Устройство для цифровой магнитной записи Советский патент 1988 года по МПК G11B5/09 

инсрорно ционнь/и охов

Л

/г

19

Изобретение относится к технике магнитной записи информации, в част- HoctH к устройствам цифровой магнитной записи на подвижный носитель.

Цель изобретения - повышение точности записи устройства.

На фиг,1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы, по- ясняющие работу устройства; на фиг.4 структурная схема блока задержек,

Устройство для цифровой магнитной записи (фиг.1) содержит входную информационную шину, модулятор 1, синхро- блок 2, в состав которого входят генератор 3, делитель 4, элемент 5 задержки и формирователи 6 и 7, формирователь 8, элемент 9 задержки, четырехразрядный двоичный счетчик 10, элемен ты И П-13, счетный триггер 14, блок 15 магнитной записи, четырехразрядный регистр 16 сдвига, формирователи 17-19, элементы 20-22 задержки, четырехразрядные двоичные счетчики 23-25, элементы И 26-29, элементы 2-2И-2-ИЛИ-НЕ 30 и 31, элемент 2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ-32, элементы И-НЕ 33 и 34 и блок 35 задержек.

Входная информационная шина под- ключена к первому входу модулятора , к второму входу которого - выход ос- новнь Х тактовых импульсов синхробло- ка 2. Генератор 3 синхроблока соединен с делителем 4, элементом 5 задерж ки и тактовым входом четырехразрядного регистра 16 сдвига. Выходы делителя 4 и элемента 5 задержки соединены соответственно с входами формирователей 6 и 7. Выход модулятора J соеди- нен с входом формирорателя 8 и информационным входом четырехразрядного регистра 16 сдвига. Вход элемента 9 задержки соединен с формирователем 8, а выход - с установочным входом счет- чика 10.

Входы элемента И 1J соединены с выходом формирователя 8 и выходом счетчика 10,, Входы элемента И 12 соединены с выходами формирователя 17 и счетчика 23. Входы элемента И 13 соединены с выходами формирователя 18 и счетчика 24, Счетный триггер 14 соединен с блоком 15 магнитной записи. Выходы регистра 16 соединены с формирователями 17-19, Выходы формирователей 17-19 соединены соответственно с элементами 20-22 задержки. Последние

5 0

О- 5 0 5

0

5

соединены соответственно с установочными входами счетчиков 23-2-5. Элементы И 26-28 соединены входами с выходом формирователя 19 и выходами счетчика 25.

Входы элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ 30 соединены с выходами элементов И 11,12, 26 и 27. Входы элемента 2-2И-2ИЛИ- -НЕ 31 соединены с выходами элементов И 12,13, 26 и 28. Входы .элемента 2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ 32 соединены с выходами элементов И 11-13 и 26-28. Входы элемента И-НЕ 33 соединены с выходами элементов И 13 и 28. Входы элемента И-НЕ 34 соединены с выходами элементов И 11 и 27. Выходы элементов 2-2И-2ШТИ-НЕ 30 и 31, элемента 2-2- -2И-ЗИЛИ-НЕ 32 и элемента И-НЕ 33 соединены с входами блока 35 задержек, выходы которого соединены с входами элемента И 29. Выход элемента И-НЕ 34 соединен с элементом И 29. Выход элемента И 29 соединен со счетным триггером 14. .

Блок задержек (фиг.4) содержит пять элементов И-НЕ 36-40, генератор 41, счетчик 42, восемь инверторов 43-50 и четыре КЗгтриггера 51-54.

Устройство работает следующим об- раяом.

Сигналы и входной информации (фиг. 2) поступают на информационный вход модулятора , 1, где преобразуется в сигнал IU модифицированной фазовой модуляции, содержащий три временных интервала длительностью IT; 1,5 Т и 2 Т (где Т - период тактовых импульсов). По каждому фронту и спаду сигнала U, с помощью формирователя 8 вырабатывается последовательность импульсов Uj, которая задерживается элементом 9 задержки (фиг.2, и). Последовательность коротких импульсов и поступает на установочный вход счетчика 10, а на его тактовый вход и на тактовые входы счетчиков 23-25 поступает последовательность импульсов с выхода синхроблока 2. Сигналы с четвертого выхода счетчика 10 (U) и формирователя 8 (и.) поступают на входы элемента И 11, на выходе.которого получается последовательность импульсов U.

Таким образом, на выходе элемента И 1 1 получают последовательность импульсов, сформированных по концам интервалов длительностью 2Т сигнала и. На тактовый вход регистра 16 сдвига поступает сигнал удвоенной тактовой частоты с выхода генератора 3

синхроблока 2, а на информационный - сигнал и,. На первом выходе регистра 16 получается сдвинутый на Т/2 относительно и сигнал Ug,no фронту и спаду которого на формирователе 17 формируются короткие импульсы U,, а затем задерживаются на элементе 20 задержки (Ujp . Последовательность импульсов Ujo поступает на установочный вход счетчика 23, Сигналы с второго выхода счетчика 23 (Ц,) и формирователя 17 (Ujj) поступают на входы элемента И 12, на выходе которого получается последовательность импульсов . Эта последовательность сформирована по концам интервалов длительностью 1,5 Т, за исключением первого импульса этой последовательности сигнала Ug, Сигнал на втором выходе регистра 16 сдвига (Uf) сдвинут на величину Т относительно сигнала Uj.По фронту и спаду сигнала формирователем 18

20 с элементов И 11-13 и 26-28 (U.U, и, , фиг.2 и Ujg , , , фиг.З) объединяются попарно и группируются в зависимости от величины задержки н элементах 2-2И-2ИЛК-НЕ 30 и 31,

формируется последовательность импульсов и,4 которая задерживается элемен-25 2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ 32, И-НЕ 33 и 34 на том 21 задержки ( ) Эта последова- пять групп. Появление импульсов на тельность поступает на установочный вход счетчика 24. Сигнал с второго инверсного (U,g ) и третьего (U,-j ) выходов счетчика 24, а также последова- 30 U следует за интервалом длительно- тельность и,4 поступают на входы эле- стью j (i может быть равно j). мента И 13, на выходе которого получается последовательность импульсов . Эта последовательность, за исключением первого импульса, представляет со- 35 ли в сигнале Dj есть интервалы дли- бой последовательность импульсов,сфор- тельностью 2Т, следующие за интерва- мированных по концам интервалов длительностью IT сигнала U,}.Сигнал с четвертого выхода регистра 16 (b ,,j ) сдвинут на величину 2Т относительно сигнала Uj.. По фронту и спаду сигнала

каком-либо из пяти перечисленных эле ментов в общем случае означает, что интервал длительностью i в сигнале

На выходе элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ 3 импульсы появляются в том случае, ее

с помощью формирователя 19 формируется последовательность импульсов U которая задерживается элементом 22 (и,) задержки. Последовательность и.- поступает на установочный вход счетчика 25.

На фиг.З представлены сигналы на выходах счетчика 25: на втором , на втором инверсном Ujj,Ha третьем на четвертом . Сигнал U с второго выхода счетчика 25 и последовательность импульсов Ujo с выхода формирователя 19 поступают на входы элемента И 26, на выходе которого получается последовательность , Сигналы с второго инверсного () и третьего (U24) выходов счетчика 25 и

лами 1,5Т (и) или интервалы длител ностью 1,5т, следующие за интервалами длительностью IT ( ). .На выходе

40 элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ 31 импульсы по являются, если интервалы длительностью IT.следуют за интервалами длительное тью 1 ,5Т (и 31 ) интервал длительностью J,5Т следует за интерв

45 лами длительностью 2Т (U) . На выхо де элемента 2-2-2И-ЗИЛИ-ИЕ 32 импуль сы появляются в случае, если два интервала длительностью IT (в данном случае таких интервалов нет) или

50 1,5Т (Uj,) или 2Т (в данном случав таких интервалов нет). На выходе с элемента И-НЕ 33 появляются импульсы если интервалы длительностью )Т еледуют за интервалами длительностью

55 2Т (в данном случае таких интервалов нет). На выходе элемента И-НЕ 34 импульсы появляются, если интервалы длительностью 2Т следуют за интервал ми длительностью IT (1134). Импульсы

Последовательности импульсов формирователя 12 (Utfl) поступают на входы элемента И 27, на выходе которого получается последовательность U . Сигнал с четвертого выхода счетчика 25 () и последовательность импульсов с с формирователя 19 (U, ) поступают на входы элемента И 28, на выходе которого получается последовательность ,

Таким образом, на выходе элементов И 26-28 получаются соответственно последовательности импульсов, сформированных по концам интервалов сигналов и,о длительностью 1,5Т; IT и 2Т, за исключением первого импульса последовательности, сформированной по концам интервалов длительностью 2Т, Все шесть последовательностей импульсов

с элементов И 11-13 и 26-28 (U.U, и, , фиг.2 и Ujg , , , фиг.З) объединяются попарно и группируются в зависимости от величины задержки на элементах 2-2И-2ИЛК-НЕ 30 и 31,

2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ 32, И-НЕ 33 и 34 на пять групп. Появление импульсов на U следует за интервалом длительно- стью j (i может быть равно j). ли в сигнале Dj есть интервалы дли- тельностью 2Т, следующие за интерва-

2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ 32, И-НЕ 33 и 34 на пять групп. Появление импульсов на U следует за интервалом длительно- стью j (i может быть равно j). ли в сигнале Dj есть интервалы дли- тельностью 2Т, следующие за интерва-

каком-либо из пяти перечисленных элементов в общем случае означает, что интервал длительностью i в сигнале

2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ 32, И-НЕ 33 и 34 на пять групп. Появление импульсов на U следует за интервалом длительно- стью j (i может быть равно j). ли в сигнале Dj есть интервалы дли- тельностью 2Т, следующие за интерва-

На выходе элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ 30 импульсы появляются в том случае, ее2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ 32, И-НЕ 33 и 34 на пять групп. Появление импульсов на U следует за интервалом длительно- стью j (i может быть равно j). и в сигнале Dj есть интервалы дли- тельностью 2Т, следующие за интерва-

ами 1,5Т (и) или интервалы длительностью 1,5т, следующие за интервалами длительностью IT ( ). .На выходе

элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ 31 импульсы появляются, если интервалы длительностью IT.следуют за интервалами длительное тью 1 ,5Т (и 31 ) интервал длительностью J,5Т следует за интервалами длительностью 2Т (U) . На выходе элемента 2-2-2И-ЗИЛИ-ИЕ 32 импульсы появляются в случае, если два интервала длительностью IT (в данном случае таких интервалов нет) или

1,5Т (Uj,) или 2Т (в данном случав таких интервалов нет). На выходе с элемента И-НЕ 33 появляются импульсы, если интервалы длительностью )Т еле. дуют за интервалами длительностью

2Т (в данном случае таких интервалов нет). На выходе элемента И-НЕ 34 импульсы появляются, если интервалы длительностью 2Т следуют за интервалами длительностью IT (1134). Импульсы

и

19

И задерживаются в блоке задержек на величину 4.t,(U), импульсы на величину ut(Uj,g), импульсы и, и величину U t,j (и j ), импульсы с элемента И-НЕ 33 - на величину д t (в данном случае отсутствуют) , а импульсы с элемента И-НЕ 34 проходят на элемент И 29 без задержтриггеров 51-54 устанавливается уровень логической единицы, на выходах триггеров - уровень логического нуля. Импульсы с генератора 41 начинают поступать на счетный вход счетчика 42, В процессе записи информации с элементов 30-33 на входы блока задержек начинают поступать короткие импульсы,

Изобретение относится к технике магнитной записи на подвижный магнитный носитель и позволяет повысить точность записи за счет увеличения количества предыскажений до четырех, а также за счет того,- что для одинаковой комбинации трех соседних интервалов формируются одинаковые по величине предыскажения. Это достигается тем, что устройство дополнительно содержит четырехразрядный регистр сдвига 16, три формирователя 17-19, три элемента задержки 20-22, три двоичных счетчика 23-25, четыре элемента И 26-29, два элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ 30, 31, элемент 2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ 32, два элемента И-НЕ 33 и 34 и блок 35 задержек. 4 ил.,1 табл.

25

ки. Таким образом, на выходе элемен- 10 каждый из которых устанавливает один та И 29 получается последователь- из триггеров в состояние логической ность импульсов а на выходе счёт- единици и любой из них обнуляет счетного триггера 14 - сигнал Ujg который поступает на вход блока 15. записи.

Нулевой величине задержки соответ- 15 из задержек, формирования остальных ствует последовательность с длитель- происходят аналогично. Если короткий ностями 2Т-1Т (интервал длительностью IT следует за интервалом длительно- . стью 2Т),т.е. максимальному уменьшению интервала длительностью IT, В случае интервалов с одинаковой длительностью, следующих друг за другом, задержка имеет среднюю величину. Максимальной- по величине задержке соответствует последовательность с длительностями IT-2T (интервал длительностью 2Т следует за интервалом длительностью IT), т,е, максимальному увеличению интервала длительностью 2Т. Для удобства рассмотрения формирования величин предыскажений считают, что для интервалов, длительность которых остается без изменения (одинаковые по длительности, следующие подряд), величина задержки равна нулю, интервалы, длительность которых долж-- . на быть уменьшена, имеют отрицательную величину задержки (соответствует сдвигу перепада сигнала записи влево), а интервалы длительность которых должна быть увеличена, будут иметь положительную величину задержки (соответствует сдвигу перепада сигнала записи вправо),

Таким образом, вводятся четыре вели.чины предыскажений: минус , минус д, , ДС) и Allr (u t j по модулю больше ) . Алгоритмы формирования предыскажений в виде временных

сигналов перепадов сигнала записи от 50 Формула носительно их номинальных положений в сигнале указан в таблице.Устройство для цифровой магнитной

Сигнал записи, сформированный в со- записи, содержащее синхроблок и по- ответствии с данным алгоритмом, пока- следовательно.соединенные модулятор, зан на временной диаграмме U, 55 Формирователь, первый элемент задержБлок задержки работает следующим ки и первый четырехразрядный двоич- образом,ный счетчик, счетный вход которого соИосле включения питания на выходах единен с выходом задержанных импуль- элементов 37-40, на входах RS- сов удвоенной тактовой частоты синхчик 42, Работа блока задержек анализирована на примере формирования одной

импульс пришел с выхода элемента 30, т,е, в сигнале Uj , интервал длительностью 2Т следует за интервалом дли20 тельностью J,5T или интервал длитель - ностью 1,5Т следует за интервалом длительностью IT, Этот импульс поступает на входы элемента И-НЕ и инверто-. ра 43, По срезу этого импульса обнуляется счетчик 42 и с некоторой задержки триггер 51 устанавлива- ется в состояние логической единицы. Инверторы 43 и 44 выполняют функцию элемента задержки, так как при их от30 сутствии триггер 51 устанавливается в состояние логической единицы раньше, чем обнулится счетчик 42, что может привести к появлению ложных импульсов на выходе элемента И-НЕ 37, После об35 нуления счетчика 42 и установки триггера 51 в состояние логической единицы через время 4t, , определяемое временным набором на втором входе элемента И-НЕ 37 (условно показан один

40 вход), на его выходе появится импульс, который устанавливает триггер 51 в состояние логического нуля. Этот же импульс через элемент И 29 поступает на вход счетного тригге45 ра 14, Таким образом происходит задержка перепада сигнала записи относительно его номинального положения в сигнале Uj,

изобретения

каждый из которых устанавливает один из триггеров в состояние логической единици и любой из них обнуляет счетчик 42, Работа блока задержек анализирована на примере формирования одной

из задержек, формирования остальных происходят аналогично. Если короткий

Формула Устройство для цифровой магнитной

импульс пришел с выхода элемента 30, т,е, в сигнале Uj , интервал длительностью 2Т следует за интервалом длительностью J,5T или интервал длитель - ностью 1,5Т следует за интервалом длительностью IT, Этот импульс поступает на входы элемента И-НЕ и инверто-. ра 43, По срезу этого импульса обнуляется счетчик 42 и с некоторой задержки триггер 51 устанавлива- ется в состояние логической единицы. Инверторы 43 и 44 выполняют функцию элемента задержки, так как при их отсутствии триггер 51 устанавливается в состояние логической единицы раньше, чем обнулится счетчик 42, что может привести к появлению ложных импульсов на выходе элемента И-НЕ 37, После обнуления счетчика 42 и установки триггера 51 в состояние логической единицы через время 4t, , определяемое временным набором на втором входе элемента И-НЕ 37 (условно показан один

вход), на его выходе появится импульс, который устанавливает триггер 51 в состояние логического нуля. Этот же импульс через элемент И 29 поступает на вход счетного триггера 14, Таким образом происходит задержка перепада сигнала записи относительно его номинального положения в сигнале Uj,

изобретения

роблока, первый элемент И, первь1Й вход которого оединен с выходом счетчика, а второй - с выходом формирователя, второй и третий элемек- ты И, а также последовательно соединенные счетный триггер и блок магнитной записи, отличающееся тем, что, с целью повышения точности записи, в него введены четырехразряд- ный регистр сдвига, второй, третий и четвертый формирователи, второй, третий, и четвертый элементы задержки, втрой, третий и четвертый четырехраз-. рядные двоичные счетчики, четвертый, пятый, шестой, и седьмой элементы И,

первый и второй элементы 2-2И-2ИЛИ-НЕ элемент 2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ, первый и второй элементы И-НЕ и блок задержек.

при этом информационный вход регистра

сдвига соединен с выходом модулятора, а тактовый вход - с выходом удвоенной тактовой частоты синхроблока, вход

го счетчика соединены соответствен с вторым и третьим входами третьег элемента И, первый выход четвертог счетчика соединен с вторым входом четвертого элемента И, второй и тр тий выходы четвертого счетчика соединены соответственно с вторым и т тьим входами пятого элемента И, че вертый выход четвертого счетчика с динен с вторым входом шестого элем та И, выход первого элемента И соед нен с первым входом первого элемен 2-2И-2Ш1И-НЕ, первым входом элемен 2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ и первым входом перв го эл емента И-НЕ, выход второго эл мента И соединен с вторым входом п вого и первым входом второго элеме тов 2-2И-2ИЛИ-НЕ и вторым входом эл мента 2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ, выход третье элемента И соединен с вторым входом второго элемента 2-2-2ИЛИ-НЕ, трет входом элемента 2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ и п вым входом второго элемента И-НЕ, в

второго, третьего и-четвертого форми-25 ход четвертого элемента И соединен

рователей соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами регистра сдвига, выход второго формирователя соединен с входом второго элетретьими входами первого и второго элементов 2-2И-2ИЛИ-НЕ и четвертым входом элемента 2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ, вы пятого элемента И соединен с четве

мента задержки и первым входом второ-ЗО тым входом первого элемента 2-2Иго элемента И, выход треть его формирователя соединен с входом третьего элемента задержки и первы -т входом третьего элемента И, выход четвертого формирователя соединен с входом четвертого элемента задержки и первыми входами четвертого, пятого и шестого элементов И, установочные входы второго, третьего и четвертого счетчиков соединены соответственно с выходами второго, третьего и четвертого элементов задержки, а счетные входы- с выходом задержанных импульсов удвоенной тактовой частоты синхроблока, второй выход второго счетчика соединен с вторым входом второго элемента И, первый и второй выходы третье35

40

45

-2ИЛИ-НЕ, с пятым входом элемента 2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ и вторым входом пер го элемента И-НЕ, выход шестого эл мента И соединен с четвертым входо второго элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, шес входом элемента 2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ и в рым входом второго элемента И-НЕ, входы блока задержек соединены с в дами первого и второго элементов

2-2И-2ШШ-НЕ, элемента 2-2-2И-ЗШТИ -и второго элемента И-НЕ, а выходы

с первым, вторым, третьим и четвер тым входами седьмого элемента И, в ход первого элемента И-НЕ соединен пятым входом седьмого элемента И, ход которого соединен с входом сче ного триггера.

го счетчика соединены соответственно с вторым и третьим входами третьего элемента И, первый выход четвертого счетчика соединен с вторым входом четвертого элемента И, второй и третий выходы четвертого счетчика соединены соответственно с вторым и третьим входами пятого элемента И, четвертый выход четвертого счетчика соединен с вторым входом шестого элемента И, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента 2-2И-2Ш1И-НЕ, первым входом элемента 2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ и первым входом первого эл емента И-НЕ, выход второго элемента И соединен с вторым входом первого и первым входом второго элементов 2-2И-2ИЛИ-НЕ и вторым входом элемента 2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ, выход третьего элемента И соединен с вторым входом второго элемента 2-2-2ИЛИ-НЕ, третьим входом элемента 2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ и первым входом второго элемента И-НЕ, выход четвертого элемента И соединен

третьими входами первого и второго элементов 2-2И-2ИЛИ-НЕ и четвертым входом элемента 2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ, выход пятого элемента И соединен с четвер5

0

5

-2ИЛИ-НЕ, с пятым входом элемента 2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ и вторым входом перво- го элемента И-НЕ, выход шестого элемента И соединен с четвертым входом второго элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, шестым входом элемента 2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ и вторым входом второго элемента И-НЕ, входы блока задержек соединены с выходами первого и второго элементов

2-2И-2ШШ-НЕ, элемента 2-2-2И-ЗШТИ-НЕ -и второго элемента И-НЕ, а выходы с первым, вторым, третьим и четвертым входами седьмого элемента И, выход первого элемента И-НЕ соединен с пятым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с входом счетного триггера.

Продолжение таблицы:

U( Ut

3

u,

s

Uj

«8 S

W«

Utz Uf

%

W/7 «/8

tf;.

on П 0 m OOP m g r Г7П

II

I I

I I

I

II I

I

I

I

I M I I I I I I I M I I I I I I I I I 1 I I I I I I I I I I

n

П

1

II

1

II

I

I I

1

I

II

1

II

1

I I I

RTlJlJTJnJTJnjiriJn

j Ij jI t

1

r-1

I I

III

I

I I

I I i

I „I

TjnJlJinJ J JTJlJlJTJL

JL

I I

I I

I

I

П

II

I

I I

II

1

I I I

r-1

III

I I i

I „I

II I

II i

Фи2.г

1L

Отэлкп

От элем.

Ъ

зден.

ъг

Г

Л5

f

От элем

J3

WH

3 «V

5/

Л

П

H

V5

52

35

b-R

V6

Г

fI

ti9 50

5«

г.