Устройство для цифровой магнитной записи Советский патент 1991 года по МПК G11B5/09 G11B20/00 

Ё

Изобретение относится к цифровым устройствам запоминания и хранения информации и может быть использовано в измерительных комплексах и системах обработки информации для продолжительной регистрации данных. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Устройство для цифровой магнитной записи осуществляет запись данных на магнитную ленту блоками заданного объема. При записи на магнитную ленту блоками, объем кото

Os

4 v|

( 00 43к

го

рых меньше полного объема блока памяти, производится резервирование емкости блока памяти устройства. При записи данных на магнитную ленту из отказавшей области памяти дальнейшая запись на магнитную ленту производится с использованием реИзобретение относится к цифровым устройствам запоминания и хранения информации, может быть использовано в измерительных комплексах и системах обработки информации для продолжительной регистрации информации и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1256087.

Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет уменьшения потерь информации.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства для цифровой магнитной записи; на фиг.2 - схема формирования сигналов управления записью-считыванием; на фиг.З - схема блоков памяти; на фиг.4 - граф-схема алгоритма работы микропрограммного автомата.

Устройство содержит запоминающее устройство 1. которое состоит из первого 2 и второго 3 блоков памяти, подсоединенных информационными входами к входным информационным шинам 4, информационные выходы блоков памяти соединены и подключены к информационным входам блока 5 записи, выполненного в виде первого и второго накопителей 6 и 7 магнитной ленты, формирователь 8 сигналов управления записью-считыванием, соединенный с входной управляющей шиной 9 и с первым выходом генератора 10 импульсов.

Устройство содержит также первый и второй счетчики 11 .и 12, первый триггер 13, первый 14, второй 15 и третий 16 элементы И, первый 17 и второй 18 элементы И-НЕ, распределитель 19, второй 20, третий 21, четвертый 22, пятый 23 и шестой 24 триггеры, третий 25 и четвертый 26 счетчики, первый 27 и второй 28 мультиплексоры, шину 29 задания записи блока и шину 30 опроса.

Входы адреса блоков 2 и 3 памяти разбиты на две группы. Первая группа подключена непосредственно к первой группе информационных выходов счетчика 11(12), в нее входят п младших разрядов адреса, где п - число разрядов, определяющих длину минимального блока записи в двоичном коде. Вторая группа входов блоков 2 и 3 памяти подключена к выходам мультиплексоров 27 и 28 соответственно, в нее входят (т - п)

зервной области блока памяти. Цель изобретения достигается тем, что в устройство введены четыре триггера 21 - 24, два счетчика 25, 26 и два мультиплексора 27, 28. 4 ил.

разрядов, где т - число разрядов полного адреса.

Выходы третьего счетчика 25 и вторая группа информационных выходов первого

счетчика 11 соединены соответственно с первым и вторым информационными входами первого мультиплексора 27. управляющие входы которого соединены с шиной 29 задания длины блока записи, информация

по которой поступает в виде параллельного кода.

Например, пусть максимальная длина блока записи задается шестью разрядами (разряды двоичного кода) и будет иметь эначение 111111. Минимальная длина блока записи пусть будет равна 11. Таким образом, два младших разряда счетчика 11(12) соединены с младшими разрядами блока 2(3) памяти. Остальные разряды подключены к

информационным входам мультиплексора 27(28) подключены выходы счетчика 25(26). Мультиплексор подключает к второй группе входов адреса блока 2(3) памяти в зависимости от кода на шине 29 разряды

счетчиков 11(12) и 25(26) следующим образом: пусть на шине 29 задан код 001100, в том случае мультиплексор подключит к входу адреса блока памяти на место двух старших разрядов адреса (в которых

присутствуют нули в коде на шине 29) два младших разряда счетчика 25(26), а остальные разряды адреса поступают со счетчика 11(12), то же самое будет и при кодах начиная с 001000 до 001111 на шине 29. Если

коды на шине 29 будут от 010000 до 011111. то на место старшего разряда адреса в блок памяти мультиплексор подключит младший разряд счетчика 25(26), а остальные разряды адреса блока памяти - код со счетчика

11(12), т.е. мультиплексор подключает разряды счетчиков 25(26) и 11(12) к входам адреса блоков памяти в зависимости от того, в каком самом старшем разряде находится единица в коде на шине 29. а это означает,

что есть резерв объема памяти, нз который можно подключиться в случае сбоя, то он будет, как минимум, равен длине блока записи.

Формирователь 8 сигналов управления

записью-считыванием содержит седьмой 31

и восьмой 32 триггеры, четвертый 33, пятый 34, шестой 35 и седьмой 36 элементы И, третий 37, четвертый 38, пятый 39 и шестой 40 элементы И-НЕ, первый 41 и второй 42 элементы ИЛИ, а также микропрограммный автомат (МПА) 43, который содержит мультиплексор 44, регистр 45, постоянное запоминающее устройство 46, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 47 и шину 48 тактов.

МПА 43 реализует алгоритм (фиг,4) следующим образом.

В ПЗУ 46 хранятся микрокоманды, включающие значения выполняемых микроопераций и адреса следующей за текущей микрокоманды. По частоте на шине 48 производится запись в регистр 45 адреса выполняемой микрокоманды. По этому адресу производится считывание из ПЗУ 46 сигналов микроопераций, выполняемых в этом такте, и адрес следующей микрооперации. По адресу выполняемой микрокоманды мультиплексор 44 производит опрос состояния одного из своих входов.

Если на соответствующем входе есть . сигнал-условие, to элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 47 изменяет значение младшего разряда адреса следующей микрокоманды. МПА 43 может быть также выполнен любым другим образом, например как микропрограммный автомат Мили.

Блок 2(3) памяти содержит накопитель 49(50), схему 51(52) свертки по модулю 2, группу элементов И с открытым коллектором 53(54), элементы И 55(56) и 57(58).

В исходном состоянии (цепи установа в исходное состояние не показаны) триггеры 13, 20, 31, 32 и регистр 45 сброшены. Сброшенный триггер 13 обеспечивает выбор первого НМЛ 6, который при этом логически подключается к своим входным и выходным цепям.

МПА 43 вырабатывает сигнал отрицательной полярности, который с девятого выхода формирователя 8 сигналов управления записью-считыванием через элемент И 14 поступает на вход записи счетчика 11 и заносит в него код объема блока записи с входа 29 устройства.

Информация поступает по шинам 4 в виде параллельного (например, восемь информационных и один контрольный разряд) кода в сопровождении синхроимпульса на входе 9, по которому МПА 43 формирует сигнал на одиннадцатом и пятом выходах формирователя 8 сигналов управления записью-считыванием, которые поступают соответственно на триггер 21, сбрасывая его, и на управляющий вход блока 2 памяти, осуществляя запись информации в накопитель 49. После чего МПА 43 формирует сигнал, который через элемент И 33 поступает на счетный вход счетчика 11, уменьшая его содержимое на единицу. Таким образом производится запись в блок 2 памяти по

адресам, формируемым счетчиком 11.

При заполнении блока 2 памяти на управляющем выходе счетчика 11 формируется сигнал, поступающий через первый вход формирователя 8 сигналов записью-считы0 ванием на один из входов МПА 43. Последний формирует отрицательный сигнал, поступающий с девятого выхода формирователя 8 сигналов через элемент И 14 на вход записи счетчика 11, и заносит в него

5 код, поступающий с входа 29 задания блока записи.

Если блок 2 памяти свободен (триггер 32 сброшен), то сигналами с выхода МПА 43 устанавливается триггер 31, производится

0 запись кода объема блока записи с входа 29 в счетчик 12 и происходит ожидание очередного синхроимпульса, по приходу которого происходит сброс триггера 22, а далее запись информации производится в блок 3 памяти

5 аналогично записи ее в блок памяти 2.

Установленный триггер 31 через шестой выход формирователя 8 сигналов управления записью-считыванием подключает выходы блока 2 памяти к информационным

0 входам выбранного триггером 13 первого НМЛ 6. Сигнал с выхода триггера 31 через элемент ИЛИ 41 и четвертый выход формирователя 8 сигналов управления записью- считыванием поступает на первый вход

5 распределителя 19, осуществляя его пуск. Распределитель 19 устанавливает триггер 20, а затем с некоторой задержкой разрешает работу генератора 10. По сигналу с выхода триггера 20 начинается движение

0 магнитной ленты на первом НМЛ 6. Сигналы с третьего выхода генератора 10 проходят через элемент ИЛИ 55, открытый сигналом с шестого выхода формирователя 8, разрешая прохождение информации че5 рез элементы И 53 с открытым коллектором, а также устанавливает триггер 21. По сигналам с второго выхода генератора 10 на второй вход выбранного первого НМЛ 6 осуществляется запись в него информации

0 с выходов блока 2 памяти. При этом сигнал с первого выхода генератора 10 поступает на четвертый вход формирователя 8 сигналов управления записью-считыванием, где, проходя через элементы И-НЕ 37 и И 33,

5 формирует на первом выходе формирователя 8 сигналов управления записью-считыванием сигналы, по которым состояние счетчика 11 уменьшается на единицу. Таким образом осуществляются считывание информации из блока 2 памяти и запись ее на

первый НМЛ 6. При этом во второй блок 3 памяти продолжается запись информации, поступающей на входы устройства. При счи тывании из блока 2 памяти всего массива информации, записанного ранее, на управ- ляющем выходе счетчика 11 формируется сигнал (Сч.11 0), поступающий через первый вход формирователя 8 сигналов управления- записью-считыванием на вход элемента И 35, открытого сигналом с выхода триггера 31. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 42 поступает на второй вход распределителя 19. Последний запрещает работу генератора 10, выдает сигнал, поступающий на вход формирователя 8 сигналов управления записью-считыванием, сбрасывает триггер останавливая движение ленты на первом НМЛ б.Сигнал с третьего входа формирователя 8 поступает на вход элемента И-НЕ 39, открытого сигналам с выхода триггера 31. Сиг- нал с выхода элемента И-НЕ 39 сбрасывает триггер 31.

При заполнении блока 3 памяти по сигналу с управляющего выхода-счетчика 12 (Сч.12 0) МПА 43 формирует отрицатель- ной полярности сигнал, поступающий с десятого выхода формирователя 8 сигналов управления записью-считыванием 8 на вход элемента И 15 и осуществляющий через него установку на счетчике 12 кода, посту- лающего с входа 29 задания блока записи. Так как триггер 31 сброшен (блок 2 памяти свободен), то сигналом с выхода МПА 43 устанавливается триггер 32, а также на счетчике 11 устанавливается код с входа 29 за- дания блока записи, после чего запись информации опять производится в блок 2 памяти.

Установленный триггер 32 через седьмой выход формирователя 8 сигналов управления записью-считыванием подключает выходы блока 3 памяти к информационным входам первого НМЛ 6. Сигнал с выхода триггера 32 через элемент ИЛИ 41 вновь пускает распределитель 19, который устанавливает триггер 20 и разрешает работу генератора 10. По сигналу с триггера 20 начинается движение ленты в НМЛ 6. Сигналы с третьего выхода генератора 10 проходят через Элемент И 56, открытый сигналом с седьмого выхода формирователя 8, разрешая прохождение информации через элемент И 54 с открытым коллектором, а также устанавливают триггер 22. По сигналам с второго выхода генератора 10 запись информации производится в НМЛ 6с выходов блока памяти 3, а по сигналам с первого выхода генератора 10через элементы И-НЕ 38 и И 34 происходит уменьшение состояния счетчика 12 на единицу Таким образом

производятся считывание информации из блока 3 памяти и запись ее в первый НМЛ

Если при считывании информации из блока 2(3) памяти была обнаружена ошибка, т.е. появился сигнал на выходе схемы 51(52) свертки по модулю 2, который стробируется сигналом с выхода элемента И 55(56), с выхода элемента И 57(58) поступает на установочный вход триггера 23(24) и устанавливает его. При записи в этот блок 2(3) памяти по первому синхроимпульсу на входе 9 устройства МПА 43 формирует сигнал на одиннадцатом (двенадцатом) выходе формирователя 8, сбрасывающий триггер 21(22), который был установлен при чтении из блока памяти. Триггер 21(22) в свою очередь сбрасывает триггер 23(24), По заданному фронту сигнала - триггера 23(24) счетчик 25(26) изменяет свое состояние на единицу (тот код поступает через мультиплексор 27(28) на вторую группу входов адреса блока 2(3) памяти и выбирает другую область памяти, куда производится запись принимаемой информации).

При переходе первого НМЛ 6 в состояние неготовности на один вход элемента И 16 поступает высокий уровень сигнала, по сигналу опроса на другом входе элемента И 16 на его выходе формируется сигнал, поступающий на входы триггера 13, первого 17 и второго 18 элементов И-НЕ. а также на второй триггер 20 и распределитель 19.

Счетный триггер 13 переключается в единичное состояние, осуществляя выбор второго НМЛ 7, который при этом логически подключается к своим входным и выходным цепям. Триггер 20 и распределитель 19 сбрасываются. Если считывание информации производилось из блока 3 памяти, то элемент И-НЕ 18 открыт сигналом с установленного триггера 32 через седьмой выход формирователя 8 сигналов управления записью-считыванием и сигнал с выхода элемента И 16 через элемент И 15 производит установку на счетчике 12 кода с входа 29 задания блока записи. Сигнал с выхода триггера 32 через элемент ИЛИ 41 вновь пускает распределитель 19, который устанавливает триггер 20 и разрешает работу генератора 10. Таким образом вновь производится запись всего массива (блока) информации из блока 3 памяти на второй НМЛ

7,чем исключается потеря информации, возникающая при выдаче ее из блока 3 памяти в неисправный первый НМЛ 6. Если запись информации производилась в первый НМЛ 6 из блока 2 памяти, то сигнал с выхода элемента И 16 через элементы И-НЕ

17 и И 14 устанавливают код длины блока записи на счетчике 11 и вновь производится считывание информации сначала блока 2 памяти для записи во второй НМЛ 7. Аналогичным образом производится переключение с второго НМЛ 7 на первый НМЛ 6.

Таким образом, производится запись на магнитную ленту блоков информации поочередно считываемых то из одного, то из другого блоков памяти. При обнаружении неисправности одного НМЛ производится переключение на другой НМЛ, на котором запись блока информации начинается сначала блока (с начального адреса блока памяти), выводимого последним на первый НМЛ, за счет чего уменьшаются потери информации, происшедшие от момента наступления неисправности до ее обнаружения. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Устройство для цифровой магнитной записи по авт. св. Мг 1256087, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет уменьшения потерь информации, в него введены два мультиплексора, третий и четвертый счетчики, третий, четветрый. пятый и шестой триггеры, шина задания блока записи, при этом первые входы третьего и четвертого триггеров подключены соответственно к дополнитель PULЈ

0

5

0

5

0

ным одиннадцатому и двенадцатому выходам формирователя сигналов управления записью-считыванием, вторые входы -соответственно к дополнительным первым управляющим выходам первого и второго блоков памяти, выходы третьего и четвертого триггеров соединены соответственно с первыми входами пятого и шестого триггеров, вторые входы которых подключены соответственно к вторым дополнительным управляющим выходам первого и второго блоков памяти, выходы - соответственно к входам третьего и четвертого счетчиков, выходы которых соединены соответственно с первыми информационными входами первого и второго мультиплексоров, вторые информационные входы которых соединены соответственно с дополнительными вторыми группами информационных выходов первого и второго счетчиков, управляющие входы мультиплексоров и информационные входы первого и второго счетчиков подключены к шине задания записи, третий дополнительный выход генератора соединен с третьими управляющими входами блоков памяти, выходы первого и второго мультиплексоров соединены соответственно с дополнительной второй группой адресных входов первого и второго блоков памяти.

ЧЬг.З

С

Начало

)

Сч.П : - дп.блока

О

Установ триггера 31

Сч.12 : дл.блока

Запись слова в блок 3

Сч.12: СчЛ2-1

Установ триггера 32