Спосіб запису і відтворення цифрової інформації на магнітний носій

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН (19) 3(51) Q 1 1 В 5/ОЭ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ К (21) 3 3 8 4 2 6 5 / 1 8 - 1 0 (22) 2 7 . 1 1 . 3 1 ( 4 0 ) 1 5 , 0 9 . 8 3 . Бюлв № 3 4 ( 7 2 ) В. И. Ватулин ( 7 1 ) Специальное конструкторско-техно логическое бюро Морского гидрофизического института АН Украинской ССР (53) 5 3 4 . 8 5 2 (088.8) (56) 1. Рыжков В. А, и др. Внешние ЗУ на магнитном носителе. М., "Энергия", 1 9 7 8 , с. 1 1 7 - 1 2 2 . 2 , Авторское свидетельство СССР № 5 7 3 8 1 3 , кл. Q 1 1 В 5/09, 1977 (прототип). ( 5 4 ) ( 5 7 ) СПОСОБ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ НА МАГНИТНЫЙ НОСИТЕЛЬ, при в т о ром единицы кода записывают перепадами намагниченности от одной полярности до другой, а нули перепадами намагниченности от значения, соответствующе го одной из полярностей, до нулевого зна ц ения, а при воспроизведении восстанавливают нули кода по двум однополярным, следующим друг за другом, импульсам сигнала воспроизведения, а единицы кода - по чередованию разнополяргшх импульсов этого сигнала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения плотности записи, посыле довательность нулей кода, содержащую более трех нулей, записывают перепадами намагниченности от значения намагниченности одной из полярностей до нулевого значения, причем интервал между этими перепадами устанавливают равным двум или трем символьным интервалам кода, а при записи одного или двух нулей, находящихся между единицами кода, значение и полярность намагниченности носителя на этом интервале ' сохраняют неизменными. С 1 1042072 Изобретение относится к приборостроению, в частности к способам записи и воспроизведения цифровой информации на магнитный носитель. Известен способ магнитной записи, при котором тетрады разрядов кода, поступающего на запись, кодируются перед записью на носитель пятью разрядами вторичного кода таким образом, чтобы при воспроизведении обеспечить возмож- 10 ность самосинхронизации [1^ . Допуск на фазовые искажения при этом составляет І О, 4 длительности символьного интервала, но аппаратная реализация этого способа сложна. 15 Наиболее близким к предлагаемому является способ, при котором единицы кода записывают перепадами намагниченности от одной полярности до другой, а нули перепадами намагниченности от 20 значения, соответствующего одной из полярностей, до нулевого значения [2J • При этом один перепад намагниченности кодирует 1 бит информации, а допуск на фазовые искажения составляет 25 1 О, 5 длительности символьного интервала. Однако при записи известным способом в результате межсимволыюй интерференции рядом стоящие характеристичес- 30 кие импульсы одной полярности сливаются в один импульс, поэтому достижимая плотность записи недостаточно велика. Цель изобретения - повышение плотности записи. 35 Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, при котором единицы кода записывают перепадами намагниченности от одной полярности до другой, а нули перепадами намагниченности от ^о значения, соответствующего одной из полярностей, до нулевого значения, а при воспроизведении восстанавливают нули кода по двум однополярным, следующим друг за другом, импульсам сигнала вое— произведения, а единицы кода - по чередованию разнопол яр ных импульсов этого сигнала, последовательность нулей • кода, содержащую более трех нулей, записывают перепадами намагниченности от значения намагниченности одной из - і" полярногтгй До нулевого -шачения,причем интервал между этими перепадами устатавпивают равным двум или трем символьным интервалам кода, а при записи 55 "одного или двух нулой, находящихся между единицами кода, значение и полярность намагниченности носителя на этом интервале сохраняют неизменным. Поскольку минимальный интервал между перепадами намагниченности одлой полярности при записи по предлагаемому способу вдвое больше, чем в прототипе, взаимовлияние между двумя рядом стоящими характеристическими импульсами При воспроизведении проявляется при плотностях записи вдвое больших, чем в прототипе. Запись длинных последовательностей нулей кода может иметь несколько, вариантов. Например, последовательность из шести нулей может записываться следующим образом; первый и третий нуль запи'-*' сывают перепадами намагниченности одной полярности, а четвертый и шестой нули перепадами другой полярности. Та же серия из шести нулей может быть' записана и перепадами одпой полярности, при этом записывают второй и пятый, либо второй и четвертый нули этой серии, В качестве примера можно привести следующий вариант выполнения предлагаемого способа. Единицы кода записывают перепадами намагниченности от одной полярности до другой. Серии нулей кода, содержащие один или два нуля, перепадами намагниченности не залисьіваїот, а длинные серии нулей разбивают на триады, причем перепадами одной полярности записывают первый и третий нули триады. При разбиении на триады последовательности, содержащий на кратное трем число нулей, имеются остатки из одного или двух нулей, и эти нули переладами намагниченности также не записывают. На фиг. 1 приведена схема устройства записи, реализующая этот вариант предлагаемого способа; на фиг. 2 — скемз устройства воспроизведения информации, записанной указанным вариантом; на фиг, 3 - эпюры, поясняющие работу этих устройств записи и воспроизведения. Запись информации производится устройствами записи ( фиг.1) следующим образом. Информация в виде двоичного кода (эпюра а, фиг.З) с входа 1 поступает на D-вход триггера 2_._ О_чередно_й_ pa'-sряд кода записывается з триггер 2 тактовым импульссм (эпюра б, фиг, 3 \ поступающим с входа тактовых импудь~< сов 3 на С-вход триггера 2, Прямой выход триггера 2 через сборку 4 сопдинен сВ^входом двухразрядного регистра сдвига 5. Сдвиг информации в ррг ре сдвига 5 происходит под действие 1042072 * и поступает на динамические входы вентактовых шчшупьсов, пост упаюй і их на тилей 2 1 и 2 2 . Вентиль 2 1 формирует его С-вход с входа 3. Триггер 2 и рена своем выходе короткий положительгистр сдвига 5 можно рассматривать ный импульс при наличии на динамическом как один трехразрядный регистр сдвивходе положительного перепада напряже* га, инверсные выходы которого подклюния и отрицательного напряжения на чены к входам вентиля 6, ілшертируюшем потенциальном входе При отсутствии в коце серий из трех (эпюра е, фиг.З). Вентиль 2 2 формиИ более нулей на выходе вентиля 6 бурует короткие положительные импульсы дет низкий уровень напряжения, и код из триггера 2 в регистр сдвига 5 пере- 10 при наличии отрицательного перепада напряжения на его динамическом входе записывается без изменений. и положительного напряжения на потенПрямой выход второго разряда рециальном входе (эпюра ж, фиг.З). гистра сдвига 5 соединен со счетным Таким образом, на выходе вентиТ-входом триггера 7, который тактируется по С-входу тактовыми импульсами с 15 ля 2 1 импульсы появляются в моменты максимальных отрицательных значений входа 3 . Переключаясь от каждой единисигнала воспроизведения (отрицательные цы кода, триггер 7 формирует на своем импульсы). На выходе вентиля 2 2 имвыходе сигнал, который через открытый пульсы появляются в моменты максивентиль 8 и сборку 9 поступает на усилитель записи 10 При появлении в триг- 20 мальных положительных значений сигнала воспроизведения (положительные имгере 2 и регистре сдвига 5 трех нулепульсы). Положительные и отрицательные вых разрядов кода работа устройства импульсы поступают на динамические записи изменяется. На выходе вентиля 6 входы триггера 2 3 , переключение котопоявляется высокий уровень напряжения, и в перзый разряд регистра сдвига S с 25 рого происходит по спаду входных импульсов. Положительный импульс, посприходом очередного тактового импульса тупающий HaS-вход триггера 2 3 , уста— перезаписывается не нуль с триггера 2, навпивает его в единичное состояние. а единица с выхода вентиля 6. ОдновЕсли в последующий момент времени ременно единица записывается в триггер 1 1 , что вызывает установку в еди- 30 поступает отрицательный импульс, то этот импульс проходит через открытый ничное состояние триггера 1 2 . Тригвентиль 2 4 на сборку 2 5 , но не прохогер 1 1 находится в едшичном состоянии дит через закрытый вентиль 2 6 . По в течение одного последующего такі а, спаду этого импульса триггер 2 3 устаа триггер 12 в течение двух последуюнавливается в нулевое состояние. Если щих тактов. 35 же при единичном состоянии триггера 2 3 Единичное состояние триггера 12 поступает положительный импульс, то закрывает вентиль 8 и открывает венэтот импульс проходит через открытый тиль 1 3 , при этом через открытый венвентиль 2 7 на сборку 2 8 , но не протиль 1 3 и сборку 9 на усилитель заходит через закрытый вентиль 2 9 . По писи 10 поступает частота генератора 14, 40 спаду этого импульса триггер 2 3 своеУсилитель записи 10 формирует ток заго состояния не изменяет. писи, поступающий в записывающую магнитную головку 1 5 . Форма тока записи показана на эпюре в (фиг.З). Поскольку частота генератора 14 выбирается более 45 высокой, чем разрешающая способность тракта ьоспроизвелєния, можно считать, что суммарная намагниченность носителе при записи этой частоты будет равна нулю. 50 ' Устройство воспроизведения" ("фиг. 2 ) работает следующим ооразом. Сигнал воспроизведения (эпюра г, фиг.З) с воспроизводящей головки 16 усиливается усилителем 17 и поступает на дифференциатор 1 8 и усилитель—огра- 55 ничитель 1 9 , Продифференцированный сигнал воспроизведения (оиюрл д, фиг.З) формируется усилителpf.*--ограничителем 2 0 Таким образом, на выходе сборки 2 5 формируется последовательность импульсов (эпюра 3, фиг.З), состоящая из чередующихся положительных и отрицатель ных импульсов. Импульсы, имеющие ту же полярность, что и предыдущий, выде* лены во вторую последовательности (эпюра и), которая формируется на выходе сборки 2 8 . Первая последователь*ность кодирует все единицы кода, но в ней содержатся также ложные импульсы единиц (на эпюре з, фиг.З выделены жирной линией). Импульсы второй последовательности кодируют триады нулей. Импучьс из второй последовательности означает наличие нуля не только в соответствующем 5 1042 072 символьном интервале, но и в двух прера 3-1 импульсом нулей, поступающих с дыдущих символьных интервалах. Обе выхода сборки 2 8 . Воспроизведенный последовательности объединяются гборкод (эпюра л, фиг.З) выдается с кой 3 0 и используются для синхронизавыхода триггера 3 5 , ции генератора тактовых импульсов 3 1 . Предлагаемый способ, сохраняя таИв эпюре к фиг. 3 показаны тактовые кие основные достоинства прототипа импульсы этого генератора. как возможность самосинхронизации при Дальнейшая обработка сигнала заквоспроизведении, высокую информационную лючается в исключении из последователь10 емкогть перепада намагниченности ности единиц ложных единиц. Импульсы ( 1 бит/перепад), максимальный допуск единиц устанавливают в единичное сосна фазовые искажения (± О, 3 длительностояние триггер 32, сброс этого триг-^ ти символьного иіггервала), позволяет гера в нулевое состояние производится кроме того вести запись с перекрытием, спадом тактового импульса. Информация с выхода триггера 32 сдвигается в ре— к 15 что дает возможность примерно вдвое повысить плотность записи и соответственгистре сдвига, включающем триггеры 3 3 , но повысить эффективность использова3 4 и 3 5 , Исключение ложных единиц ния носителя. производится установкой в нуль тритге— 1042072 1 01 0 0 1 0 000 1 1 о 0 0 0 0 0 0 0 1 а П-П /г n_j—і П _ I I I I I I I I I I I I I I I I I I II В є ж і M з и і і I ML і 1 1 і І 1 І І І І І І I I І І І І І І І ІІ І 101DD1D0011DOODDO ФиіЗ Редактор В. Ковтун Составитель к, Луканин Техред М.Тепер Корректор Л. Бокшан Закао 713 ^/'32 Тираж 594 Подписное Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ЗОР-Г,, Москва, Ж-35, Раушская наб. , д. 4/5 ППП 'Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4