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„Modified Frequency Modulation“ – Versionsunterschied

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'''Modified Frequency Modulation''' (MFM) ist ein Aufzeichnungsverfahren und eine [[Leitungscode|Leitungscodierung]], die unter anderem bei [[Magnetismus|magnetischen]] [[Datenträger]]n wie [[Magnetband]] oder [[Diskette]] Anwendung findet. MFM stellt einen (1,3)-[[Run Length Limited|RLL-Code]] mit anschließender [[NRZI]]-Codierung dar und ist eine verbesserte Variante der [[digitale Frequenzmodulation|digitalen Frequenzmodulation]] (FM).
'''Modified Frequency Modulation''' (MFM) ist ein Aufzeichnungsverfahren und eine [[Leitungscode|Leitungscodierung]], die unter anderem bei [[Magnetismus|magnetischen]] [[Datenträger]]n wie [[Magnetband]] oder [[Diskette]] Anwendung findet. MFM stellt einen (1,3)-[[Run Length Limited|RLL-Code]] mit anschließender [[Non Return to Zero#NRZI|NRZI]]-Codierung dar und ist eine verbesserte Variante der [[Digitale Frequenzmodulation|digitalen Frequenzmodulation]] (FM).


[[Bild:FM-MFM-Codierung.png|thumb|right|FM- und MFM-Codierung im Vergleich]]
[[Datei:FM-MFM-Codierung-int.svg|mini|FM- und MFM-Codierung im Vergleich]]
Bei diesen Verfahren werden die einzelnen [[Bit]]s nicht durch die Magnetisierung des Datenträgers dargestellt, sondern durch den Wechsel derselben. Ein Magnetisierungswechsel (Flanke) stellt ein 1-Bit dar, eine gleich bleibende Magnetisierung innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls dagegen ein 0-Bit. Um eine Desynchronisation der Lesevorrichtung zu verhindern, werden zusätzlich zu den Datenbits noch Taktbits gespeichert. Bei der FM-Codierung wird vor jedes Datenbit ein Taktbit geschrieben, bei der MFM-Methode hingegen nur noch, wenn 2 Null-Datenbits aufeinander folgen. Dadurch wird sowohl der Speicherplatz verdoppelt als auch die Schreib/Lese-Geschwindigkeit stark erhöht, da pro Bitdauer nur noch höchstens ein Magnetisierungswechsel auftritt und somit die Bitdauer kürzer gewählt werden kann. Durch Missachtung der Codierungsvorschrift des MFM-Verfahrens können "ungültige" Signalverläufe erzeugt werden (z. B. durch das Weglassen des Taktbits zwischen zwei Nullbits), die zur Synchronisation auf Bytegrenzen genutzt werden können.
Bei diesem Verfahren werden die einzelnen [[Bit]]s nicht direkt durch den Magnetisierungszustand des Datenträgers dargestellt, sondern durch den Polaritätswechsel desselben. Ein Magnetisierungswechsel (Flanke) stellt ein 1-Bit dar, eine gleich bleibende Magnetisierung innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls dagegen ein 0-Bit. Um einen Verlust der Bitsynchronisation der Lesevorrichtung zu verhindern, werden zusätzlich zu den Datenbits noch Taktbits eingefügt. Bei der FM wird vor jedes Datenbit ein Eins-Taktbit geschrieben, bei der MFM hingegen nur noch, wenn zwei Null-Datenbits aufeinander folgen. Ansonsten werden bei der MFM Null-Taktbits geschrieben. Dadurch werden im Vergleich zur FM sowohl der Speicherplatz verdoppelt als auch die Schreib-/Lese-Geschwindigkeit erhöht, da pro Bitdauer nur noch höchstens ein Magnetisierungswechsel auftritt und somit die Bitdauer kürzer gewählt werden kann.<ref>{{Internetquelle |autor= |url=https://www.ti.com/lit/an/snoa710/snoa710.pdf?ts=1610280904562 |titel=AN-413 Disk Interface Design Guide and Users Manual |werk= |hrsg= |datum= |abruf=2021-01-10 |format=PDF; 2,3 MB |sprache=en |zitat=FIGURE 1.2 (a). FM, MFM and GCR Encoding}}</ref> Durch Missachtung der Codierungsvorschrift des MFM-Verfahrens können Codierungsmuster erzeugt werden (z.&nbsp;B. durch das Schreiben eines Null-Taktbits zwischen zwei Null-Datenbits), die immerhin noch Teil eines (1,3)-RLL-Codes sind und zum Auffinden von Markierungsbytes genutzt werden können.<ref>{{Internetquelle |autor= |url=https://www.ti.com/lit/an/snoa710/snoa710.pdf?ts=1610280904562 |titel=AN-413 Disk Interface Design Guide and Users Manual |werk= |hrsg= |datum= |abruf=2021-01-10 |format=PDF; 2,3 MB |sprache=en |zitat=ADDRESS MARK FIELD}}</ref>


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== Einzelnachweise ==
<references />


[[Kategorie:Speichertechnologie]]
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Aktuelle Version vom 6. Oktober 2021, 18:28 Uhr

Modified Frequency Modulation (MFM) ist ein Aufzeichnungsverfahren und eine Leitungscodierung, die unter anderem bei magnetischen Datenträgern wie Magnetband oder Diskette Anwendung findet. MFM stellt einen (1,3)-RLL-Code mit anschließender NRZI-Codierung dar und ist eine verbesserte Variante der digitalen Frequenzmodulation (FM).

FM- und MFM-Codierung im Vergleich

Bei diesem Verfahren werden die einzelnen Bits nicht direkt durch den Magnetisierungszustand des Datenträgers dargestellt, sondern durch den Polaritätswechsel desselben. Ein Magnetisierungswechsel (Flanke) stellt ein 1-Bit dar, eine gleich bleibende Magnetisierung innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls dagegen ein 0-Bit. Um einen Verlust der Bitsynchronisation der Lesevorrichtung zu verhindern, werden zusätzlich zu den Datenbits noch Taktbits eingefügt. Bei der FM wird vor jedes Datenbit ein Eins-Taktbit geschrieben, bei der MFM hingegen nur noch, wenn zwei Null-Datenbits aufeinander folgen. Ansonsten werden bei der MFM Null-Taktbits geschrieben. Dadurch werden im Vergleich zur FM sowohl der Speicherplatz verdoppelt als auch die Schreib-/Lese-Geschwindigkeit erhöht, da pro Bitdauer nur noch höchstens ein Magnetisierungswechsel auftritt und somit die Bitdauer kürzer gewählt werden kann.[1] Durch Missachtung der Codierungsvorschrift des MFM-Verfahrens können Codierungsmuster erzeugt werden (z. B. durch das Schreiben eines Null-Taktbits zwischen zwei Null-Datenbits), die immerhin noch Teil eines (1,3)-RLL-Codes sind und zum Auffinden von Markierungsbytes genutzt werden können.[2]

Das MFM-Verfahren wird in Diskettenlaufwerken eingesetzt. Auch bei den ersten Festplatten wurde MFM verwendet, sie wurden daher MFM-Festplatten genannt.

  • John G. Proakis, Masoud Salehi: Communication Systems Engineering. 2. Auflage. Prentice Hall, 2002, ISBN 0-13-095007-6.

Einzelnachweise

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  1. AN-413 Disk Interface Design Guide and Users Manual. (PDF; 2,3 MB) Abgerufen am 10. Januar 2021 (englisch): „FIGURE 1.2 (a). FM, MFM and GCR Encoding“
  2. AN-413 Disk Interface Design Guide and Users Manual. (PDF; 2,3 MB) Abgerufen am 10. Januar 2021 (englisch): „ADDRESS MARK FIELD“