Телепринтер: История и Принцип Работы

Введение

Устройство для передачи сообщений в письменной форме посредством электрических сигналов – это телекоммуникационная система, состоящая из телепринтеров, соединенных по радиосвязи.

Телепринтер (телетипировальная машинка, телетип или TTY) – это электромеханическое устройство, предназначенное для отправки и приема напечатанных сообщений по различным каналам связи, как в конфигурациях «точка-точка», так и «точка-многоточка». Изначально, начиная с 1887 года, телепринтеры использовались в телеграфии. Электрическая телеграфия была разработана за десятилетия до этого, в конце 1830-х и 1840-х годов, с использованием более простого оборудования – ключей Морзе и операторов телеграфа. Внедрение телепринтеров автоматизировало значительную часть этой работы и в конечном итоге во многом заменило квалифицированных операторов, владеющих кодом Морзе, машинистами и устройствами, осуществляющими более быструю связь посредством кода Бодо. С развитием первых компьютеров в 1950-х годах телепринтеры были адаптированы для передачи набранных данных в компьютер и печати ответов. Некоторые модели телепринтеров также могли использоваться для создания перфоленты для хранения данных (как из набранного ввода, так и из данных, полученных из удаленного источника), а также для считывания этой ленты для локальной печати или передачи. Телепринтер, подключенный к модему, также мог осуществлять связь по телефонным линиям. Эта конфигурация часто использовалась для подключения телепринтеров к удаленным компьютерам, особенно в системах разделения времени. Телепринтеры в значительной степени были заменены полностью электронными компьютерными терминалами, которые обычно оснащены компьютерным монитором вместо принтера (хотя термин "TTY" все еще иногда используется для их обозначения, например, в системах Unix). Телепринтеры по-прежнему широко используются в авиационной отрасли (см. AFTN и авиационную систему телетайпа), а их варианты, известные как телекоммуникационные устройства для глухих (TDD), используются людьми с нарушениями слуха для текстовой связи по обычным телефонным линиям.

История

Телепринтер развивался в результате серии изобретений ряда инженеров, включая Сэмюэля Морзе, Александра Бейна, Рояла Эрла Хауса, Дэвида Эдварда Хьюза, Эмиля Бодо, Дональда Мюррея, Чарльза Л. Крума, Эдварда Клейншмидта и Фредерика Г. Крида. Телепринтеры были изобретены для отправки и получения сообщений без необходимости в операторах, обученных использованию кода Морзе. Система из двух телепринтеров, с одним оператором, обученным использованию клавиатуры, заменила двух обученных операторов Морзе. Система телепринтера улучшила скорость и время доставки сообщений, сделав возможной передачу сообщений по всей стране с минимальным ручным вмешательством. По обе стороны Атлантического океана происходило несколько параллельных разработок. В 1835 году Сэмюэль Морзе разработал записывающий телеграф, и родился код Морзе. Инструмент Морзе использовал ток для перемещения якоря электромагнита, который двигал маркер, тем самым записывая разрывы в токе. Кук и Уитстоун получили британский патент на телеграфию в 1837 году и второй в 1840 году, в котором описывался типограф с печатным устройством, в котором стальные печатные символы были закреплены на кончиках лепестков вращающегося латунного колеса, поражаемого «электрическим молотком» для печати римских букв через копировальную бумагу на движущуюся бумажную ленту. В 1841 году Александр Бейн разработал электромагнитный печатающий телеграф. Он использовал импульсы электричества, создаваемые вращением диска над контактными точками, для освобождения и остановки печатного колеса, приводимого в движение часовым механизмом с гирями; второй часовой механизм вращал барабан, покрытый листом бумаги, и медленно перемещал его вверх, так что печатное колесо печатало свои сигналы по спирали. Ключевым вопросом была синхронная работа передающего и принимающего элементов. Бейн попытался добиться этого, используя центробежные регуляторы для точной регулировки скорости часового механизма. Он был запатентован вместе с другими устройствами 21 апреля 1841 года. К 1846 году телеграфная служба Морзе была введена в эксплуатацию между Вашингтоном и Нью-Йорком. В том же году Роял Эрл Хаус запатентовал свой печатающий телеграф. Он соединил проводом два 28-клавишных пианинообразных клавиатуры. Каждая клавиша пианино представляла букву алфавита, и при нажатии на нее на принимающей стороне печаталась соответствующая буква. Клавиша «shift» давала каждой основной клавише два дополнительных значения. 56-символьное колесо на передающей стороне было синхронизировано с аналогичным колесом на принимающей стороне. Если на домашней станции нажималась клавиша, соответствующая определенному символу, то это приводило в действие печатное колесо на удаленной станции, как только тот же символ оказывался в положении печати, подобно (намного более позднему) принтеру с «ромашковым» колесом. Таким образом, это был пример синхронной системы передачи данных. Оборудование Хауса могло передавать около 40 мгновенно читаемых слов в минуту, но его было сложно производить в больших количествах. Принтер мог копировать и печатать до 2000 слов в час. Это изобретение было впервые введено в эксплуатацию и продемонстрировано в Институте механики в Нью-Йорке в 1844 году. Наземная телепринтерная связь началась в 1849 году, когда между Филадельфией и Нью-Йорком была введена в эксплуатацию линия. В 1855 году Дэвид Эдвард Хьюз представил улучшенную машину, основанную на работах Рояла Эрла Хауса. Менее чем через два года ряд небольших телеграфных компаний, включая Western Union на ранних стадиях развития, объединились в одну крупную корпорацию – Western Union Telegraph Co. – для ведения телеграфного бизнеса в системе Хьюза. Во Франции Эмиль Бодо в 1874 году разработал систему с использованием пятиэлементного кода, которая начала широко использоваться в этой стране с 1877 года. Британское почтовое отделение приняло систему Бодо для использования на симплексной цепи между Лондоном и Парижем в 1897 году и впоследствии широко использовало дуплексные системы Бодо в своих внутренних телеграфных службах. В 1901 году код Бодо был модифицирован Дональдом Мюрреем (1865–1945, уроженец Новой Зеландии) в связи с его разработкой клавиатуры, похожей на пишущую машинку. Система Мюррея использовала промежуточный этап – перфоратор клавиатуры, который позволял оператору пробивать бумажную ленту, и ленточный передатчик для отправки сообщения с пробитой ленты. На принимающем конце линии печатный механизм печатал на бумажной ленте и/или можно было использовать реперфоратор для создания перфорированной копии сообщения. Поскольку прямой корреляции между движением руки оператора и передаваемыми битами больше не было, не было необходимости располагать код таким образом, чтобы минимизировать усталость оператора, и вместо этого Мюррей разработал код, чтобы минимизировать износ оборудования, назначая кодовые комбинации с наименьшим количеством пробитых отверстий наиболее часто используемым символам. Код Мюррея также ввел то, что стало известно как «форматные эффекторы» или «управляющие символы» – CR (Возврат каретки) и LF (Перевод строки). Некоторые коды Бодо заняли позиции, в которых они остаются до сих пор: NULL или BLANK и DEL. NULL/BLANK использовался как код простоя, когда сообщения не отправлялись. В 1904 году Крам подал заявку на патент на «телеграфный аппарат с печатным колесом», который был выдан в августе 1907 года. В 1906 году сын Чарльза Крума, Говард Крам, присоединился к отцу в этой работе. Именно Говард разработал и запатентовал метод синхронизации «старт-стоп» для кодовых телеграфных систем, который сделал практичным телепринтер. В 1908 году компания Morkrum Company (образованная Джоем Мортоном и Чарльзом Крумом) произвела рабочий телепринтер, названный Morkrum Printing Telegraph, который был испытан в полевых условиях на Alton Railroad. В 1910 году компания Morkrum Company спроектировала и установила первую коммерческую систему телетайпной связи на линиях Postal Telegraph Company между Бостоном и Нью-Йорком, используя «Синий код» версии Morkrum Printing Telegraph. В 1916 году Эдвард Клейншмидт подал заявку на патент на печатный аппарат с рычагами. В 1919 году, вскоре после того, как компания Morkrum получила патент на метод синхронизации «старт-стоп» для кодовых телеграфных систем, который сделал практичным телепринтер, Клейншмидт подал заявку под названием «Метод и аппарат для работы печатных телеграфов», в котором был описан улучшенный метод «старт-стоп». Однако базовая процедура «старт-стоп» намного старше изобретений Клейншмидта и Крума. Она была предложена Д’Арлинкуром еще в 1870 году. Вместо того, чтобы тратить время и деньги на патентные споры по методу «старт-стоп», Клейншмидт и компания Morkrum решили объединиться и образовать компанию Morkrum Kleinschmidt Company в 1924 году. Новая компания объединила лучшие характеристики обеих машин в новый принтер с печатным колесом, на который Клейншмидт, Говард Крам и Стерлинг Мортон совместно получили патент. К 1938 году сеть телепринтеров, обслуживающая метеорологическую связь, простиралась на 20 000 миль, охватывая все 48 штатов, за исключением Мэна, Нью-Гэмпшира и Южной Дакоты.

The teleprinter evolved through a series of inventions by a number of engineers, including Samuel Morse, Alexander Bain, Royal Earl House, David Edward Hughes, Emile Baudot, Donald Murray, Charles L. Krum, Edward Kleinschmidt and Frederick G. Creed. Teleprinters were invented in order to send and receive messages without the need for operators trained in the use of Morse code. A system of two teleprinters, with one operator trained to use a keyboard, replaced two trained Morse code operators. The teleprinter system improved message speed and delivery time, making it possible for messages to be flashed across a country with little manual intervention. There were a number of parallel developments on both sides of the Atlantic Ocean. In 1835 Samuel Morse devised a recording telegraph, and Morse code was born. Morse's instrument used a current to displace the armature of an electromagnet, which moved a marker, therefore recording the breaks in the current. Cooke & Wheatstone received a British patent covering telegraphy in 1837 and a second one in 1840 which described a type printing telegraph with steel type fixed at the tips of petals of a rotating brass daisy wheel, struck by an "electric hammer" to print Roman letters through carbon paper onto a moving paper tape. In 1841 Alexander Bain devised an electromagnetic printing telegraph machine. It used pulses of electricity created by rotating a dial over contact points to release and stop a type wheel turned by weight driven clockwork; a second clockwork mechanism rotated a drum covered with a sheet of paper and moved it slowly upwards so that the type wheel printed its signals in a spiral. The critical issue was to have the sending and receiving elements working synchronously. Bain attempted to achieve this using centrifugal governors to closely regulate the speed of the clockwork. It was patented, along with other devices, on April 21, 1841. By 1846, the Morse telegraph service was operational between Washington, D. C., and New York. Royal Earl House patented his printing telegraph that same year. He linked two 28 key piano style keyboards by wire. Each piano key represented a letter of the alphabet and when pressed caused the corresponding letter to print at the receiving end. A "shift" key gave each main key two optional values. A 56 character typewheel at the sending end was synchronised to coincide with a similar wheel at the receiving end. If the key corresponding to a particular character was pressed at the home station, it actuated the typewheel at the distant station just as the same character moved into the printing position, in a way similar to the (much later) daisy wheel printer. It was thus an example of a synchronous data transmission system. House's equipment could transmit around 40 instantly readable words per minute, but was difficult to manufacture in bulk. The printer could copy and print out up to 2,000 words per hour. This invention was first put in operation and exhibited at the Mechanics Institute in New York in 1844. Landline teleprinter operations began in 1849, when a circuit was put in service between Philadelphia and New York City. In 1855, David Edward Hughes introduced an improved machine built on the work of Royal Earl House. In less than two years, a number of small telegraph companies, including Western Union in early stages of development, united to form one large corporation – Western Union Telegraph Co. – to carry on the business of telegraphy on the Hughes system. In France, Émile Baudot designed in 1874 a system using a five unit code, which began to be used extensively in that country from 1877. The British Post Office adopted the Baudot system for use on a simplex circuit between London and Paris in 1897, and subsequently made considerable use of duplex Baudot systems on their Inland Telegraph Services. During 1901, Baudot's code was modified by Donald Murray (1865–1945, originally from New Zealand), prompted by his development of a typewriter like keyboard. The Murray system employed an intermediate step, a keyboard perforator, which allowed an operator to punch a paper tape, and a tape transmitter for sending the message from the punched tape. At the receiving end of the line, a printing mechanism would print on a paper tape, and/or a reperforator could be used to make a perforated copy of the message. As there was no longer a direct correlation between the operator's hand movement and the bits transmitted, there was no concern about arranging the code to minimize operator fatigue, and instead Murray designed the code to minimize wear on the machinery, assigning the code combinations with the fewest punched holes to the most frequently used characters. The Murray code also introduced what became known as "format effectors" or "control characters" – the CR (Carriage Return) and LF (Line Feed) codes. A few of Baudot's codes moved to the positions where they have stayed ever since: the NULL or BLANK and the DEL code. NULL/BLANK was used as an idle code for when no messages were being sent. In 1904, Krum filed a patent for a 'type wheel printing telegraph machine' which was issued in August, 1907. In 1906 Charles Krum's son, Howard Krum, joined his father in this work. It was Howard who developed and patented the start stop synchronizing method for code telegraph systems, which made possible the practical teleprinter. In 1908, a working teleprinter was produced by the Morkrum Company (formed between Joy Morton and Charles Krum), called the Morkrum Printing Telegraph, which was field tested with the Alton Railroad. In 1910, the Morkrum Company designed and installed the first commercial teletypewriter system on Postal Telegraph Company lines between Boston and New York City using the "Blue Code Version" of the Morkrum Printing Telegraph. In 1916, Edward Kleinschmidt filed a patent application for a typebar page printer. In 1919, shortly after the Morkrum company obtained their patent for a start stop synchronizing method for code telegraph systems, which made possible the practical teleprinter, Kleinschmidt filed an application titled "Method of and Apparatus for Operating Printing Telegraphs" which included an improved start stop method. The basic start stop procedure, however, is much older than the Kleinschmidt and Morkrum inventions. It was already proposed by D'Arlincourt in 1870. Instead of wasting time and money in patent disputes on the start stop method, Kleinschmidt and the Morkrum Company decided to merge and form the Morkrum Kleinschmidt Company in 1924. The new company combined the best features of both their machines into a new typewheel printer for which Kleinschmidt, Howard Krum, and Sterling Morton jointly obtained a patent. By 1938, the teleprinter network, handling weather traffic, extended over 20,000 miles, covering all 48 states except Maine, New Hampshire, and South Dakota.

Работа телепринтера

Большинство телепринтеров использовали 5-битный международный алфавит № 2 (ITA2). Это было ограничено 32 кодами (25 = 32). Для переключения режима требовалось использовать клавиши "FIGS" (для "цифр") и "LTRS" (для "букв"), обеспечивающие комбинированный набор символов, достаточный для набора как букв, так и чисел, а также некоторых специальных символов. (Буквы использовались только в верхнем регистре.) Специальные версии телепринтеров имели символы FIGS для конкретных применений, например, символы погоды для метеорологических сводок. Качество печати было низким по современным меркам. Код ITA2 использовался асинхронно с начальными и конечными битами: асинхронная конструкция кода была тесно связана с электромеханической конструкцией начала и конца передачи телепринтеров. (Ранние системы использовали синхронные коды, но их было сложно синхронизировать механически.) Другие коды, такие как FIELDATA и Flexowriter, были введены, но не получили такой популярности, как ITA2. "Марка" и "пробел" – термины, описывающие логические уровни в схемах телепринтера. Собственный режим связи телепринтера – это простая последовательная цепь постоянного тока, которая прерывается, подобно тому, как дисковый номеронабиратель прерывает телефонный сигнал. Состояние "марки" соответствует замкнутой цепи (наличию тока), а состояние "пробела" – разомкнутой цепи (отсутствию тока). "Неактивное" состояние цепи – это непрерывное состояние "марки", начало символа сигнализируется "стартовым битом", который всегда является "пробелом". За стартовым битом символ представляется фиксированным числом битов, например, 5 битов в коде ITA2, каждый из которых – либо "марка", либо "пробел", обозначающие конкретный символ или функцию машины. После битов символа передающая машина отправляет один или несколько стоповых битов. Стоповые биты находятся в состоянии "марки", чтобы отличаться от последующего стартового бита. Если отправителю больше нечего передавать, линия остается в состоянии "марки" (как будто это непрерывная серия стоповых битов), пока последующий "пробел" не обозначит начало следующего символа. Время между символами не обязательно должно быть целым кратным времени бита, но должно быть не меньше минимального количества стоповых битов, требуемых принимающей машиной. При обрыве линии непрерывный "пробел" (разомкнутая цепь, отсутствие тока) заставляет принимающий телепринтер непрерывно циклиться, даже при отсутствии стоповых битов. Он ничего не печатает, потому что полученные символы – все нули, пустой символ ITA2 (или ASCII) null. Телепринтерные схемы обычно арендовались у оператора связи и состояли из обычных телефонных кабелей, идущих от телепринтера у клиента до центрального офиса оператора связи. Эти схемы были подключены к коммутационному оборудованию в центральном офисе для обслуживания Telex и TWX. Частные телепринтерные линии не подключались напрямую к коммутационному оборудованию. Вместо этого эти линии подключались к сетевым узлам и ретрансляторам, настроенным для обеспечения связи точка-точка или точка-многоточка. К одной и той же проводной цепи можно было подключить более двух телепринтеров с помощью токового контура. Ранние телепринтеры имели три ряда клавиш и поддерживали только буквы верхнего регистра. Они использовали 5-битный код ITA2 и обычно работали со скоростью от 60 до 100 слов в минуту. Более поздние телепринтеры, в частности Teletype Model 33, использовали код ASCII, инновацию, получившую широкое распространение в 1960-х годах с распространением компьютеров. "Скорость", предназначенная для приблизительного соответствия словам в минуту, – это стандартный термин, введенный Western Union для обозначения скорости передачи данных механическим телепринтером с использованием 5-битного кода ITA2, который был популярен в 1940-х годах и в течение нескольких десятилетий после этого. Такая машина отправляла 1 стартовый бит, 5 битов данных и 1,42 стоповых бита. Это необычное время стоповых битов фактически является периодом ожидания, чтобы позволить механическому печатающему механизму синхронизироваться в случае получения искаженного сигнала. Это особенно верно для высокочастотных радиоканалов, где присутствует избирательное затухание. Избирательное затухание приводит к тому, что амплитуда сигнала "марки" случайно отличается от амплитуды сигнала "пробела". Избирательное или рэлеевское затухание может привести к тому, что два сигнала случайно и независимо затухают на разную глубину. Поскольку современное компьютерное оборудование не может легко генерировать 1,42 бита для стопового периода, обычной практикой является приближение к 1,5 битам или отправка 2,0 битов при приеме 1,0 бита. Например, машина со "скоростью 60" настроена на 45,5 бод (22,0 мс на бит), машина со "скоростью 66" настроена на 50,0 бод (20,0 мс на бит), машина со "скоростью 75" настроена на 56,9 бод (17,5 мс на бит), машина со "скоростью 100" настроена на 74,2 бод (13,5 мс на бит), а машина со "скоростью 133" настроена на 100,0 бод (10,0 мс на бит). Скорость 60 стала де-факто стандартом для RTTY в любительской радиосвязи из-за широкой доступности оборудования на этой скорости и ограничений Федеральной комиссии по связи США (FCC) на скорость только 60 с 1953 по 1972 год. Telex, информационные агентства и подобные службы обычно использовали скорость 66. Наблюдалась некоторая миграция на скорости 75 и 100 по мере появления более надежных устройств. Однако ограничения высокочастотной передачи, такие как чрезмерный уровень ошибок из-за многолучевого распространения и природа ионосферного распространения, удерживали многих пользователей на скоростях 60 и 66. Большинство существующих аудиозаписей – это телепринтеры, работающие со скоростью 60 слов в минуту, в основном Teletype Model 15. Другим показателем скорости телепишущей машины была общая "операция в минуту (OPM)". Например, скорость 60 обычно составляла 368 OPM, скорость 66 – 404 OPM, скорость 75 – 460 OPM, а скорость 100 – 600 OPM. Telex Western Union обычно был настроен на 390 OPM, с 7,0 общими битами вместо обычных 7,42 битов. Как проводные, так и частные телепринтеры имели звонки для сигнализации о важных входящих сообщениях и могли звонить 24/7 при включенном питании. Например, звонок 4 колокольчиков на машинах UPI означал сообщение "Срочное"; 5 колокольчиков – "Бюллетень"; а 10 колокольчиков – FLASH, использовавшийся только для очень важных новостей. Телепринтерная цепь часто была связана с 5-битным перфоратором бумаги (или "реперфоратором") и считывателем, позволяя повторно отправлять полученные сообщения по другой цепи. Сложные военные и коммерческие сети связи были построены с использованием этой технологии. В центрах обработки сообщений были ряды телепринтеров и большие стойки с перфолентами, ожидающими передачи. Квалифицированные операторы могли считывать приоритетный код из рисунка отверстий и даже подавать "FLASH PRIORITY" ленту в считыватель, пока она выходила из перфоратора. Рутинный трафик часто приходилось ждать несколько часов для ретрансляции. Многие телепринтеры имели встроенные считыватели и перфораторы бумаги, позволяя сохранять сообщения в машиночитаемом формате и редактировать их в автономном режиме. Связь по радио, известная как радиотелеграфия или RTTY (произносится "ритти"), также была распространена, особенно среди военных. Корабли, командные пункты (мобильные, стационарные и даже воздушные) и логистические подразделения использовали возможность операторов отправлять надежную и точную информацию с минимальной подготовкой. Операторы любительской радиосвязи продолжают использовать этот режим связи сегодня, хотя большинство из них используют генераторы звука с компьютерным интерфейсом, а не устаревшее оборудование телепринтера. В сообществе "любительского радио" используется множество режимов, от исходного формата ITA2 до более современных, быстрых режимов, которые включают проверку ошибок символов.

Most teleprinters used the 5 bit International Telegraph Alphabet No. 2 (ITA2). This was limited to 32 codes (25 = 32). One had to use "FIGS" (for "figures") and "LTRS" (for "letters") keys to shift state, for a combined character set sufficient to type both letters and numbers, as well as some special characters. (The letters were uppercase only.) Special versions of teleprinters had FIGS characters for specific applications, such as weather symbols for weather reports. Print quality was poor by modern standards. The ITA2 code was used asynchronously with start and stop bits: the asynchronous code design was intimately linked with the start stop electro mechanical design of teleprinters. (Early systems had used synchronous codes, but were hard to synchronize mechanically). Other codes, such as FIELDATA and Flexowriter, were introduced but never became as popular as ITA2. Mark and space are terms describing logic levels in teleprinter circuits. The native mode of communication for a teleprinter is a simple series DC circuit that is interrupted, much as a rotary dial interrupts a telephone signal. The marking condition is when the circuit is closed (current is flowing), the spacing condition is when the circuit is open (no current is flowing). The "idle" condition of the circuit is a continuous marking state, with the start of a character signalled by a "start bit", which is always a space. Following the start bit, the character is represented by a fixed number of bits, such as 5 bits in the ITA2 code, each either a mark or a space to denote the specific character or machine function. After the character's bits, the sending machine sends one or more stop bits. The stop bits are marking, so as to be distinct from the subsequent start bit. If the sender has nothing more to send, the line simply remains in the marking state (as if a continuing series of stop bits) until a later space denotes the start of the next character. The time between characters need not be an integral multiple of a bit time, but it must be at least the minimum number of stop bits required by the receiving machine. When the line is broken, the continuous spacing (open circuit, no current flowing) causes a receiving teleprinter to cycle continuously, even in the absence of stop bits. It prints nothing because the characters received are all zeros, the ITA2 blank (or ASCII) null character. Teleprinter circuits were generally leased from a communications common carrier and consisted of ordinary telephone cables that extended from the teleprinter located at the customer location to the common carrier central office. These teleprinter circuits were connected to switching equipment at the central office for Telex and TWX service. Private line teleprinter circuits were not directly connected to switching equipment. Instead, these private line circuits were connected to network hubs and repeaters configured to provide point to point or point to multipoint service. More than two teleprinters could be connected to the same wire circuit by means of a current loop. Earlier teleprinters had three rows of keys and only supported upper case letters. They used the 5 bit ITA2 code and generally worked at 60 to 100 words per minute. Later teleprinters, specifically the Teletype Model 33, used ASCII code, an innovation that came into widespread use in the 1960s as computers became more widely available. "Speed", intended to be roughly comparable to words per minute, is the standard term introduced by Western Union for a mechanical teleprinter data transmission rate using the 5 bit ITA2 code that was popular in the 1940s and for several decades thereafter. Such a machine would send 1 start bit, 5 data bits, and 1.42 stop bits. This unusual stop bit time is actually a rest period to allow the mechanical printing mechanism to synchronize in the event that a garbled signal is received. This is true especially on high frequency radio circuits where selective fading is present. Selective fading causes the mark signal amplitude to be randomly different from the space signal amplitude. Selective fading, or Rayleigh fading can cause two carriers to randomly and independently fade to different depths. Since modern computer equipment cannot easily generate 1.42 bits for the stop period, common practice is to either approximate this with 1.5 bits, or to send 2.0 bits while accepting 1.0 bits receiving. For example, a "60 speed" machine is geared at 45.5 baud (22.0 ms per bit), a "66 speed" machine is geared at 50.0 baud (20.0 ms per bit), a "75 speed" machine is geared at 56.9 baud (17.5 ms per bit), a "100 speed" machine is geared at 74.2 baud (13.5 ms per bit), and a "133 speed" machine is geared at 100.0 baud (10.0 ms per bit). 60 speed became the de facto standard for amateur radio RTTY operation because of the widespread availability of equipment at that speed and the U. S. Federal Communications Commission (FCC) restrictions to only 60 speed from 1953 to 1972. Telex, news agency wires and similar services commonly used 66 speed services. There was some migration to 75 and 100 speed as more reliable devices were introduced. However, the limitations of HF transmission such as excessive error rates due to multipath distortion and the nature of ionospheric propagation kept many users at 60 and 66 speed. Most audio recordings in existence today are of teleprinters operating at 60 words per minute, and mostly of the Teletype Model 15. Another measure of the speed of a teletypewriter was in total "operations per minute (OPM)". For example, 60 speed was usually 368 OPM, 66 speed was 404 OPM, 75 speed was 460 OPM, and 100 speed was 600 OPM. Western Union Telexes were usually set at 390 OPM, with 7.0 total bits instead of the customary 7.42 bits. Both wire service and private teleprinters had bells to signal important incoming messages and could ring 24/7 while the power was turned on. For example, ringing 4 bells on UPI wire service machines meant an "Urgent" message; 5 bells was a "Bulletin"; and 10 bells was a FLASH, used only for very important news. The teleprinter circuit was often linked to a 5 bit paper tape punch (or "reperforator") and reader, allowing messages received to be resent on another circuit. Complex military and commercial communications networks were built using this technology. Message centers had rows of teleprinters and large racks for paper tapes awaiting transmission. Skilled operators could read the priority code from the hole pattern and might even feed a "FLASH PRIORITY" tape into a reader while it was still coming out of the punch. Routine traffic often had to wait hours for relay. Many teleprinters had built in paper tape readers and punches, allowing messages to be saved in machine readable form and edited off line. Communication by radio, known as radioteletype or RTTY (pronounced ritty), was also common, especially among military users. Ships, command posts (mobile, stationary, and even airborne) and logistics units took advantage of the ability of operators to send reliable and accurate information with a minimum of training. Amateur radio operators continue to use this mode of communication today, though most use computer interface sound generators, rather than legacy hardware teleprinter equipment. Numerous modes are in use within the "ham radio" community, from the original ITA2 format to more modern, faster modes, which include error checking of characters.

Знаки управления

Пишущая машина или электромеханический принтер могут печатать символы на бумаге и выполнять такие операции, как возврат каретки к левому краю той же строки (возврат кареты), переход на ту же позицию следующей строки (перевод строки) и так далее. Команды для управления непечатающими операциями передавались тем же способом, что и печатаемые символы, посредством отправки управляющих символов с заданными функциями (например, символ перевода строки принудительно перемещал каретку в ту же позицию на следующей строке) на телепринтеры. В современных вычислениях и коммуникациях некоторые управляющие символы, такие как возврат кареты и перевод строки, сохранили свои первоначальные функции (хотя они часто реализуются программно, а не посредством активации электромеханических механизмов для перемещения физической каретки принтера), но многие другие больше не нужны и используются для других целей.

Ответный механизм

Некоторые телепринтеры имели клавишу "Здесь", которая передавала фиксированную последовательность из 20 или 22 символов, программируемую путем отламывания перемычек на барабане. Эта последовательность также могла передаваться автоматически при получении сигнала ENQ (управление E), если эта функция была включена. Обычно это использовалось для идентификации станции; оператор мог нажать клавишу, чтобы отправить идентификатор станции на другой конец, или удаленная станция могла инициировать её передачу, отправив символ ENQ, по сути, задавая вопрос "кто здесь?".

Гретаг

Телепринтер Gretag ETK 47, разработанный в Швейцарии Эдгаром Гретенером в 1947 году, использует 14-битный метод передачи "старт-стоп", аналогичный 5-битному коду, применяемому в других телепринтерах. Однако, в отличие от более или менее произвольного соответствия между 5-битными кодами и буквами латинского алфавита, все символы (буквы, цифры и знаки препинания), печатаемые ETK, формируются из 14 базовых элементов на печатающей головке, очень похожих на 14 элементов современного четырнадцатисегментного индикатора, каждый из которых выбирается независимо одним из 14 бит во время передачи. Поскольку ETK не использует фиксированный набор символов, а собирает символы из более мелких элементов, его печатающему элементу не требуется модификация для переключения между латинскими, кириллическими и греческими символами.

Лаборатории Клайншмидта

В 1931 году американский изобретатель Эдвард Клейншмидт основал Kleinschmidt Labs для разработки иного типа телепринтера. В 1944 году Клейншмидт продемонстрировал свой облегченный аппарат Сигнальному корпусу, а в 1949 году его конструкция была принята для использования в портативных армейских системах. В 1956 году Kleinschmidt Labs объединилась с Smith Corona, которая впоследствии объединилась с Marchant Calculating Machine Co., образовав корпорацию SCM Corporation. К 1979 году подразделение Kleinschmidt переориентировалось на электронный обмен данными, отказавшись от производства механических устройств. Аппараты Kleinschmidt, основным заказчиком которых являлись военные, использовали стандартные военные обозначения. Телепринтеры идентифицировались обозначениями, такими как TT 4/FG, а комплекты связи, частью которых мог быть телепринтер, обычно использовали стандартную систему обозначений Армии и Флота, например AN/FGC 25. К ним относятся телепринтер Kleinschmidt TT 117/FG и перфоратор ленты TT 179/FG.

Моркрум

Моркрум осуществила свою первую коммерческую установку печатающего телеграфа совместно с Почтовой телеграфной компанией в Бостоне и Нью-Йорке в 1910 году. Он получил широкое распространение на железных дорогах, а агентство Associated Press приняло его в 1914 году для своей информационной ленты. Компания Morkrum объединилась со своим конкурентом Kleinschmidt Electric Company, образовав Morkrum Kleinschmidt Corporation, незадолго до переименования в Teletype Corporation.

Техасские инструменты

Texas Instruments разработала собственную линейку телетайпов в 1971 году, Silent 700. Название произошло от использования термопечатной головки для вывода копий, что делало их значительно тише, чем современные телетайпы с ударной печатью, а некоторые, такие как модель 745 1975 года и модель 707 1983 года, были даже достаточно компактными, чтобы продаваться как портативные устройства. Определенные модели поставлялись с акустическими модемами, а некоторые имели встроенную память, изначально кассетную в моделях 732/733 ASR 1973 года, а позднее – на пузырьковой памяти в моделях 763/765 1977 года, одних из первых и немногих коммерческих продуктов, использующих эту технологию. В этих устройствах их возможности хранения фактически выполняли функцию перфоленты. Последним Silent 700 была модель 700/1200 BPS 1987 года, которая продавалась до начала 1990-х годов.

Телекс

Глобальная сеть телепринтеров под названием Telex была разработана в конце 1920-х годов и использовалась на протяжении большей части XX века для деловой связи. Главное отличие от стандартного телепринтера заключается в том, что Telex включает в себя коммутируемую сеть маршрутизации, первоначально основанную на импульсном наборе, который в Соединенных Штатах предоставляла компания Western Union. Компания AT&T разработала конкурирующую сеть под названием "TWX", которая изначально также использовала ротационный набор и код Бодо, передаваемый к абоненту в виде импульсов постоянного тока по металлической медной паре. Позже TWX добавила вторую службу на основе ASCII, используя модемы типа Bell 103, обслуживаемую по линиям с физическим интерфейсом, идентичным обычным телефонным линиям. Во многих случаях услуга TWX предоставлялась тем же телефонным узлом, который обрабатывал голосовые вызовы, с использованием класса обслуживания для предотвращения соединения абонентов POTS с абонентами TWX. Telex до сих пор используется в некоторых странах для определенных целей, таких как судоходство, передача новостей, метеорологические сводки и военное управление. Многие бизнес-приложения перешли в Интернет, поскольку большинство стран прекратили предоставление услуг Telex/TWX.

Телетайпсетер

В дополнение к 5-битному коду Бодо и гораздо более позднему семибитному коду ASCII, существовал шестибитный код, известный как код Teletypesetter (TTS), используемый службами новостных агентств. Он был впервые продемонстрирован в 1928 году и начал широко применяться в 1950-х годах. С помощью кодов "shift in" и "shift out" этот шестибитный код мог представлять полный набор символов в верхнем и нижнем регистре, цифр, символов, обычно используемых в газетах, а также инструкции для набора текста, такие как "выравнивание по левому краю" или "по центру", и даже "дополнительный шрифт" для переключения на курсив или полужирный шрифт и обратно к обычному шрифту ("верхняя планка"). TTS формировал выровненный текст, учитывая ширину символов и ширину колонки или длину строки. На площадках газет-подписчиков устанавливались телетипные машины модели 20 с перфоратором ("реперфоратором"). Изначально эти машины просто перфорировали бумажные ленты, которые затем считывались ленточным считывателем, подключенным к "блоку управления Teletypesetter", установленному на машине Linotype. "Блок управления" по сути являлся ленточным считывателем, который приводил в действие механический блок, который, в свою очередь, управлял клавиатурой и другими органами управления Linotype в ответ на коды, считанные с ленты, тем самым создавая наборный текст для печати в газетах и журналах. Это позволило повысить производительность Linotype и использовать его как локально, где лента сначала перфорировалась, а затем подавалась в машину, так и удаленно, с помощью ленточных передатчиков и приемников. Удаленное использование играло важную роль в распространении идентичного контента, такого как синдицированные колонки, новости агентств, объявления и многое другое, в различные издания в широких географических регионах. В более поздние годы входящий 6-битный токовый сигнал, несущий код TTS, подключался к мини-компьютеру или мэйнфрейму для хранения, редактирования и последующей передачи на фотонаборное устройство.

Телепринтеры в вычислительной технике

Компьютеры использовали телепринтеры для ввода и вывода с первых дней развития вычислительной техники. Считыватели перфокарт и быстрые принтеры заменили телепринтеры для большинства задач, но телепринтеры продолжали использоваться как интерактивные терминалы разделения времени до тех пор, пока видеодисплеи не стали широко доступны в конце 1970-х годов. Пользователи вводили команды после появления приглашающего символа. Печать осуществлялась в одном направлении; если пользователь хотел удалить введенный текст, печатались дополнительные символы, указывающие на отмену предыдущего ввода. Когда видеодисплеи впервые появились, пользовательский интерфейс первоначально был идентичен интерфейсу электромеханического принтера; дорогие и редкие видеотерминалы можно было взаимозаменяемо использовать с телепринтерами. Это стало началом текстовых терминалов и интерфейса командной строки. Бумажную ленту иногда использовали для подготовки входных данных для компьютерной сессии в автономном режиме и для сохранения выходных данных компьютера. Популярная модель Teletype Model 33 использовала 7-битный код ASCII (с восьмым битом четности) вместо Baudot. Распространенные настройки модемной связи – стартовые/стоповые биты и контроль четности – восходят к эпохе телетипов. В ранних операционных системах, таких как RT 11 от Digital, последовательные коммуникационные линии часто подключались к телепринтерам и получали имена устройств, начинающиеся с This, и подобные соглашения были приняты многими другими операционными системами. Unix и Unix-подобные операционные системы используют префикс , например , или (для псевдо-TTY), например , но некоторые из них (например, Solaris и последние версии Linux) заменили pty-файлы папкой pts (где "pt" означает "псевдотерминал"). Во многих вычислительных контекстах "TTY" стало названием любого текстового терминала, такого как внешнее консольное устройство, пользователь, подключающийся к системе через модем по последовательному порту, печатный или графический компьютерный терминал на последовательном порту компьютера или порт RS 232 на USB-конвертере RS 232, подключенном к USB-порту компьютера, или даже приложение-эмулятор терминала в оконной системе, использующее псевдотерминальное устройство. Телепринтеры также использовались для записи сообщений об ошибках и другой информации в некоторых телефонных центрах TXE.

Computers used teleprinters for input and output from the early days of computing. Punched card readers and fast printers replaced teleprinters for most purposes, but teleprinters continued to be used as interactive time sharing terminals until video displays became widely available in the late 1970s. Users typed commands after a prompt character was printed. Printing was unidirectional; if the user wanted to delete what had been typed, further characters were printed to indicate that previous text had been cancelled. When video displays first became available the user interface was initially exactly the same as for an electromechanical printer; expensive and scarce video terminals could be used interchangeably with teleprinters. This was the origin of the text terminal and the command line interface. Paper tape was sometimes used to prepare input for the computer session off line and to capture computer output. The popular Teletype Model 33 used 7 bit ASCII code (with an eighth parity bit) instead of Baudot. The common modem communications settings, Start/Stop Bits and Parity, stem from the Teletype era. In early operating systems such as Digital's RT 11, serial communication lines were often connected to teleprinters and were given device names starting with This and similar conventions were adopted by many other operating systems. Unix and Unix like operating systems use the prefix , for example , or (for pseudo tty), such as , but some of them (e. g. Solaris & recent Linux) have replaced pty files by a pts folder (where "pt" stands for "pseudoterminal" instead). In many computing contexts, "TTY" has become the name for any text terminal, such as an external console device, a user dialing into the system on a modem on a serial port device, a printing or graphical computer terminal on a computer's serial port or the RS 232 port on a USB to RS 232 converter attached to a computer's USB port, or even a terminal emulator application in the window system using a pseudoterminal device. Teleprinters were also used to record fault printout and other information in some TXE telephone exchanges.

Устаревшие телепринтеры

Хотя удаленная печать новостей, сообщений и других текстов остается распространенной, специализированный телепринтер, подключенный к паре арендованных медных проводов, устарел функционально с появлением факса, персонального компьютера, струйного принтера, электронной почты и Интернета. В 1980-х годах пакетная радиосвязь стала наиболее распространенной формой цифровой связи в любительском радио. Вскоре были разработаны усовершенствованные многорежимные электронные интерфейсы, такие как AEA PK 232, которые могли передавать и принимать не только пакеты, но и различные другие виды модуляции, включая Baudot. Это позволило заменить телепринтеры домашними или портативными компьютерами, что позволило сэкономить средства, упростить конструкцию, уменьшить занимаемое пространство и сократить огромное количество бумаги, потребляемой механическими устройствами.