L'immagazzinaggio magnetico è essenzialmente un mezzo analog. I dati che un pc memorizza su esso, tuttavia, è il informationthat digitale è, 1s e 0s. Quando l'azionamento trasmette le informazioni digitali ad una testa di registrazione magnetica, la testa genera i dominii magnetici sullo strumento di memorizzazione con le polarità specifiche che corrispondono al positivo e tensioni che negative l'azionamento si applica alla testa. Le inversioni di cambiamento continuo formano i contorni fra le zone di polarità positiva e negativa che il regolatore dell'azionamento usa mettere i dati in codice digitali sul mezzo analog. Durante l'operazione di lettura, ogni inversione che di cambiamento continuo l'azionamento rileva genera un impulso positivo o negativo che il dispositivo usa ricostruire i dati binari originali.
Per ottimizzare la disposizione delle transizioni di cambiamento continuo durante l'immagazzinaggio magnetico, l'azionamento passa i dati di input digitali grezzi tramite un dispositivo denominato un encoder/decoder (endec), che converte le informazioni binarie grezze in forma d'onda destinata per disporre ottimamente le transizioni di cambiamento continuo (impulsi) sui mezzi. Durante l'operazione di lettura, il endec inverte il processo e decodifica il treno di impulso nuovamente dentro i dati binari originali. Nel corso degli anni, parecchi schemi per i dati di cifratura in questo modo sono stati sviluppati; alcuni sono migliori o più efficienti di altri, che vediate più successivamente in questa sezione.
Altre descrizioni del processo di cifratura di dati potrebbero essere molto più semplici, ma omettono i fatti che fanno alcuno delle edizioni relative ad affidabilità dell'azionamento duro così criticalnamely, cronometranti. Gli assistenti tecnici ed i progettisti stanno spingendo costantemente la busta verso roba più e più punte delle informazioni nella quantità limitata di inversioni magnetiche di cambiamento continuo per il pollice. Che cosa hanno fornito, essenzialmente, è un disegno in cui le punte delle informazioni sono decodificate non soltanto dalla presenza o dall'assenza delle inversioni di cambiamento continuo, ma dalla sincronizzazione fra loro. Possono cronometrare più esattamente le inversioni, le più informazioni può essere messo (e successivamente essere decodificato) da quelle informazioni di sincronizzazione.
In tutta la forma di segnalazione binaria, l'uso della sincronizzazione è significativo. Nell'interpretare colta o scriva la forma d'onda, la sincronizzazione di ogni evento di transizione di tensione è critico. La sincronizzazione è che cosa definisce una punta particolare o cellthat di transizione è, la finestra di tempo all'interno di cui l'azionamento è scrittura o lettura una transizione. Se la sincronizzazione è disinserita, una data transizione di tensione potrebbe essere riconosciuta al momento sbagliato come essendo in una cellula differente, che getterebbe la conversione o la cifratura fuori, con conseguente punte che sono mancate, aggiunto, o misinterpreted. Accertarsi che la sincronizzazione sia precisa, i dispositivi trasmettenti e di ricezioni devono essere nella sincronizzazione perfetta. Per esempio, se registrare un 0 è fatta non disponendo transizione sul disc per un dato periodo o cellula di tempo, immagini che registrando dieci bit 0 in un rowyou avrebbe un periodo lungo di dieci periodi o cellule di volta senza le transizioni.
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Immagini ora che l'orologio sul codificatore aveva luogo un po'fuori di tempo mentre dati protetti rispetto a quando originalmente è stato scritto. Se fosse veloce, il codificatore potrebbe pensare quello durante questa stirata lunga di 10 cellule senza le transizioni, solo 9 cellule realmente erano trascorso. O se fosse lento, potrebbe pensare che 11 cellula fosse trascorso preferibilmente. In il uno o il altro caso, questo provocherebbe un errore colto, significante che le punte che originalmente sono state scritte non sia letto come essendo lo stessi. Da impedire gli errori di sincronizzazione nell'azionamento encoding/decoding, la sincronizzazione perfetta è necessaria fra la lettura ed i processi di scrittura. Questa sincronizzazione è compiuta spesso aggiungendo un segnale cronometrante separato, denominato un segnale dell'orologio, alla trasmissione fra i due dispositivi. L'orologio ed i segnali di dati anche possono essere uniti e trasmessi come singolo segnale. La maggior parte dei schemi di cifratura di dati magnetici usano questo tipo di combinazione dei segnali di dati e dell'orologio.
Aggiungendo un segnale dell'orologio ai dati si accerta che i dispositivi di comunicazione possano interpretare esattamente le diverse cellule di punta. Ogni cellula di punta è limitata altre da due cellule che contengono le transizioni dell'orologio. Trasmettendo le informazioni dell'orologio con i dati, gli orologi rimangono nella sincronizzazione, anche se il mezzo contiene una serie lunga di bit identici 0. Purtroppo, le cellule di transizione usate solamente per la sincronizzazione prendono lo spazio sul mezzo che potrebbe essere usato al contrario per i dati.
Poiché il numero di transizioni che di cambiamento continuo un azionamento può registrare in un dato spazio su un mezzo particolare è limitato dalla natura fisica o la densità del mezzo e della tecnologia capa, assistenti tecnici dell'azionamento ha sviluppato i vari sensi di cifratura dei dati in codice usando un numero minimo di inversioni di cambiamento continuo (che prendono in considerazione il fatto che alcune inversioni di cambiamento continuo usate solamente per cronometrare sono richieste). La codifica del segnale permette al sistema di fare l'uso massimo di data tecnologia di fissaggi dell'azionamento.
Anche se vario gli schemi di cifratura sono stati provati, solo alcuni sono oggi popolari. Nel corso degli anni, questi tre tipi di base sono stati il più popolare:
Modulazione Di Frequenza
Modulazione Modificata Di Frequenza
Faccia funzionare La Lunghezza Limitata
La Codifica di FM
Una delle tecniche più iniziali per la cifratura dei dati in codice per immagazzinaggio magnetico è denominata la codifica di modulazione di frequenza. Questo schemesometimes di cifratura hanno denominato i encodingwas del Singolo-Single-Density usati negli azionamenti di dischetto più in anticipo installati nei sistemi del pc. Il calcolatore portatile originale di Osborne, per esempio, ha usato questi azionamenti di dischetto di Singolo-Densità, che hanno immagazzinato circa 80KB dei dati su un singolo disco. Anche se era popolare fino agli anni 70 tardi, la codifica di FM più non è usata.
La codifica modificata di modulazione di frequenza è stata inventata per ridurre il numero di inversioni di cambiamento continuo usate nello schema di cifratura originale di FM e, pertanto, per imballare più dati sul disc. La codifica di MFM minimizza l'uso delle transizioni dell'orologio, lasciante più stanza per i dati. Registra le transizioni dell'orologio soltanto quando i 0 bit immagazzinato sono preceduti da altro 0 bit; in tutti i altri casi, una transizione dell'orologio non è richiesta. Poiché MFM minimizza l'uso delle transizioni dell'orologio, può raddoppiare la frequenza di orologio usata tramite la codifica del FM, permettendole di immagazzinare due volte altretante punte di dati nello stesso numero di transizioni di cambiamento continuo.
Poiché la codifica di MFM scrive due volte altretante punte di dati usando lo stesso numero di inversioni di cambiamento continuo di FM, la velocità di orologio dei dati è raddoppiata e l'azionamento realmente vede lo stesso numero di inversioni totali di cambiamento continuo di con FM. Ciò significa che un azionamento che usando la codifica di MFM legge e che redige i dati due volte alla velocità di FM, anche se l'azionamento vede le inversioni di cambiamento continuo arrivare alla stessa frequenza di in FM.
Poiché è due volte più efficiente della codifica di FM, MFM che mette anche è stato denominato registrazione del Doppio-Double-Density. MFM è usato oggi in virtualmente tutti gli azionamenti di dischetto del pc ed è stato usato in quasi tutti i dischi rigidi del pc per un certo numero di anni. Oggi, virtualmente tutti i dischi rigidi usano le variazioni della codifica di RLL, che fornisce ancora l'efficienza più grande che MFM.
| Valore Della Punta Di Dati | La Codifica Di Cambiamento continuo |
|---|---|
| 1 | NT |
| 0 ha preceduto da 0 | Tn |
| 0 ha preceduto da 1 | NN |
| Transizione di cambiamento continuo = di T | |
| N = nessuna transizione di cambiamento continuo | |
L'odierno schema di cifratura più popolare per i dischi rigidi, denominato lunghezza di funzionamento limitata, imballa due volte fino alle informazioni su un dato disc che MFM fa e tre volte più le informazioni quanto FM. Nella codifica di RLL, l'azionamento unisce i gruppi delle punte in un'unità per generare i modelli specifici delle inversioni di cambiamento continuo. Unendo l'orologio ed i segnali di dati in questi modelli, il tasso di orologio può ulteriormente essere aumentato mentre effettua la stessa distanza di base fra le transizioni di cambiamento continuo sullo strumento di memorizzazione.
L'IBM ha inventato la codifica di RLL ed in primo luogo ha usato il metodo in molti dei relativi azionatori del disco dell'elaboratore centrale. Durante la fine degli anni 1980, l'industria del disco rigido del pc ha cominciato a usando gli schemi di cifratura di RLL per aumentare le possibilità di immagazzinaggio dei dischi rigidi del pc. Oggi, virtualmente ogni azionamento sul mercato usa certa forma della codifica di RLL.
Invece di cifratura della punta in codice singola, RLL mette tipicamente un gruppo in codice delle punte di dati alla volta. La lunghezza di funzionamento di termine limitata è derivata dalle due specifiche primarie di questi codici, che sono il numero minimo (la lunghezza di funzionamento) e numero massimo (il limite di funzionamento) delle cellule di transizione permesse fra due transizioni reali di cambiamento continuo. Parecchie variazioni dello schema sono realizzate cambiando i parametri di limite e di lunghezza, ma soltanto due hanno realizzato tutta la popolarità reale: RLL 2.7 e RLL 1.7.
Potete persino esprimere la codifica di MFM e di FM come forma di RLL. FM può essere denominato RLL 0.1 perché soltanto zero ed altretanto come cellule di una transizione separi due transizioni di cambiamento continuo. MFM può essere denominato RLL 1.3 perché soltanto uno ed altretanto come tre cellule di transizione separa due transizioni di cambiamento continuo. (anche se questi codici possono essere espressi come variazioni della forma di RLL, non è comune fare così.)
RLL 2.7 era inizialmente la variazione di RLL più popolare perché offre un rapporto ad alta densità con una finestra di rilevazione di transizione che è lo stesso formato relativo di quella in MFM. Questo metodo fornisce l'alta densità di immagazzinaggio e l'affidabilità ragionevolmente buona. Negli azionamenti molto di grande capacità, tuttavia, RLL 2.7 non è risultato essere abbastanza certo. La maggior parte di odierni azionamenti di capacità elevata usano la codifica di RLL 1.7, che offre ad un rapporto di densità 1.27 volta che di MFM e di più grande finestra a MFM relativo di rilevazione di transizione. A causa di più grande formato relativo della finestra o delle cellule di sincronizzazione all'interno di cui una transizione può essere rilevata, RLL 1.7 è un perdono e un codice più certo, che è importante quando i mezzi e la tecnologia capa stanno spingendi nei loro limiti.
Un'altra variazione piccolo-usata di RLL ha denominato RLL 3,9sometimes RLL avanzato anche denominato (ARLL)allows un rapporto ancora più alto di densità che RLL 2.7. Purtroppo, l'affidabilità ha sofferto troppo notevolmente sotto lo schema di RLL 3.9; il metodo è stato usato soltanto da alcuni regolatori ora-obsoleti ed ha tutti solo sparito.
Capendo come il lavoro di codici di RLL è difficile senza guardare un esempio. All'interno di data variazione di RLL, quale RLL 2.7 o 1.7, potete costruire molti tabelle di cifratura di transizione di cambiamento continuo per dimostrare come i gruppi particolari delle punte sono messi nelle transizioni di cambiamento continuo.
in tabella di conversione, i gruppi specifici 3 e 4 dei bit di dati che sono 2, lunghi sono tradotti lungamente in serie di cellule di transizione di transizioni 4, 6 di cambiamento continuo e 8, rispettivamente. Le transizioni selezionate per una sequenza particolare della punta sono destinate per accertarsi che le transizioni di cambiamento continuo non accadano troppo molto attentamente insieme o troppo lontano a parte.
| Valori Della Punta Di Dati | La Codifica Di Cambiamento continuo |
|---|---|
| 10 | NTNN |
| 11 | TNNN |
| 000 | NNNTNN |
| 010 | TNNTNN |
| 011 | NNTNNN |
| 0010 | NNTNNTNN |
| 0011 | NNNNTNNN |
| Transizione di cambiamento continuo = di T | |
| N = nessuna transizione di cambiamento continuo | |
Limitare come le due transizioni vicine di cambiamento continuo possono essere è necessario a causa delle possibilità fisse di risoluzione della testa e dello strumento di memorizzazione. Limitare quanto lontano a parte due transizioni di cambiamento continuo possono essere si accerta che gli orologi nei dispositivi rimangano nella sincronizzazione.
Potreste pensare che quello mettere un valore in codice di byte quale 00000001b fosse impossibile perché nessun combinazioni dei gruppi della punta di dati misura questo byte. La cifratura del questo tipo in codice di byte non è un problema, tuttavia, perché il regolatore non trasmette i diversi byte; invece, il regolatore trasmette i settori interi, rendenti mettendo un tal byte in codice possibile includendo alcune delle punte nel seguente byte. L'unico problema reale si presenta nell'ultimo byte di un settore se le punte supplementari sono necessarie da completare la sequenza finale del gruppo. In questi casi, il endec nel regolatore aggiunge le punte eccedenti alla conclusione di ultimo byte. Queste punte eccedenti allora sono troncate durante il c'è ne legge in modo da il regolatore decodifica sempre correttamente l'ultimo byte.
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