Устройство для записи и воспроизведения цифровой информации Советский патент 1983 года по МПК G11B5/09 

ройство записывает и воспроизводит информацию блоками (зонами), опреде ляемыми объемом блока памяти, что снижает функциональные возможности устройства при работе с различными системами обработки информации. Цель изобретения - повышение точ ;ности устройства. Поставленная цель достигается тем что в устройство для записи и воспр изведения.цифровой информации, содер жащее первый блок памяти, выходы гр пы которого соед11нены с входами первой группы второго блока памяти и входами группы блока приоритета,первый выход которого соединен с первыми входами первого и второго счетчиков и входом третьего счетчика, выходы которого соединены с входами второй группы второго блока памяти,. входы третьей группы которого соединены с выходами четвертого счетчика а входы четвертой группы являются входами группы устройства, выходы второго блока памяти являются выходами группы устройства и соединены с входами первой группы первого блока памяти, входы второй группы которого соединены с выходами групп блока управления, первые вход и выход которого соединены соответственно с первыми входом.и выходом первого блока памяти, второй выход которого соединен с первым входом блока приоритета, второй и третий входы которого являются первым и вторым входами устройства, второй выход бло ка управления соединен с вторым входом первого счетчика, выход которого является пер1вым выходом устройства и соединен с вторым входом блока управления, третий вход которого является третьим входом устройства, выхо ды второго счетчика соединены с входами первой группы схемы сравнения, выход которой соединен с четвертым входом блока управления и является вторым выходом устройства, введены блок контроля, дешифратор, блок элементов И, элемент НЕ, первый, второй и третий элементы И, элемент эадержки, первый триггер, регистр, выходы которого соединены с входами второй группы схемы сравнения и входами пер вой группы первого счетчика, входы второй группы которого соединены с выходами блока элементов И, входы группы которого соединены с выхода1 ш дешифратора, входы котрр,ого соединены с выходами второго счетчика, выход которого соединен с первым / входом блока контроля, второй вход KOTioporo соединен с первым входом первого элемента И и третьим выходом первого блока памяти, второй вход которого соединен с первым выходом блока контроля, второй выход которого соединен с вторым входом второго счетчика и входом четвертого, счетчика, а третий вход соединен с вторым выходом блока приоритета, четвертый вход блока контроля соединен с третьим входом блока управления,пятый вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом схемы сравнения и с входами элемента Н и аторого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого триггера и входом элемента задержки, вых9Д которого соединен с шестым входом блока управления, седьмой вход которого соединен с выходом третьего элемента И и вторым входом первого триггера, выход которого соединён с входом блока элементов И, первый вход третьего элемента И соединен с выходом элемента НЕ, а второй вход соединен с вторым входом второго элемента И и вторым выходом блока управления. Блок контроля содержит второй и третий триггеры, четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И и пятый счетчик, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего триггеров, второй вх-од второго триг:гера соединен с первым входом блока, а первый выход соединен с первым входом четвертого элемента И и первым выходом блока, второй выход второго триггера соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И, вторые входы которых соединены с вторым и третьим входами блока, выход шестого элемента И соединен с первым входом пятого счетчика, второй вход которого соединен с вторым выходом блока и выходом пятого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с третьим входом пятого счетчика, ,а второй вход соединен с выходом третьего триггера, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с четвертым .входом блока. На чертеже представлена функцио-. нальиая схема устройства для записи и воспроизведения цифровой информа-. дин. Устройство содержит первыЛ блок 1 памяти, блок 2 управления, второй блок 3 памяти, первый счетчик 4, второй счетчик 5, третий счетчик 6, четвертый счетчик 7, блок 8 приоритета, схему 9 сравнения, блок 10 контроля, первый элемент И 11, регистр 12, второй элемент И 13, третий элемент И 14, элемент И 15, первый триггер 16, элемент 17 задержки, дешифратор 18, блок 19 элементов И, четвертый элемент И 20, пятый элемент И 21, шеетой элемент И 22, седьмой элемент И 23, пятый счетчик 24, второй триггер 25,третий триггер 26, распределитель 27 сигисшов, элементы И 28 и 29, элемент ИЛИ 30/ элемент 31 задержки, элементы ИЛИ 32 и 33. Устройство имеет два режима работы - режим-записи в блок 1 памяти, представляющий собой магнитное запоминающее устройство (;МЗУ) , входного потока информации и режим воспроизведения информации, записанной в бло 1 памяти, и выдачи ее в систему обработки . В исходном состоянии (цепи установа в исходное состояние не показаны) сброшены: счетчик 5 .(объема заполнения) , счетчик 6 (адреса чтения счетчик 24, триггер 16, триггер 25, триггер 26, в регистр 12 и счетчик 4 занесен заданный код длины зоны. Устройство работает в режиме запи си в блок 1 памяти следукяцим образом. IСлучайный поток цифровой информации поступает в блок 3 памяти в со- провождении синхроимпульсов, поступающих по шине синхроимпульсов на первый вход устройства. По синхроимпульсу сигнал с второго выхода блока 8 приоритета поступает на второй вход элемента И 21 блока 10 контроля и с выхода его поступает на вход счетчика 7 (адреса записи) и вход (суммирующий) счетчика 5 (объема заполнения). Осуществляется запис информации в блок 3 памяти по адресу соответствующему значению счетчика 7, и модификация счетчика 7, при это счетчик 5 увеличивает свое значение на единицу. По каждому следуницему синхроимпульсу процесс записи слова информации повторяется. Выходы счётчика 5 подключены к входам схемы 9 сравнения. Как только объем записанной в блок 3 памяти информации достигнет значения, установ ленного в регистре 12, на -выходе схемы 9 сравнения формируется сигигш поступающий на вход элемента И 28 блока 2 управления. При наличии от блока 1 сигнала готовности к началу движения с выхода элемента ИЛИ 3& блока 2 управления выдается сигнал пуска движения ленты в блоке 1 пё1мяти (МЗУ), а затем с задержкой на вре мя достижения лентой номинальной скорости движения с выхода элемента ИЛИ 32 выдается в блок 1 памяти сиг нал разрешения записи, по которому блок 1 памяти начинает формировать запросы за данными на запись. По каждому запросу за данными, .поступакйдёму на второй вход устройства (третий вход блока 8 приоритета) , на первом выходе блока 8 форми руется сигнал, поступающий на вход счетчика б (адреса чтения), вход (вычитающий) счетчика 5 и вход счет-, чйка 4. При этом осуществляется считывание слова в блоке 3 памяти по адресу, соответствующему значению счетчика б (адреса чтения), и его модификации. Значения счётчика 4 и счетчика 5 уменьшаются на единицу. По каждому следующему запросу процесс считывания повторяется и слова из блока 3 памяти поступают на запись в блок 1 памяти (МЗУ). При записи в МЗУ числа слов, равного установленной длине зоны, значение счетчика 4 становится равным нулю и на его выходе формируется сигнал конца блока информации, пост-упающей в блок 2 управления, пуская распределитель 27 сигналов. Блок 1 по сигналам распределителя 27 прекращает запись информации на ленту и формирует.конец зоны и требуемую намагниченность в промежутке. По концу работы распределителя 27 на его выходе формируется сигнал, поступающий на вход записи счетчика 4 и.на входы элементов И 13 и 14. По сигналу записи на входе счетчика 4 в него заносится значение кода дпины зоны. Если в этот момент объем информа ции, накопленной в блоке 3 памяти, . меньше заданного в регистре 12, то сигнал с выхода схемы 9 сравнения через элемент НЕ 15 открывает элемент И 14, сигнал с его выхода поступает .на вход элемента ИЛИ 33 блока 2 управления. Блок 2 управления (элемент ИЛИ 33) выдает в блок 1 сигнал останова движения. При накоплении в блоке 3 памяти объема информации, соответствукицего заданной длине зоны, сигнал с выхода схемы 8 сравнения, поступающий на . вход элемента И 28 блока управления, инициирует пуск движения ленты и с . з.адержкой на элементе 31 задержки запись на ленту. Таким образом повторяется процесс записи зоны. В этом случае промежутки между зонами формируются за счет перемещения магнитной ленты при останове и пуске- за время, которое в первом приближении равно N;где h - длина промежутка на ленте} V,, - номинальная скорость движения ленты при записи. Интенсивность случайного потока информации может изменяться. Если после сформирования конца зоны со схемы 9 сравнения выдается .сигнал о том, что объем информации в блоке 3 памяти больше или равен заданной длине зоны, то сигнал с выхоfla элемента И 13 поступает на вход. элемента 17 задержки и на вход уст новки триггера 16, устанавливая ег в единичное состояние. Сигнал с выхода элемента 17 задержки поступает в блок 2 управлени (элемент ИЛИ 32), который выдает в блок 1 сигнал разрешения записи. На чинается процесс записи следующей зоны. В этом случае промежуток меж ду зонами формируется без останова ленты в блоке 1, Элемент 17 задержки осуществляет задержку на время, необходимое для формирования промежутка: где h - длина промежутка на ленте V. - номинальная скорость движе ния ленты. Единичное значение сигнала на вы ходе триггера 16 означает формирова ние промежутка без останова ленты, Дпина зоны задается в регистре 12, исходя из интенсивности потока и имеющегося в наличии объема блока 3 памяти. Во избежание систематичес ких потерь информации средняя интен сивность входного потока не должна превышать скорости регистрации в блоке 1. В некоторые интервалы врем ни интенсивность входного потока ин формации может значительно возрас;тат, соответственно объем информац накопленной в блоке 3 памяти, может достигнуть порога, значительно превышающего объем максимально заданно зоны и достаточно близкого к предел ному объему блока 3 памяти. Значени объема заполнения блока 3 памяти поступают с выхода счетчика 5 на вход дешифратора 18. При достижении порога на одном из выходов дешифратора 18 появля ся сигнал, подаваемый на вход одного из элементом И блока 19, на другие входы элементов И которого пода ется сигнал с выхода триггера 16, который означает, что запись зоны велась при формировании промежутка без останова ленты. В этом случае на выходе одного из элементоз И блока 19 формируется сигнал, поступ ющий на вход счетчика 4, и на его входах образуется код, превышающий значение,заданное в регистре 12, со ответствующий достигнутому порогу. Порогов может быть несколько и их числу соответствует число выходов дешифратора 18 и число элементов И блока 19. Увеличение числа порогов увеличивает точность изменения интенсивности входного потока. Код, сформированный на входах счетчика 4, заносится по сигналу за писи, выдаваемому в конце зоны распределителем 27 блока 2 управления. Устройство работает в режиме воспроизведения, начиная с исходного состояния, следующим образом. Воспроизведение начинается по сигналу, поступающему на третий Ьход устройства. В режиме воспроизведения информация считыБа€ тся с магнитной ленты и выдается в систему обработки блоками (зонами), объем которых задается в регистре 12. Сигнал пуска воспроизведения, поступая на вход элемента И 29 блока 2 управления, инициирует пуск движения ленты в МЗУ (при наличии сигнала готовности к движению на другом входе элемента И 29). При достижении начала зоны, записанной на магнитной ленте, информация считывается с нее и поступает на вход блока 3 пё1мяти, импульсы сопровождения поступают на вход блока 8 приоритета. Сихнал с выхода блока 8 приоритета поступает на вход элемента И 21 блока 10 контроля.По сигналу на выходе элемента И 21 увеличивается на единицу значение счетчика 24 (в исходном состоянии сброшен), осуществляется запись информации в блок 3 памяти по адресу, соответствующему значению счетчика 7 (адреса запис) , модификация адреса записи, значение счетчика 5 увеличивается на единицу. С каждым следующим импульсом сопровождения « процесс записи слова информации повторяется и таким образом считывается с магнитной ленты и записывается в блок 3 памяти одна зона (блок). Возможны случаи, когда объем зоны, записанной на ленте, во-первых, совпадает с объемом,указанным в регистре 12; во-вторых, больше объема, указаннсто в регистре 12} в-третьих-, меньше указанного объема. В первом случае на выходе схемы 9 сравнения формируется единичное значение сигнала. Элемент И 11 открыт и сигнал Зона считана с выхода блока 1 через элемент И 11 поступает . в блок 2 управления (элемент ИЛИ 33), инициируя в блоке 1 останов движения ленты. Сигнал Зона считана поступает также Б блок 10 контроля, где, пройдя через элемент И 22, осуществляет сброс счетчика 24. Единичное значение.сигнала на выходе схемы 9 сравнения означает наличие в блоке 3 памяти объема информации, заданного в регистре 12. На первый вход устройства поступают запросы на считывание из блока 3 памяти. По каждому запросу осуществляется считывание слова из блока 3 Пс1мяти, модификация счетчика б адреса чтения). При этом значения счетчика 4 и счетчика 5 уменьшаются на единицу. При считывании из блока 3 памяти объема информации, заданного в регистре 12, счетчик 4 принимает нулевое значение., что служит для системы обработки признаком конца вводимого блока. Сигнал, поступающий из системы обработки (не показана), осуществляет запись в счетчик 4 кода объема из регистра 12. Далее из системы обработки на третий вход устрой ства поступает новый сигнал пуска воспроизведения, и процесс повторяется. Во втором случае ёданичноё значение сигнала на выходе схемы 9 сравнения формируется еще до окончания считывания зоны с ленты. Осуществляется одновременная запись информации считанной из блока 1 в блок 3 памяти, и считывание ее из блока 3 памяти по запросам на втором входе устройства из системы обработки. После окончания выдачи блока часть информа ции, превышающая заданный объем блока, вводимого по запросам, остается в блоке 3 памяти. Эта часть информации вводится по следующему.сигналу пуска воспроизведения, В третьем случае, когда объем зоны, считываемой с ленты, меньше за данного в регистре 12, по окончании считывания зоны с ленты, на выходе схемы 9 сравнения будет нулевое значение сигнала, которое запирает элемент И 11,Сигнал Зона считана с выхода блока 1 блокируется элементом И 11, запрещая останов движения. Лента продолжает движение до следующей записанной на ней зоны. Считывание зон с ленты будет продолжаться до тех пор, пока при считывании очередной зоны объем информации, накопленной в блоке 3 памяти,.не сравняет ся с объемом, указанном в регистре 12, Нд выходе схемы 9 сравнения форг мируется единичное значение сигнала, открывающее элемент И 11, и сигнал Зона считана, поступающий на другой вход элемента И 11, инициирует останов движения ленты. Однако вслед ствие того, что при записи в моменты (Повышения интенсивности потока инфор .мации увеличивается/долина зоны (и мо жет приближаться к объему блока 3 памяти), при воспроизведении очередной зоны возможно переполнение блока 3 памяти. При переполнении блока 3 памяти на выходе счетчика 5 формируется сигнал переполнения, поступающий на вход останова триггера 25 в блоке 10 контроля, СигнсШ с инверсного выхода триггера 25 запрещает продолжение сигнсшов через элемент И 21 с выхода блока 8 приоритета, сформированных по импульссьм сопровождения от блока 1, запрещая модификацию счетчика 7 (адреса записи), модификацию счетчика 5 и счетчика 24 блока 10 контроля переполнения по сум-, мирукядим входам, . в счетчике 24 фиксируется число слов, записанных в блок 3 памяти при воспроизведении очередной зоны. Если переполнения не произошло, то по сигналу Зона считана, поступающему на вход элемента И 22, осуществляется сброс счетчика. Сигнал с выхода триггера 25 поступает на один из управляющих входов блока 1, По этому сигналу МЗУ осуществляет возврат к началу зоны, при этом происходит считывание информации из блока 3 памяти по запросам на втором входе устройства. После возврата к началу зоны по сигналу пуска воспроизведения на третьем входе устройства устанавлива-. ется триггер 26 в блоке 10 контроля, открывая элемент И 23, По каждому импульсу сопровождения, поступающему при повторном воспроизведении зоны, из значения, хранимого в счетчике 24, вычитается единица. После считывания слов, введенных в блок 3 памяти, при первом воспроизведении зоны на выходе счетчика 24 формируется сигнал, сбрасывающий триггер 25 и триггер 26, Сброшенный триггер 25 открывает элемент И 21, разрешая запись в блок 3 памяти оставшейся части зоны, не введенной при первом воспроизведении, Таким образом, в режиме записи можно снизить вероятность потерь ин- формации при изменении интенсивности случайного входного потока за счет изменения времени формирования промежутков между зонами и адаптивного увеличения длины зоны в моменты резкого возрастания интенсивности потока. В режиме воспроизведения устройство вводит информацию в систему обработки зсшанными блоками Независимо от длин зон, физически записанных на магнитной ленте. Это позволяет использовать программно-аппаратные средства обрабо -ки информации, не зависящие от структуры зон, записанных на магнитной ленте, и упрощает процесс обработки. Формула изобретения 1, Устройство для записи и воспроизведения цифровой информации, содержащее первый блок памяти, выходы группы которого соединены с входами первой группы второго блока памяти и входами группы блока приоритета, первый выход -которого соединен с первыми входами первого и второго счетчиков и входом третьего счетчика, выходы которого соединены с входами второй группы второго блока памяти, входы третьей группы которого соединены с выходами четвертого счетчика, а входы четвертой группы являются входами группы устройства, выходы второ.ГО блока памяти являются выходами группы устройства и соединены с входами первой группы первого блока памяти, входы второй группы которого соединены с выходами групп блока уп.равления, первые вход и выход которо го соединены соответственно с первыN01 входом и выходом первого блока памяти, второй выход которого соединен с первым входом блока приоритета второй и третий входы которого являются первым и вторым входами устройства, второй выход блока-управления соединен с вторым входом первого : счетчика, выход которого являемся пер вым выходом устройства и соединен с вторым входом блока управления, третий вход которого является третьим входом устройства, выходы второго счетчика соединены с входами первой группы схемы сравнения, выход которо соединен с четвертым входом блока управления и является вторым выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в liero введены дешифратор, блок элементов И, блок контро ля, элемент НЕ, первый, второй и тре тий элементы И, элемент задержки,пер вый триггер, регистр, выходы которог соединены с входами второй группы схемы сравнения и входами первой группы первого счетчика, входы второ группы которого соединены с выходами блока элементов И, входы группы которого соединены с выходами дешифратора, входы которого соединены с выходами второго счетчика, выход которого соединен с первым входом блок контроля, второй вход которого соеди нен с первым входом первого элемента И и третьим выходом первого блока .памяти, второй вход которого соедине с первым выходом блока контроля, вто рой выход которого соединен с вторым входом второго счетчика и входом чет вертого счетчика, а третий вход соединен с вторым выходом блока приорит та, четвертый вход блока контроля соединен с третьим входом блока управления, пятый вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом схемы сравнения и входами элемента НЕ и второго элемента И,выход которого соединен с первым входом триггера и входом элемента задержки, выход которого соединен с шестым входом блока управления,седьмой вход которого соединен с выходом третьего элемента И и вторым входом первого триггера, выход которого соединен с входом блока элементов И,первый вход третьего элемента И соединен с выходом элемента НЕ, а второй вход соединен с вторым входом второго элемента И и вторым выходом блока управления. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что,блок контроля содержит второй и третий триггеры, четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И и пятый счетчик, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего триггеров, второй вход второго триггера соединен с первым входом блока, а первый выход соединен с первым входом четвертого элемента И и первым выходом блока, второй выход второго триггера соединен с первыми входами пятого и шестого элементов и, втюрые входы которых соединены с вторым и третьим входами блока, выход шестого элемента И соединен с первым входом пятого счетчика, второй вход которого соединен с вторым выходом блока и выходом пятого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с третьим: входом пятого счетчика, а второй вход соединен с выходом третьего триггера, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с четвертым входом блока. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 491980, кл. G 11 В 5/02, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР 699551, кл. G 11 В 5/09, 1977 (прототип) .