Brevet FR2004020A1 — publié le 19691114

i 2004020 Tout équipement de calcul numérique exige un moyen de minutage ou de synchronisation pour minuter ou rythmer les diverses opérations q.u'il effectue. Oe moyen de rythme, qu'on désigne sous le nom dIhorloge ou de rythmeur, est généralement constitué 5 par un oscillateur qui engendre des impulsions ou des ondes sinusoïdales à une fréquence constante quelconque. Bans les dispositifs numériques à mémoires magnétiques telles que bandes, tambours ou disques magnétiques, le mouvement du dispositif de mémoire ne peut pas s1effectuer à une vitesse rigoureusement 10 constante ou sans donner lieu à certaines variations. En conséquence, si un oscillateur à fréquence constante était utilisé pour rythmer le fonctionnement de ee type de mémoire, d'importantes imprécisions en résulteraient. C'est pourquoi on s'arrange dans la pratique pour que le dispositif de mémoire mobile 15 engendre lui-même les impulsions de rythme de minutage. A cet effet, lesdites impulsions de rythme sont enregistrées sur l*une des pistes ou canaux du dispositif de mémoire. Dans les mémoires Rotatives telles qu'un tambour ou des disques, il est nécessaire que les impulsions de rythme soient 20 équidistantes sur toute la longueur de la piste de rythme. Il est en outre nécessaire que la piste de rythme contienne un nombre d'impulsions choisi à l'avance. En conséquence, le problème consiste à étaler un nombre d'impulsions choisi à l'avance sur une longueur de piste donnée et à obtenir une distance 25 précise entre les première et dernière impulsions. Dans les premières calculatrices numériques où. le nombre d'impulsions de rythme par centimètre était très réduit, un enregistrement précis de ces impulsions pouvait être obtenu en utilisant une tête diviseuse mécanique pour inscrire le nombre voulu de sillons 30 équidistants sur une piste de rythme. Ces sillons étaient ensuite remplis d'un matériau de ferrite et la totalité de la piste de rythme était ensuite polie de façon que seuls subsistent pour assurer la fonction de minutage les sillons remplis de ferrite. Il est bien .évident que cette technique ne saurait être 35 utilisée lorsqu'on désire enregistrer une piste de rythme d'une densité largement supérieure à 400 impulsions de rythme par centimètre. Des techniques de "tête diviseuse" électronique ont été mises au point pour enregistrer les impulsions de rythme à forte 69 07366 2 2004020 densité. L'une des tech.niq.ues préférées de nombreux fabricants consiste à enregistrer une impulsion de rythme par tâtonnements sur un tambour ou sur un disque "mère". On fait ensuite tourner tous les tambours ou disques à fabriquer sur le même arbre 5 que cette matrice et la piste de rythme est transférée. D'autres techniques qui n'exigent pas de disque ou tambour mère comprennent l'enregistrement d'une impulsion de référence sur un canal auxiliaire puis le réglage manuel d'un oscillateur générateur d'impulsions par rapport à sa fréquence nominale pré-10 déterminée jusqu'à ce que des circuits de conditionnement indiquent une coïncidence entre l'impulsion de référence et l'impulsion finale dans le train d'impulsions de rythme à enregistrer. Bien que ces techniques soient satisfaisantes pour la plupart des applications aux mémoires, elles demandent beaucoup de 15 temps et par conséquent ne conviennent pas lorsqu'il est nécessaire d*enregistrer des pistes de rythme comprenant des nom- ' bres d'impulsions différents ou de faire tourner le dispositif de mémoire à des vitesses différentes, ce qui exige des fréquences d'oscillateur différentes. 20 Ii' enregistreur de rythme suivant 1'invention. enregistre de façon précise tout nombre désiré d'impulsions de rythme en quelques tours seulement du dispositif de mémoire gui peut fonctionner à n'importe quelle vitesse de rotation déterminée. Dans ses grandes lignes, l'enregistreur de rythme suivant 25 l'invention comprend un moyen pour enregistrer une impulsion de référence sur la piste de rythme choisi d'un dispositif d'enregistrement rotatift un oscillateur à fréquence variable commandé .par une tension- qui enregistre les impulsions de rytjame sur une piste auxiliaire, un banc de commutateurs de sélection 30 de compte à.commande manuelle, un. compteur d'impulsions qui compte jusqu'au .nombre d'impulsions choisi par les commutateurs de sélection, et un montage qui détecte un manque de précision de la terminaison de la piste de rythme ou "chevauchement" et réajuste automatiquement l'oscillateur à fréquence variable 35 pour assurer cette terminaison. lorsque le rythme a été convenablement terminé sur la piste auxiliaire, il est retransféré sur la piste de rythme par l'intermédiaire d'un montage qui élimine le vacillement ou autres imprécisions de phase. D'autres caractéristiques et avantages de la présente 69 07366 3 2004020 invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif mais nullement limitatif plusieurs formes de réalisation conformes à l'invention. 5 Sur ces dessins : La figure 1 est un schéma symbolique représentant les divers circuits nécessaires pour l'enregistrement d'une piste de rythme ; et La figure 2 est un schéma symbolique représentant les cir-10 cuits nécessaires au transfert du rythme de la piste auxiliaire à la piste de rythme. L'enregistrement d'un rythme au moyen de l'enregistreur de rythme suivant l'invention comprend deux opérations. Au cours de la première, une impulsion d'origine est inscrite sur l'une 15 des pistes de la mémoire rotative puis, en l'utilisant comme référence, on enregistre un rythme approximatif sur une seconde piste. Au cours de la seconde opération, le rythme approximatif est ajusté et retransféré sur la piste qui contenait l'impulsion d'origine. 20 La figure 1 est un schéma symbolique du montage permet tant d,inscrire l'impulsion d'origine et d'enregistrer la piste de rythme approximatif. Le fait d'appuyer sur le bouton de mise en marche déclenche un multivibrateur monostable ou univi-brateur 10 qui sert à effacer toute donnée existante apparais-25 sant sur la piste de rythme. L'univibrateur 10 doit rester déclenché pendant plusieurs tours de la mémoire rotative de manière à effacer complètement la piste et en conséquence il peut avoir une période de l'ordre de 275 millisecondes. L'univibrateur 10 est connecté à un amplificateur d'écriture 12 qui, pen-30 dant la période de déclenchement de l'univibrateur 10, fait passer un courant dans un premier sens à travers la tête d'enregistrement 14 pour assurer l'effacement. La sortie de l'univibrateur 10 est également connectée à un second univibrateur ou multivibrateur monostable 16 de façon que le rétablissement 35 de l'univibrateur 10 déclenche l'univibrateur 16. L'univibrateur 16 est connecté à l'amplificateur d'écriture 12 et, lorsqu'il est déclenché, il fait passer un courant à travers la tête 14 dans un sens opposé à celui du courant d'effacement. L'univibrateur 16 peut avoir une période d'environ 16 micro- 69 07366 4 2004020 secondes. Lorsque cette période est termihée, le courant est à nouveau inversé pour reprendre le premier sens mentionné à travers la t^te d'enregistrement 14 puis il peut décroître pour produire sur la piste d'enregistrement une impulsion d'origine 5 sans retour à zéro d'une durée de 16 microsecondes. Après le premier tour complet de la mémoire rotative, l'impulsion d'origine apparaissant sur la piste de rythme est détectée par la tête 14 et amplifiée par l'amplificateur de lecture 18. La sortie de l'amplificateur de lecture 18 est con-10 nectée à un basculeur de complémentation 20 qui change d'état dans un sens ou dans l'autre en réponse à la réception d'un signal d'impulsion d'origine provenant de l'amplificateur de lecture 18. La sortie "vrai" du basculeur 20 est connectée à la borne "démarrage" de l'oscillateur 22, de sorte que quand le 15 basculeur 20 reçoit son premier signal de déclenchement, il met en marche l'oscillateur 22. L'oscillateur 22 est un oscillateur à fréquence variable commandé par une tension, capable de fonctionner dans la gamme de 2,4 à 5,0 mégahertz et est de préférence un multivibrateur non asservi capable de produire une onde 20 de sortie rectangulaire. La sortie de l'oscillateur 22 est connectée à un compteur à 20 bits 24 qui peut être constitué par 20 étages de basculeur montés en série. Chacun des étages du compteur 24 est connecté au contact central 26 d'un inverseur unipolaire. Les 20 inver-25 seurs sont de préférence montés sur le panneau frontal de l'enregistreur de rythme et, comme décrit plus loin, ils sont utilisés pour choisir la fréquence d'enregistrement approximative et le nombre exact d'impulsions de rythme à écrire. Lorsque le contact central ou armature 26 de l'un des inverseurs unipolai-30 res est orienté dans une première direction, la sortie du compteur est dirigée vers une matrice de décodage de compte 28, dont la fonction est de produire un signal de sortie lorsque le compte choisi par la commutation d'une combinaison particulière d'inverseurs unipolaires est atteint. Les seconds contacts 35 des inverseurs unipolaires sont interconnectés et couplés avec l'amplificateur d'écriture.30. Si l'on désire écrire une piste de rythme dans la gamme de fréquence de l'oscillateur 22, c'est-à-dire à une fréquence comprise entre 2,4 et 5,0 mégahertz, on commute l'inverseur unipolaire connecté au bit de plus petit 69 07366 5 2004020 poids du compteur 24 de façon que l'amplificateur d1écriture 30 détecte ce bit. Par ailleurs, si l'on désirait écrire sensiblement à la moitié de la fréquence de base, il faudrait actionner l'inverseur connecté à l'avant dernier bit dans le sens des 5 poids décroissants, La sortie de l'amplificateur d'écriture 30 est connectée à la tête d'enregistrement 32 qui est disposée au voisinage immédiat d*une piste auxiliaire sur la mémoire rotative pour enregistrer le rythme approximatif engendré par l'oscillateur 22 et convenablement subdivisé par la sélection des 10 inverseurs connectés à la sortie du compteur 24. Gomme précédemment décrit, les contacts de première position des inverseurs unipolaires sont couplés avec la matrice de décodage de compte 28 qui sert à isoler tous les conducteurs associés à la première position de contact des jnverseurs uni-15 polaires et qui produit une sortie correspondant à un compte particulier choisi à l'avance du compteur 24. Les seconds contacts ou contacts déterminateurs de fréquence des inverseurs unipolaires qui sont connectés à l'entrée de l'amplificateur d-'écriture 30 sont également reliés à 20 l'une des bornes.d'entrée d'une porte ET 32, dont la seconde borne d'entrée est connectée à la sortie de l'oscillateur 22. La porte 32 laisse ainsi passer un signal après la première impulsion de l'oscillateur et après l'apparition du bit choisi produit par le compteur 24- La sortie de la porte ET 32 est 25 connectée à l'entrée d'actionnement d-*un basculeur 34, dont la borne de rétablissement est accouplée avec la sortie de la matrice de décodage de compte 28. La sortie "vrai'-" du basculeur 34 est connectée à l'une des entrées de la porte ET 36, dont la seconde borne d*entrée est reliée à la sortie de l'oscilla-30 teur 22. En conséquence, la porte 36 laisse passer un signal en réponse à l'impulsion suivante de l'oscillateur 22 après l'actionnement du basculeur 34- La sortie de la porte 36 est couplée avec la borne dïactionnement du basculeur 38, dont la sortie "vrai" est connectée à l'univibrateur 40 de remise à zé-35 ro du compteur qui est déclenché par le flanc arrière du signal du basculeur 38. L'univibrateur 40 peut avoir une période de l'ordre de 750 nanosecondes et, en réponse à la terminaison de l'impulsion de 750 nanosecondes, la sortie de l'univibrateur 40 remet le compteur 24 à zéro en vue d'une nouvelle 69 07366 6 .2004020 " opération. La sortie "faux" du "basculeur 38 est connectée à la borne "arrêt" de l'oscillateur 22, de sorte que lorsque le basculeur 38 es\ commuté par un signal de rétablissement, il arrête . 1 1 oscillateur 22 tout en déclenchant l'univibrateur 40 pour 5 remettre à zéro le compteur 24. Le basculeur 38 est rétabli par la porte ET 42 qui ne transmet un signal quren- réponse au rétablissement simultané des basculeurs 34 et 20. Le basculeur 34 est rétabli par l'ap-• parition simultanée d*u-n signal de la matrice de décodage de 10 compte 28 et d'une impulsion de l'oscillateur 22. En conséquence, la matrice de décodage 28 conditionne la porte ET 44 lorsque le nombre d'impulsions choisi à l'avance pour la piste de rythme a été compté. En réponse à l'impulsion suivante de l'oscillateur 22, la porte préconditionnée 44 est ouverte pour ré-15 tablir le basculeur 34. I>e rétablissement du basculeur 34 conditionne la porte ET 42 mais celle-ci ne -laisse pas passer--de- -signal tant que le basculeur 20 n'est pas rétabli par l'apparition suivante de. l'impulsion d'origine détectée par la tête 14. 20 Pour récapituler brièvement le fonctionnement jusqu'à ce stade, on peut dire que la tête 14 détecte l'impulsion d'origine et met le basculeur 20 à son état "vrai". Ceci déclenche l'oscillateur 22 et le compteur 24- la matrice de décodage de compte 28 émet un signal lorsque le nombre désiré d'impulsions 25 a été atteint en fonction du réglage des inverseurs unipolaires. Ceux-ci sont également utilisés pour choisir la fréquence d'enregistrement approximative et le signal en question met le basculeur 34 à son état "vrai" en-réponse à-1'enregistrement du premier bit. Lors de l'apparition suivante de•l'impulsion d'o-30 rigine, le basculeur 20 est mis à son état "faux". Lorsque la matrice de décodage de compte a transmis le nombre d'impulsions choisi à l'avance, le basculeur 34 est mis à son état "faux". Pour terminer la piste de rythme sans lacune ni dépassement, il est' nécessaire que le basculeur 20 et le basculeur 34 soient 35 mis simultanément à leur état "faux". Lorsque cela se produit, le basculeur 38 arrête l'oscillateur 22 et remet à zéro le compteur 24* L'écriture de la piste de rythme approximative est maintenant terminée. Bien entendu, le problème est de régler 1''oscillateur 22 de telle façon qu'une terminaison convenable j COPY 69 07366 7 2004020 de la piste de rythme se produise, c* est-à-dire que le "basculeur 20 et le "basculeur 34 soient simultanément mis à leur état "faux". La sortie "faux" du "basculeur 20 et la sortie "faux" du 5 "basculeur 34» ainsi que la sortie "vrai" du "basculeur 38, sont connectées à un montage logique 46 constitué par des portes de décodage qui détectent le manque de coïncidence entre les commutations des "basculeurs 20 et 34 à leur état "faux". La logique 46 est connectée aux entrées d'inversion et de non-inver-10 sion d'un amplificateur de commande 48 Qui produit une tension de sortie croissant dans une mesure proportionnelle au temps dont le rétablissement du basculeur 20 a précédé celai du basculeur 34 ou qui décroît dans une mesure proportionnelle au temps dont le rétablissement du basculeur 34 a précédé celui du 15 basculeur 20. La sortie de l'intégrateur de commande 48 est connectée à lroscillateur à fréquence variable commandé par une tension 22, de manière à ajuster la fréquence de celui-ci pour assurer la terminaison précise de la piste de rythme. Il est important de noter que le réglage de l'oscillateur 22 a lieu 20 après une tentative d'exécution d'un" cycle d'écriture complet. Si la correction de l'oscillateur était effectuée pendant le cycle d'écriture,,,des problèmes de vacillement de phase supplémentaires se poseraient. La terminaison convenable de la piste de rythme, c'ést-à-25 dire le rétablissement simultanément du basculeur 20 et du basculeur 34» est détecté par un montage comprenant un univibra-teur 50 à 50 nanosecondes connecté à la sortie "faux" du basculeur 34 et un univibrateur 52 à 50 nanosecondes identiques connecté à la sortie "faux" du basculeur 20. Les sorties de'l'uni-30 vibrateur 50 et de l'univibrateur 52 sont comparéès dans la porte ET 54» la sortie de la porte ET 54 est couplée avec Centrée d'un'basculeur complémentaire 56 dont la sortie produit un signal d'arrêt pour interrompre le fonctionnement de l'amplificateur d'écriture 30, La sortie du basculeur 56'peut également 35 être connectée à un dispositif d'alimentation de lampe-témoin 58 qui allume une lampe-témoin de fin" d'enregistrement 60 sur le•panneau frontal de l'appareil pour indiquer qué l'écriture du rythme approximatif sur la piste auxiliaire de la mémoire rotative est-terminée. • 69 07366 8 2004020 Une piste de rythme approximative a maintenant été écrite sur une piste.auxiliaire de la mémoire rotative. Ce rythme est approximatif en ce sens qu'il comporte un vacillement de v phase d'un hit à l'autre, la figure 2 représente des parties 5 du montage de la figure 1 qui sont utilisées pour transférer le rythme approximatif de la piste auxiliaire à la piste de rythme permanente tout en éliminant le vacillement et en assurant une opération d'uniformisation. Sur la figure 2, la tête 32, qui a été utilisée pour en-10 registrer le rythme approximatif sur la piste auxiliaire, est maintenant utilisée pour lire le rythme approximatif. lie signal détecté par la tête 32 est amplifié dans 1*amplificateur de lecture 18 et déclenche le basculeur complémentaire 20. Lorsque le basculeur 20 est commuté à son état "vrai", il déclenche 15 l'oscillateur à fréquence variable commandé par une tension 22, qui commande le compteur 24, comme décrit à propos de la figure 1. Dans la configuration de la figure 2, la matrice de décodage de compte 28 de la figure 1 n'est pas utilisée et la sortie déterminatrice de fréquence du compteur 24 est couplée avec la 20 borne d*entrée de l'amplificateur d'écriture 30 et, également, avec l'entrée d'un basculeur de complémentation 25. Le basculeur 25 change d'état en réponse à l'apparition de chaque impulsion détectée par l'amplificateur d'écriture 30 et est connecté aux bornes d'actionnement et de rétablissement du bascu-25 leur 34. La sortie "faux" du basculeur 20 et la sortie "faux" du basculeur 34 doivent coïncider pour assurer un transfert convenable et ces sorties sont connectées à des portes logiques 46 qui, à leur tour, commandent l'intégrateur de commande 48 qui produit un signal de tension correspondant aux différences tem-30 porelles entre le rétablissement du basculeur 20 et celui du basculeur 34, comme décrit à propos de la figure 1. La sortie de l'intégrateur de commande 48 est alors utilisée pour régler l'oscillateur 22 qui est accroché à une relation de phase cohérente avec le rythme approximatif, ce qui assure le même nombre 35 total d'impulsions pour chaque piste de rythme. Etant donné que la constante de temps de l'intégrateur de commande 48 est longue par rapport à la durée d'un tour de la mémoire rotative, le rythme uniformisé ne contient pas le vacillement de phase d'un bit à l'autre du rythme approximatif. En particulier, toute 69 07366 9 2004020 erreur de terminaison existante est intégrée sur toute la durée du rythme et par conséquent éliminée. Une fois que l'opération d'uniformisation a commencé un signal "enregistrement" est émis pour déclencher le fonctionnement de l1amplificateur d'écritu-5 re 30 de façon que celui-ci commande la tête d'enregistrement 32. le signal d'enregistrement actionne en outre un temporisateur 62 qui peut avoir une période de plusieurs secondes et qui produit un signal pour arrêter le fonctionnement de l'amplificateur d'écriture 30 après l'écoulement de cette période, la 10 sortie du temporisateur peut également être connectée à un dispositif d'alimentation de lampe-témoin 64 qui contrôle une lampe-témoin de fin de transfert 68 montée sur le panneau frontal de l'enregistreur de rythme. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite 15 ci-dessus qu'à titre explicatif mais nullement limitatif et que l'on pourra y apporter toutes variantes sans sortir de son cadre . LEGEKDE DE DESSIKS Figures Repères 20 1 A Bouton de mise en marche B Démarrage C Arrêt D Remise à zéro 2 E Enregistrement 25 E Démarrage G- Arrêt 07366 10 2004020 BEVENDIOATIONS 1°) - Un enregistreur de rythme permettant d'écrire un nombre d'impulsions de rythme choisi à l'avance sur une mémoire rotative, ledit enregistreur étant caractérisé par le 5 fait qu'il comporte un premier montage pour enregistrer une impulsion d'origine sur une première piste d'enregistrement de la mémoire rotative ; un oscillateur à fréquence variable ; un moyen de commutation capable, en réponse à uhe première apparition rotationnelle de l'impulsion d'origine, de déclencher l'os-10 cillateur ; un moyen de comptage couplé avec l'oscillateur pour compter les impulsions engendrées dans celui-ci ; un moyen de sélection couplé avec le moyen de comptage pour produire un signal d'arrêt en réponse à l'apparition d'un nombre d'impulsions choisi à l'avance ; un second montage couplé avec le moyen de 15 sélection pour écrire ce nombre d'impulsions choisi à l'avance sur une seconde piste d'eni'egistrement de la mémoire rotative ; un moyen de comparaison couplé avec le moyen de sélection et avec le moyen de commutation pour détecter le temps qui s'écoule entre l'apparition du signal d'arrêt et la seconde appari-20 tion rotationnelle de l'impulsion d'origine ; et un moyen de commande couplé avec l'oscillateur et capable, en réponse au fonctionnement du moyen de comparaison, de corriger la fréquence de l'oscillateur à fréquence variable pour produire sur la seconde piste dEnregistrement une répartition uniforme du nom-25 bre d'impulsions choisi à l'avance. 2°) - Enregistreur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le premier montage comprend des circuits capables de fournir un courant d'effacement d'une durée prédéterminée dans le transducteur d'enregistrement, ce courant étant 30 suivi d'une impulsion dforigine sans retour à zéro d'une durée prédéterminée. 3°) - Enregistreur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen de commutation comprend un basculeur complémentaire pour mettre en marche l'oscillateur lors d'une 35 première apparition de l'impulsion d'origine et pour transmettre un signal au moyen de comparaison lors de l'apparition suivante de ladite impulsion d'origine. 4°) - Enregistreur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des.moyens de conditionne- 69 07366 ii 2004020 ment couplés arec le moyen de sélection et le moyen de commutation pour détecter l'apparition simultanée du signal d'arrêt du moyen de sélection et de l'impulsion d'origine et pour interrompre la fonction d'écriture du second montage en réponse 5 à cette coïncidence. 5°) - Enregistreur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un montage de commutation couplé avec le moyen de sélection et avec le moyen de commutation précité pour arrêter l'oscillateur à fréquence variable 10 en réponse à l'apparition simultanée du signal d'arrêt du moyen de sélection et de l'impulsion d'origine. 6°) - Enregistreur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen de sélection comprend un moyen permettant de choisir, pour l'ènregistrement par le second montage, 15 la fréquence d'un étage quelconque du moyen de comptage. 7°) - Enregistreur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen de commutation est sensible à la seconde piste d'enregistrement de la mémoire rotative, le second montage étant couplé avec la .première piste d'enregistrement 20 pour transférer à celle-ci une piste, de rythme uniformisée et précise en relation avec les impulsions enregistrées sur la seconde piste d'enregistrement.