Устройство для сопряжения цифровой вычислительной машины с магнитофоном Советский патент 1982 года по МПК G06F3/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЦИФРОВОЙ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С МАГНИТОФОНОМ

I

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения вычислительной машины с кассетным магнитофоном звукозаписи.

Известно устройство сопряжения цифровой вычислительной машины с внешним устройством, содержащее каналы вывода и ввода информации, при этом канал вывода информации вктаочает три ключа и преобразователь прямоугольных импульсов в синусоиду, причем один вход двух ключей соединен меладу собой и является входов устройства, на который подается информационный сигнал последовательным кодом с цифровой вычислительной машины, а другой вход первого ключа подключен к выходу блока синхронизации, с которого поступает сигнал преобразования, соответствующий О, другой вход второго ключа подключен к другому выходу блока синхронизации, с которого поступает сигнал преобразования, соответствуии й 1, а выходы этих ключей подключены ко входам третьего ключа, выход которого подключен к преобразователю прямоугольных импульсов в синусоиду, и его выход -является первым выходом устройства, канал ввода информации включает компаратор и цифровой анализатор частот, собранный на четырех триггерах ключе и счетчике, при этом

10 второй вход первого триггера соединен со вторым входом третьего триггера, прямой выход первого триггера соединен с первым входом ключа и с первым входом третьего триггера,

15 инверсный выход последнего соединен со вторым входом ключа, выход которого соединен с первым входом счетчика, прямой выход второго триггера соедщнен с первым входом чет20вертого триггера, выход которого является вторым выходом устройства, первый вход второго триггера соеди- нен с источником постоянного напряжения, а блок синхронизации собран на счетчике, пяти кличах и двух эле ментах НЕ )}. В этом устройстве для получения достоверной информации приходится использовать на один бит информации четыре периода сигнала преобразования соответствующего О, и восемь периодов сигнала преобразования, соответствунхцего 1, что приводит к снижению скорости обмена. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для сопряжения цифровой вычислительной машины с кассетным магнитофоном звукозаписи, содержащее каналы вывода и ввода информации и блок синхронизации, канал вывода информации состоит из синхронизирующего триггера, элемента НЕ, модулятора, содержащего два элемента И-НЕ и элемент ИЛИ-НЕ, и преобразова теля прямоугольных импульсов в синусоиду, при этом выход устройства через преобразователь прямоугольных импульсов в синусоиду подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ, входы которого додключены к выходам соответствуклцих элементов И-НЕ, первые вход которых подключены соответ г,твенно к прямому и инверсному выходам синхронизирукяцего триггера, первый вход которого является первым входом устройства, а второй вход через элемент НЕ соединен со вторым входом второго элемента И-НЕ, вторые входы элементо И-НЕ соединены с. соответствуницими выходами блока синхронизации, канал ввода содержит компаратор, формирователь, цифровой анализатор частот

состоящий из четырех триггеров, счетчика и элемента И-НЕ, при этом прямой вход компаратора является вторым входом устройства, инверсный вход и выход компаратора подключены соответственно к выходу и входу делителя напряжения, инверсный выход соединен через формирователь с входом первого триггера, второй вход которого соединен со вторыми входами второ- 50 го триггера, счетчика и входом блока синхронизации и является входст средней частоты устройства, прямой выход первого триггера соединен со входом

элемента И-НЕ и первым входом второго 55тот, состоящий из четырех триггеров

триггера, инверсный выход которогои счетчика, и компаратор, инверссоединен со вторым входом элементаный вход и выход которого подключеИ-НЕ, выход которого соединен со вто-ны соответственно к выходу и входу

няцего триггера, а вторые входы соответственно с первым и вторым выходами блока синхронизации, вход которого соединён с входом опорной частоты устройства, первый вход синхронизирующего триггера является цифровым информационным входом устройства, а второй вход через элемент НЕ подключен ко втор ему входу перрыми входами третьего и четвертого триггеров и первым входом счетчика, выходом соединенного с третьими входами третьего и четвертого триггеров, прямой выход которого является цифровым информационным выходом устррйства, первый вход триггера соединен со входом постоянного напряжения устройства, прямой выход третьего триггера соединен с первым входом четвертого триггера C2j. Недостатком данного устройства является низкая пропускная способность, так как на один бит информадни приходится использовать один период сигнала преобразования, соответствующего О, и два периода сигнала преобразования, соответструницего 1, Кроме того, в данном устройстве при считывании записанной информации на разных магнитофонах возможно несовпадение фазы считываемого сигнала, что приводит к необходимости произвоводить повторное считывание с изменением фазы запускающего сигнала в цифровом анализаторе частот. Цель изобретения - повышение прот пускной способности устройства и . стоверности обрабатываемой информации. Поставленная цель достигаемся тем, что в устройстве, содержащем блок синхронизации, канал вывода. Состоящий из синхронизирукяцего триггера, элемента НЕ И модулятора, содержащего два злемента И-НЕ и первый элемент ИЛИ-НЕ, причем первые входы первого и второго элементов И-НЕ соединены соответственно с прямым и инверсным выxoдa ш синхронизирувого элемента И-НЕ, выходы первого и второго элементов И-НЕ соединены с соответствуищими входами первого элемента ИЛИ-НЕ, и канал ввода, включающий цифровой анализатор часделителя напряжения, выход компаратора соединен через формирователь импульсов с первым входом первого триггера, второй вход пербого триггера и первые входы второго триггера и счетчика подключены ко входу блока синхронизащ1и, прямой выход первого триггера соединен со вторым входом второго триггера, первый вхо третьего триггера соединен со входом постоянного напряжения устройства, прямой выход - с первым входо четвертого триггера, выход счетчика соединен со вторыми входами третьего и четвертого тригге1 ов, а второй вход - с третьими входами третьего и четвертого триггеров, в канал вывода введены формирователь разнопол ныхсигналов и триггер модулятора, ё канал ввода введен полосовой филь а в цифровой анализатор частот пятый триггер, два элемента И и вто рой элемент ШТИ-НЕ, причем вход полосового фильтра является аналоговым информационш 1М входом устройства, а выход подключен к прямому входу ком паратора, входы первого элемента F .подключены соответственно к прямому выходу первого триггера и инверсному выходу второго триггера, входы второго элемента И подключены соответственно к инверсному выходу первого триггера и прямому выходу второго триггера, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ШШ-НЕ, выход которого подключен ко второму входу счетчика и первсжу входу пятого триггера, вто рой вход которого соединен с прямым выходом четвертого триггера, прямой выход пятого триггера является цифровым информационным выходом устройства, прямой выход триггера модулятора через формирователь разнополя сигналов соединен с аналогов1Л4 информационным выходом устройства, инверсный выход триггера модулятора соединен с первым его входом, а втор выходом первого элемента вход - с ИЛИ-НЕ. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит канал 1 вывода, канал 2 ввода и блок 3 синхронизации. Канал I вывода включает синхроиизируюншй триггер 4 (Д-триггер) элемент НЕ 5, модулятор 6, состоящий из элементов И-НЕ 7 и 8, элемента ИЛИ-НЕ 9, триггера 10 модулятора, и формирователь 1I разнополярных сигналов, цифровой информационный вход 12 устройства, аналоговый информационный выход 13 устройства. Канал 2 ввода включает полосовой фильтр 14, компаратор 15, резисторы 16 и 17 делителя напряжения, формлрователь 18 импульсов. цифровой анализатор 19 частот, состоящий из первого 20, второго 21, третьего 22, четвертого 23 и пятого 24 триггеров (Д-триггеров), двух элементов И 25 и 26, элемента ИЛИ-НЕ 27, счетчика 28г диалоговый информационный вход 29устройства, вход 30 опорной частоты устройства, 1ЩФРОВОЙ информационный выход 31 устройства, вход 32постоянного напряжения. Блок 3 синхронизации имеет выход 33частоты преобразова1шя, соответствующей О, выход 34 частоты преобразования, соответствуквдей 1 и вход 35 опорной частоты. i Устройство работает следующим об раэом. В режиме вывода информация с цифровой вычислительной машины последовательным кодом поступает через цифровой информационный вход 12 устройства на первый вход (вход Д):синхронизирующего триггера 4 и переводит его в случае необходимости через элемент НЕ 5 в другое состояние только при поступлении синхронизирующего сигнала на второй вход (вход с) синхронизирующего триггера 4. Частог та синхронизиругацего сигнала выбрана равной частоте сигнала преобразования, соответствующей О. В зависимости от состояния синхронизирующего триггера 4 через элементы И-НЕ 7 или 8 на выходе элемента ШМ-НЕ 9 появляются импульсы с частотой, например, 5 кГц или с частотой 10 кГц, соответствунщей частоте сигнала преобразования, соответствуквдего 1. Этот сигнал формируется в блоке 3 синхронизации. Двухчастотный сигнал с элемента ИЛИ-НЕ 9 поступает на триггер 10 модулятора, на котором получается фазокодированный сигнал, поступаюк ий через форирователь 11 разнополярных сигалов на аналоговый информационный ыход 13 устройства и далее на вход ассетного магнитофона. 79 В режиме ввода обрабатываемая информация поступает с выхода кассетного магнитофона через аналоговый информационный вход 29 и полосовой фильтр 1,4 на компаратор 15, с выхода которого последовательность импульсов с частотой 2,5 кГц или 5 кГц поступает на вход формирователя 18, формирующего импульсы с крутыми фрон тами, Импульсы с формирователя 18 импульсов поступают на вход триггера 20, который служит для синхронизации обрабатьгоаемой информации поступающей с кассетного магнитофона звукозаписи, с опорной частотой цифровой вычислительной машины, поступающей по входу 30. . Триггеры 20 и 21, элементы И 25 и 26 и ИЛИ-НЕ 27 формируют импульсы запуска информационной части анализатора частоты счетчика 28 и триггеров 22, 23 и 24. Импульсы запуска в данной схеме форг ировашш получаются как по положительному, так и по отрицательному перепаду напряжения, что позволяет исключить зависимость считывания от фазы информационного сигнала. По импульсу запуска, сформированному на выходе элемента ИЛИ-НЕ 27, производится за пись числа в счетчик 28, триггер 22 устанавливается в 1, а триггеры 23 и 24 сохраняют предьщущее положен-ие. Число, записанное в счётчик 28, начинает считьшаться импульсами опорной частоты. Ecjoi с кассетного магнитофона считывается частота пре образования, соответствуклдая О (2,5 кГц), на выходе счетчика 28 по является импульс переноса, который устанавливает триггеры 22 и 23 в О При формировавши следующего запуска кнцего импульса триггер 22 устанавли вается в 1, триггер 23 остается в предыдущем положении, а триггер 24 переходит в положение, в котором находится триггер 23. На цифровом информационном выходе 31 формируется сигнал, соответствую1Щ1й О, который поступает на вход цифровой выч}1слительной машины. Применение триггера 24 позволяет симметрировать выходной информационный сигнал поступающий в машину. Если с кассет ного магнитофона считывается частот соответствующая 1 (З кГц),на выхо де счетчика 28 импульсы переноса не появляются, так как до того как записанное в счетчике число будет считано, в счетчик 28 записывается следующее число, а на выходе триггера 24 формируется сигнал, соответствующий 1, поступающий на вход цифровой вычислительной машины. Таким образом,предлагаемое изобретение позволяет повысить пропускную способность устройства, достоверность обрабатываемой информации и скорость обмена между цифровой вычислительной машиной и кассетным магнитосЪоном звукозаписи путем уменьшения числа периодов сигнала преобразования на один бит обрабатываемой информации до одного полупериода для сигнала преобразования, соответствующего О, и до одного периода сигнала преобразования, соответствующего 1. Кроме того, предлагаемое устройство обеспечивает правильность считывания информации при работе с разными магнитофона. Формула изобретения Устройство для сопряжения цифровой вычислительной машины с магнитофоном, содержащее блок синхронизации, канал вывода, состоящий из синхронизирующего триггера, злемента НЕ и модулятора, содержащего два элемента Й-НЕ и первый элемент ИЛИ-НЕ, причем первые входы первого и второго злемента И-НЕ соединены соответственно -с прямым и инверсным выходями синхронизирующего триггера, а вторые входы - соответственно с первым и вторым выходами блока синх-. ронизации, вход которого соединен с входом опорной частоты устройства, первый вход синхронизирукщего триггера является цифровьш информационным входам устройства,а второй вход через элемент НЕ подключен ко второму входу первого злемента И-НЕ,выходы первого и второго элементов И-НЕ соединены с соответствукнцими входами первого элемента ИЛИ-НЕ, и канал ввода включаинций цифровой анализатор частот, состоящий из четырех триггеров, и счетчика, и компаратор, инверсный вход и выход которого подключены соответственно к выходу и входу делителя напряжения, выход компаратора соединен через формирователь ипульсов с первьм входом первого тригера, второй вход первого триггера и первые входы пторого триггера и счетчика подключены ко входу блока синхронизации, прямой выход первого триггера соединен со вторым входом второго триггера, первый вход третьго триггера соединен со входе постоянного напряжения устройства, прямой вьрсод - с первым входом четвертого триггера, выход счетчика содинен со вторыми входами третьего и четвертого триггеров, а второй вход - с третьими входаш третьего и четвертого триггеров, отличющееся тем, что, с целью повышения пропускной способности устройства, в канал вывода введены формирователь разнополярньк сигналов и триггер модулятора, в канал ввода введен полосовой фильтр, а в цифровой анализатор частот - пятый триггер, два элемента И и второй элемент ИЛИ-НЕ, причем вкод полосового фильтра является аналоговым информационным входом устрсйства, а выход подключен к пряме входу компаратора, входы первого элемента И подключены соответственно к прямому выходу первого триггера и инверсному выходу второго гера, входы второго элемента И по,ключены соответственно к инверсному выходу первого триггера и прямому выходу второго триггера, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен ко второму входу счетчика и первому входу пятого триггера, второй в;ход которого соединен с прямым выходом четвертого триггера,прямой выход пятого триггера является цифровым информаинонным выходом устройства/ прямой выход триггера модулятора че-;рез фор1Ф1раватёль раэнополярных сиг-f налов соединен с аналоговым информа-; ционным вьосодсш устройства, инверсшлй шлход триггера модулятора соединен с первым его входом, а второй вход - с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ.

- Источники-информещииг принятые во внимание прн экспертизе

ITHftachI Microcomputer system , training module H 68/TR, 1977, p. 37

2о Авторское свидетельство СССР по заявке 2759102/18-24, кл. G 06 F 3/04, .1979 (прототип).