Частотный и модифицированный частотный методы записи информации. Формат сектора на гибком диске. Способы позиционирования головок в дисковых устройствах магнитного записывания информации

1. Частотная модуляция.

Кодирование по методу частотной модуляции FM можно было бы назвать кодированием с единичной плотностью. При этом, методе в начале битового элемента записывается бит Синхронизации, а в промежутках между последними — биты данных. Битовый элемент определяется как минимальный интервал времени между битами данных, получаемый при постоянной скорости вращения диска 300 об/мин. В случае гибкого диска диаметром 133 мм каждый битовый элемент при FM имеет длительность 8 мкс; бит данных записывается в середине битового элемента, через 4 мкс после бита синхронизации.

  При FM гарантируется по меньшей мере одна перемена направления потока, т.е. в данном случае один бит данных каждые 8 мкс. Такой интервал времени соответствует максимальной продольной плотности (по магнитному потоку) 2330 перемен на 1 см и скорости передачи данных 125 Кбит/сек.

То обстоятельство, что при FM длительность битового элемента, определяемая частотой следования синхроимпульсов, постоянна, упрощает кодирование и декодирование по этому методу. Импульсная синхронизация и образование окна длительностью 4 мкс через 2 мкс после синхроимпульса позволяют легко обнаружить наличие или отсутствие перемены в направлении потока. Благодаря этому схемы кодирования-декодирования могут быть очень простыми. Фактически при записи с единичной плотностью схемы выделения данных (так называют схемы, используемые для кодирования и декодирования данных, хранимых на магнитном диске) в большинстве случаев сводятся к одной простой схеме, вырабатывающей временные стробы, правильно расположенные относительно битов синхронизации.

Но наличие этих битов синхронизации как раз и составляет главный недостаток метода FM: код в принципе малоэффективен, поскольку половина наличной рабочей поверхности диска отводится под биты, необходимые для синхронизации. Если записываются все 1, то частота перемен направления магнитного потока оказывается вдвое выше фактической частоты поступления данных, потому что в каждом битовом элементе записываются и бит синхронизации, и бит данных. Если пользоваться FM-кодированием, то даже при удвоенной плотности дорожек и записи на обеих сторонах диска максимальная информационная емкость диска будет всего 500 Кбайт. Чтобы повысить ее, не прибегая к увеличению плотности дорожек, необходимо повысить продольную плотность за счет более продуманного кодирования, обладающего большей эффективностью, чем FM.

2. Модифицированная частотная модуляция.

Метод MFM позволяет вдвое увеличить продольную плотность записи благодаря тому, что на тех местах, где при FM размешаются биты синхронизации, теперь находятся биты данных. При этом методе длительность битового элемента сокращается вдвое — до 4 мкс. Биты синхронизации все-таки приходится использовать, но при MFM они записываются лишь в том случае, если в предшествующем и текущем битовых элементах не были записаны биты данных. При записи данных бит синхронизации размещается в начале битового элемента, а бит данных — в его середине, в точности так же, как при РМ. И все же MFM позволяет удвоить как информационную емкость диска, так и скорость передачи данных, так как при ней в одном и том же битовом элементе никогда не размещаются и бит синхронизации, и бит данных, и на один битовый элемент приходится только одна перемена направления потока.

Формат сектора  на гибком диске.