Устройство для контроля ошибок канала цифровой магнитной записи Советский патент 1989 года по МПК G11B27/36 

ел

31.51

тельности, состоящей из двух структур: из фиксированных кодовых комбинаций - слов, структура которых одинакова и наиболее трудная для дан- ного канала, и пауз между словами, к которым, т.е. к продолжительным отсутствиям перепадов цифрового сигнала, критична система восстановления тактового синхросигнала воспро- изведения канала. Опшбки вьщеляются путем поэлементного сравнения по модулю два на сумматоре 8 воспроизводимого сигнала с контрольным, эталонным сигналом, формируемым синхрон- но с воспроизводимым элементами - регистром 5, когда его выход замкнут с информационным входом коммутатором 15,дешифратором 7, триггерами

18 и 21 и счетчиком 14. Вьщеленные ошибки перезаписываются в триггер 20, стробируются на элементе 9 и подсчитьшаются счетчиком 10. Кнопка 16 включает режим формирования контрольного сигнала, в котором участвуют, кроме регистров 4, 5, дешифратора 7, сумматора 8, триггеров 20, 18, 21 и счетчика 14, еще триггер 17,элементы И 22, 23, счетчик 13 и триггер 19.. Блок 6 обеспечивает возможность оперативного введения в испытательный сигнал известного количества ошибок, вьщеление и точный подсчет которых счетчиком 10 свидетельствует об исправности и точности работы устройства. 1 ил.

Изобретение касается измерения накопителей информации и может быть использовано для контроля ошибок канала 1 цифровой магнитной записи-воспроизведения самосинхронизируемых сигналов. Целью изобретения является повышение точности контроля. Устройство содержит генератор 2 тактовых импульсов, первый 3, второй 4 и третий 5 регистры сдвига, блок 6 контрольного ввода ошибок, состоящий из сумматора 25 по модулю два, триггера 26, кнопки 27, триггера 28, триггера 29, элемента И 30, счетчика 31 и инвертора 32, дешифратор 7, сумматор 8 по модулю 2, стробирующий элемент 9, счетчик 10 ошибок, блок 11 установки цифрового сигнала, первый 12, второй 13 и третий 14 с четчики тактовых импульсов, электронный коммутатор 15, кнопку 16, первый 17, второй 18, третий 19, четвертый 20 и пятый 21 триггеры, первый 22 и второй 23 элементы И и индикатор 24 режима формирования контрольного сигнала. Цель достигается использованием испытательного сигнала в виде периодической последовательности, состоящей из двух структур: из фиксированных кодовых комбинаций - слов, структура которых одинакова и наиболее трудная для данного канала, и пауз между словами, к которым, т.е. к продолжительным отсутствиям перепадов цифрового сигнала, критична система восстановления тактового синхросигнала воспроизведения канала. Ошибки выделяются путем поэлементного сравнения по модулю два на сумматоре 8 воспроизводимого сигнала с контрольным, эталонным сигналом, формируемым синхронно с воспроизводимым элементами: регистром 5, когда его выходзамкнут с информационным входом коммутатором 15, дешифратором 7, триггерами 18 и 21 и счетчиком 14. Выделенные ошибки перезаписываются в триггер 20, стробируются на элементе 9 и подсчитываются счетчиком 10. Кнопка 16 включает режим формирования контрольного сигнала, в котором участвуют, кроме регистров 4, 5, дешифратора 7, сумматора 8, триггеров 20, 18, 21 и счетчика 14, еще триггер 17, элементы И 22, 23, счетчик 13 и триггер 19. Блок 6 обеспечивает возможность оперативного введения в испытательный сигнал известного количества ошибок, выделение и точный подсчет которых счетчиком 10 свидетельствует об исправности и точности работы устройства. 1 ил.

Изобретение относится к измерению накопителей информации, а именно к устройствам для контроля ошибок канала цифровой магнитной записи. Цель изобретения - повышение точности контроля за счет учета влияния структуры измерительного сигнала на точность синхронизации канала 1ЩФРОВОЙ магнитной записи.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для контроля ошибок канала цифровой магнитной записи .

Устройство для контроля ошибок ка нала 1 цифровой магнитной записи-воспроизведения содержит генератор 2 тактовых иьшульсов, первый 3, второй 4 и третий 5 регистры сдвига, блок 6 ввода ошибок, дешифратор 7, сумма- тор 8, стробирующий элемент 9, счетчик 10 ошибок, задатчик 11 цифрового сигнала, первый 12, второй 13 и третий 14 счетчики тактовых импульсов, мультиплексор 15, коммутатор 16, первый 17, второй 18, третий 19, четвертый 20 и пятьй 21 триггеры и первый 22 и второй 23 элементы И. Устройство может содержать также индикатор 24 режима формирования конт- рольного сигнала.

Блок 6 ввода ошибок содержит сум- мат ор 25 по модулю два, D-триггер 26, кнопку 27, триггер 28, триггер

29, элемент И 30, счетчик 31 тактов и инвертор 32.

Выход генератора 2 тактовых импульсов соединен с тактовым входом регистра 3 сдвига, с тактовым входом блока 6 контрольного ввода ошибок и с инверсным счетньм входом счетчика 12 тактовых импульсов, выход старшего разряда которого соединен с входом управления параллельным вводом информации регистра 3 сдвига. Выходы задатчика 11 цифрового сигнала соединены с входами разрядов регистра 3 сдвига, выход которого соединен с информационным входом блока 6 контрольного ввода ошибок, выход которого соединен с информационным входом канала 1 цифровой магнитной записи. Информационный выход канала 1 соединен с первым сигнальным входом электронного коммутатора 15 и с информационным входом регистра 4 сдвига, выход которого соединен с первым входом сумматора 8, выход которого соединен с первым информационным входом триггера 20. Выход мультиплексора 13 соединен с вторым входом сумматора 8 и с информационным входом регистра 5 сдвига, выход последнего разряда соединен с вторым сигнальным входом электронного коммутатора 15. Выход коммутатора 16 соединен с первым тактовым входом С триггера 17,

5 15

прямой Ёыход которого соединен с первым входом элемента И 23, с управляющим входом электронного коммутатора 15 и с входом индикатора 24.

Выходы разрядов регистра 5 сдвига соединены с входами дешифратора 7, выход которого соединен с первым информационным входом D-триггера 18, выход которого соединен с первым тактовым входом С-триггера 21 и с первым входом элемента И 22, выход которого соединен с вторым установочным в нулевое состояние входом триггера 17. Выход триггера 20 соединен с установочным в нулевое состояние входом счетчика 13 тактовых импульсов, с вторым установочным в нулевое состояние входом триггера 19 и с вторым сигнальным входом строби- рующего элемента 9, выход которого соединен со счетным входом счетчика 10 ошибок. Выход счетчика 13 так- тЬвых импульсов соединен с первьм такто: ым входом С-триггера 19, выход которого соединен с вторым входом элемента И 22. Выход счетчика 14 тактовых импульсов соединен с вторым установочным в нулевое состояние входом триггера 21, выход которого со-, единен с инверсным установочным в нулевое состояние входом счетчика 14, с входом блокировки (стоп сдвигу) регистра 5 сдвига .и с вторым входом элемента И 23, выход которого соединен с входом блокировки регистра 4 сдвига. Тактовый выход канала 1 цифровой магнитной записи соединен с тактовыми входами регистров 4 и 5 сдвига, с тактовым входом триггера 20, с тактовым инверсным входом триггера 18, с первым стробирующим инверсным входом стробирукщего элемента 9 и со счетными инверсными входами счетчиков 13 и-14 тактовых импульсов.

Соединения внутри блока 6 контрольного ввода ошибок следующие Информационный вход блока 6 соединен с первым . входом .сумматора 25, выход которого соединен с информационным входом D-триггера 26, выход которого соединен с вькодом блока 6. Выходы кнопки 27 соединены с установочными входами триггера 28, один выход которого соединен с информационным входом триггера 29, а другой (инверсный) выход - с установочным в нулевое состояние входом счетчика 31 тактов.

076

Тактовый вход -блока б соединен с первым входом элемента И 30, с тактовым входом триггера 29 и с входом инвер- тора 32, выход которого соединен с тактовым входом С-триггера 26. ВЬкод элемента И 30 соединен со счетным входом счетчика 31 тактов, выход которого с:оединен с установочным в нулевое состояние входом триггера 29, выход которого соединен с вторым входом сумматора 25 и с вторым входом элемента И 30.

Контролируемый канал 1 содержит .

усилитель-формирователь тока записи, записыванщую и воспроизводящую магнитные головки, усилитель-формирователь воспроизведения и блок тактовой синхронизации воспроизведения.

На вход канала 1 и, следовательно, с его выхода информационный сигнал поступает в обычной потенциальной форме без возвращения к нулю. Тактовый синхросигнал воспроизведения поступает с соответствующего выхода канала 1 в форме меандра (скважность 2).

Устройство работает следующим образом.

Испытательный сигнал, формируешй устройством для контроля ошибок канала 1, состоит из последовательности 16-разрядных кодовых слов,разделенных паузами длительностью соответственно 16 тактов. Пауза - это последовательность единиц или нулей, т.е. периодическое отсутствие перепадов цифрового сигнала, которое ужесточает контроль способности канала восстанавливать тактовьш синхросигнал

из сигнала воспроизведения.

Необходимая структура слова задается с помощью задатчика 11 цифрового сигнала. При этом кодовый набор слова должен содержать наихудшую для

канала 1 кодовую комбинацию, которая определяется для данного канала экспериментальным путем или в результате теоретического анализа.

Наихудшей кодовой комбинахщей для

данного канала 1 магнитной записи- воспроизведения является такая комбинация, которая передается каналом с наибольшими искажениями информативного параметра записываемого сигнала.

Вначале рассматриваем работу задающей части устройства.

Счетчик 12 переключается по спаду тактовых импульсов генератора 2.

715

Сигнал на выходе счетчика 12 имеет v, форму меандра (скважность 2) с периодом 32 такта. Во время действия высокого уровня выходного сигнала счетчика 12 длительностью соответственно 16 тактов, в регистр 3 записывается 1б-раэрядное кодовое слово, формируемое на входах 16 разрядо регистра 3 задатчиком 11. цифрового сигнала. Во время этой записи, т.е. в течение данных 16 тактов, на информационный вход (через блок 6) канала 1 поступает с выхода последнего разряда регистра 3 постоянный уровень - низкий (логического О) или высокий (логической 1) в зависимости от значения крайнего правого разряда слова. Таким путем формируется пауза между соседними словами в испы ательном сигнале.

В течение второго полупериода выходного сигнала счетчика 12, т.е. во время действия низкого ур.овня этого сигнала длительностью соответственно 16 тактов, производится последовательный вывод информации 1б-разр ядного слова из регистра Зо Сдвиг информации в регистре 3 производится по фронту тактовых импульсов генератора 2, После оконча1шя вывода слова, т.е. через данные 16 тактов, вновь формируется на выходе регистра 3 пауза длительностью 16 тактой и т.д.

Выходной испытательный сигнал регистра 3 поступает в форме БВН через блок 6 контрольного ввода ошибок на информационный вход записи канала 1,

Блок 6 контрольного ввода ошибок пропускает испытательный сигнал без изменений и используется периодически для комплексной оперативной проверки функционирования устройства в целом совместно с контролируемы каналом 1. Оператор нажимает кнопку 27 блока 6. Триггер 38 устраняет дребезг контактов кнопки 27 и передает ее сигналы на счетчик 31 и триггер 29. При этом снимается блокировка по установочному входу с счетчика 31 и переключается по фронту следующего (после переключения триггера 28) тактового импульса тригер 29. Выходной сигнал триггера 2 открывает элемент И 30 для поступления тактовых импульсов на счетный вход счетчика 31, а также поступает

на второй вход сумматора 25, который при эт ом начинает инвертировать выходной сигнал регистра 3. По спаду тактовых импульсов выходной сигнал сумматора 25 переписьгоается в триг- гер 26 и далее поступает на информационный вход канала 1. Через 8 тактов на выходе счетчика 31 форми- руется сигнал, который сбрасывает триггер 29 в исходное состояние и удерживает его в этом состоянии пока нажата кнопка 27. Таким образом, контрольное число ошибок в испытательный сигнал вводится в виде однократного инвертирования 8 тактов этого сигна-, ла перед поступлением его на запись в канал 1. Измерительная часть устройства должна эти ошибки выявить в воспроизведенном сигнале и точно их сосчитать, что будет свидетельствовать о .его работоспособности и точности измерения ошибок.

Работа измерительной части устрой- ства.

Ошибки записи-воспроизведения испытательного сигнала в устройстве выделяются путем поэлементного сравнения на сумматоре 8 по модулю два воспроизведенного и задержанного на 16 тактов сигнала с контрольным, эталонным сигналом, который формирует регистр 5 (когда замкнуты муль7 типлексором 15 его выход с информационным входом), дешифратор 7, триг- гер 18, триггер 21 и счетчик 14.

Для получения контрольного сигнала необходимо создать структуру контрольного сигнала, совпадающую с воспроизводимым сигналом, и фор- мировать контрольный сигнал поэлементно синхронно с воспроизведенным сигналом, т.е. чтобы контрольный-сигнал совпадал по битам с воспроизводимым СИГНсШОМ.

Для формирования требуемой структуры контрольного сигнала используется сам воспроизводимый сигнал. Воспроизведенный испытательный сигнал с инфо|5мационного выхода канала

1 поступает на информационный вход регистра 4 задержки и на первый сигнальный вход мультиплексора 15. Режим формирования контрольного сигнала включается коммутатором 16,

после нажатия кнопки переключает- , ся триггер 17. Выходной потенциальный, сигнал триггера 17 включает индикатор 24 данного режима, открывает - элемент И 23 для прохождения сиг

нала блокировки на соответствующий вход регистра 4 и переводит коммутатор 15 в состояние, когда на информационный вход регистра 5 поступает воспроизводимый сигнал. Продвижение информации в регистрах 4 и f производится по фронту тактовых импульсов воспроизведения, поступающих с соответствующего выхода канала 1.

Необходимым условием формирования контрольного сигнала является непрерывное безошибочное воспроизведение испытательного сигнала в течение не менее 256 тактов.

После одновременной записи воспроизведенного слова в регистр-4 и ,в регистр 5 срабатывает дешифратор 7. Этот деншфратор может быть полный - дешифрирует все слово, записанное в регистре 5, или частичньй - настроенный на комбинацию, которая в .слове не повторяется, но при этом дешифратор 7 подключается к выходам соответствующих этой комбинации разрядов регистра 5. Выходной сигнал дешифратора 7 перезаписывается спадом данного тактового импульса воспроизведения (который записал последний бит слова в регистры 4, 5) в триггер 18, от выходного сигнала которого (от положительного перепада уровней напряжения) переключается триггер 21. Выходной потенциальный сигнал триггера 21 снимает блокировку по установочному входу со счетчика 14, блокирует- (т.е. останавливает сдвиг) регистр 5, а также проходит через элемент И 23 и блокирует (останавливает сдвиг) регистр 4.

Счетчик 14 начинает подсчитывать тактовые импульсы воспроизведения. При этом в течение 16 тактов с выхода канала 1 поступает постоянный уровень паузы в испытательном сигнале, который сравнивается на сум- маторе 8 со значением последнего разряда регистра 4 (значение этого разряда слова определяет значение паузы).

Через 16 тактов на выходе счет- чика 14 формируется сигнал, который сбрасывает триггер 21 в исходное состояние. Снимается блокировка с регистров 4 и 5.

Далее происходит внов.ь запись следующего (за данной паузой) слова в регистр 4 и в регистр 5. Ошибки при этом контролирзпотся на сум0

0

5

маторе 8 путем сравнения значения последнего разряда регистра 4, из которого выводится при этом предыдущее слово со значением воспроизведенного бита нового слова. Этот бит нового слова соответствует значению бита предыдущего слова, находящегося в данный момент в последнем (крайнем.справа) разряде регистра 4.

После полной записи нового слова в регистр 5 (и, соответственно, в регистр 4) формируется сигнал на вы- 5 ходе дешифратора 7, который переза- |Писывается в триггер 18, выходной сигнал которого при этом переключает триггер 21. Выходной сигнал триггера 21 снимает блокировку с счетчика 14 и блокирует (останавливает сдвиг) регистры 4 и 5. Осуществляется контроль ошибок на сумматоре 8 путем / сравнения поступающего от канала 1 уровня паузы со значением последнего разряда регистра 4 и т.д.

Выходной сигнал ошибок сумматора 8 перезаписывается в триггер 20 для устранения иголок, имеющихся в выходном сигнале сумматора 8.

Счетчик 13 контролирует отсутствие ошибок. Если в режиме формирования контрольного сигнала на выходе сум- матора 8 будут отсутствовать ошибки в течение 256 тактов, то на выходе счетчика 13 формируется сигнал, который переключает триггер 19.Выходной сигнал триггера 19 открывает элемент И 22 для прохождения сигнала деши фратора 7 на сброс триггера 17 в исходное состояние. Когда очередное безошибочное слово полностью занесется в-регистр 5, на выходе дешифратора 7 формируется сигнал, который перезаписывается в триггер 18 по спаду данного тактового импульса. Выходной сигнал триггера 18 проходит через элемент И 22 и сбрасывает триггер 17 в исходное состояние. После этого заканчивается режим формирования контрольного сигнала. Причем это окончание происходит посередине между сдвигами информации в регистре 5,

После переключения триггера 17 в исходное .состояние гаснет индикатор 24, запирается элемент И 23, а мультиплексор 15 подключает информационный вход регистра 5 к выходу его последнего разряда. При этом регистр 5, дешифратор 7, триггер 18, триг0

5

0

5

0

5

1510007

rep 21 и счетчик 14 продолжают далее сами генерировать контрольный сигнал поэлементно синхронно с воспроизво- ДШ1ЫМ сигнсялом. При этом выходной .сигнал триггера 18 переключает также триггер 21, выходной сигнал которого снимает блокировку со счетчика 14 и блокирует сдвиг информации в регистре 5 на 16 тактов, т.е. формируется пауза в 16 тактов между соседними словами в контрольном сигнале. Через 16 тактов на выходе счетчика 14 формируется сигнал, который сбрасывает в исходное состояние триггер 21 о После этого счетчик 14 устанавливггется в нулевое состояние и удерлчивается в этом состоянии следующие 16 тактов, а в регистре 5 начинает циркулиро-вать слово (последний бит слойа записывается в первый разряд регистра З после следующего сдвига предпоследний бит слова записывается в первый разряд регистра 5 со сдвигом последнего бита слова5во второй разряд регистра 5 и т.д.).

После записи первого бита слова в первый разряд регистра 5, т.е. через 16 тактов, снова формируется сигнал на выходе дешифратора 7, кот-орый включает блокировку регистра 5.

Поэлементное сравнение воспроизводимого сигнала с контрольным сигналом производится на сум Шторе 8, выходн ой сигнал ошибок которого перезаписывается в триггер 20. Выходной сигнал триггера 20 (в форме БВН) стробируется отрицательным полупериодом тактового сигнала. Импульсы ошибок подсчитываются и индицируются счетчиком Ю ошибок, который после завершения формирования конт- орольного сигнала, т.е. перед измерением ошибок, устанавливается оператором в нулевое состояние. Формула изобретения

Устройство для контроля опшбок канала цифровой магнитной записи, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, первый регистр сдвига и контрольного ввода ошибок, подключенный выходом к информационному входу канала цифровой магнитной записи и тактовым входом к выходу генератора импульсов,второй регистр сдвига, включенный между информационным выходом канала цифровой магнитной записи и первым входом сумматора, третий регистр сдвига,соеди

5

0

5

0

5

0

45

50

55

1 2

ненный выходами с входами дешифрато- ра, последовательно соединенные стро- бирующий элемент, подключенный стро- бирующим входом к синхронизирующему выходу канала цифровой магнитной записи и синхронизирующим входам второго и третьего регистров сдвига, и счетчик ошибок, первый счетчик импульсов и первый триггер, подключен- ный первым входом через коммутатор к управляющей шине, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля за счет учета влияния структуры измерительного сигнала на точность синхронизации канала цифровой магнитной записи, в него, введены задатчик цифрового сигнала, подключенный выходами к входам разрядов первого регистра сдвига, мультиплексор, включенный между информационным выходом канала цифровой магнитной записи и информационным входом третьего регистра сдвига, соединенным с вторым входом сумматора, и подключенный управляю- mjiM входом к выходу первого триггера и одним из входов к выходу последнего разряда третьего регистра сдвига, второй, третий, четвертый и пятьй триггеры, второй и третий счетчики импульсов и первый и второй элементы И, причем второй триггер подключен первым входом к выходу дешифратора, вторым входом - к соединенным между собой синкронизирую- выходу канала цифровой магнитной записи, первом входу четвертого триггера и первым входам второго и третьего счетчиков импульсов и выходом - к соединенным между собой первому входу первого элемента И, соединенного выходом с вторым входом первого триггера и вторым входом - с выходом третьего триггера, и первому входу пятого триггера, подсоединенного вторым входом к выходу третьего счетчика импульсов и выходом - к соединенным между собой второму входу третьего счетчика импульсов, входу блокировки третьего регистра сдвига и первому входу второго элемента И, соединенного выходом с входом блокировки второго регистра сдвига и вторым входом - с выходом первого триггера, при этом третий триггер подключен первым вхо- дом к выходу второго счетчика импуль-; сов и вторым входом - к соединенным

. 3, 1510007

между собой второму входу второго триггера, подключенного вторым вхосчетчика импульсов, входу стробиру- дом к выходу сумматора.

ющего элемента и выходу четвертого