Değiştirilmiş frekans modülasyonu - Modified frequency modulation
Değiştirilmiş frekans modülasyonu ( MFM ), çoğu disketteki verileri kodlamak için kullanılan çalışma uzunluğu sınırlı (RLL) bir satır kodudur . İlk olarak 1970 yılında IBM 3330 ile sabit disk sürücülerinde ve daha sonra 1976'da IBM 53FD ile başlayan disket sürücülerinde tanıtıldı .
MFM, orijinal frekans modülasyonu (FM) kodunda yapılan bir değişikliktir. Disk, kafa ve kanal tasarımının bir özelliği olan akı geçişleri arasındaki minimum boşluk nedeniyle, veri biti başına en fazla bir akı geçişini garanti eden MFM, veri başına iki geçiş gerektirebilen FM'den daha yüksek yoğunlukta yazılabilir. biraz.
MFM, endüstri standardı 5'te 250–500 kbit/s (500–1000 kbit/s kodlanmış) veri hızıyla kullanılır. +1 ⁄ 4 inç ve 3+1 ⁄ 2 inçlik normal ve yüksek yoğunluklu disketler. MFM,daha verimli RLL kodları türlerinin ortaya çıkmasından önce,erken sabit disk tasarımlarındada kullanıldı. Niş uygulamaların dışında, MFM kodlaması manyetik kayıtta kullanılmamaktadır.
Frekans modülasyonu
Manyetik depolama bağlamında kullanıldığı şekliyle dijital kodlama yöntemi frekans modülasyonu (FM), gecikme kodlaması ve diferansiyel Manchester kodlaması dahil olmak üzere çeşitli başka isimlere sahiptir .
Frekans modülasyonu, iki seviyeli bir sinyal oluşturmak için ikili verilerin kodlanmasıdır, burada (a) bir "0" , ardından başka bir "0" gelmedikçe sinyal seviyesinde hiçbir değişikliğe neden olmaz , bu durumda diğer seviyeye geçiş gerçekleşir. ilk bit döneminin sonu; ve (b) bir "1", bit periyodunun ortasında bir seviyeden diğerine geçişe neden olur.
FM kodlaması, öncelikle sinyalleri kodlamak için kullanılır, çünkü kodlanmış sinyalin frekans spektrumu, geleneksel bir sıfıra dönüşsüz (NRZ) sinyalden daha az düşük frekanslı enerji ve bir iki fazlı sinyalden daha az yüksek frekanslı enerji içerir.
FM kodlama, iki fazlı kodlama için bant genişliğinin yalnızca yarısını kullanan bir kodlamadır, ancak iki fazlı kodlamanın tüm avantajlarına sahiptir: Yeniden yazılacak: Her bitte geçişler olması garanti edilir, yani kod çözme sistemleri saat/DC eşiklerini sürekli olarak ayarlayabilir . Bir dezavantajı, insan tarafından kolay okunabilirlikten yoksun olmasıdır (örneğin bir osiloskopta).
FM kodlaması, mucidi Armin Miller'dan sonra Miller kodlaması olarak da bilinir.
MFM kodlaması
Sabit sürücü kodlama şemaları tartışılırken standart olduğu gibi, FM ve MFM kodlamaları , diske yazıldığında NRZI kodlu bir bit akışı üretir . 1 bitlik bir manyetik geçişi ve 0 bitlik geçişsiz bir geçişi temsil eder. Veri kodlamanın iki faktörü dengelemesi gerekir:
- donanımın ardışık 1 bit arasında algılayabileceği minimum ve maksimum 0 bit sayısı konusunda sınırlamalar vardır ve kodlama bu sınırı aşmamalıdır;
- donanımın belirli bir süre içinde algılayabileceği maksimum 1 bit sayısıyla ilgili sınırlamalar vardır. Bir disk, bit başına daha yüksek (ortalama) sayıda manyetik geçişle kodlanırsa, bitlerin "daha geniş" olması gerekir ve her ize daha az sektör sığar;
Hem FM hem de MFM kodlamalarının, saat bitleriyle ayrılmış veri bitlerine sahip olduğu, ancak bitleri kodlamak için farklı kurallara sahip olduğu düşünülebilir. Yine de, her iki format da her veri bitini diskte iki bit olarak kodlar (bir dizinin başında ve sonunda gerekli olan sınırlayıcılar nedeniyle, gerçek yoğunluk biraz daha düşüktür).
FM için temel kodlama kuralı şudur: tüm saat bitleri 1: sıfırlar 10, birler 11 olarak kodlanmıştır. Bit başına manyetik geçiş sayısı ortalama 1.5'tir (%50 × 1 + %50 × 2).
MFM için temel kodlama kuralı, (x, y, z, ...) öğesinin (x, x NOR y, y, y NOR z, z, z NOR...) şeklinde kodlamasıdır . Sıfır, önünde sıfır varsa 10 ve başında bir varsa 00 olarak kodlanır (bu durumların her biri zamanın %25'inde oluşur); biri her zaman 01 olarak kodlanır (bu, zamanın %50'sinde gerçekleşir); dolayısıyla manyetik geçişlerin sayısı ortalama olarak 0.75'tir (%25 10 = evet + %25 00 = hayır + %50 01 = evet).
| Veri | ... 0 0 ... | ... 0 1 ... | ... 1 0 ... | ... 1 1 ... |
|---|---|---|---|---|
| MFM saat bitleri | ...? 1?... | ...? 0 0... | ...0 0 ?... | ...0 0 0... |
| MFM kodlaması | ...? 0 1 0 ?... | ...? 0 0 1 0... | ...0 1 0 0 ?... | ...0 1 0 1 0... |
Çevreleyen saat bitlerinin bazen bilindiğini, ancak bazen bitişik veri bitlerinin bilgisini gerektirdiğini unutmayın. Daha uzun bir örnek:
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...
(Kalın bitler veri bitleridir, diğerleri saat bitleridir.)
FM kodlamada, ardışık 1 bit arasında görünebilecek 0 bit sayısı 0 veya 1'dir. MFM kodlamada bitişik olanlar arasında en az 1 sıfır bit vardır (asla iki bitişik bir bit yoktur) ve Bir satırdaki maksimum sıfır sayısı 3'tür. Böylece, FM bir (0,1) RLL kodudur, MFM ise bir (1,3) kodudur.
Disk denetleyicisinin verilerin nerede başladığını bulmasını sağlamak için özel bir "eşitleme işareti" kullanılır. Bu senkronizasyon işareti, denetleyicinin tanıyabilmesi için RLL kodunu takip etmelidir, ancak saat bitleri için FM ve MFM kurallarına uymaz. Bu şekilde, herhangi bir kodlanmış veri akışındaki herhangi bir bit konumunda asla oluşmaz. (1,3) RLL kodlama kurallarını izleyen ancak normal MFM kodlaması ile üretilemeyen mümkün olan en kısa senkronizasyon bit modeli 100010010001'dir . Aslında, MFM kodlamasında yaygın olarak kullanılan eşitleme işareti bu on iki bit ile başlar; veri bitleri A1 onaltılık değerinin (10100001) başlangıcını oluşturduğundan buna "A1 senkronizasyonu" denir , ancak beşinci saat biti A1 baytının normal kodlamasından farklıdır.
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), ayrıca kısaltılmış M²FM veya M2FM , MFM'ye benzer, ancak ek saat bitlerini bastırarak daha uzun bir maksimum çalışma uzunluğu (a (1,4) RLL kodu) üretir. Özellikle, bir saat darbesi, yalnızca çiftin ilk bitinin ondan önce yerleştirilmiş bir saat darbesine sahip olmaması durumunda, bir çift bitişik 0-bit arasına eklenir. Aşağıdaki örnekte, MFM'de bulunabilecek saat bitleri kalın harflerle belirtilmiştir:
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
Bu sistemde, normalde atlanacakları bitişik sıfır bitleri (MFM kuralına göre) arasına ek saat darbeleri eklenerek senkronizasyon işaretleri yapılır. Özellikle, "100001" veri biti modelinin ortasına yerleştirilmiş bir saat darbesi vardır, burada normalde atlanır:
Data: 1 0 0 0 0 1 Normal: 0 1 0 1 0 Sync: 0 1 1 1 0
Ayrıca bakınız
- Grup kodlu kayıt (GCR)
Referanslar
Bu makale, 1 Kasım 2008'den önce Ücretsiz Çevrimiçi Hesaplama Sözlüğü'nden alınan ve GFDL , sürüm 1.3 veya sonraki sürümlerin "yeniden lisanslama" koşulları altında birleştirilmiş materyale dayanmaktadır .
Bu makale , Genel Hizmetler İdaresi belgesindeki kamuya açık materyalleri içermektedir : "Federal Standart 1037C" .
daha fazla okuma
- Savard, John JG (2018) [2006]. "Dijital Manyetik Bant Kaydı" . dörtlü blok . Arşivlenmiş orijinal 2018-07-02 tarihinde . 2018-07-16 alındı .
Dış bağlantılar
- Johnson, Herbert R. (2016-07-06). "M2FM veya MMFM disket formatı" . 2017-06-18 tarihinde kaynağından arşivlendi . 2017-06-19 alındı .
- PC Kılavuzu Frekans Modülasyonu
