Хотя разработано великое множество разнообразных методов, сегодня реально используются только три из них:
■ частотная модуляция (FM);
■ модифицированная частотная модуляция (MFM);
■ кодирование с ограничением длины поля записи (RLL).
Далее эти методы рассматриваются на примере ASCII-кода символа "X".
Частотная модуляция (FM)
Метод кодирования FM (Frequency Modulation — частотная модуляция) был разработан прежде других и использовался при записи на гибкие диски так называемой одинарной плотности (single density) в первых ПК. Емкость таких односторонних дискет составляла всего 80 Кбайт. В 1970-х годах запись по методу частотной модуляции использовалась во многих устройствах, но сейчас от него полностью отказались.
Модифицированная частотная модуляция (MFM)
Основной целью разработчиков метода MFM (Modified Frequency Modulation — модифицированная частотная модуляция) было сокращение количества зон смены знака для записи того же объема данных по сравнению с FM-кодированием и соответственно увеличение потенциальной емкости носителя. При этом способе записи количество зон смены знака, используемых только для синхронизации, сокращается. Синхронизирующие переходы записываются только в начало ячеек с нулевым битом данных и только в том случае, если ему предшествует нулевой бит. Во всех остальных случаях синхронизирующая зона смены знака не формируется. Благодаря такому уменьшению количества зон смены знака при той же допустимой плотности их размещения на диске информационная емкость по сравнению с записью по методу FM удваивается.
Вот почему диски, записанные по методу MFM, часто называют дисками двойной плотности (double density). Поскольку при рассматриваемом способе записи на одно и то же количество зон смены знака приходится вдвое больше "полезных" данных, чем при FM-кодирова-нии, скорость считывания и записи информации на носитель также удваивается.
При записи и воспроизведении данных по методу MFM требования, предъявляемые к точности синхронизации, более жесткие, чем при FM-кодировании. Однако все сложности были успешно преодолены, и MFM стал самым популярным методом кодирования на долгие годы.
В табл. 9.1 приведено соответствие между битами данных и зонами смены знака.
Таблица 9.1. Последовательность зон смены знака при записи по методу МП\/1
|
Бит данных |
Последовательность зон смены знака |
|
NT* |
|
|
0 с предшествующим 0 |
TN |
|
0 с предшествующей 1 |
NN |
* T — смена знака есть; N — смены знака нет.
Кодирование с ограничением длины поля записи (RLL)
Сегодня наиболее популярен метод кодирования с ограничением длины поля записи (Run Length Limited — RLL). Он позволяет разместить на диске в полтора раза больше информации, чем при записи по методу MFM, и в три раза больше, чем при FM-кодировании. При использовании этого метода происходит кодирование не отдельных битов, а целых групп, в результате чего создаются определенные последовательности зон смены знака.
Метод RLL был разработан IBM и сначала использовался в дисковых накопителях больших машин. В конце 1980-х годов его стали использовать в накопителях на жестких дисках ПК, а сегодня он применяется почти во всех ПК.