Устройство для поиска информации на ленточном носителе Советский патент 1990 года по МПК G06K17/00 

О5

СП

00

О5

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве поиско- вого устройства информации на ленточных носителях (микрофильмах, магнит- ных и перфолентах и пр.). I Цель изобретения - повышение на- Iдежности устройства.

На фиг, 1 приведена структура уст ройства; на фиг. 2 - 4 - схемы блока управления приводом, блока перемеще- |ния п датчика перемещения для случая оптического носителя информации (мкк- |рофш1ьма соответственно; на фиг. 5 - график изменения сигнала с -выхода Iцифроаналогового преобразователя| -на 1ФИГ. 6 - временные диаграммы работы jустройства для случаев, когда выход- |Ной сигнал цифроанало.гового преобра- |зователя не достигает максимума;-на фиг. 7 - временные диаграммы работы устройства при максимальном значении сигнала цифроаналогового преобразова- теля.

, В состав устройства входят блок 1 рвода, датчик 2 перемещений, ревер- j |сивньш счетчик 3 -с суммирующим i и ьтитаюпщм F входами, сумматоп 4 с выходами разрядов С и выходом пер ено- |га Z, блок 5 инверторов, мультипл к- Ьор 6, элемент И-НЕ 7, цифроаналого- Цй преобразователь (ЦАП) 8, блок 9 управления приводом, блок 10 перемещения, элементы ИЛИ 11 и 12, реверсив :1ый счетчик 13с суммирующим j и читающим j входами и входом V параллельной записи кода 1, элементы И 14, и 15, элемент И-НЕ 16 и сумматор 17.

В состав блока 9 .управления приводом входит транзисторньй ключ 18 и еле 19 с контактной парой 20, рабо- ающей на переключение о В состав бло- 10 перемещения входят двигатели .21 и 22, например, постоянного тока, тянущие ролики 23 и 24, соленоид 25, 5|1ружина 26, прижим 27, осветитель 28, фокусирующий элемент 29, фотодиод 30, ||езистор 31, носитель 32 информации (t: метками 33. Б Ьостав датчика 2 перемещения входят компаратор 34, одно- вибратор 35, инвертор 36 и элементы И 37 и 38. Блок 1 ввода может быть ; еализован, например в виде параллель- його регистра на D-триггерах. Счет- 1гик 3 производит подсчет импульсов в инверсном коде.

Сумматор 4 представляет собой обычный сумматор комбинационного ти-

0

5

5

0

5

па, выход переноса которого подключен к входу переноса младшего разряда. Знаковый разряд кода b подключается к источнику логической 1, а знаковый разряд кода а - к источнику логи- .ческого О. Источники логических

О .и 1 реализуются подключением., входов соответственно к положительному и отрицательному выводам источников питания при отрицательной логике шш отрицательному и положительному выводам источников питания при положительной логике. При таком подключении сумматора он осуществляет операцию суммирования кода с инверсным чением кода b счетчика 3, при этом на выходах С сумматора образуется инвер сньй код результата. Например, если состояние счетчика 3 равно - 4(1011), а состояние блока 1 ввода равно +3(0011), то в результате суммирования образуется код 1110, что соответи ствует значению -1. Если состояние счетчика 3 равно -30100), состояние блока 1 ввода равно44(0100), то в результате суммирования образуется код 0001, что соответствуют значению +1. При равенстве кодов счетчика 3 и блока 1 ввода на выходах с с мматора формируется код 1111. Мультиплексор 6 подключает на выходе е группу входов d при Z О и группу входов С при Z 1. Таким образом, счетчик 3, сумматор 4, блок 5 инверторов и муль- типлексор 6 выполняют операцию е

а

, где е представляется в

0

5

0

инверсном коде.

иумматор 17 является сумматором комбинационного типа. В качестве дви-. гателей 21 и 22 могут быть использованы двигатели постоянного тока, а в качестве их входов и и и -выводы обмоток независимого возбуждения. В этом случае обеспечивается пропорциональность скорости вращелчия вала двигателя сигналу.и, поданному на обмотки возбуждения

Компаратор 34, фотодиод 30 и одно- вибратор 35 вьщают единичньй импульс . при совмещении метки 33, нанесенной на носитель 32 информации с оптичес- кой осью измерительной схемы, состоящей из осветителя 28, фокусирующего элемента 29 и фотодиода 30. Все счет-- чики переключаются при переключении сигналов . Г, J+, нуля на единицу.

)5

51615736

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход устройств.а единичного импульса код К, поданньй на . информационные входы устройства, переписывается на выходы а блока 1 вво- ,. да. Если при этом код а блока 1 ввода равен коду Ь- счетчика 3, то на выходах С сумматора 4 формируется код 11... 1, а на выходе Z сумматора 4 - логическая 1, вследствие чего на выходах мультиплексора 6 формируется код 11... 1, на выходе h элемента И-НЕ 7 формируется логический О и в счетчик 13 записывается код 00..,0. Устройство остается в исходном состоянии, т.во на вход двигателя 21 с выхода 1Щ1 8 подается нулевое напряжение; вход двигателя 22 отключен от выхода ЦА17 8, соленоид 25 выключен, и осуществляется фиксация носителя 32 информации в неподвижном положении с помощью пружины 26 и прижима 27.

В том случае,если код К не равен инверсному коду b счетчика 3, то при подаче на вход V зaпиcJывaющeгo импульса код К переписывается на выход а блока 1 ввода устройства Сумматор 4 производит суммирование кода а с инверсным кодом b счетчика 3. Результат суммирования подается на входы мультип-ттексора 6 как в прямом, так и в инверсном коде, причем на выходе е мультиплексора 6 в этом случае формируется код, не равный значению 11.., 1 При значениях кода ejfe11...1 на выходе h элемента И-НЕ 7 формируется сигнал логической 1, который импульсом V записывается в младший разряд счетчика 13. Импульс V должен иметь такую длительность, чтобы при пуске устройства завершились, переходные процессы в блоке 1 ввода, сумматоре 4, блоке 5

с помощью контактов 20 реле 19 пере дается либо на выход U, либо на вы ход и . В единичном состоянии знако вого разряда Z контакт U коммутирует ся с выходом и блока 9 управления приводом. В нулевом состоянии знакового разряда Z контакт U коммутирует ся с вькодом блока 9 управления 10 приводом.

При подаче сигнала U U начинает ра ботать либо двигатель 21, либо двига тель 22, осуществляя перемещение носителя 32 информагщн с помощью роликов 23 либо 24.

. При каждом попадании меток 33 носителя 32 информации на оптическую ось, составленную осветителем 28, фокусирующим элементом 29. фотодиодом 20 30, изменяется сопротивление фотодиода 30, а следовательно, и напряжение в точке соединения фотодиода 30 с резистором 31. Это изменение напряжения воздействует на компаратор 34, кото- 25 рый вырабатьшает сигнал, запускающий одновибратор 35, который, в свою очередь, вырабатывает короткий импульс, поступающий на входы элементов И 37 и 38. В зависимости от направления 30 движения носителя 32 информации, задаваемого выходом знакового разряда Z сумматора 4, импульс вырабатывается либо на выходе i, либо на выходе i. В том случае, если а - b О, Z - 1, импульсы подаются на выход i / через элемент И 37, а если а b Z О, импульсы подаются на выход i через элемент И 38.

40 При перемещении носителя 32 информации можно выделить три участка: разгон, движение с максимальной скоростью, торможение (ломаная 3, фиг. 5)

инверторов, мультиплексоре 6, элемен- . бо два участка: разгон, торможение

45 (ломаные 1 и 2, фиг. 6). Наличие двух или трех участков определяется величиной Е разности (а - Ь)

те И-НЕ 7 и счетчике 13, При появлении сигнала h Г на выходе h блока 10 перемещения срабатывает соленоид 25, отводя прижим 27 от носителя 32 информации и освобождая его для движения.

При подаче на входы ЦАП 8 кода 00...01 с выходов счетчика 13 на выходе 4 ЦАП 8 .вырабатывается сигнал Ди, достаточньш для обеспечения начальной скорости ДУ носителя 32 информации. В зависимости от состояния знакового разряда сумматора 4 этот сигнал в блоке 9 управления приводом

в начальный

период при поступлении импульса V а также количеством состояний счетчика

50 1-3. В том случае, если Е 2F, где F- число состояний счетчика 13, при пере

. мещении носителя 32 информации вьще- ляются два участка, в противном случае три. Разгон носителя 32 информа55 Ции осуществляется подсчетом импульсов с выхода элемента 12, подаваемых на с ммируюи(ий вход j- счетчика 13. При этом каждът последующи-й код f с выхода счетчика 13 на единицу пре5

с помощью контактов 20 реле 19 пере, дается либо на выход U, либо на вы ход и . В единичном состоянии знако вого разряда Z контакт U коммутируется с выходом и блока 9 управления приводом. В нулевом состоянии знакового разряда Z контакт U коммутируется с вькодом блока 9 управления 10 приводом.

При подаче сигнала U U начинает работать либо двигатель 21, либо двигатель 22, осуществляя перемещение носителя 32 информагщн с помощью роликов 23 либо 24.

. При каждом попадании меток 33 носителя 32 информации на оптическую ось, составленную осветителем 28, фокусирующим элементом 29. фотодиодом 0 30, изменяется сопротивление фотодиода 30, а следовательно, и напряжение в точке соединения фотодиода 30 с резистором 31. Это изменение напряжения воздействует на компаратор 34, кото- 5 рый вырабатьшает сигнал, запускающий одновибратор 35, который, в свою очередь, вырабатывает короткий импульс, поступающий на входы элементов И 37 и 38. В зависимости от направления 0 движения носителя 32 информации, задаваемого выходом знакового разряда Z сумматора 4, импульс вырабатывается либо на выходе i, либо на выходе i. В том случае, если а - b О, Z - 1, импульсы подаются на выход i / через элемент И 37, а если а b Z О, импульсы подаются на выход i через элемент И 38.

45 (ломаные 1 и 2, фиг. 6). Наличие двух или трех участков определяется величиной Е разности (а - Ь)

в начальный

период при поступлении импульса V а также количеством состояний счетчика

50 1-3. В том случае, если Е 2F, где F- число состояний счетчика 13, при пере

. мещении носителя 32 информации вьще- ляются два участка, в противном случае три. Разгон носителя 32 информа55 Ции осуществляется подсчетом импульсов с выхода элемента 12, подаваемых на с ммируюи(ий вход j- счетчика 13. При этом каждът последующи-й код f с выхода счетчика 13 на единицу пре7161573

1вышает предыдущий, в результате чего , на выходе 4 ДАЛ 8 ьапряжение ступенчато возрастает Следовательно, на этом участке после каждого прохожде- ния кодовой метки 33 под считьюающим |узлом 28 - 30 возрастает скорость вращения вала соответствующего двига- |теля 21 или 22, а следовательно, и скорость перемещения носителя 32 ин, формации. Таким образом, осуществля- - ется плавный разгон носителя 32 информации о

Торможение носителя 32 икформав 1И осуществляется подсчетом импульсов с выхода элемента ИЛИ 11, подаваемых на вычитающий вход j счетчика 13 При : этом каждьй последующий код с выхода; счетчика 13 на единицу меньше предьр дущего, в результате чего на выходе Q и ЦДЛ В напряжение ступенчато падает. Следовательно, на этом участке после кащ1,ого прохождения кодовой метки 33 носителя 32 информации под считывающим узлом 28-30 у шньшается 25 скорость вращения вала соответствую- щего двигателя 21 или 22, а следова , тельно, и скорость перемещения носителя) 32 информации Таким образом осущест-/

вляется его плавное торможение Q симальная скорость движения носителя : 32 информации осув(ествляется блоки-- : ровкой прохождения импзшьсов на выхо . i ды элементов ИЛИ 11 и 12 при состоя- j НИИ счетчика 13, равном f 11..1. Плавные разгон и торможение носи - I теля 32 информации осуществляются в устройстве следующим образом i . После начала движения с выхода i или 1 датчика 2 перемещения начина-, ют поступать на каждое прохождение кодовой метки 33 носителя 32 информа -, ПИИ под считывающим узлом 28 - 30 пульсы, подаваемые на входы элементоз- ИЛИ 11 и 12 о При этом вследствие изменения состояний счетчика 3 после каждого импульса i или i увеличи-- ваётся на единицу код е„ подаваемый с выхода мультиплексора 6 на вход , сумматора 17 (смо таблицу). В началв ньш момент времени после пуска уст | ройства, в том случае, если код е меньше значения е 11.1.10, сигнал выхода элемента И 14 равен логичес- , кому О, сигнал выхода элемента И 15. также равен логическому О, а сиг,нал выхода элемента И-НЕ 16. ранен логической 1. Это происходит вследствие / того, что код f счетчика 13 не равен,

40

45

50

Q

0

5

0

8

11... 1, а код сигнала g сумматора 17 не равен ни 111о..10, ни 11...1. Нла- годаря этому и fflyльcы i и i поступают на суммирующий вход j счетчика 13, увеличивая его состояние каждьй раз на единицу. Поступление импульсов на суммирующий вход j счетчика 13 производится либо до момента, когда срабатывает элемент ИЛИ 14, либо ; до моманта, когда срабатывает элемент И 15. Длительность импульсов с выхода одновибратора 35 должна быть такова, чтобы за время нахождения . выходов и i в единичном состоянии успевали завершиться переходные процессы в счетчике 3, сза- маторе 4, блоке 6 инверторов,, мультиплексоре 6, сум1 {аторе 17 и элементе И 15.

Элемент И 15 переключается в единичное состояние на выходах сумматора, 17, равных g 11 ... 10,или g 11... Элемент И 14 переключается в единичное состояние при достижении кода f счетчика 13 максимального значения, равного f 11,..1. При этом сигнал и с выхода ЦАП В достигает максимального значения. При равенстве кода f счетчика 13 коду е с выхода мультиплексора 6 на выходе сумматора 17 появляется код g 11.., 15 элемент И-НЕ 16 переключается в состояние логического О и разрешается прохождение импульсов i и i с выходов датчика 2 перемещения на вычитающий вход j счетчика 13, Начиная с этого момента, счетчик 13 и счетчик 3 работают в таком режиме, что на выходах g сумматора 17 формируются логические 1. В течение этого времени код f счетчика 13 уменьшается при каждом прохолодении метки 33 носителя 32 через узеп 28-30 считывания на единицу. При этом з еньшается напряжение с вы- хода l-IAII 8, подаваемое на один из двигателей 21 или 22, и осуществляется плавное замедление скорости враще- 1ШЯ ролика 23 или 24,

При равенстве кода а блока 1 ввода и инверсного кода b счетчика 3 на. выходах е мультиплексора 6 формируется код е 11...1, в результате чего - элемент И-НЕ 7 переключается в состо« яние логического О, выключается со лено1-зд 25 и осуществляется фиксация носителя 32 с помощью прижима 27, пе ремещаемого пружиной 26. Движение , ноителя прекращается, а следовательно, прекращается поступление сигналов i и i с выхода датчика 2 перемеще- ; ния, и устройство останавливается. После этого может быть проведен пов-. торньй пуск устройства.

Использование предложенного устройства Б информационно-поисковых системах позволяет исключить потери информации при поиске за счет уменьшения износа носителя, что я целом по- вышает надежность функционирования информационно-поисковых систем.

Формула к 3 о б р е т е н и я

Устройство для поиска информации на ленточном носителе, содержащее первьш сумматор, первьй реверсивный счетчик, датчик перемещения, мультиплексор, блок инверторов, первьм эле- мент И-НЕ, блок перемещения, блок управления приводом, цифроаналоговый преобразователь и блок ввода, инфор- мационньй и управляющий входы которого являются входом искомой позиции и входом запуска устройства соответственно, а выходы подключены к входам группы первого сумматора, входы второй группы которого соединены с выходами первого реверсивного счетчика, входы и вычитания которого подключены к соответствующим выходам датчика перемещений, выходы разрядов первого сумматора подключены к входам первой группы мультиплексора непосредственно, а к входам второй группы мультиплексора через блок инверторов, выход переноса первого сумматора подключен к входу управления направления движением блока управления приводом и к управляющему входу мультиплексора выходы которого соединены с входами первого элемента И - НЕ, выход которого подключен к входу управления при жимом носителя блока перемещения, входы Вперед и Назад которого подключены к соответствуюп1им выходам блока управления приводом, вход задания скорости движения которого подключен.: к выходу цифроаналогового преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе, в него введены два элемента ИЛИ, второй реверсивньш счетчик, два элемента И, второй сумматор и второй элемент И - НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй и третий входы которого соединены с выходами датчика перемещений и с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ третий вход которого соединен с выходом первого элемента И и первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом младшего разряда второго сумматора, выходы старших разрядов которого соединены с входами первого элемента И, .входы первой группы второго сумматора соединены с выходами мультиплексора, а входы младших разрядов второй группы - с выходами разрядов второго, реверсивного счетчика, входами цифро- аналогового преобразователя и входами второго элемента К, выход которого соединен с четвертым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сложения второго реверсив ю- го счетчика, вход вычитания которого соединен с выходом перВ - т элемента ИЛИ, вход логи ческого устройства соединен с инфopмaIщoнныi ш входами старших разрядов второго реверсивного счетчика, информационный вход младшего разряда которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, а вход записи - с входом запуска устройства, входы старших разрядов второй группы второго сумматора соедине- ны с входом логического О устройства.

ЮН

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве поискового устройства информации на ленточных носителях (микрофильмах, магнитных и перфолентах). Цель изобретения - повышение надежности устройства. В состав устройства входит блок 1 ввода, датчик 2 перемещений, два сумматора 4, 17, мультиплексор 6, блок инверторов 5, два реверсивных счетчика 3, 13, два элемента ИЛИ 11, 12, два элемента И 14, 15, два элемента И-НЕ 7, 16, блок 10 перемещения и блок 9 управления приводом. Сущность изобретения сводится к устранению резкого скачка напряжения на приводе за счет последовательного увеличения или уменьшения скорости носителя, код которой находится в счетчике 13. 1 табл., 7 ил.

Фиг.2

v

20

U

и

и

S5;J5N 5 5 44

uk

Разеом

ctfopocmi,Topf ofKBffue

В Торпожение

8 10 12 74

Фиг.З

Физ.

16 78 20 22

/У