Muokattu taajuusmodulaatio - Modified frequency modulation
Modifioitu taajuusmodulaatio ( MFM ) on run-lenght rajoitettu (RLL) rivi koodia käytetään koodaamaan dataa useimmissa levykkeet . Se esiteltiin ensimmäisen kerran kiintolevyasemissa vuonna 1970 IBM 3330: n kanssa ja sitten levykkeillä, jotka alkoivat IBM 53FD: stä vuonna 1976.
MFM on muunnos alkuperäiseen taajuusmodulaatiokoodiin (FM). Koska levyn, pään ja kanavan suunnittelun ominaisuus on vuonsiirtymien välinen vähimmäisväli, MFM, joka takaa enintään yhden vuonsiirtymän tietobittiä kohti, voidaan kirjoittaa suuremmalla tiheydellä kuin FM, mikä voi vaatia kaksi siirtymää dataa kohti bitti.
MFM-tekniikkaa käytetään tiedonsiirtonopeudella 250–500 kbit/s (koodattu 500–1000 kbit/s) alan standardissa 5+1 / 4 tuuman ja 3+1 / 2 tuuman tavallinen ja korkean tiheyden levykkeitä. MFM: ää käytettiin myös varhaisissa kiintolevymalleissa ennen tehokkaampien RLL -koodien syntymistä. Erikoissovellusten ulkopuolella MFM -koodaus on vanhentunut magneettisessa tallennuksessa.
Taajuusmodulaatio
Magneettisen tallennuksen yhteydessä käytetyllä digitaalisen koodausmenetelmän taajuusmodulaatiolla (FM) on useita muita nimiä, mukaan lukien viivekoodaus ja differentiaalinen Manchester -koodaus .
Taajuusmodulaatio on binääridatan koodaus kaksitasoiseksi signaaliksi, jossa (a) "0" ei muuta signaalin tasoa, ellei sitä seuraa toinen "0", jolloin siirtyminen toiselle tasolle tapahtuu ensimmäisen bittijakson loppu ; ja (b) "1" aiheuttaa siirtymisen tasolta toiselle bittijakson keskellä.
FM-koodausta käytetään ensisijaisesti koodaa signaalit, koska taajuus spektri koodatun signaalin sisältää vähemmän alhaisen taajuuden energiaa kuin tavanomainen nrz-koodaus (NRZ) signaali ja vähemmän korkean taajuuden energiaa kuin kaksivaihesignaaliksi.
FM -koodaus on koodaus, joka käyttää vain puolet kaistanleveydestä kaksivaihekoodauksessa, mutta sisältää kaikki kaksivaihekoodauksen edut: Uudelleenkirjoitettava: Siirtymiä on taatusti joka toinen bitti, mikä tarkoittaa, että dekoodausjärjestelmät voivat säätää kello-/tasavirtakynnystään jatkuvasti . Yksi haittapuoli on, että se ei ole helposti luettavissa ihmisiltä (esim. Oskilloskoopilla).
FM -koodaus tunnetaan myös nimellä Miller -koodaus sen keksijän Armin Millerin mukaan.
MFM -koodaus
Kuten vakiona, kun keskustellaan kiintolevyn koodausmenetelmistä, FM- ja MFM -koodaukset tuottavat bittivirran, joka on NRZI -koodattu levylle kirjoitettaessa. 1-bittinen edustaa magneettista siirtymää ja 0-bittinen siirtymistä. Tietojen koodauksen on tasapainotettava kaksi tekijää:
- 0-bittien vähimmäis- ja enimmäismäärällä, joita laitteisto voi havaita peräkkäisten 1-bittien välillä, on rajoituksia, eikä koodaus saa ylittää tätä rajaa;
- 1-bitin enimmäismäärällä, jonka laitteisto voi havaita tietyn ajan kuluessa, on rajoituksia. Jos levy on koodattu suuremmalla (keskimääräisellä) magneettisten siirtymien lukumäärällä bittiä kohti, bittien on oltava "leveämpiä" ja vähemmän sektoreita mahtuu jokaiseen kappaleeseen;
Sekä FM- että MFM -koodauksia voidaan ajatella myös siten, että niissä on databittejä, jotka on erotettu kellobiteillä, mutta joilla on eri säännöt bittien koodaamiseksi. Silti molemmat formaatit koodaavat jokaisen databitin kahdeksi bitiksi levylle (sarjan alussa ja lopussa tarvittavien erotinten vuoksi todellinen tiheys on hieman pienempi).
FM: n peruskoodaussääntö on, että kaikki kellobitit ovat 1: nollat koodataan 10: ksi, yhdet 11. 11. Magneettisten siirtymien määrä bittiä kohti on keskimäärin 1,5 (50% × 1 + 50% × 2).
MFM: n peruskoodaussääntö on, että (x, y, z, ...) koodaa (x, x NOR y, y, y NOR z, z, z NOR ...). Nolla koodataan 10: ksi, jos sitä edeltää nolla, ja 00, jos sitä edeltää yksi (jokainen näistä tapauksista esiintyy 25% ajasta); yksi on aina koodattu 01: ksi (mikä tapahtuu 50% ajasta); magneettisten siirtymien määrä on siis keskimäärin 0,75 (25% 10 = kyllä + 25% 00 = ei + 50% 01 = kyllä).
| Tiedot | ... 0 0 ... | ... 0 1 ... | ... 1 0 ... | ... 1 1 ... |
|---|---|---|---|---|
| MFM -kellon bitit | ...? 1? ... | ...? 0 0 ... | ... 0 0? ... | ... 0 0 0 ... |
| MFM -koodaus | ...? 0 1 0 ? ... | ...? 0 0 1 0 ... | ... 0 1 0 0 ? ... | ... 0 1 0 1 0 ... |
Huomaa, että ympäröivät kellobitit ovat toisinaan tunnettuja, mutta joskus vaativat tuntemuksen viereisistä databiteistä. Pitempi esimerkki:
Data: 0 0 0 1 1 0 1 1 ... FM encoded: 10101011111011111... MFM clock: ? 1 1 0 0 0 0 0 0... MFM encoded: ?0101001010001010...
(Lihavoidut bitit ovat databittejä, muut ovat kellobittejä.)
FM-koodauksessa peräkkäisten 1-bittien välissä mahdollisesti esiintyvien 0-bittien lukumäärä on joko 0 tai 1. MFM-koodauksessa vierekkäisten bittien välillä on vähintään 1 nollabitti (koskaan ei ole kahta vierekkäistä yhtä bittiä), ja suurin mahdollinen nollien määrä peräkkäin on 3. FM on siis (0,1) RLL -koodi, kun taas MFM on (1,3) -koodi.
Erityistä synkronointimerkkiä käytetään, jotta levyohjain voi selvittää, mistä tiedot alkavat. Tämän synkronointimerkin on noudatettava RLL -koodia, jotta ohjain voi tunnistaa sen, mutta se ei noudata kellobittien FM- ja MFM -sääntöjä. Tällä tavalla sitä ei koskaan esiinny missään bittiasemassa missään koodatussa tietovirrassa. Lyhin mahdollinen synkronointibittikuvio, joka noudattaa (1,3) RLL -koodaussääntöjä, mutta jota ei voida tuottaa normaalilla MFM -koodauksella, on 100010010001 . Itse asiassa MFM -koodauksessa yleisesti käytetty synkronointimerkki alkaa näistä kahdestatoista bitistä; sitä kutsutaan "A1 -synkronoinniksi", koska tietobitit muodostavat heksadesimaaliluvun A1 (10100001) alun , mutta viides kellobitti eroaa A1 -tavun normaalista koodauksesta.
Data: 1 0 1 0 0 0 0 1
Clock: 0 0 0 1 1 1 0
Encoded: 100010010101001
Sync clock: 0 0 0 1 0 1 0
Sync Mark: 100010010001001
^ Missing clock bit
MMFM
MMFM (Modified Modified Frequency Modulation), lyhennettynä myös M²FM tai M2FM , on samanlainen kuin MFM, mutta tukahduttaa lisäkellobittejä ja tuottaa pidemmän enimmäisajon pituuden (((1,4) RLL -koodi). Erityisesti kellopulssi lisätään vierekkäisten 0-bittien parin väliin vain, jos parin ensimmäisessä bitissä ei ollut kellopulssia ennen sitä. Alla olevassa esimerkissä kellobitit, jotka olisivat olleet MFM: ssä, on merkitty lihavoituna:
Data: 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 Clock: 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 Encoded: 01010001001001001000010010001001001000100001
Tässä järjestelmässä synkronointimerkit tehdään lisäämällä lisäkellopulsseja vierekkäisten nollabittien väliin (MFM -säännön mukaisesti), jos ne normaalisti jätetään pois. Erityisesti databittikuvio "100001" sisältää kellopulssin keskelle, josta se normaalisti jätetään pois:
Data: 1 0 0 0 0 1 Normal: 0 1 0 1 0 Sync: 0 1 1 1 0
Katso myös
- Ryhmäkoodattu tallennus (GCR)
Viitteet
Tämä artikkeli perustuu materiaaliin, joka on otettu Free On-line Dictionary of Computingista ennen 1. marraskuuta 2008 ja sisällytetty GFDL : n version 1.3 tai uudemman "lisensointiehtoihin" .
Tämä artikkeli sisältää julkista aineistoa päässä General Services Administration asiakirjan "Federal Standard 1037C" .
Lue lisää
- Savard, John JG (2018) [2006]. "Digitaalinen magneettinauhan tallennus" . quadibloc . Arkistoitu alkuperäisestä 2018-07-02 . Haettu 2018-07-16 .
Ulkoiset linkit
- Johnson, Herbert R. (6.7.2016). "M2FM- tai MMFM -levykemuoto" . Arkistoitu alkuperäisestä 2017-06-18 . Haettu 2017-06-19 .
- PC -oppaan taajuusmodulaatio
