Кіріспе

Ертедегі магниттік деректерді сақтауда қолданылған желілік код. Модификацияланған жиілік модуляциясы (MFM) – дискеталардың көпшілігінде және кейбір қатты дискілерде деректерді кодтау үшін қолданылатын, жүгіру ұзындығы шектеулі (RLL) желілік код. Ол алғаш рет 1970 жылы IBM 3330 қатты дискілерінде, содан кейін 1976 жылы IBM 53FD дискеталарында қолданыла бастады. MFM – магниттік сақтау үшін арнайы жасалған, бастапқы жиілік модуляциясы (FM) кодын өңдеу. MFM құрылғыларға деректердің әр биті үшін тек бір полярлық өзгеріске кепілдік бергендіктен, деректерді жазу жылдамдығын екі есеге арттыруға мүмкіндік берді. Осы себепті MFM дискілері көбінесе «екі есе тығыздық» деп, ал алдыңғы FM «бір есе тығыздық» деп аталды. MFM 250–500 кбит/с (кодталғанда 500–1000 кбит/с) деректерді беру жылдамдығымен стандартты 5 1/4 дюймдік және 3 1/2 дюймдік, қарапайым және жоғары тығыздықты дискеталарда қолданылды. MFM сондай-ақ, тиімдірек RLL кодтары пайда болғанға дейін ертедегі қатты дискілерді жасауда қолданылған. Магниттік жазуда MFM кодированиесі қазірде қолданылмайды.

Магниттік сақтау

Магниттік сақтау құрылғылары, мысалы, қатты дискілер мен магниттік таспалар деректерді абсолюттік шамалар түрінде емес, полярлық өзгерістер арқылы сақтайды. Өйткені, өзгеретін магниттік өріс жақын жердегі сымда электр тогын тудырады, және керісінше. Медиа оқу/жазу басының астынан жылжып өтетін кезде, өзгермелі токтарды жіберу нәтижесінде медиада магниттік полярлықтың үлгісі қалыптасады, бұл деректердің "1" болатын жерін өзгертеді. Медианың ерекшелігі белгілі бір беттік ауданда қанша өзгеріс болуы мүмкін екенін анықтайды, ал бұл жылдамдықпен біріктірілгенде, жүйенің максималды деректер беру жылдамдығын анықтайды. Дискілер әртүрлі механикалық және материалдық факторларға ұшырайды, бұл бастапқы деректер үлгісінің уақыт бойынша "қозғалуына" себеп болады. Егер дискіге ұзын "0" тізбегі жіберілсе, джиттердің әсерінен кейінгі "1" қай битке жататынын анықтау мүмкін емес, ол уақыт бойынша қате орналасуы мүмкін. Дискідегі сигналдарды жеке деректер биттерімен сәйкестендіру үшін деректермен бірге дискіге уақыттық кодтау қажет. Осы мақсатта әртүрлі қолайлы кодтаулар, жалпы сызық кодтары деп аталады, жасалған. Олардың қолайлылығы қолданылатын медиаға немесе тарату механизміне байланысты.

Жиілік модуляциясы

Жиілік модуляциясы (FM) кодтау – бұл операцияны орындау үшін алғашқы кеңінен қолданылған жүйе болды. Дискіні басқару құралында дискілік тасымалдағыштың таңдалған деректер беру жылдамдығының жартысына дейін жұмыс істейтін дәл сағат болады. Деректер дискіге жазылғанда, сағат сигналы деректермен өріледі. Оқу кезінде сағат сигналдары дерек биттерін көрсететін келесі сигналдың болуын немесе болмауын уақыттап анықтау үшін қысқа мерзімді импульс ретінде қолданылады. FM тәсілінің артықшылығы – жазу тізбегін іске асыру өте оңай, ал оқу кезінде сағатты қалпына келтіру де салыстырмалы түрде қарапайым. Оның кемшілігі – диск бетінің жартысы сағат сигналына жұмсалады, соның салдарынан дискі сақтай алатын деректердің жалпы көлемі екі есеге азаяды. Бұл тиімдірек жаңа кодтау түрлерінің пайда болуына әкелді.

Деректерді бөлуші

МФМ жүйесі сағат сигналының жоғары дәлдігін қажет еткендіктен, 1970-жылдардың соңындағы технологиямен қажетті аналогтық және цифрлық компоненттерді бір интегралдық тізбекте экономикалық тұрғыдан құру мүмкін болмады. Оның орнына, MFM драйверлері диск өндірушісінен өздерінің сағатты қалпына келтіру схемасын, деректерді бөлуші деп аталатын жүйені жасауды талап етті. Деректерді бөлушіні жобалау – жеке өнер саласы болды. Сол дәуірдегі ең көп қолданылатын контроллерлердің бірі – Western Digital FD1771 сериясы еді. Алғашқы FD1771 тек FM форматын қолдады, бірақ ол FD1781 және FD1791 серияларымен жұптастырылды, олар MFM-ді сырттан берілетін сағат сигналы негізінде іске асырды. Осы драйверлермен MFM қолдауын іске асыру үшін сыртқы деректерді бөлуші қажет болды. 1970-жылдардың соңы мен 1980-жылдардың басында интегралдық схемалардың өндірісінің қарқынды жақсаруы 1980-жылдардың басында бірінші, төмен құнмен MFM драйверлерін жасауға мүмкіндік берді. WD2791 – ішкі аналогтық фазалық құлыптағышты пайдаланып MFM-ді тікелей қолдаған алғашқы құрылғы, бірақ толық жүйені іске асыру үшін бірнеше қарапайым сыртқы компоненттер қажет болды. WD1770 – бір чипте толық MFM шешімін бірінші болып іске асырды.

ММФМ

MMFM, (Modified Modified Frequency Modulation), сонымен қатар M²FM немесе M2FM деп қысқартылатын, MFM-ге ұқсас, бірақ қосымша сағат сигналдары жойылғандықтан, ең ұзақ тізбектің ұзындығы артады ((1,4) RLL коды). Атап айтқанда, сағат импульсі тек қана екі жапсарлас 0 биттерінің арасына енгізіледі, егер осы екі биттің біріншісіне бұрын сағат импульсі қосылмаған болса.