора, при этом каждый индикатор времени подключен к выходам соответствующего регистра памяти, выходы каждого десятичного разряда регистра сдвига соединены со входами соответствукяцих арифметического блока и ключа передачи кода, выход сигнала переноса единицы каждого арифметического блока соединен с первым управляющим входом анализатора этого же блока контроля десятичного разряда кода и со вторым управляющим входом анализатора блока контроля последукидего десятичного разряда кода,еькоды всех анализаторов подключены через элемент совпадения ко второму . § в.ходу блока управления, второй выход которого связан с управляющими входами всех ключей передачи кода, а выходы селектора кодовых импульсов подключены ко входам регистра сдвига. 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что блок управления выполнен из элемента совпадения, инвертора и D-триггера, причем первый и второй входы блока управления соеto динены через элемент совпадения со вторым выходом блока управления, о о .первый выход которого соединен с прямым выходом 0 триггера, D-вход которого подключен ко второму входу блока управления через инвертор, а С-вход с первым входом блока управления непосредственно.