データのエンコーディングスキーム

磁気記憶媒体は、基本的にアナログします。 パソコンに保存されたデータには、しかし、デジタルはinformationthatは、 1s 0とします。 ドライブのデジタル情報を送信する際に、磁気記録ヘッドは、磁気ヘッドのドメインを作成して、特定の記憶媒体に対応するpolarities正と負の電圧の頭をドライブに適用されます。 フラックスの間の境界を転換するフォームの分野における正と負の極性ドライブコントローラを使用して、デジタルデータをエンコードするに入ると、アナログ媒体です。 読み込み中には、それぞれの磁束変化を検出し、ドライブの正または負のパルスを生成するデバイスを使用して、元のバイナリデータを再構築します。

磁束トランジションの配置を最適化する磁気記憶中には、ドライブパスの原料を介して入力されたデータのデジタルデバイスと呼ばれるエンコーダ/デコーダ（ endec ）で、原料のバイナリに変換して情報を提供する場所に最適に設計され、磁束波形トランジション（パルス）メディアしています。 読み取り操作中に、反転しendecプロセスとデコードのパルス列に戻って、元のバイナリデータ。 長い年月の間に、いくつかのデータのエンコーディングスキームが開発されて、この方法で;いくつかの改善やより効率的な他人よりも、このセクションの後半に参照しています。

その他の説明は、データのエンコード処理もシンプルかもしれませんが、それらは事実を省略したいくつかの問題に関連するハードドライブの信頼性criticalnamelyので、タイミングします。 エンジニアやデザイナーは、継続的に推し進め、封筒のものをますますビットの情報を数量限定で、 1インチあたりの磁束を転換します。 かれらに来て、基本的には、設計では、ビットの情報だけでなくデコードからの磁束の有無を転換するが、かれらの間から、タイミングです。 より多くの時間を正確に転換することができ、より多くの情報をエンコードすることができ（そしてその後デコード）してからのタイミング情報です。

どんな形でのバイナリシグナリング、使用するタイミングが重要です。 波形を解釈するときに読んだり、書いたり、それぞれの電圧遷移イベントのタイミングは非常に重要です。 どのようなタイミングが定義されている特定のビットまたはcellthatの移行は、時間ウィンドウ内で、ドライブが読んでいるかのどちらかを書く遷移します。 タイミングがオフにしている場合は、与えられたかもしれません電圧遷移時間を間違って認識されたのを別の細胞、これは投げへの変換やエンコーディングを切り、結果的にビットが外れ、追加しました、あるいは誤解します。 タイミングが正確なことを確認し、送受信しなければならない完璧なデバイスを同期します。 たとえば、レコーディングが行われ、 0に配置されませんし、ディスク上の移行するため、指定した期間や携帯は、 10の記録を想像するrowyou 0ビットが長い期間を10の時間帯や細胞なしトランジションします。

今では想像して時計をオフエンコーダ若干時間だったときに比べてデータの読み取り中にはもともと書かれています。 もしそれが高速で、エンコーダだと思うかもしれない、この中に細胞をせずに長く続く10移行し、実際にはわずか9細胞経過します。 ゆっくりとした場合、 11日だと思うかもしれない代わりに細胞が経過します。 いずれの場合も、このような結果に読んでエラーが発生し、本来の意味のビットが書き込まれません。ご希望され、同じ読みました。 タイミングエラーを防ぐためにドライブのエンコード/デコード、完璧な同期の間での読み取りや書き込みが必要なプロセスです。 この操作を行うには頻繁に同期を追加し、個別のタイミング信号は、クロック信号と呼ばれる、 2つのデバイス間で伝送しています。 クロックおよびデータ信号を併用することができ、また、 1つの信号として送信されます。 ほとんどの磁気データのエンコーディングスキームを使用するこのタイプのクロックとデータ信号の組み合わせです。

クロック信号を追加することを確認し、通信機器のデータを正確に解釈することができ、個人のビットセルします。 各ビットセルは狭まれ細胞を含む他の2つの時計のトランジションします。 時計の情報を送信することにより、データと共に、クロック同期のままで、たとえメディアが含まれ、長い文字列を0ビットと同じです。 残念なことに、細胞への移行のタイミングを取るだけに使用される可能性の空間は、それ以外の媒体に使用されるデータです。

磁束トランジションのための番号を記録することができ、ドライブのスペースを与えられた限定され、特定のメディアは、物理的な性質や密度の頭の中の技術は、ドライブの開発エンジニアはさまざまな方法でのエンコードを使用すると、データの最小番号磁束を転換する（という事実を考慮していくつかの束を転換するだけに使用されるクロッキングが必要）します。 信号のエンコーディングを有効にして最大のシステムを使用するドライブのハードウェア技術を与えられました。

さまざまなエンコーディングスキームにしようとしましたものの、ほんの数が人気を集めている。 長い年月の間には、これらの3つの基本タイプが最も人気のある：

• 周波数変調

• 修正周波数変調

• 限られたランレングス

周波数変調符号化

最古の1つのデータをエンコードするためのテクニックを磁気記憶周波数変調のエンコードと呼ばれます。 このエンコードと呼ばれるschemesometimes encodingwas単密度フロッピーディスクドライブが使用されて最古のパソコンのシステムにインストールされます。 オリジナルのポータブルコンピュータオズボーン、例えば、使用され、これらの単密度フロッピーディスクドライブを格納80kbについて1つのディスク上のデータをします。 人気だったものの、 1970年代後半までは、外務省のエンコードはもはや使用されます。

mfmでエンコード

修正周波数変調エンコーディングを考案した人の数を減らすに使用され、元の束を転換すると外務省のエンコーディングスキームで、そのため、より多くのデータをパックに入ると、ディスクにあります。 mfmでエンコードを使用する時計のトランジションを最小限に抑え、より多くの余地を残しのデータです。 時計を記録したときにのみ保存さトランジション0ビットが先行して別のビット0 ;それ以外のケースでは、時計の移行は必要ありませんします。 mfmでの使用を最小限に抑えるため、時計を移行し、クロック周波数を2倍にすることはでき外務省のエンコードに使用され、それを有効に多くの店の2倍のデータビットと同じ数の磁束トランジションします。

mfmで2倍の数の書き込みのためのエンコードを使用してデータビットと同じ数の束を転換する外務省としては、クロック速度の2倍と、ドライブのデータが実際に見ているのと同じ数の合計と同様に外務省束を転換します。 これは、読み出しと書き込みドライブを使ってデータをエンコードmfmで2倍のスピードで外務省にもかかわらず、ドライブの束を転換するのを見るに到着して同じ周波数fmのようにします。

2倍にしているため、外務省としての効率的なエンコード、エンコーディングmfmでも呼ばれてきた二重密度記録します。 mfmでは使用され、ほぼすべてのパソコンのフロッピーディスクドライブに使用されたと今日のほぼすべてのパソコンのハードディスクは、数年のことだ。 今日、ほぼすべてのハードディスクのrllパターンのエンコードを使用し、さらに効率性を提供するよりもmfmでいます。

rllコード化

今日のエンコーディングスキームで最も人気のあるハードディスクには、限られたランレングスと呼ばれ、パックまでの2倍の情報を与えられたディスクの3倍以上とmfmではできるだけ多くの情報を外務省ます。 rllコード化では、ドライブのビットを組み合わせたグループ単位で特定のパターンを生成する磁束を転換します。 クロック信号とデータを組み合わせることで、これらのパターンは、さらに増加することができクロックレートを維持しながら、同じ基礎の間の距離は、記憶媒体磁束トランジションします。

ibmの発明rllコード化で、最初に使用した方法で多くのメインフレームのディスクドライブします。 中に1980年代後半には、パソコンのハードディスクを使い始めました業界rllコード化スキームを高めるために、パソコンのハードディスクストレージ機能します。 今日、ほとんどすべてのドライブを市場に何らかの形でのrllエンコーディングを使用します。

エンコーディングの代わりに、 1つのビット、 rllエンコードのグループが、通常のデータビットを一度にします。 限られた期間の長さは実行してから派生して、これらの2つの主要な仕様コードでは最低数（ランレングス）との最大数（制限して実行）に移行する2つの細胞の間に実際の磁束トランジション許可します。 バリエーションをして、スキームを変更するには達成されたパラメータの長さを制限すると、 2つだけが達成し任意の本当の人気度： rll rll 1,7 2,7とします。

fmと表現することもできますmfmでエンコーディングの一形態としてのrllます。 外務省と呼ばれることができrll 0,1ため、いくつかのようにゼロの数が多いほど、 1つの細胞を別の2つの束トランジション遷移します。 mfmで呼ばれることができrll 1,3としていくつかの理由の1つとして、 3つの遷移細胞の数が多いほど、別の2つの束トランジションします。 （ただし、これらのコードを表明することができ、パターンのrllフォームで、共通のことではありませんしています。 ）

2,7 rll rll変動は当初最も人気のあるので、提供する高密度比で遷移検出してウィンドウには、同じ大きさの相対しmfmでいます。 この方法では、かなりの信頼性の高いストレージ密度とします。 非常に大容量のドライブ、しかし、 rll 2,7ませんでした信頼性のあることを証明する十分ではない。 ほとんどの今日の最高rll 1,7のエンコードを使用するドライブの容量を提供する密度比1.27倍に拡大するとmfmで相対的にmfmでウィンドウの遷移検出します。 大きいため相対的タイミングウィンドウのサイズや細胞内での移行を検出することができ、より寛容とrll 1,7は、コードの信頼性が向上し、これは重要なときに押されているメディアや技術を頭には限界がある。

別の変動と呼ばれ、ほとんど使用されrll rll 3,9ときどきとも呼ばれる先進rll （ arll ）により、さらに高い密度の比率よりもrll 2,7ます。 残念なことに、信頼性も大幅に苦しん3,9スキームの下でrll ;この方法で実装された今ではほんの数時代遅れのコントローラとは、すべてが姿を消しました。

どのように理解するのは難しい仕事をせずにrllコードの例を見ています。 rll内で与えられたパターンなど、 rll 2,7 1,7や、多くの束を構築することができ遷移テーブルのエンコーディングを示すビットがどのように特定のグループでエンコードされ磁束トランジションします。

への変換表で、特定のグループのデータでは2 、 3 、 4ビットとは、長期に翻訳された文字列の束トランジション4 、 6 、 8と遷移長い細胞で、それぞれします。 選択したトランジションは、特定のビット列が設計されていないことを確認して磁束トランジションや共に密接に起こるあまりにもあまりにも遠く離れました。

どのように制限する2つの束を閉じることができトランジションが必要なため、修正決議案の頭の能力を記憶媒体とします。 どのように遠く離れた2つの束を制限することができトランジションしていることを確認しているデバイスのままで、クロック同期します。

かもしれませんが、バイトしてエンコードなどの値00000001bは政治的に不可能ビットのデータを組み合わせていないため、このグループに合わせてバイトします。 このタイプのエンコーディングバイトの問題はありません、しかし、個別に送信していませんので、コントローラのバイト;その代わりに、セクター全体のコントローラに送信し、このようなエンコードされる可能性がバイトを含むいくつかのビットは、次のバイトします。 現実的な問題が発生するだけでの最後のバイトのセクターが必要な場合に追加のビットを完了して最終的なグループのシーケンスがあります。 このような場合は、過剰なビットendecでは、コントローラを追加し、最後の最後にバイトします。 次に、これらのビットは切り捨て過剰なので、読み込み中に任意のコントローラは、常に最後のバイトを正しくデコードします。