Устройство для сопряжения ЦВМ с магнитофоном Советский патент 1989 года по МПК G06F13/00 

об

S

(Л

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения ЦВМ с кассетным магнитофоном звукозаписи. Целью изобретения является повышение надежности обмена информацией за. счет автосинхронизации к считываемой информации. Устройство содержит канал 1 вьюода, канал 2 ввода, генератор 3 синхроимпульсов. Устройство осуществляет запись и чтение информа- 1ДИИ с кассетного магнитофона звукозаписи, обеспечивая синхронизацию считываемой информации, что повышает надежность воспроизведения. 3 ил.

7

сл

sj

о ас

off

-03

(pus.l

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испдль- зовано для сопряжения ЦВМ с бытовым кассетным магнитофоном звукозаписи.

Целью изобретения является повышение надежности обмена информацией за счет автосинхронизации к считываемой информации.

На фиг с 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блок-схема, канала вывода; на фиг, 3 - блок-схема канала ввода.

Устройство (фиг, 1) содержит канал 1 вьшода, канал 2 ввода, генера- тор 3 синхроимпульсов, информацион- ньй вход 4, аналоговый выход 5 и выход 6 синхронизации канала вывода, аналоговьй вход 7, информационный выход 8 и выход 9 синхронизации кана- ла ввода, входы си1-гхронизации 10 канла вывода и 11 канала вводам

Канал 1 вьтода (фиг, 2) содержит делитель 12 частоты, первьй триггер 13, элемент И 14, элемент ИЛИ 15, вт рой триггер 16, преобразователь 17 прямоугольньк импульсов в синусоиду.

Канал 2 ввода (фиг, 3) содержит компаратор 18 верхнего уровня, формирователь 19 импульсов, элемент И 20, первый счетчик 21, первый, второй, третий триггеры 22-24, элемент 25 сравнения, второй счетчик 26, умножитель 27, регистр 28, элемент ИЛИ 29 элемент 30 задержки одновибратор 31

Устройство работает следующим об разоМо

В режиме вывода информащи по переднему фронту сигнала на выходе 6 синхронизации канала вывода бит информации из ЦВМ поступает на информа- ционньй вход 4 канала вывода. Поступившая информация запоминается на время передачи одного бита и при по- мощи опорной частоты, поступающей с первого выхода генератора 3 синхро-t импульсов на вход 10 канала 1 вывода, преобразуется в колебания частоты, соответствующей передаваемой информации, причем бит нулевой информации кодируется частотой, вдвое меньшей, -чем бит единичной информации. Начало передачи соответствзтоще- го бита инициируется передним фронтом на выходе 6 синхронизации передачи. Преобразованная информация выдается на аналоговый выход 5 канала вывода.

5 0 5

О

0 с

0

В режиме ввода информация из магнитофона поступает на аналоговый информационный вход 7 канала ввода. Канал 2 ввода декодирует принимаемую информатдию, отслеживает длительность битового интервала, корректирует его и выдает информацию на цифровой выход 8 канала ввода. Выдача информации инициируется стробом на выходе 9 синхронизации канала ввода. Длитель- -ность битового интервала определяется с помощью 1астоты импульсов синхронизации, поступающих с второго выхода генератора 3 синхроимпульсов на вход 11 канала ввода 2, Генератор 3 синхроимпульсов вырабатывает две частоты импульсов: для синхронизации передачи в канале 1 вывода и для синхронизации канала 2 ввода, В канале 2 ввода длительность тактового интервала определяется относительно частоты импульсов на входе 11, поэтому источник импульсов может быть не стабилизированным.

Канал 1 вьтода работает следующим образом,

Импульсы частоты синхронизации передачи с входа 10 канала 1 вывода через делитель 12 частоты поступают на вход синхронизации информационного триггера 13 и вьщаются на выход 6 синхронизации, Ло переднему фронту импульса с выхода делителя 12 информация, поступающая с цифрового входа 4, записывается в триггер 13, Информация в триггере 13 сохраняется до поступления следующего импульса с выхода делителя 12 частоты. Моду- передаваемой информации производится следующим образом,

При наличии нуля на выходе тригге- .ра 13 запрещается прохождение импуль- сов синхронизации с входа 10 через элемент И 14, Импульсы с выхода делителя 12 частоты через элемент РШИ 15 поступают на вход синхронизации триггера 16, работающего в счетном режиме. По переднему фронту импульса триггер 16 переключается в противоположное состояние. На выходе триггера 16 получается прямоугольный импульс, длительность которого равна периоду повторения импульсов с выхода делителя 12 частоты на два. Если в триггере 13 записана единичная информация, то с его выхода разрешается прохождение импульсов с входа 10 через элементы И 14, ИЛИ 15 на вход синхрониза10

НИИ триггера 16, который в этом случае переключается с частотой, в два раза большей, чем при передаче нуля. Прямоугольные импульсы с выхода триггера 16 через преобразователь 17 прямоугольных импульсов в синусоиду поступают на аналоговый выход 5 канала вывода. Такая организация передачи информации дает возможность отслеживать длительность битового интервала при приеме информации из магнитофона.

Канал 2 ввода работает следующим образом.

Частотно-модулированные синусоидаль-i 5 ные сигналы с аналогового входа 7 поступают на вход компаратора 18 верх- него уровня, который преобразует синусоидальные напряжения в прямоугольные импульсы уровней О и 1. Им- 20 пульсы с выхода компаратора 18 поступают на вход формирователя 19 импульсов, который формирует короткий импульс по каждому фронту (положительному или отрицательному) входного напряжения.

До момента прихода сигнала на аналоговый вход 7 канал 2 ввода находится в исходном состоянии. В исходном состоянии счетчик 21 находится в режиме циклического счета и осуществляет пересчет через число Iiмпyльcoв, определяемое кодом на выходе регистра 28, который соединен с входом усвходе 7. Информационные выходы счетчика 26 соединены с соответствуюпда- ми входами умножителя 27, выход которого соединен с входом регистра 28 хранения. Так как на выходе счетчика 26 в исходном состоянии - нулевая информация, то на выходе умножителя 27 - тоже нулевая информация.

При полугтении сигнала с выхода маг нитофона формирователь 19 импульсов выдает короткий импульс, который поступает на первый вход элемента И 20 и на вход одновибратора 31 и запускает его. Сигнал с выхода одновибратора 31 через элемент ИЛИ 29 снимает сигнал начальной установки со счетчика 26. Одновременно импульс с выхода элемента И 20 проходит на вход установки исходного состояния счетчика 21 импульсов, на вход управления записью в регистр 28 хранения и на вход элемента 30 задержки. По переднему фронту этого импульса информация о дли- 25 тельности 3/4 битового интервала с выхода умножителя 27 записывается в регистр 28 хранения. Умножитель 27 производит умножение числа с выхода счетчика 26 на число 0,75. В началь- ньй момент времени в регистр 28 хранения записывается нулевая информация о

Элемент 30 задержки предназначен для обеспечения надежной записи ин30

ка 21 о Выход регистра 28 может находиться в произвольном состоянии. Импульсом переполнения с выхода счётчика 21 триггер 24, выход которого сотановки коэффициента деления счетчи- 5 Формации с выхода умножителя 27 в

регистр 28 до установки счетчика 26 в исходное состояние и для надежного обнуления счетчика 21. Через время, определяемое элементом 30 задержки, единен с вторым входом элемента И 20, 40 выход которого через элемент 1-ШИ 29 устанавливается в единичное состояние и разрещает прохождение через элемент И 20 импульсов с выхода формирователя 19 импульсов, Одновибра- тор 31 в исходном состоянии на инверсном выходе имеет сигнал- 1, который через второй вход элемента ИЛИ 29 поступает на вход установки исходного состояния счетчика 26 и удерживает его в этом состоянии.

Одновибратор 31 представляет собой ждущий мультивибратор с повторным запуском, вырабатываюнщй импульс длительностью не менее длительности битового интервала при минимально возможной частоте принимаемых сигналов, и предназначен для удержания счетчика 26 в исходном состоянии до появления сигналов информации на

соединен р входом установки исходного состояния счетчика 26, счетчик 26 обнуляется. Импульсом с выхода элемента 30 задержки, соединенного

45 также с входом установки в нуль триггера 24, на выходе триггера 24 устанавливается нуль, который запрещает прохозкдение импульсов через элемент И 20 раньше, чем на выходе счетчика 21 импульсов появится импульс переполнения. Счетчики 21 и 26 заполняются импульсами, поступающими с входа 11 канала 2 ввода на входы синхронизации счетчиков. При поступле5g -jom первого импульса на вход синхронизации счетчика 21 на его выходе формируется импульс переполнения, ус- танавливаюсций триггер 24 в единичное состояние, с выхода которого, явля50

входе 7. Информационные выходы счетчика 26 соединены с соответствуюпда- ми входами умножителя 27, выход которого соединен с входом регистра 28 хранения. Так как на выходе счетчика 26 в исходном состоянии - нулевая информация, то на выходе умножителя 27 - тоже нулевая информация.

При полугтении сигнала с выхода магнитофона формирователь 19 импульсов выдает короткий импульс, который поступает на первый вход элемента И 20 и на вход одновибратора 31 и запускает его. Сигнал с выхода одновибратора 31 через элемент ИЛИ 29 снимает сигнал начальной установки со счетчика 26. Одновременно импульс с выхода элемента И 20 проходит на вход установки исходного состояния счетчика 21 импульсов, на вход управления записью в регистр 28 хранения и на вход элемента 30 задержки. По переднему фронту этого импульса информация о дли- тельности 3/4 битового интервала с выхода умножителя 27 записывается в регистр 28 хранения. Умножитель 27 производит умножение числа с выхода счетчика 26 на число 0,75. В началь- ньй момент времени в регистр 28 хранения записывается нулевая информация о

Элемент 30 задержки предназначен для обеспечения надежной записи ин

регистр 28 до установки счетчика 26 в исходное состояние и для надежного обнуления счетчика 21. Через время, определяемое элементом 30 задержки, 0 выход которого через элемент 1-ШИ 29

соединен р входом установки исходного состояния счетчика 26, счетчик 26 обнуляется. Импульсом с выхода элемента 30 задержки, соединенного

5 также с входом установки в нуль триггера 24, на выходе триггера 24 устанавливается нуль, который запрещает прохозкдение импульсов через элемент И 20 раньше, чем на выходе счетчика 21 импульсов появится импульс переполнения. Счетчики 21 и 26 заполняются импульсами, поступающими с входа 11 канала 2 ввода на входы синхронизации счетчиков. При поступлеg -jom первого импульса на вход синхронизации счетчика 21 на его выходе формируется импульс переполнения, ус- танавливаюсций триггер 24 в единичное состояние, с выхода которого, явля0

ющегося выходом 9 синхронизации приема устройства, разрешается прохождение 1мпульсов через элемент И 20 и инициируется получение бита инфор- ма11;ии,

При получении на выходе компаратора 18 следующего фронта напряжения на выходе формирователя 19 импульсов формируется короткий импульс, уста- навливающий через элемент И 20 счетчик 21 в исходное состояние, Одновре менно информация о / щительности битового интервала5 умноженная умножителем 27 на число 0,755 фиксируется в регистре 28 хранения, а счетчик 26 и триггер 24 сигналом с выхода элемента 30 задержки устанавливаются в исходное состояниеф

Длительность битового интервала определяется сигналами, соответству гоид1ми нулевой информавдш Если в начальный момент времени при пуске был захвачен интервал времени меньше битового интервала, что может иметь место при получении сигнала единичной информации,либо при коммутационных помехах при включении магнитофона, то в последующие моменты, при получении с выхода магнитофона сигналов соответствующих нулевой информации, автоматичес1ш производится переход на отслеживание истинной длительности битового интервала. Таким образом, длительность каждого последующего битового интервала определяется на основе предыдущего, а следовательно, отслеживается скорость поступающей информации.

При приеме единш-1ной информации из-4о ства для подключения аналогового

меиение уровня сигнала происходит в середине битового интервала, однако в результате того, что импульс на вы- коде переполнения, .счетчика 21 1дапуль- сов появляется через 3/4 длительности битового интервала, триггер 24 нулевым сигналом со своего выхода блокирует прохож,дение импульса через элемент И 20 с выхода формирователя. 19 импульсово Таким образом, обнуления счетчиков 21, 26 при приеме единичной информации в середине битового интервала не происходит,. Лдя получения информации о длительности битового интервала необходимо наличие хотя бы одного бита нулевой информа1ЩИ 1,

Декодирование информации происходит следующим образом.

Значение сигнала с выхода компаратора 18 верхнего ровня в середине ;зторой половины битового интервала сравнивается с тем же значением при приеме предыдуп1;его бита. Если изменения значения сигнала не происходит, то декодируется единичная информахщя; если значение сигнала изменяется на

противоположное, то декодируется нулевая информация. Сигналы с выхода компаратора 18 поступают на первый вход элемента 25 сравнения и на информационный вход триггера 22, выход

5 которого подключен к второму входу элемента 25 сравнения. Запись инфор- матщи в триггер 22 производится по заднему фронту импульса с выхода переполнения счетчика 21, При приеме

0 следующего бита по переднему фронту импульса на выходе переполнения счетчика 21 в триггер 23 записывается информация с выхода элемента 25 сравнения, который сравнивает информацию

5 на выходе компаратора 18 с информа- на выходе триггера 22, записанной при декодировании предыдущего бита. По заднему фронту импульса переполнения информация в триггере 22

0 обновляется.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения ЦВМ с (- магнитофоном, содержащее канал вывода и канал ввода, причем вход устройства для подключения информационного выхода ЦВМ соединен с информационным входом канала вывода, выход устрой

входа магнитофона соединен с аналоговым выходом канала вывода, вход устройства для подключения аналогового вьпсода магнитофона соединен с аналоговым входом канала ввода, выход устройства для подключения к информационному входу ЦВМ соединен с информационным выходом канала ввода, причем канал ввода содержит первый триггер, элемент И, элемент ИЛИ и преобразователь прямоугольных импульсов в синусоиду, причем в канале вьшода информа1щонньй вход первого триггера соединен с информационным входом канала вьшода, выход первого триггера соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход преобразователя прямоугольных импульсов в синусоиду соединен с аналоговым выходом канала вывода, причем канал ввода содержит компаратор верхнего уровня, формирователь импульсов, первый триггер и первый счетчик, причем в канале ввода аналоговый вход канала ввода соединен через компаратор верхнего уровня с входом формирователя импульсов, разрядный выход первого.счетчика соединен с входом синхронизации первого триггера, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности обмена информацией за счет авто- санхронизации к считываемой информа- jjjm, в него введен генератор синхроимпульсов, причем первый и второй выходы генератора синхроимпульсов со единены соответственно с входами синхронизации канала вывода и канала ввода, выход синхронизации канала вывода соединен с выходом устройства для подключения к первому входу, синхронизации ЦВМ, выход синхронизации канала ввода соединен с выходом уст- ргойства для подключения к второму входу синхронизации ЦВМ, причем в канал вывода введены делитель частот и второй триггер, причем в канале вьшода вход синхронизации соединен с вторым входом элемента И и через делитель частоты - с входом синхронизации первого триггера, с вторым

30 регистра, через элемент задержки - с вторым входом элемента ИЛИ и с ну левым входом третьего триггера, вы- .ход элемента ИЛИ соединен с входом jp6poca второго счетчика, разрядный

входом, элемента ИЛИ и с выходом син- выход которого через умножитель сохронизации канала вывода, выход элемента ИЛИ соединен с входом синхронизации второго триггера, выход которого соединен с входом преобразователя прямоугольных импульсов в сиединен с информатщонным входом регистра, выход которого соединен с информационным входом первого счетчика.

4 О /а

нусоиду, причем в канал ввода введены элемент И, элемент ИЛИ, второй и третий триггеры, второй счетчик, одновибратор, элемент сравнения, элемент задержки, умножитель и регистр, причем в канале ввода вход синхронизации соединен с входами синхронизации первого и второго счетчиков, вы0 ход компаратора верхнего уровня соединен с информационным входом первого триггера и с первым входом элемента сравнения, второй вход и выход которого соединены соответственно с

5 выходом первого триггера и с информационным входом второго триггера, выход которого соединен с информационным выходом канала ввода, разрядный выход первого счетчика соединен с

0 входами синхронизации второго, третьего триггеров, выход формирователя импульсов соединен с первым входом элемента И и через одновибратор - с первым входом элемента ИЛИ, выход

5 третьего триггера соединен с выходом синхронизации канала ввода и с вторым входом элемента И, выход которо- г.о соединен со счетным входом первого счетчика, с входом синхронизации

0 регистра, через элемент задержки - с вторым входом элемента ИЛИ и с нулевым входом третьего триггера, вы- .ход элемента ИЛИ соединен с входом jp6poca второго счетчика, разрядный

единен с информатщонным входом регистра, выход которого соединен с информационным входом первого счетчика.

/4

J5

16

fius.2

6

(риё-З