Введение в архитектуру персонального компьютера. Соппа И.В. - 60 стр.

        Модифицированная частотная модуляция (MFM-кодирование) позволяет увеличить
продольную плотность записи вдвое, поскольку в местах расположения битов синхронизации
находятся биты данных. Тем не менее, биты синхронизации все-таки существуют, но
записываются в тех случаях, когда подряд следуют два и более логических "0". Бит
синхронизации располагается вначале битового элемента (его длительность 4 мкс), а бит данных –
в его середине, т.е. спустя 2 мкс (рис. 3.2). Таким образом, одновременно происходит как удвоение
информационной емкости диска, так и удвоение скорости передачи данных. Это связано с тем
фактом, что в битовом элементе невозможно одновременное размещение битов данных и
синхронизации.

                 Время (мкс)   0       4       8       12       16       20       24       28       32


                 Данные            0       1       0        0        0        1        0        1


                 МFM-данные                D            C        C            D                 D

       Рис. 3.2. Модифицированная частотная модуляция

        Аналогичным      образом     кодируется    информация     методом     миллеровской
модифицированной частотной модуляции (M2FM-кодирование). Отличие заключается в том, что
при M2FM-кодировании синхроимпульс записывается лишь в том случае, если в предыдущем
битовом элементе не было изменения полярности магнитного потока и в текущем элементе не
предполагается записывать бит данных.
        При MFM и M2FM методах кодирования на схемы контроллера накладываются достаточно
жесткие условия на синхронизацию битовых элементов. Необходимо непрерывно анализировать
поток данных и с помощью фазового контура автоподстройки частоты обеспечивать сопряжение
синхрогенератора контроллера с потоком данных. Данное обстоятельство и явилось одной из
причин практически полного вытеснения M2FM-метода, в котором на синхронизацию
накладывались самые жесткие условия. MFM-метод кодирования оказался более
предпочтительным и нашел достаточно широкое практическое применение в накопителях на
гибких магнитных дисках.
        Одним из способов дальнейшего повышения максимальной информационной емкости
диска явилась разработка метода записи с групповым кодированием (RLL-кодирование). Этот
метод был заимствован из метода цифровой записи на магнитную ленту и основан на следующем
принципе: каждый байт информации разделяется на два полубайта. Каждый полубайт кодируется
специальным 5-разрядным двоичным кодом. Особенность этого кода заключается в том, что
любое двоичное 5-разрядное число не должно иметь больше двух рядом стоящих нулей. Из 32
кодовых комбинаций этому условию отвечает 16, что является необходимым и достаточным
условием кодировки полубайта (таблица 3.1).
        Применение RLL-кодирования позволяет снизить длительность битового элемента с 4 мкс
до 2,6 мкс, т.е. в худшем случае, когда рядом стоят два нуля, в любом временном интервале
длительностью 7,8 мкс будет по крайней мере одно изменение направления магнитного потока.
Поскольку этот максимальный интервал предсказуем, импульсы данных можно использовать для
самосинхронизации системы. Именно поэтому системы, использующие RLL-кодирование,
называют самосинхронизируемыми и самотактируемыми.
        В последние годы в ряде накопителей на магнитных дисках используют ARLL-метод
кодирования, который логически совместим с RLL-методом, но отличается от него увеличенной в
1,5 раза физической частотой обмена данными.
        Все приведенные выше временные соотношения относятся к накопителям на гибких
магнитных дисках (FDD). Что касается накопителей на жестких магнитных дисках (HDD), то
единственное их отличие от FDD заключается в увеличении плотности данных на носителе, а
следовательно, и в увеличении частоты обмена информацией примерно в 10 раз. Также отметим,
что FM-кодирование в НDD не используется из-за малой линейной плотности записи.