DE2400011C2 - Detektoreinrichtung zum Feststellen einer gültigen digitalen Aufzeichnung auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Detektoreinrichtung zum Feststellen von entlang mehreren parallelen Spuren eines magnetischen Aufzeichnungsträgers aufgezeichneten gültigen Digitalsignalen mit Hilfe den einzelnen Spuren zugeordneten Leseschaltungen.

Beim Lesen von auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger aufgezeichneten digitalen Datensignalen besteht häufig die Gefahr, daß die zur Abtastung verwendete Leseanordnung an den verbieibenden Teil der Signalverarbeitungsanlage Fehlersignale abgibt, welche durch Staubteilchen, falsche Codierung oder nicht vollständige Löschung des magnetischen Aufzeichnungsträgers und/oder durch Rauschsignale der verwendeten magnetischen Leseanordnung hervorgerufen werden können. Dies kann somit zur Folge haben, daß die Signalverarbeitungsanlage derartige Fehlersignale als Datensignale behandelt und ihre Verarbeitung auslöst.

Zur Ermittlung und Vermeidung der Wirkungen derartiger Störsignale ist somit bereits eine Anordnung bekannt (s. US-PS 34 90 013), bei welcher eine Zählung der auftrenden Datenblöcke durchgeführt wird, wobei ein bestimmter Zählwert überschritten werden muß, bevor das betreffende Signal als Teil einer tatsächlichen Datenaufzeichnung angesehen wird. Es zeigt sich jedoch, daß bei Verwendung hoher Aufzeichnungsdichten und des dabei zwangsläufig auftretenden Datenschräglaufs die Zählung von Datenblöcken als Kriterium für die Feststellung des tatsächlichen Vorhandenseins eines Datensignals nicht ausreichend ist, weil bei der anfänglichen Abtastung eines Aufzeichnungsträgers die Synchronisation im Hinblick auf die zugeführten Daten erst hergestellt werden muß und dabei die Zählung der Datenblöcke keine genaue Feststellung des Einlaufens von gelesenen Daten erlaubt.

Bei einem anderen bekannten Datenverarbeitungssystem ist eine Reihe von monostabilen Kippschaltungen vorgesehen, wobei die erste monostabile Kippschaltung

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in Abhängigkeit einer Signalflanke in einem beliebigen Kanal des magnetischen Aufzeichnungsträgers zum Ansprechen gebracht wird. Am Ende des durch die erste monostabire Kippschaltung erzeugten Impulses wird dann eine zweite monostabile Kippschaltung getriggert. "> sobald eine weitere Impulsflanke auf einem anderen Kanal des Aufzeichnungsmediums auftritt. Sobald am Ende des durch die beiden rr.onostabilen Kippschaltungen festgelegten Zeitintervalls ein erneuter Signalübergang in einem weiteren Kanal festgestellt wird, erfolgt eine Freigabe der vorgesehenen Leseschaltung, so daß in der Folge die empfangenen Signale verarbeitet werden. Es zeigt sich jedoch, daß falls an den oben genannten Zeitpunkten irgendweiche Rauschsignale auftreten, eine fälschliche Freigabe der Leseschaltungen zustande kommt, was zu einer nichc korrekten Signalverarbeitung führt.

Es ist demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Detektoreinrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß selbst im Fall einer hohen Aufzeichnungsdichte auf einem mehrspurigen magnetischen Aufzeichnungsträger eine korrekte Aktivierung der an die Leseschaltungen angeschlossenen Auswertschaltung zustande kommt, wobei die Empfindlichkeit der Detektoreinrichtung gegenüber evtl. vorhandenen Störsignalen relativ gering ist.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an den einzelnen Leseschaltungen eingangs Kippschaltungen angeschlossen sind, welche entsprechend dem Vorhandensein einer vorgegebenen Impulsrate von entlang den verschiedenen, den einzelner· Spuren zugeordneten Kanälen einlaufenden Impulse über eine die Ausgänge der Eingangskippschaltungen r.üsammenfassende Logikschaltung hinweg ein erstes Ausgangssignal bilden, und daß an diese Logikschaltung eine Ausgangskipp-Schaltung angeschlossen ist, welche entsprechend dem Vorhandensein eines kontinuierlichen Auftretens des ersten Ausgangssignals während eines vorgegebenen Zeitintervalls ein zweites Ausgangssignal bildet, daß einer Auswer.schaltung zur Auslösung der Signalverarbeitung zugeführt ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich anhand der Unteransprüche.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Gruppe von Eingangskippschaltungen vorgesehen, welche so geschaltet sin.1. daß sie auf Signale hin. welche von unterschiedlichen Kanälen des magnetischen Aufzeichnungsmediums abgeleitet sind, Ausgangssignale erzeugen, sobald diese Signale mit einer bestimmten Impulsrate bzw. einer bestimmten Frequenz empfangen werden. Die Ausgangssignale dieser Eingangskrppschaltungen werden innerhalb einer Logikschaltung miteinander verknüpft, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches der mittleren Frequenz der Signale der einzelnen Kanäle entspricht. Dieses Ausgangssignal wird dann wenigstens einer Ausgangskippschaltung zugeführt, welche in der Weise betrieben ist. daß sie ein Ausgangssignal erzeugt, sobald das gemittelte Frequenz-Signal während einer bestimmten Zeitspanne andauert, womit angezeigt wird, daß eine be- t>o stimmte Anzahl von Datenblöcken bzw. Bytes verarbeitet worden ist. Sobald beide Kriterien einer vorgegebenen Frequenz und einer vorgegebenen Signaldauer erfüllt sind, was durch ein Ausgangssignal der betreffenden Ausgangskippstufe angezeigt wird, werden die Aus- t>i wertschaltungen in einen Zustand gebracht, um die folgenden Lesesignale al. tatsächlich vorhandene Aufzeichnung zu verarbeiten.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird das auf diese Weise gebildete Ausgangssignal dazu herangezogen, vorgesehene Taktschaltungen der einzelnen Kanäle freizugeben, um eine Synchronisation mit der Frequenz der einlaufenden Signale zu erreichen. Darüber hinaus triggert dasselbe Signal eine zweite Ausgangskippschaltung, welche die Auswertschaltung am Ende einer bestimmten Zeitspanne freigibt, um die Signale, die von dem Aufzeichnungsträger abgelesen werden, an den übrigen Teil des Systems zwecks Signalverarbeitung zu übertragen.

Die erfindungsgemäße Detektoreinrichtung eignet sich sehr gut für die Verarbeitung von Signalen, welche mit hoher Aufzeichnungsdichte auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger unter Anwendung von Phasencodierverfahren und ähnlichen Verfahren aufgezeichnet sind, bei welchen die aufgezeichneten Daten beispielsweise als Folge von Halbwellenlängen-Signalen unterschiedlicher Frequenz auftreten.

Bei Aufzeichnungssystemen hoher Aufzeichnungsdichte, bei welchen Signale mit Frequ*iizen von etwa 64 oder 128 Bits/mm aufgezeichnet werden und gleichzeitig eine Phasencodierung angewandt wird, sind die Auswertschaltungen für jeden Kanal des magnetischer: Aufzeichnungsträgers als selbsttaktende Schaltungen ausgebildet Dies bedeutet, daß bei der Signalwiedergewinnung die Auswcrtschaltungen bei einer Frequenz arbeiten, welche aus den von dem magnetischen Aufzeichnungsträger gelesenen Signalen abgeleitet ist. Da bei einem Aufzeichnungssystem hoher Dichte jede einem Datenbit zugeordnete Zelle in Längsrichtung des Aufzeichnungsmediums extrem kurz ist. sind derartige selbsttaktende Schaltungen erforderlich, um die mit diesen hohen Aufzeichnungsdichten aufgezeichneten Daten zuverlässig zu verarbeiten. Aus demselben Grund ist die Detektoreinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung imstande, zuverlässig zu signalisieren, daß die Leseschaltungen eine tatsächliche Aufzeichnung lesen. Erreicht wird dies dadurch, daß die erfindungsgemäKe Dateneinrichtung so ausgelegt, ist. daß ihr Betrieb lediglich auf Signale anspricht, die von dem magnetischen Aufzeichnungsträger abgeleitet werden.

Bei der Wiedergewinnung von mit hoher Aufzeichnungsdichte aufgezeichneten Datensignalen von dem Aufzeichnungsträger arbeitet die erfhdungsgemäße Detektoreinrichtung in dem Fall, daß entlang einer Vielzahl von Kanälen eine fortlaufende Folge von Signalen festgestellt worden ist. so wie sie in einem Vorlaufteil eines Datenblocks zu finden sind, welcher mit einer bestimmten Frequenz und während einer bestimmten Zeitspanne auftritt, in einer Weise, daß Signale für die Vorbereitung des übrigen Teiles der Auswertschalturgen zwecks Freigabe des Systems erzeugt werden, um die Verarbeitung der Signale als tatsächliche Datenaufzeichnung zu beginnen. Dies erfordert zum ersten, daß die Lesetaktschaltungen der einzelnen Kanäle aktiviert werden, um nämlich ihre Frequenzen derart einsteilen zu können, daß in Synchronismus zu den Signalen arbeiten, die von dem ~iagnetischen Aufzeichnungsmedium gelesen werden. Erst nach Erfüllung einer Vielzahl von Kriterien bezüglich der Frequenz und Anzahl der zu verarbeitenden Bitrahmen durch die mi', hoher Aufzeichnungsdichte auftretenden Signale werden dann die Lesetaktschaltungen freigegeben, um die Synchronisierung zu beginnen. I hierdurch wird das Problem beseitigt, daß die Frequenzen der Lesetaktschaltungen unachtsam auf andere Aufzeichnungen als die tatsächlich vorhandenen Datenaufzeichnungen eingestellt werden,

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wodurch die Auswertschaltungen unfähig sind, die tatsächlich vorhandenen Datenaufzeichnungen innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls zu verarbeiten. Um zuverlässig festzustellen, daß die Synchronisation tatsächlich erreicht ist, bevor eine tatsächliche Auslesung der Daten erfolgt, kann eine weitere Ausgangskippschaltung vorgesehen sein, welche lediglich nach einer zusätzlichen vorgegebenen Anzahl von aufeinanderfolgenden Bitrahmen umschaltet, wobei diese Bitrahmen nacheinander mit einer vorgegebenen Frequenz auftreten. Diese Anordnung erfordert somit ein noch weiteres Kriterium, welches erfüllt werden muß, bevor die Datenverarbeitung stattfindet.

In Abänderung der beschriebenen Ausführungsform können im Rahmen der vorliegenden Erfindung verschiedene weitere Kombinationen von Signalen angewandt werden, um eine mittlere Frequenz von Signalen festzulegen. Darüber hinaus kann es gelegentlich erwünscht sein, einen weiteren Satz von Schaltungen in Form entsprechender Gatte;· hinzuzufügen, um auf diese Weise ar> anderes Kriterium — z. B. zur Lieferung von Signalen von irgendeinem der drei Kanäle — abzuleiten, wobei die Aktivierung dieser Schaltungen entsprechend den jeweiligen Bedürfnissen vorgenommen vnrd

Im Rahmen der Erfindung ist somit ein Magnetbandsystem mit einer Detektoreinrichtung geschaffen worden, welche festzustellen gestattet, wann die tatsächliche Datenaufzeichnung von dem System verarbeitet werden soll. Die Detektoreinrichtung enthält eine Mehrzahl von Eingangskippschaltungcn, welche so gestaltet sind, daß sie Signale von einer entsprechenden Anzahl von Informationskanälen aufnehmen. Die Ausgangssignale der Eingangskippschaltungen werden in der Folge derart miteinander verknüpft, daß ein der mittleren Frequenz entsprechendes Ausgangssignal erzeugt wird, welches an wenigstens eine Ausgangskipp-SCriäiiurig abgegeben wird. Diese wciicfc Kippschaltung ist derart ausgebildet, daß sie ein Ausgangssignal dann erzeugt, wenn das die mittlere Frequenz anzeigende Eingangssignal während einer bestimmten Anzahl von Byterahmen andauert. Die zuletzt genannte Ausgangskippschaltung gibt dieses Ausgangssignal an den übrigen Teil des Systems ab und versetzt das System somit in den Zustand, die anschließend gelesenen lnfor· mationssignale als Teil einer tatsächlichen Datenaufzeichnung zu verarbeiten.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockdiagramm eines Teils eines Mehrkanal-Aufzeichnungssystems hoher Aufzeichnungsdichte mit Pufferschaltungen für die Beseitigung der Auswirkungen von Schräglaufeffekten sowie einer Detektorschaltung gemäß der Erfindung.

F i g. 1 a ein Blockschaltbild der Lesetaktschaltungen des in F i g. 1 dargestellten Systems,

Fig.2 ein Schaltdiagramm einer Kanalstufe des in F i g. 1 dargestellten Systems und

F i g. 3 ein Diagramm mit Signalverläufan zur Erläuterung der Arbeitsweise der Detektoranordnung gemäß der Erfindungin F i g. 1 ist in einem Blockdiagramm der Wiedergewinnungsteil eines Magnetbandsystems gezeigt, welcher so geschaltet ist. daß er Signale von einer Vielzahl b5 von Kanal-LeseversiärkerschaStungen 10a bis 10/ erhält. Die Leseverstärkerschaltungen, welche hinsichtlich ihres Aufbaus als herkömmlich angesehen werden können, arbeiten in der Weise, daß sie die positiven und negativen Flanken der phasencodierten Signale von neun Kanälen eines nicht gezeigten Magnetbandaufzeichnungsträgers feststellen. Auf die festgestellten Signale hin erzeugen die Verstärkerschaltungen 10a bis 10/ Impulse an Datenanschlüssen 1 und 0. Diese Impulse werden ihrerseits an weitere Teile des Systems abgegeben, welche einen die Beseitigung der Auswirkungen von Schräglaufeffekten bewirkendes Pufferteil 20, Pseudotaktschaltungen 30 sowie einen Lesefreigabeteil 40 enthalten. Wenn der magnetische Aufzeichnungsträger in einer Vorwärtsrichtung gelesen wird, stellen die an den Datenanschlüssen 1 auftretenden Impulse die positiven Signalsprünge dar, während die an den Datenanschlüssen 0 auftretenden Impulse die negativen Signalsprünge bzw. Sprungsignale darstellen. Der für die Beseitigung der Auswirkungen des Schräglaufens dienende Pufferteil 20 von herkömmlichem Aufbau enthält drei Pufferregister 22, 24 und 26, welche in Reihe geschaltet sind, und eine aufeinanderfolgende Paraiieiübertragung von Zeichen gestatten. Diese Pufferregister bewirken eine hinreichende Speicherung, um die entlang der verschiedenen Kanäle asynchron eintreffenden Informationsbitsignale unter Bildung eines Zeichens bzw. Bytes richtig auszurichten und von den Schräglaufeffekten zu befreien, jedes der im Pufferregister 26 zusammengesetzten Zeichen wird dann zur weiteren Datenverarbeitung weitergeleitet.

Anh&iid von F i g. 1 sollen nachstehend die Synchronisations-Freigabeschaltungen 40 der vorliegenden Erfindung erläutert werden. Diese Schaltungen 40 enthalten Eingangskippschakungen 40-1 bis 40-9, deren positive Ausgangsanschlüsse ( + ) verknüpfungsmäßig von UND-Gliedern und Inverterschaltungen 40-10 bis 40-12 zusammengefaßt sind. Die Ausgangsanschlüsse dieser Schaltungen bzw. die an diesen Ausgangsanschlüssen auftretenden Signale werden ferner in einer weiteren UND-Schaltung 40=14 verknüpfur.gEmäßig zusammengefaßt.

Das von der UND-Schaltung 40-14 erzeugte erste Ausgangssignal RSFRDOO wird über Gatterschaltungen 40-18,40-19,40-15,40-22, 40-24 und eine Inverterschaltung 40-17 zwei Ausgangskippschaltungcn 40-20 und 40-30 in der dargestellten Weise zugeführt. Die Gatterschaltung 40-18 kann über einen Verbindungsleiter 40-21 selektiv das Signal RSFRDOO mit dem Signal RDRRDOO verknüpfen, welches an dem positiven Ausgangsanschluß der Ausgangskippschaltung 40-30 des Aufreichnungsdetektors erzeugt wird bzw. auftritt. Der negative Ausgangsanschluß (—) der Ausgangskippschaltung 40-30 gibt ein Aufzeichnungsdetektorsignal RDRRDIO an die Bandsteuerschaltungen der Bandeinrichtung sowie an andere Schaltungen in dem Datenwiedergewinnungssystem ab, wodurch diesen der Beginn der Datenaufzeichnungsverarbeitung signalisiert wird.

Das an den Pius-Ausgangsanschluß der Ausgangskippschaltung 40-20 auftretende Signal wird über ein Gatter 40-35 einer weiteren Ausgangskippschaltung 40-40 zugeführt. Ein UND-Glied 40-45. das vom Minus-Ausgangsanschluß angesteuert wird, erhält darüber hinaus ein Steuersignal RCRHDlO, dessen Komplementwert der Inverterschaltung 40-17 über ein Gatter 40-16 zugeführt wird. Das Signal RCRHDlO ist normalerweise ein binäres »1«-Signal, wenn das System eine Leseoperaticn betreffend das Lesen einer phasencodierten Information ausführt.

in dem Folgenden sollen die verschiedenen Kipp-

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schaltungen näher beschrieben werden. Jede der Kippschaltungen kann als in herkömmlicher Weise aufgebaut angesehen werden und die Form von Kippschaltungen besitzen, so wie sie in einer Veröffentlichung unter dem Titel »9661 Retriggerable Monostable Multivibrator«, veröffentlicht im September 1968 von der Firma Fairchild Semiconductor Inc. beschrieben sind. Die»;: Kippschaltungen, welche im englischen Sprachgebrauch auch als ROS-Schaltungen bezeichnet werden, enthalten ein Widerstands- und Kondensatornetzwerk, welches eine Zeitkonstante liefert, die die Dauer des Ausgangsimpulses bestimmt, der am Plus-Ausgang der betreffenden Schaltung auftritt. Diese Kippschaltungen sind ferner so ausgelegt, daß sie ein Dauerausgangssignal liefern, so lange sie Impulse innerhalb einer bestimmten Zeitspanne empfangen, die kürzer als die Zeitkonstante der Kippschaltung ist. Es ergibt sich ferner, daß die Kippschaltungen am Minus-Ausgang das Komplement bzw. die Inversion des Ausgangsimpulses am Plus-Ausgang liefern.

Im besonderen sind die Eingangskippschaltungen 40-1 bis 40-9 derart ausgebildet, daß sie einen Ausgangsimpuls an ihrem Plus-Ausgang mit einer Impulsbreite von 9 μsek liefern, was einem Zeitintervall von 1,5 Bitrahmen entspricht. Diese Kippschaltungen werden auf negative Übergänge bzw. Impulssprünge hin — ein Wert von z. B. 400 nsec ist typisch — sowohl von dem Datenausgangsanschluß 1 als auch an dem Datenaus· garigsanschluß 0 der Leseverstärkerschaltungen getriggert.

S ilange jeder der Eingangskippschaltungen Eingangsimpulse fortwährend innerhalb von Zeitspannen von 9 μ5εΰ aufnimmt, hält jede Kippschaltung das Signal in ihrem Plus-Ans:hiuß im Binärzustand »1« fest. Dies bedeutet, daß auf eine Triggerung durch einen Impuls hin die jeweilige Kippschaltung eine Zustandsänderung erfährt und in dem betreffenden Zustand verbleibt, solange die folgenden Impulse innerhalb von 9 u$ec auftreten. Wenn ein Impuls nicht innerhalb der betreffenden Zeitspanne aufgetreten ist. läuft die Haltezeit der betreffenden Kippschaltung ab und die betreffende Kippschaltung schaltet in ihren Ausgangszustand zurück, in welchem das Ausgangssignal an ihrem Minusanschluß in ein binäres »1 «-Signal übergeführt wird Bei fehlender Aufnahme irgendwelcher Impulse an ihrem Eingang gibt die jeweilige Kippschaltung ein binäres »O«-Ausgangssignal an ihrem Plus-Anschluß ab. Dies bedeutet, daß die Signale RSSTl 10 bis RSST910 im Binärzustand »0« gehalten werden.

Die Ausgangskippschaltung 40-20 hingegen ist pegelgesteuert und derart ausgelegt, daß der Zustand des Ausgangssignals RS5CF10 an ihrem Minus-Ausgangsanschluß dann umschaltet, sobald ihr Eingangsgatter 40-19 ein binäres »0«-Dauerpegelsignal während einer bestimmten Zeitspanne abgibt, die 30 \isec entspricht Diese Zeitspanne entspricht der Zeit, welche zum Lesen von fünf Rahmen bzw. Zeichen benötigt wird. Solange die betreffende Kippschaltung 40-20 nicht ein binäres »0«-Dauersignal an ihrem Eingang aufweist, hält sie das Signal RS5CFO0 an ihrem Plus-Ausgang im Binärzustand »1« fest Erfährt die Kippschaltung 40-20 eine Zustandsumschaltung, so schaltet sie wieder in ihren Anfangszustand zurück, sobald das Gatter 40-19 das Eingangssignal in ein binäres »1 «-Signal überführt

Die ebenfalls pegelgesteuerte Ausgangskippschaltung 4Ö-4O ist derart ausgebildet, daß über ihre Eingangsgatterschaltung 40-35 ein binäres »0«-Signal ununterbrochen während einer Zeitspanne erhalten wer-

den muß, die einem Zeitintervall entspricht, das normalerweise zum Lesen von 15 Rahmen bzw. Bytes benötigt wird. Sobald dies geschieht, schaltet die betreffende Kippschaltung 40-40 das Signal RS15F10 an ihrem Minus-Ausgangsanschluß vom Binärzustand »0« in den Binärzustand »1« um. Die Kippschaltung 40-40 verbleibt dann in dem betreffenden Zustand, bis das Gatter 40-35 den Eingangspegel auf einen binären »!«-Wert überführt. Sobald das Gatter 40-35 das Eingangssignal in ein binäres »1 «-Signal überführt, schaltet die Kippschaltung 40-40 in ihren Anfangszustand um, in welchem das Signal RSl5F00 an ihrem Plus-Ausgangsanschluß vom binären »O«-Zustand in den binären »!«-Zustand übergeführt wird.

Die letzte Ausgangskippschaltung 40-30 ist schließlich so ausgebildet, daß mit derselben eine minimale Impulsbreite festlegbar ist, die einer Zeitspanne entspricht, die das System benötigt, um ein Sechstel des Zwischenraumes oder der Lücke zwischen den Auf-Zeichnungsblöcken zu durchlaufen. Bei einem Magnetbandsystem mit hoher Aufzeichnungsdichte beträgt die betreffende Zeitspanne in etwa 1 msec. Wenn somit die Gatterschaltung 40-24 den Eingangspegel auf einen binären »!«-Wert führt, schaltet die betreffende Kippschaltung 40-30 das Signal RDRRDlO und das Signal RDRRDOO in ein binäres »1«-Signal bzw. ein binäres »O«-Signal um. Wenn dann die Gatterschaltung 40-24 den Pegel auf einem binären »0«-Wert hält und in dem betreffenden Zustand während einer Zeitspanne von 1 msec verbleibt, schaltet die betreffende Kippschaltung 40-30 in ihren Anfangszustand zurück. Auf diese Weise wird das Ende der betreffenden Aufzeichnung signalisiert, indem das Signal RDRRDlO in ein binäres »0«-Signal und das Signal RDRRDOO in ein binäres »1 «-Signal umgeschaltet werden.

Zusätzlich zu der oben beschriebenen Auswahl von minimalen Zeitintervallen der verschiedenen Kippschaltungen müssen die verschiedenen Kombinationen der Ausgangssignale RSSTIlO bis RSST910 für eine Verknüpfung in dem UND-Glied und Inverterverstärkerschaltungen 40-10 bis 40-12 in geeigneter Weise gewählt werden. Die Verknüpfungen sind dabei derart ausgelegt, daß eine Mittelwertbildung der auf den 9 Kanälen des Bandmediums bzw. Bandaufzeichnungsträgers aufgezeichneten und mittels der Leseschaltungen der Verstärkerschaltungen 10a bis 1Oy gelesenen Signale erreicht wird Eine derartige Mittelwertbildung ist deshalb ausgewählt worden, weil die zu lesenden Signale nicht von Schräglaufeffekten befreit bzw. ausgerichtet sind und alle in zeitlicher Hinsicht zueinander versetzt bzw. verschoben sein können. Da es sehr bedeutsam ist, daß eine tatsächliche Datenaufzeichnung so früh wie möglich unter den schlechtesten Bedingungen des Schräglaufs ermittelt wird, um nämlich den System-Pseudotaktschaltungen zu ermöglichen, eine Synchronisation innerhalb einer möglichst kurzen Zeitspanne herbeizuführen, hat es sich als wünschenswert herausgestellt die Signale der verschiedenen nicht notwendigerweise nebeneinanderiiegenden Kanäle — z. B. die Kanäle 4, 5 und 7, die Kanäle 1,2 und 6 und die Kanäle 3,8 und 9 — zu kombinieren. Hierzu wird ein Minimum an logischen Verknüpfungen — z. ß. drei für neun Kanäle — benutzt In diesem Zusammenhang hat es sich ferner als wünschenswert erwiesen, die Ergebnisse in einem weiteren UND-Glied 40-14 zu verknüpfen, so daß das Fehlen eines positiven Ergebnisses von irgendeiner der Verknüpfungen bzw. Kombinationen eine Anzeige darüber liefert, daß ein Datenrahmen gelesen bzw. ermittelt

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worden ist. Es dürfte jedoch einzusehen sein, daß auch andere Wege der Verknüpfung der Kanalsignale zur Lieferung eines Mittelungssignals ohne Abweichung von der vorliegenden Erfindung angewandt werden können.

Das die Mittelwertbildung der Kanalsignale entsprechende Signal R3FRD00 wird in der Folge dazu herangezogen um zu bestimmen, ob die erforderliche Anzahl von Rahmen oxw. Datenblöcken gelesen worden ist, indem das Signal an die Ausgangskippschaltungen 40-20, 40-40 und 40-30 abgegeben wird. Dadurch wird der Zeitpunkt bestimmt, zu welchem das System in zuverlässiger Weise in einen Synchronisierbetrieb eintreten kann, und sodann beginnt die Übertragung der Information durch die Pufferregister des zur Beseitigung von Schräglaufeffekten dienenden Pufferspeichers.

Im folgenden sei die Arbeitsweise der beschriebenen Schaltungsanordnung anhand von Fig.3 näher erläutert. Die Kurvenform zeigt dabei eine tatsächliche Datenaufzeichnung mit einem verschiedene Bitmuster aufweisenden Synchronisationsteil, einem in etwa 40 Rahmen mit Binärwerten »0« und am Ende einen Rahmen mit Binärwerten »1« aufweisenden Einleitungsteil, einem die Datenzeichen aufweisenden, mit einer Reihe von Binärwerten »1« beendeten Datenteil, und einen eine weitere Gruppe von Binärwerten »0« aufweisenden Nachlaufteil mit anschließender Zwischenaufzeichnungslücke. Der erste Teil der Signalwelle (a) veranschaulicht hingegen, wie das Bitmuster 0101, welches in Form von positiven und negativen Übergängen in irgendeinem der neun Kanäle des Magnetbandaufzeichnungsträgers aufgezeichnet worden ist, zu einer Reihe von Impulsen führt, welche von den Leseverstärkerschaltungen 10a bis 10/ abgegeben werden.

Entsprechend F i g. 1 werden die von jeder der Leseverstärkerschaltungen gelieferten Impulse, welche kennzeichnend sind entweder für binäre »1 «-Werte (positive Übergänge bzw. Sprünge) oder bin-re »0«-Werte (negative Übergänge bzw. Sprünge), einer entsprechenden Eingangskippschaltung 40-1 bis 40-9 zugeführt. Bevor irgendwelche Impulse an irgendeine dieser Eingangskippschaltungen abgegeben werden, sind die Signale RSSTl 10 bis RSSY910 binäre »0«-Werte, welche ihrerseits die Signale RSPED2A bis RSPED2C als binäre »1 «-Werte festhalten. Dies überführt seinerseits das Mittelwertsignal RSFRDOO in einen binären »!«-Wert. Somit befinden sich sämtliche Ausgangskippschaltungen 40-20,40-30 und 40-40 in einem Ausgangszustand, in welchem die Signale RS5CF00, RS15FO0 und RORRDOO binäre »1 «-Werte aufweisen und in welchem die Signale RS5CF10, RS15F10 und RDRDPlO binäre »0«-Werte besitzen, wie dies durch die Signalwellen d. e. fund g in F i g. 3 veranschaulicht ist.

Sobald irgendeine der Eingangskippschaitungen 40-1 bis 40-9 einen Impuls empfängt, veranlaßt dieselbe die Umschaltung eines entsprechenden Signals der Signale RSSTIlO bis RSST910 von einem Binärzustand »0« in einen Binärzustand »1«. Sobald die Ausgangssignale von irgendeiner der Kanalkombinationen in einen Binärzustand »1« umgeschaltet sind, bewirkt dies, daß eine der UND-Gatter und Inverterschaltungen 40-10 bis 40-12 einen binären »0«-Wert an ihrem Ausgang abgibt. So sei z. B angenommen, daß jede der Leseverstärkcrschaitungen für die Kanäle 4,5 und 7 Datensignale festgestellt hat, welche ihrerseits die entsprechenden Eingangskippschaltungen veranlassen, daß die Signale RSST710, RSST410 und RSST510 binäre *1«-Werte aufweisen. Dadurch wird die UND-Gatter- und Verstärkerschaltung 40-10 aktiviert, was zur Folge hat, daß das Signal RSPED2A von dem Binärzustand »1« in den Binärzustand »0« umgeschaltet wird. Dies ist durch die Signalwelle b in Fig. 3 veranschaulicht. Solange jeder dieser drei Kanäle fortwährend Impulse innerhalb der Intervalle von 1,5 Bitrahmen aufnimmt, verhindert eine fortwährende Neutriggerung der zugehörigen Eingangskippschaltungen, daß deren Zeit abläuft und eine Zustandsumschaltung erfolgt. Das Signal RSPED2A

ίο verbleibt somit im Binärzustand »0«. Sobald die Zeit irgendeiner der Eingangskippschaltungen der drei erwähnten Kanäle abläuft, weil die betreffende Eingangskippschaltung Signale mit einer niederen Frequenz empfängt, welche länger als 1,5-Bitrahmen-Intervalleist, wird das Signal RSPED2A wieder in den Binärzustand »1« umgeschaltet. Die anderen Eingangskippschaltungen sowie die UND-Gatter- und Verstärkerschaltunge,: 40-10 bis 40-12 arbeiten in gleicher Weise wie gerade beschrieben.

Sobald ein oder mehrere der iiiveriei-ÄüSgängSSignale RSPED2A bis RSPED2C einen binären »0«-Wert aufweisen, wird das Signal RSFRDOO im Binärzustand »0« festgehalten, was seinerseits dazu führt, daß die Gatterschaltung 40-19 einen binären »0«-Wert an die Ausgangskippschaltung 40-20 abgibt. Sobald dies geschieht, beginnt der Zeitablauf der betreffenden Ausgangskippschaltung. Verbleibt der Eingangspegel bei einem Binärzustand »0« während einer Zeitspanne von 5 Bitrahmen, bedeutet dies, daß im Mittel in etwa fünf aufeinanderfolgende Datenrahmen von zumindest drei Kanälen aufgenommen worden sind, daß diese von sämtlichen drei Kanälen mit einer Frequenz aufgenommen worden sind, die der Nenn-Byte- bzw. Zeichen-Frequenz des Systems entspricht und daß somit die Zeit der

betreffenden Ausgangskippschaltung 40-20 abgelaufen ist.

Wenn somit beide Kriterien der Impulsfrequenz und der Dauer einer Impulsfolge erfüllt sind= läuft die Zeit der Ausgangskippschaltung 40-20 ab, so daß dieselbe umschaltet. Wie aus der Signalwelle din F i g. 3 hervorgeht, wird hierdurch das Signa! RS5CF10 in einen binären »1«-Wert übergeführt, während gleichzeitig das Signal RS5CF0O einen binären »O«-Wert annimmt. Die gestrichelten Linien der Signalwelle d veranschaulichen

die Verzögerung im Zeitablauf, wenn beide Kriterien nicht innerhalb der ersten fünf Bitrahmen-Intervalle erfüllt sind.

Sobald die Zeit der Ausgangskippschaltung 40-20 abläuft, bewirkt dies, daß die Ausgangskippschaltung

so 40-30 eingeschaltet wird. Dies führt dazu, daß die Signale RDRRDlO, RDRRDOO in den Binärzustand »1« bzw. »0« umgeschaltet werden. Diese Zustandsänderung bezüglich dieser Signale ist durch die Signalwellen e und f in F i g. 3 veranschaulicht Das Aufzeichnungsdetektorsignal RDDRDlO wird den Bandschaltungen der Einrichtung zugeführt, womit der Beginn einer Verarbeitungsoperation signalisiert wird. Das Signal RDRRDOO bewirkt, wenn es an die Gatter- und Verstärkerschaltung 40-18 abgegeben ist. daß die Ausgangskippschal-

bo tung 40-20 in demselben Zustand gehalten wird. Außerdem wird gemäß F i g. 2 das Pufferregister 26 des der Beseitigung von Schräglaufeffekten dienenden Pufferspeichers 20 in einen Zustand gebracht, in welchem eine Einspeicherung der Signale erfolgt. Bis zu diesem Zeitpunkt ist festzustellen, daß kein Versuch erfolgt ist, mit Hilfe der Eingangssignale eine Synchronisierung der Pseudotaktschaltungen zu erreichen. Die Synchronisation wird durch das Signal RSCERlO eingeleitet, wel-

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ches in einen Binärzustand »1« übergeführt wird, sobald das Signal RS5CF10 einen Binärzur-tand »1« erhält. Wie aus Fig. 1? hervorgeht, schaltet das Signal RCERlO auf das Auftreten eines binären »!«-Wertes hin jede der Schaltungen 30-1 bis 30-9 in einen Binärzustand »I« um. Dies führt seinerseits dazu, daß die Signale RSCEI10 bis RSCE910 binäre »!«-Werte erhalten, welche jeder der Taktschaltungen für den Beginn der Synchronisierung auf die Eingangsfrequenz, und zwar durch Einstellung ihrer Frequenz, vorbereiten. Da die Zeit der Ausgangskippschaltung 40-40 nicht abgelaufen ist, wird zur selben Zeit das Signal RS15F10 im Binärzustand »0« gehalten. Dieses Signal bereitet jede der Pseudotaktschaltungen darauf vor, nur auf Impulse zu synchronisieren, die kennzeichnend sind für binäre »0«-Werte.

Wenn etwa 20 aufeinanderfolgende Byterahmen geiesen worden sind, was kennzeichnend ist für eine tatsächliche Datenaufzeichnung, dann befinden sich die Pseudotaktschaltungen in Synchronismus. Wie dies durch die SigpaJwelle g in F i g. 3 veranschaulicht ist, ist zu diesem Zeitpunkt die Zeit der Ausgansskippschaltung 40-40 abgelaufen, so daß eine Zustandsumschaltung erfolgt. Dies bewirkt, daß die Signale RS15F10 und RS15F00 in den Binärzustand »1« bzw. »0« umgeschaltet werden. Das Signal RSI5F10 bereitet jede der Pseudotaktschaltungen vor, nunmehr auf die Impulse anzusprechen, welche für binäre »I«- und binäre »0«-Werte kennzeichnend sind. Darüber hinaus gibt, wie dies aus Fig. la hervorgeht, das Signal RS15F10 die Ausgangssignale, welche den 25-Prozent-Zeitpunkt des Bit-Zelknintervalls, definieren, für die Abgabe an das Register 22 des der Beseitigung von Schräglaufeffekten dienenden Pufferspeichers 20 frei, wodurch der betreffende Speicher in den Zustand versetzt wird, seine Übertragung der Information zu beginnen, welche durch die Leseverstärkerschaltungen 10a bis 10/ abgegeben werden. Das System beginnt nunmehr mit der Ermittlung bestimmter Zeichenmuster.

In gewissen Fällen kann es erwünscht sein, zusätzliche Kriterien bereitzustellen, denen genügt werden muß, bevor das System die Verarbeitung der senen Signale als eigentliche Datenaufzeichnung bt_e...nt. Um z. B. festzulegen, daß 15 Byterahmen aufeinanderfolgende Datenzeichen enthalten, kann zusätzlich zur Erfüllung der Kriterien, welche zur Umschaltung der Ausgangskippschaltung 40-20 erforderlich sind, so vorgegangen werden, indem das Signal RDRRDOO als ein Eingangssignal der Gatter- und Verstärkerschaltung 40-19 weggelassen oder verzögert wird, bevor es als Eingangssignal der Gatterschaltung 40-19 zugeführt wird. In diesem Fall wird das Signal RS15F10 anstelle des Signals RS5CF10 als ein Eingangssignal dem UND-Glied 40-22 zugeführt. Demgemäß wird die Ausgangskippschaltung 40-30 so lange nicht aktiviert, bis zumindest zwanzig aufeinanderfolgende Datenrahmen in Übereinstimmung mit den durch das Signal RSFRDOO festgelegten Kriterien gelesen worden sind.

Zurückkommend auf F i g. 3 dürfte ersichtlich sein, daß die oben erläuterten Signalverläufe in ihren Zuständen bis zur Beendigung des Nacheilteiles der Aufzeichnung verbleiben. Da zu diesem Zeitpunkt keiner der drei Kombinationen von Kanälen Signale mit der Nennfrequenz empfängt, schalten die Signale RSPED2A bis RSFED2C in den Binärzustand »1« um, wodurch das Signal RSFDROO einen binären Wert »1« erhält. Dies veranlaßt die Gatterschaltung 40-Ϊ9, einen binären »1 «-Pegel an die Ausgangskippschaltung 40-20 abzugeben, wodurch das Signal RS5CF10 einen binären »0«-Wert erhält, wie dies im Signalverlauf d in Fig.3 veranschaulicht ist. Auf diese Weise werden die Pseudotaktschaltungen von F i g. 1 abgeschaltet.
Sobald die Ausgangskippschaltung 40-20 umschaltet, bewirkt dies außerdem, daß die Gatterschaltung 40-35 einen binären »!«-Wert an die Ausgangskippsihaitung 40-20 abgibt, und zwar durch Umschalten des Signals RS5CF00 auf einen binären Wert »1«. Wie dies durch den Signalverlauf gin F i g. 3 veranschaulicht wird, hat

ίο dies zur Folge, daß die Ausgangskippschaltung 40-40 sofort ihren Zustand umschaltet und die Signale RS15F10 und RS15F00 in den Binärzustand »0« bzw. »I« gelangen. Das Signal RS15F10 versetzt die dem Pufferregister 22 zugehörigen Schaltungen von Fig. la in einen Zustand, in welchem die Erzeugung der Ausgangssignale RS75U0 bis RS759I0 der Pseudotaktschaltungen an den Pufferspeicher unterbrochen wird.

Sobald das Signal RSFRDOO einen binären Wert »1« erhält, wird die UND-Gatter- und Verstärkerschaltung 40-22 wirksam, wodurch das Gatter 40-24 veranlaßt wird, einen binären »0«-Wert an die Ausgangskippschaltung 40-30 abzugeben. Dies hat dann zur Folge, daß deren Zeit abläuft. Nach dem Umschalten der Ausgangskippschaltung 40-20 ist das Signal RS5CF10 wirksam, um einen Signalwert »0« aufrecht zu halten, und zwar auch dann, wenn das Signal RSFRDOO seinen Wert »0« erhält. Nach etwa 1 Millisekunde ist der Zeitintervall der Ausgangskippschaltung 40-30 abgelaufen, so daß die Signale RDRRDlO und RDRRDOO in einen binären »0«- bzw. »1«-Zustand übergeführt werden, wie dies durch die Signalwellen e und / von F i g. 3 veranschaulicht ist.

Während des Zwischenaufzeichnungslücken-Intervalls hindert dann das Signal RDRRDOO das Pufferregister 26 an einer Übertragung von weiteren Informationen an den übrigen Teil des Systems. Außerdem gibt das Signal RDRRDOO die Ausgangskippschaltung 40-20 frei, um wieder auf das Mittelwertbildungssignal RSFRDOO anzusprechen, welches die Schaltanordnung 40 für die nächste Aufzeichnung vorbereitet.

Aus Vorstehendem ergibt sich, daß die Detektoreinrichtung gemäß der Erfindung einer, zuverlässigen Weg zeigt, wie die Synchronisierung und Verarbeitung von hohe Aufzeichnungsdichten aufweisenden Diijnaufzeichnungen erreicht werden kann, indem das Stattfinden derartiger Operationen erst dann ausgelöst wird, wenn eine Anzahl unterschiedlicher Kriterien erfüllt worden ist. Diese Kriterien umfassen dabei die Aufnahme einer bestimmten Anzahl von Bytesrahmen, welche

so nacheinander mit einer vorgegebenen Frequenz auftreten, die einer Mittelung der Signale von einer Vielzahl von Informationskanälen des magnetischen Aufzeichnungsmediums entspricht. Diese Anordung stellt daher sicher, daß die Synchronisation in zuverlässiger Weise

nur in Übereinstimmung mit den festgelegten Kriterien eingeleitet wird, und zwar unter sämtlichen Bedingungen des Schräglaufs des magnetischen Aufzeichnungsträgers und der nominalen Änderungen in der Bytebzw. Rahmenfrequenz. Dadurch, daß die Anordnung gemaß der Erfindung in einem selben Taktbetrieb arbeitet, ist sie darüber hinaus imstande, in zuverlässiger Weise Digitalsignale zu verarbeiten, welche mit hohen Aufzeichungsdichten aufgezeichnet worden sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

24 OO Oil Patentansprüche:

1. Detektoreinrichtung zum Feststellen von entlang mehreren parallelen Spuren eines magnetischen Aufzeichnungsträgers aufgezeichneten gültigen Digitalsignalen mit Hilfe den einzelnen Spuren zugeordneten Leseschaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß an den einzelnen Leseschaltungen (10a—j) Eingangskippschaltungen (40-1 bis 40-9) angeschlossen sind, welche entsprechend dem Vorhandensein einer vorgegebenen Impulsrate von entlang den verschiedenen, den einzelnen Spuren zugeordneten Kanälen einlaufenden Impulse über eine die Ausgänge der Eingangskippschaltungen zusammenfassende Logikschaltung (40-10 bis 40-14) hinweg ein erstes Ausgangssignal bilden, und daß an diese Logikschaltung (40-10 bis 40-14) eine Ausgangskippschaltung (40-20) angeschlossen ist, welche entsprechend dem Vorhandensein eines kontinuierliche»! Auftretens des ersten Ausgangssignals während eines vorgegebenen Zeitintervalls ein zweites Ausgangssignal bildet, das einer Auswertschaltung (20,30) "?ur Auslösung der Signalverarbeitung zugeführt ist.

2. Detektoreinrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Eihgangskippschaltungen (40-1 bis 40-9) derart ausgebildet sind, daß sie in ihrem aktivierten Zustand verbleiben, so lange die von den verschiedenen Kanälen zugeführten Impulse mit eine^r größeren zeitlichen Häufigkeit als ein einer vorgegebenen Anzahl von Bitrahmen entsprechendes Zeitinterval!.,inlauf«··./.

3. Detektoreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikschaltung (40-10 bis 40-14) aus ersten und zweiten Logikelementen aufgebaut ist, weiche hintereinander geschaltet sind.

4. Detektoreinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Logikelemente der Logikschaltung (40-10 bis 40-14) aus UND-Gliedern (40-10 bis 40-12) mit dazu in Serie geschalteten Invertern bestehen, während die zweiten Logikeitrmente aus einem einzelnen UND-Glied (40-14) aufgebaut sind.

5. Detektoreinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Logikelemente (40-10 bis 40-12) eingangsseitig mit den Ausgängen vorgegebener Eingangskippschaltungen (40-1 bis 40-9) verbunden sind. .·»

6. Detektoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ausgangssignal einer weiteren Ausgangskippschaltung (40-40) zugeführt ist, welche entsprechend dem Vorhandensein des kontinuierlichen Auftretens des zweiten Ausgangssignals während eines zweiten vorgegebenen Zeitintervalls ein weiteres Ausgangssignal bildet, das der Auswertschaltung (20,30) zur Auslösung eines weiteren Vorgangs bei der Signalverarbeitung zugeführt ist.

7. Detektoreinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die beiden Ausgangskippschaltungen (40-20, 40-40) festgelegten Zeitintervalle unterschiedlich sind.

8. Detektoreinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Ausgangskippschaltung (40-30) vorgesehen ist, welche über entsprechende Kopplungselemente (40-15, 40-17, 40-22, 40-24) derart von den Eingangskippschaltungen (40-1 bis 40-9) und der ersten Ausgangskippschaltung (40-20) gespeist ist, daß die erste Ausgangskippschaltung (40-20) nach ihrer Aktivierung in ihrem aktivierten Zustand gehalten wird.

9. Detektoreinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das von der dritten Ausgangskippschaltung (40-30) festgelegte Zeitintervall ausreichend groß gewählt ist, daß mit demse'ben das Ende einer Impulsfolge feststellbar ist.

10. Detektoreinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der durch die beiden Ausgangskippschaltungen (40-20, 40-40) festgelegten Zeitintervalle in etwa dem halben Zeitintervall entspricht, welches zur Übertragung des Einleitungssatzes von Synchronisiersignalen erforderlich ist

11. Detektoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertschaltungen (20,30) Verriegelungsschaltungen (30-1 bis 30-9) aufweisen, von welchen aus entsprechende Pseudotaktschaltungen (30-31 bis 30-39) ansteuerbar sind, die wiederum auf der Eingangsseite eines aus einzelnen Pufferregistern (22, 24, 26) aufgebauten Schräglaufkompensationspufferspeicher (20) angeordnet sind.