MFM-кодирование

У этого термина существуют и другие значения, см. MFM.

MFM-коди́рование (англ. Modified Frequency Modulation) — схема кодирования информации, которая используется в большинстве форматов гибких дисков. Раньше MFM-кодирование использовалось также и в винчестерах.

MFM-кодирование является модификацией частотной модуляции (англ. frequency modulation, FM), и поскольку применение MFM в два раза поднимало объём записываемой информации, такие гибкие диски назывались дисками двойной плотности («double density»). MFM-кодирование до сих пор используется в дисководах на магнитных дисках. Для жёстких дисков сначала также использовался MFM, но вскоре был изобретён более эффективный метод кодирования информации RLL (Run length limited).

В случае с гибкими дисками новые методы уже не использовались в силу отсутствия необходимости в переносе больших объёмов данных на гибких дисках (это было бы недостаточно надёжно). Кроме того, в случае с гибкими дисками требуется совместимость новых стандартов кодирования и старых: любой современный дисковод может читать как FM-, так и MFM-кодированные диски, в то время как принцип RLL-кодирования принципиально отличается от двух предыдущих.

Кодирование

При MFM-кодировании изменение тока записи происходит в середине интервала (такта), если передаваемый бит равен 1, и на границе интервала, если оба соседних бита равны 0. Направление переключения тока не имеет значения.

Данные	… 0 0 …	… 0 1 …	… 1 0 …	… 1 1 …
Тактовые биты	…? 1 ?…	…? 0 0…	…0 0 ?…	…0 0 0…
MFM-код	…?010?…	…?0010…	…0100?…	…01010…

Заметим, что тактовые биты, идущие до и после последовательности, иногда известны, а иногда требуют знания дополнительных бит данных. Более длинный пример (полужирным выделены биты данных, остальные — тактовые):

Данные:    0 0 0 1 1 0 1 1
Тактовые: ? 1 1 0 0 0 0 0 0
Код:      ?0101001010001010

С целью синхронизации контроллера при считывании данных в начале блока данных записывается специальный маркер, представляющий собой шестнадцатеричный байт A1 (10100001) с пропущенным переключением тока между пятым и шестым битами; полученная таким образом последовательность переключений тока никогда не встречается в потоке обычных записываемых данных.

Данные:       1 0 1 0 0 0 0 1
Тактовые:      0 0 0 1 1 1 0
Код:          100010010101001
Такт маркера:  0 0 0 1 0 1 0
Код маркера:  100010010001001
                       ^ Отсутствующий тактовый бит

Ссылки

• Modified Frequency Modulation (MFM) (англ.)

Для улучшения этой статьи желательно?: Добавить иллюстрации. Викифицировать статью. Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.