Устройство для сопряжения ЦВМ с магнитофоном Советский патент 1987 года по МПК G06F13/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь- аовано при разработке устройств обмена с кассетным магнитофоном звукозаписи.

Цель изобретения - повьппение достоверности передачи информации.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - временная диаграмма работы канала вывода; на фиг.З - временная диаграмма работы канала ввода.

Устройство содержит компаратор 1, первый одновибратор 2, ждущий генератор 3, второй одновибратор 4, генера- 5 импульсов следования f тор 5 тактов, счетчики 6 и 7, первый печивая тем самым бифазное кодирова- триггер 8, второй триггер 9, третий триггер 10, второй триггер 11, пятый, четвертый триггеры 12, 13, первый 14, третий 15, второй 16 элементы И-НЕ, 20 Такое кодирование посыпок обеспечива- первый триггер 17, четвертый элемент ет в зависимости от поступающей ин- И-НЕ 18, элемент И 19, пятый 20, шестой 21, седьмой 22, восьмой 23 элементы И-НЕ, преобразователь 2А прямоугольного импульса в синусоиду, третий одновибратор 25, вход 26 устройства для подключения к выходу считывания магнитофона, вход 27 устройства для подключения выхода разрешения ЦВМ, выход 28 устройства для подклю- чения входа прерывания ЦВМ, вход 29 устройства для подключения информационного выхода ЦВМ, выход 30 устройтами, стартстопными посылками для записи-считывания. При поступлении на вход 29 устройства логического О на вьгходе триггера 8 по синхроимпуль5 сам с выхода счетчика 7 формируются посылки длительностью Т , причем через Т потенциал посылок сменяется на противоположный, а частота их f 1/2Т (фиг.2г,д,е). При поступлении

О на вход 29 устройства единичного потенциала в течение Т по отрицательному перепаду импульса с выхода 28 устройства на выходе триггера 8 формируется один полный период частоты

1/Т„, обеско;

ние посылок (фиг.2е). Причем каждая последующая посылка всегда начинается сменой потенциала на первом триггере.

формации формирование выходного сигнала, -начальная фаза которого зависит от фазы предыдущего сигнала, Поступа25

ют прямоугольные импульсы на вход преобразователя 24, где происходит фильтрация высокочастотных составляющих, а также уменьшение амплитуды выходного сигнала, поступающего на вход записи магнитофона. В результате обеспечивается согласование характеристик входного сигнала и магнитофона, а также уменьшаются искажения сигнала в тракте записи-воспроизведедля подключения входа записи

тофона, выход 31 устройства для 35 ния (фиг.2ж).

ючения информационного входа

выход 32 синхронизации, канал

ода, канал 34 вывода.

ют прямоуголь преобразовате фильтрация вы ющих, а также выходного сиг вход записи м те обеспечива теристик вход фона, а также сигнала в тра

В режиме в ставляет един триггеры и сч этом блокируе кируется элем нитофона на в довательно по формация с би

40

В режиме ввода ЦВМ по входу 27 вы ставляет единичньй потенциал. Все триггеры и счетчики обнуляются. При этом блокируется счетчик 7 и разблокируется элемент И 19. С выхода магнитофона на вход 26 устройства после довательно поступает аналоговая информация с бифазным кодированием поУстройство работает следующим образом.

В режиме вывода ЦВМ по входу 27 выставляет нулевой потенциал (фиг.2аХ При этом снимается блокировка со счетчика 7 и он переходит в режим де- 45 сыпок. При достижении уровня сигнала ления входных импульсов с генератора на входе компаратора 1 порога сраба- 5 тактов. С первого выхода счетчика 7 на синхровходы триггеров 8 и 11 поступает последовательность импульсов (фиг.26), а с второго выхода сче- 50 выхода компаратора 1 второй одновиб- тчика 7 - последовательность импуль- ратор 4 формирует короткие импульсы сов с вдвое уменьшенной частотой следования (фиг.2в). По отрицательному перепаду импульса с выхода 28 устройства ЦВМ выставляет поочередно биты информации на входе 29 устройства, при этом ЦВМ преобразует предварительно параллельный код в последовательный, дополняет его контрольными битывания на его выходе образуется перепад напряжений (фиг,За), По заднему и по переднему фронту импульсов с

(фиг.Зв), которые поступают затем через элемент И 19 на запускающие входы первого одновибратора 2 и ждущего ге- 55 нератора. Причем первый одновибратор 2 запускается по переднему фронту импульса с выхода элемента И 19 (фиг.Зб) Длительность импульса с выхода первого одновибратора 2 меньше, чем длиимпульсов следования f печивая тем самым бифазное кодирова- Такое кодирование посыпок обеспечива- ет в зависимости от поступающей ин-

тами, стартстопными посылками для записи-считывания. При поступлении на вход 29 устройства логического О на вьгходе триггера 8 по синхроимпульсам с выхода счетчика 7 формируются посылки длительностью Т , причем через Т потенциал посылок сменяется на противоположный, а частота их f 1/2Т (фиг.2г,д,е). При поступлении

на вход 29 устройства единичного потенциала в течение Т по отрицательному перепаду импульса с выхода 28 устройства на выходе триггера 8 формируется один полный период частоты

1/Т„, обеско;

ние посылок (фиг.2е). Причем каждая последующая посылка всегда начинается сменой потенциала на первом триггере.

импульсов следования f печивая тем самым бифазное кодирова- Такое кодирование посыпок обеспечива- ет в зависимости от поступающей ин-

формации формирование выходного сигнала, -начальная фаза которого зависит от фазы предыдущего сигнала, Поступа

ют прямоугольные импульсы на вход преобразователя 24, где происходит фильтрация высокочастотных составляющих, а также уменьшение амплитуды выходного сигнала, поступающего на вход записи магнитофона. В результате обеспечивается согласование характеристик входного сигнала и магнитофона, а также уменьшаются искажения сигнала в тракте записи-воспроизведе

В режиме ввода ЦВМ по входу 27 выставляет единичньй потенциал. Все триггеры и счетчики обнуляются. При этом блокируется счетчик 7 и разблокируется элемент И 19. С выхода магнитофона на вход 26 устройства последовательно поступает аналоговая информация с бифазным кодированием посыпок. При достижении уровня сигнала на входе компаратора 1 порога сраба- выхода компаратора 1 второй одновиб- ратор 4 формирует короткие импульсы

сыпок. При достижении уровня сигнала на входе компаратора 1 порога сраба- выхода компаратора 1 второй одновиб- ратор 4 формирует короткие импульсы

тывания на его выходе образуется перепад напряжений (фиг,За), По заднему и по переднему фронту импульсов с

45 сыпок. При достижении уровня сигнала на входе компаратора 1 порога сраба- 50 выхода компаратора 1 второй одновиб- ратор 4 формирует короткие импульсы

(фиг.Зв), которые поступают затем через элемент И 19 на запускающие входы первого одновибратора 2 и ждущего ге- 55 нератора. Причем первый одновибратор 2 запускается по переднему фронту импульса с выхода элемента И 19 (фиг.Зб), Длительность импульса с выхода первого одновибратора 2 меньше, чем длительность импульса с выхода элемента И 19: Гф , , что обеспечивает по импульсу с одновибратора 2 через элемент И-НЕ 18 предварительное обнуление счетчика 6 и блокировку ждущего генератора 3 в начале анализируемой посылки. К началу запуска генератора 3 по отрицательному перепаду ( О) импульса счетчик 6 обнулен, а генератор 3 находится в исходном (ждущем) состоянии. По фронту ( 0) сигнала на входе запускается генератора 3, который начинает формировать последовательность коротких |Импульсов с периодом

т

Т --й- ген. 8 К

где К 1,2,...,т (фиг.Зг).

Причем первый импульс генератор 3 вырабатывает сразу же по началу за- пуска (Г -.0).

В зависимости от состава поступающей на вход 26 устройства информации канал ввода функционирует следующим образом.

При поступлении нулевых посьшок - интервалы I и II, единичных посылок интервал III, сбойных посылок (ненулевых и иеединичных) - интервал IV (фиг.За).

При поступлении нулевых посыпок генератор 3 формирует на счетном входе счетчика 6 импульсы счета в течение всей длительности посылки Т,, .

При поступлении четвертого импуль са на вход счетчика 6 с выхода генератора 3 на первом выходе последнего устанавливается единичный потенциал, по которому триггер 12 устанавливается в единичное состояние (фиг.2е), так как на его D-входе - 1. При этом длительность периода следования импульсов генератора 3 выбирается, например, из соотношения .

Л Таким образом, через время 3/8 Т t, (три периода генератора 3) от начала посылки триггер 12 устанавлива- ется в 1, а при дальнейшей работе генератора 3, например по шестому импульсу счета, счетчик 6 через время Т„ (5 периодов Т ) устанавливает единичные уровни на своем пер вом и втором выходах. Срабатывает элемент И-НЕ 20, на выходе которого выставляется нулевой потенциал, кото

О 5

,

0 5

0

рый поступает на первьш вход элемента И-НЕ 22. Нулевой потенциал на входе последнего вызывает появление единичного (обнуляющего) потенциала для триггеров 8,12 и 13. Триггер 12 по шестому импульсу от начала посыпки (через пять периодов Т импульсной последовательности) усталавливается в нулевое состояние. При дальнейшем поступлении импульсов с генератора 3 по восьмому импульсу на входе счетчика 6 на третьем его выходе устанавливается единичный потенциал, который вызывает установку триггера 10 в единичное состояние (фиг.Зд).

Таким образом, через время /8 Т от начала нулевой посыпки на первом входе второго элемента И-НЕ 15 устанавливается единичный потенциал. По концу посыпки через время Т на выходе одиовибратора 4 появляется импульс (фиг.Зв), по которому стробируется элемент И-НЕ 15. Отрицательный импульс с выхода последнего устанавливает в нулевое состояние триггер 17 по его второму входу и поступает на второй вход элемента И-НЕ 16, на выходе последнего появляется положительный импульс (фиг.Зи). По заднему (отрицательному) фронту импульса с выхода элемента И-НЕ 16 запускается третий одновибратор 25 (фиг.Зк), на выходе 32 устройства появляется сигнал, сопровождающий записанную ранее в триггер 17 информацию. По синхросигналу с выхода 32 информации с выхода 31 переписывается в цифровую вычислительную машину. Кроме того, отрицательный импульс с выхода одновибратора 25 через элементы И-НЕ 22 и 23 устанавливает триггер 10 в исходное состояние. Наряду с этим по переднему фронту импульса одновибратора 4 запускается одновибратор 2, сигнал с которого через элемент И-НЕ 18 обнуляет счетчик 6 и блокирует генератор 3.

При поступлении в дальнейшем единичных посыпок с магнитофона (интервал III, фиг.За) в течение посылки происходит трижды срабатывание одно- вибратора 4 по перепадам уровня входного сигнала: по началу, концу посылки и по ее середине. По первому фронту единичной посылки запускается генератор 3, причем первый же его импульс вырабатывается по концу импульса запуска () с выхода эле513222946

мента И 19 (фиг.Зг). При поступлении на выходе 32 устройства появляется в дальнейшем импульсов с выхода гене-. сигнал, сопровождающий записанную ратора 3 на счетный вход счетчика 6 ранее в триггер 17 информацию, по ко- последний изменяет состояние своих торому информация с выхода 31 перепи- выходов согласно количеству поступив- 5 сывается в ЦВМ. Кроме того, сигнал ших на него импульсов счета. При пос- с выхода одновибратора 25 через эле- туплении четвертого импульса на вход мент И-НЕ 22 устанавливает триггер счетчика 6 на первом выходе последне- 8,12 и 13 в исходное (нулевое) сое- го устанавливается единичный потенци- тояние.

ал, по которому триггер 12 устанавли- О Наряду с этим по переднему фронту вается в единичное состояние. Таким () импульса с одновибратора образом, через время t,3/8 Т„ , что 4 запускается одновибратор 2, с выхо- соответствует длительности трех пол- да последнего сигнал через элемент ных периодов импульсной последователь- И-НЕ 18 обнуляет счетчик 6 и блокиру- ности генератора 3 от начала единич- 5 ет генератор 3. Устройство готово к ной посыпки, на информационном входе приему следующих посылок. В случае триггера 13 появляется единичный по- поступления на вход 26 устройства тенциал. По второму перепаду в сере- обойных посьшок (интервал IV, фиг.За), дине единичной посыпки срабатывает если строб-импульс (конец посыпки) второй одновибратор 4 (фиг.Зв), им- 20 поступает через время большее, чем пульс с выхода которого поступает че- временной интервал Т после рез элемент И 19 на синхровход триг- начала посылки, то по десятому им- гера 13, устанавливая последний в пульсу всегда на втором и третьем вы- единичное состояние (фиг.Зж).ходах счетчика 6 - единичные потен циалы. При этом срабатывают последоКроме того, по переднему фронту вательно элементы И-1ГЕ 21 и 23, сиг- импульса с выхода элемента И 19 за- с выхода последнего обнуляет пускается первьй одновибратор 2 триггер 10. При поступлении коротких (фиг.36), отрицательный импульс с вы- „осыпок с длительностью, меньшей, чем хода которого поступает через элемент зо t,3/8 Т,, ни один из триггеров 9, И-НЕ 18 на предварительное обнуление ,о, 12 и 13 не изменяет своего состо- счетчика 6 и блокировку генератора 3, „„ р том синхроимпульсов не который переводится в ждущее (исход- вьфабатывается. Используемая временное) состояние. По заднему фронту селекция входных посьшок обеспе- ) сигнала на входе запускает- 5 ивает прием только достоверньк посы- ся генератор 3, который начинает сно- необходимости интервалы вре- ва формирование последовательности селекции единичных и нулевых импульсов с периодом Т -v-, причем посылок могут быть изменены путем первый же импульс формируется сразу .. подключения соответствующих вы- же по началу запуска (). При ° °«°« счетчика 6 и выбора периода им- поступлении четвертого импульса на пульсов генератора 3 из соотношения вход счетчика 6 на первом его выходе Та

устанавливается единичный потенциал, , 8 К ,.f.,m. по которому и устанавливается триггер .,

9 в единичное состояние (фиг.Зз). При Формула изобретения этом единичный потенциал поступает

на первый вход первого элемента И-НЕ Устройство для сопряжения ЦВМ с 14. При поступлении на вход одновиб- магнитофоном, содержащее канал выво- ратора 4 третьего перепада единичной „ да, включающий первый триггер и пре- посылки третий импульс с выхода одно- образователь прямоугольных импульсов вибратора 4 стробирует через элемент в синусоиду, выход которого соединен И 19 первый элемент И-НЕ 14, на выхо- с выходом устройства для подключения де которого появляется отрицательный к входу записи магнитофона, канал импульс, по которому триггер 17 уста- с ввода, включающий компаратор, вход навливается в единичное состояние которого соединен с входом устройства (фиг.3л). По заднему фронту () для подключения выхода считывания ма- сигнала с выхода элемента И-НЕ 16 за- гнитофона, первый одновибратор, эле- пускается одновибратор 25 (фиг,3к), мент И, счетчик, с первого по третий

элементы И-НЕ, первый триггер, выход которого соединен с выходом устройства для подключения информационного входа ЦВМ, второй триггер, выход которого Соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к единичному входу первого триггера и к первому входу второго элемента И-НЕ, третий триггер, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, выход которо го соединен с нулевым входом первого триггера и с вторым входом второго элемента И-НЕ, отличающееся тем, что, с целью повьшеиия достоверности передачи информации, в канал вывода введены счетчик, генератор тактов и второй триггер, причем в канале вывода выход генератора тактов соединен со счетным входом счетчика, вход сброса которого соединен с входом устройства для подключения выхода разрешения ЦВМ, первый выход счетчика соединен с синхронизирующими входами первого и второго триггеров,второй выход счетчика соединен с выходом устройства для под- ;Ключения входа прерывания ЦВМ, единичный вход второго триггера соединен с входом устройства для подключения информационного выхода ЦВМ, выход второго триггера соединен с I,К-вхо- дами первого триггера, выход которого

30 подключены к вторым входам соответственно седьмого и восьмого элементо И-НЕ, единичные входы третьего и г1я- того триггеров соединены с шиной еди ничного потенциала устройства, вьйсод

jсоединен с входом преобразователя

прямоугольных импульсов в синусоиду, 35 седьмого элемента И-НЕ соединен с

в канал ввода введены второй, третий входами сброса второго, четвертого и

одновибраторы с четвертого по восьмой

элементы И-НЕ, ждущий генератор импятого триггеров, выход восьмого элемента И-НЕ соединен входом сброса третьего триггера , выход пятого 40 триггера соединен с информацион- ньи входом четвертого триггера, выход которого соединен с информационным входом второго триг гера.

пульсов, четвертый и пятый триггеры, причем в канале ввода выход компаратора соединен с входом второго одно- вибратора, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй iвxoд которого и первуй вход четверто

0

го элемента И-ilE соединены с входом устройства для подключения выхода разрешения ЦВМ, выход элемента И соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И-НЕ, с входом синхронизации четвертого триггера, с входом первого одновибратора и с входом запрета ждущего генератора импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика, вход сброса которого соединен с входом разрешения ждущего генератора импульса и с выходом четвертого элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу

5 второго одновибратора, первый выход счетчика соединен с первыми входами пятого, шестого элементов И-НЕ, второй выход счетчика соединен с входами синхронизации пятого триггера и второго триггера и с вторым входом пятого элемента И-НЕ, третий выход счетчика соединен с входом синхронизации третьего триггера и с вторым входом шестого элемента И-НЕ, выход третье5 го одновибратора соединен с первыми входами седьмого и восьмого элементов И-НЕ и с выходом устройства для подключения входа синхронизации ЦВМ, выходы пятого, шестого элементов И-НЕ

0 подключены к вторым входам соответственно седьмого и восьмого элементов И-НЕ, единичные входы третьего и г1я- того триггеров соединены с шиной единичного потенциала устройства, вьйсод

пятого триггеров, выход восьмого элемента И-НЕ соединен входом сброса третьего триггера , выход пятого триггера соединен с информацион- ньи входом четвертого триггера, выход которого соединен с информационным входом второго триггера.

а)

6) б)

г) д)

е) )

лгллплллшшгш

Фиг. 2

Via 3

Редактор Н.Бобкова

Составитель С.Бурухин

Техред И,Попович Корректор С.Черни

Заказ 2866/46Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при разработке устройств обмена с кассетным магнитофоном звукозаписи. Целью изобретения является повышение достоверности передачи информации. Устройство содержит канал 33 ввода и канал 34 вьтода. Устройство обеспечивает повышение достоверности обмена информацией за счет применения бифазного манчестерского кодирования посыпок в канале вывода устройства. 3 ил. S (Л ut.}