Файл: Бездудный, В. Г. Техника безопасности в шахтном строительстве.pdf

Магнитный барабан представляет собой цилиндр из немагнитного материала с ферромагнитным покрытием толщиной 10—100 мкм. Дорожки барабана могут быть представлены как кольца, расположенные параллельно друг другу и на одина­ ковом расстоянии друг от друга. Магнитные головки могут располагаться вдоль бара­ бана, что позволяет осуществлять параллельную запись или считывание стольких двоичных разрядов, сколько в ряду головок. Число дорожек на один сантиметр по­ верхности барабана обычно колеблется в пределах 5—10. Магнитные головки распо­ лагаются на расстоянии от 5 до 50 мкм от поверхности барабана, что предъявляет

в чисто электронных устройствах памяти, собранных на ферритах, твердых схемах и т. д. Емкость ЗУ на магнитных барабанах составляет от 5 • 103 до 2 • 10е бит.

Для отыскания необходимой информации в ЗУ на магнитном ба­ рабане пользуются преимущественно двумя способами. Первый способ заключается в том, что нужную ячейку находят путем считывания и сли­ чения кодов контрольных номеров, записанных на образующих бара­ бана, с кодом заданного адреса. При совпадении кодов происходит подключение соответствующей головки к схеме считывания. Анало­ гично осуществляется адресация на запись информации. Второй способ заключается в том, что адрес ячейки находят в результате под­ счета специальных синхронизирующих, или маркерных, импульсов. Подсчет ведется от определенного импульса, принятого за на­ чальный.

Принцип работы ЗУ на магнитном барабане поясним при помощи упрощенной функциональной схемы (рис. 47) [19]. Информация, за­ писанная на барабане, не стирается. При записи нового числа число, хранившееся в ячейке до этого, заменяется новым. Все головки распо­ ложены вдоль барабана. Количество головок определяет максимальную разрядность числа, которое может быть записано на одной из образу­ ющих барабана. Каждой образующей соответствует маркерная отметка на специальной маркерной дорожке (на рис. 47 — дорожка, край­ няя слева). Маркерные отметки фактически и указывают адрес ячей­ ки, находящейся в данный момент под блоком магнитных головок. Крайняя справа дорожка предназначена для считывания импульсов, фиксирующих каждый оборот барабана.

Процесс адресации происходит следующим образом. Число, ко­ торое требуется внести в ячейку ЗУ, поступает в регистр чисел, а адрес ячейки — в регистр адреса. Головки связаны с соответствующими раз­ рядами регистров через схемы разрешения (в случае необходимости могут быть и каскады усиления). Для записи информации должно

Рис. .47. Запоминающее устройство на магнитном барабане.

произойти совпадение сигнала записи с сигналом, который появляется при совпадении адресов в счетчике маркеров и в регистре адреса. В этот момент в зависимости от состояния триггеров регистра чисел (О или 1) в обмотки головок поступают импульсы соответствующей по­ лярности и амплитуды на запись 0 или 1. При считывании происходит

аналогичный процесс. Только при совпаде­

166

4000 бит. Запись и считывание производятся двумя магнитными головками, которые могут перемещаться по вертикали и горизонтали (рис. 48). Скорость вращения дис­ ков большинства ЗУ составляет 1500—3000 об/мин. Продольная плотность записи достигает 32 мин/мм, а поперечная — 5,4 дорожек на миллиметр. ЗУ на магнитных дисках в настоящее время являются самыми дорогими из всех ЗУ на магнитных но­ сителях информации.

Переходим к рассмотрению кодов, обнаруживающих и исправляю­ щих ошибки при механизированной обработке технико-экономической информации.

Вопросами защиты передаваемой и обрабатываемой информации от искажений и сбоев инженеры-практики занимались задолго до появления удобных и надежных корректирующих кодов (наиболее распространенные из них рассмотрены в предыдущей теме). В связи с этим и методы обнаружения ошибок они приспосабливали к имею­ щейся приемно-передающей аппаратуре и существующим стандартным кодам. Следует сказать, что традиционные методы позволяют обна­ руживать 99% всех возможных ошибок при сравнительно малой избы­ точности кодов 1.

Ознакомимся подробнее с некоторыми методами обнаружения ошибок при передаче технико-экономической информации 1.2

Телеграфный код № 2 (код Бодо) труднее всего защитить от помех, так как он не имеет избыточности. Чтобы уменьшить число ошибок, следует выделять группу символов, нуждающихся в усиленной защите, и подбирать комбинации кода таким образом, чтобы уменьшить веро­ ятность перехода передаваемых символов в запрещенный символ. Например, ошибка при передаче символов «Возврат каретки» и «Перевод строки» немедленно повлечет за собой группу иных ошибок. Чтобы это происходило как можно реже, следует комбинациям, отли­ чающимся от регистровых одним элементом (т. е. комбинациям, которые при единичном искажении могут легко перейти в регистровую комби­ нацию), присваивать значения наиболее редко встречающихся букв

(Э, Ф, X, Ц, Щ, Ы, Ь).

Чтобы защитить от искажений цифровые данные (ошибку в слове заметить легче, чем в числе), следует для цифр выделить группу кодов с постоянным количество нулей и единиц. Тогда при единичном иска­ жении ошибка в передаче числа может быть обнаружена. В пятизнач­ ном двоичном коде с постоянным соотношением нулей и единиц мо­

жет быть: С5° = 1 (00000); С15 = 5 (10000, 01000, 00100, 00010, 00001); С| = 10 (11000, 01100, 00110, 00011, 10100, 01010, 00101, 10010, 01001,

10001); С |= 10 (00111, 10011, 11001, 11100, 01011, 10101, 11010,

01101, 10110, OHIO); d = 5 (01111, 101111, 11011, 11101, 11110);

1Методы обнаружения и исправления ошибок в стандартных телеграфных кодах

хорошо описаны в работе [35].

2Обнаружение и исправление ошибок при обработке технико-экономической ин­ формации подробно излагается в работе [1].

d = 1 (11111). Если выбрать для передачи цифр комбинации С| или

Сб, процент необнаруженных ошибок резко уменьшится. Стандартный код № 3 сам по себе обладает корректирующими

способностями, так как все его комбинации состоят из трех единиц

Комбинации стандартного кода № 3

ичетырех нулей (табл. 29). Нарушение этого соотношения свидетельст­ вует об ошибке. Код 3 : 4 (три к четырем ) обнаруживает все одиночные ошибки и все ошибки нечетной кратности. Необнаруженными могут быть некоторые ошибки четной кратности, поскольку при ошибочном переходе 0 в 1 и втором ошибочном переходе 1 в 0 соотношение нулей

иединиц в коде может не измениться.

168

Кроме стандартного кода № 3, известны другие коды с постоянным

ционной комбинации ее инверсии. Например, инверсные коды можно получить, если к рассмотренным выше комбинациям кода Бодо С\

прибавить в том же порядке комбинации С|, являющиеся их инверсия­ ми: 11000 00111; 01100 10011; 00110 11001 и т .д . Процесс исправления одиночной ошибки может осуществляться путем суммирования по модулю 2 информационной и проверочной частей кода. Если ошибки в принятом коде нет, опознаватель будет состоять из одних единиц:

НОШ

W00111

11111

Предположим, при передаче кода 1100000111 ошибки произошли: первый раз — в первом, а второй — в третьем разрядах. При этом опознаватели будут иметь вид:

01000 11100

00111 00111

01111 11011

Как видим, место нуля в опознавателе указывает место ошибки в информационной части кода. Если в опознавателе число нулей больше или равно двум, комбинация бракуется.

При передаче инверсного кода принципиально возможно строить и информационную, и проверочную части кода одинаковыми. При этом опознаватель будет состоять из нулей, а на наличие ошибки будет ука­ зывать появление в опознавателе единицы.

Принцип обнаружения ошибок на перфоленте может быть исполь­ зован при обнаружении ошибок и на других физических носителях ин­ формации (перфокартах, магнитных лентах и др.);тот факт, что для перфолент более типичной является проверка на четность, а для маг­ нитных лент — на нечетность, в принципе ничего не меняет.

Если на четность символы проверяются в порядке их нанесения на перфоленту, то такая проверка называется вертикальной (рис. 49, а). Если на четность символы проверяются по строкам, то такая проверка называется горизонтальной (рис. 49, б). При этом устанавливается стро­ го фиксированная длина строки, определяемая либо в зависимости от объема данных, которые переносятся на перфоленту, либо от длины ленты рулонного аппарата, либо от необходимости частоты контроля принимаемой информации. Каждая из этих проверок позволяет об­ наружить все одиночные и все ошибки нечетной кратности. Ошибки четной кратности не обнаруживаются. Если с каждым шагом по строке линия проверки смещается на один шаг по столбцу, то такая проверка

169