DE2906020A1

DE2906020A1 - Verfahren zum einschreiben von informationen auf einem magnetischen aufzeichnungstraeger

Info

Publication number: DE2906020A1
Application number: DE19792906020
Authority: DE
Inventors: Jacques Droux
Original assignee: CII HONEYWELL BULL
Current assignee: CII HONEYWELL BULL
Priority date: 1978-02-17
Filing date: 1979-02-16
Publication date: 1979-08-30
Also published as: GB2017364A; GB2017364B; FR2417824A1; DE2906020C2; JPS5953610B2; JPS54115212A; US4354210A; FR2417824B1

Description

Patentanwälte

Dipl.-lng. Dipl.-Chem. Dipl.-lng.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19 2906020

8 München 60

16, Februar 1979

COMPAGNIE INTERNATIONALE POUR L'INFORMATIQUE

CII - HONEYWELL BULL

94, Avenue Gambetta

75Q2O PARIS / Frankreich

Unser Zeichen: C 3222

Verfahren zum Einschreiben von Informationen auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einschreiben von Informationen auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger, auf dem die im Binärkode aufgezeichneten und von einer Mehrzahl von Spuren getragenen Informationen wenigstens eine Untergesamtheit von Informationen enthalten, die Jeweils durch eine Änderung der Magnetisierungsrichtung definiert und auf benachbarten Spuren angeordnet sind, wobei die Informationen dieser Untergesamtheit durch wenigstens einen magnetischen Wandler ausgelesen werden, der rittlings über zwei benachbarten Spuren angeordnet ist, sowie einen nach diesem Verfahren arbeitenden Magnetplattenspeicher.

Bei Datenverarbeitungsanlagen finden Magnetplattenspeicher immer größere Verbreitung im Hinblick auf ihre Speicher-

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kapazität und die relativ kurze Zugriffszeit der Schreib/-Lese-Magnetköpfe zu einer Information, die auf irgendeinem beliebigen Punkt der Platten enthalten ist, gerechnet von dem Zeitpunkt an, wo der Zugriffsbefehl für diese Information empfangen wird.

Bekanntlich tragen Magnetplatten die Informationen in kodierter Form auf konzentrischen kreisförmigen Aufnahmespuren, deren Breite einige Hundertstel Millimeter nicht überschreitet und die auf den beiden Seiten aufgetragen sind. Die Spuren werden bezeichnet mit einer Zahl j (ö ist ganzzahlig), die sich von Null bis (N-1) ändert, wobei N die Gesamtzahl der Aufzeichnungsspuren ist. Gemäß dieser Bezeichnung sind die Spuren j und (j-1) einerseits und j und (j+1) andererseits benachbarte Spuren. Als Adresse wird der Kodeausdruck der Ordnungszahl j einer Spur bezeichnet. Gewöhnlich wird ein Binärkode verwendet.

Die Magnetplatten werden mit konstanter Geschwindigkeit in Drehung versetzt, und zwar mittels eines Elektromotors.

Bekanntlich weisen Speicher mit geringer Speicherkapazität nur eine begrenzte Anzahl von Platten auf (gewöhnlich eine oder zwei Platten). In diesem Fall werden die Informationen auf jeder Plattenseite folgendermaßen aufgezeichnet: Ein maximaler Raum wird für die Aufzeichnung der Daten reserviert, die von dem Datenverarbeitungssystem verarbeitet werden sollen, zu dem diese Speicher gehören.. Ein minimaler Raum wird andererseits für die Aufzeichnung von Auffindungsinformationen der Spuren reserviert, also zur Aufzeichnung der Adressen der Spuren und derjenigen Informationen, die erforderlich sind, um die Lage des dieser Seite zugeordneten Magnetkopfes über den Spuren zu verriegeln, und andererseits reserviert für die Aufzeichnung von Informationen, die an-

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-5- 2S06020.

zeigen, ob diese Spuren Fehler aufweisen oder nicht.

Zur Vereinfachung soll ein Speicher mit nur einer Platte betrachtet werden. Vorzugsweise ist jeder Plattenseite nur ein einziger Aufnähme/¥iedergabe-Magnetkopf zugeordnet, der auch als magnetischer Schreib/Lese-Wandler bezeichnet wird» Nach einem üblichen Verfahren, wie es in der DT-OS 2 714 445 beschrieben ist, sind die auf einer Plattenseite enthaltenen Informationen vorzugsweise auf kreisförmige gleiche und aneinander angrenzende Sektoren Sq, S^ ...; S. ... S verteilt. Gewöhnlich ist eine Plattenseite in mehrere zehn Sektoren (meistens 40 bis 50) unterteilt.

Wenn die einem Magnetkopf zugeordnete Magnetplattenseite an diesem vorbeiläuft, so wird der Sektor Sq von dem Magnetkopf vor dem Sektor S^₅ der Sektor S^ vor dem Sektor S₂ usw. ausgelesen» Es wird also gesagt, daß der Sektor Sq dem Sektor S^, der Sektor S^ dem Sektor S₂* der Sektor S .^ dem Sektor S. ,j usWo vorausgeht. ¥enn also im allgemeinen Fall zwei Informationen B^. -, und B, betrachtet werden, die auf derselben Spur mit der Ordnungsnummer j dieser Plattenseite aufeinanderfolgen, so geht also die Information B, ^ der Information B^ voraus, wenn sie von dem Magnetkopf vor letzterer ausgelesen wird.bzw. die Information B^ folgt auf die Information B^.₌>, „ " ■

Jeder Sektor S^ ist in zwei ungleiche Flächen unterteilt. Die größere Fläche enthält die Daten, die dazu bestimmt sind, von dem Datenverarbeitungssystem verarbeitet zu werden, zu dem der Plattenspeicher gehört, während die kleinere Fläche die Auffindungsinformationen für die Spuren und die Fehleranzeigen enthält. Zur Vereinfachung werden nachfolgend als "zu verarbeitende Daten" diejenigen Daten bezeichnet, die ip_ der größeren Fläche enthalten sind. Bei jedem Sektor ist

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die kleinere Fläche in mehrere Zonen unterteilt, die als "Referenzzonen" bezeichnet werden und deren Anzahl gleich der Anznhl von Spuren ist, wobei jede Spur einer und derselben Zone zugeordnet ist.

Es soll daran erinnert werden, daß das angelsächsische Wort "Bit" gleichzeitig eine Binärzahl "1" oder "O" und irgendeine konkretisierte Form dieser Zahlen bezeichnet, und zwar in Form einermagnetischen Aufzeichnung oder in Form eines elektrischen Analog- oder Digitalsignals, wobei ein Digitalsignal nur zwei Werte annehmen kann, die als "logisch 0" und "logisch 1" bezeichnet werden und wobei ein Analogsignal als Signal definiert ist, dessen Spannung kontinuierlich zwischen zwei positiven und/oder negativen Grenzwerten variieren kann.

Zur Vereinfachung werden nachfolgend jegliche auf der Platte aufgezeichneten Informationen oder Daten als "Bits" bezeichnet.

Es ist bekannt, daß zur Aufzeichnung einer Informationsfolge auf einer Magnetplatte auf jeder Spur derselben eine Aufeinanderfolge von kleinen Magnetgebieten erzeugt wird, die als "elementare Magnete" bezeichnet werden; diese sind über die gesamte Länge der Spur verteilt und weisen hintereinander magnetische Induktionen desselben Betrages und entgegengesetzter Richtung auf, parallel zur Plattenoberfläche.

Ein Informationsbit entspricht einer Richtungsänderung der magnetischen Induktion, die auch als Änderung der Magnetisierungsrichtung bezeichnet wird und zwei verschiedene Arten aufweisen kann: Wenn die Plattenseite vor dem Magnetkopf vorbeiläuft und dieser nacheinander einen "Elementarmagnet" mit negativer Induktion und dann einen mit positiver Induk-

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tion sieht, so wird die Art der Richtungsänderung der Magnetisierung als positiv bezeichnet; wenn hingegen an dem Magnetkopf nacheinander ein "Elementarmagnet" mit positiver Induktion und anschließend einer mit negativer Induktion vorbeiläuft, so wird die Richtungsänderung der Magnetisierung als eine solche von negativer Art bezeichnet.

Es wird daran erinnert, daß die Adresse einer Spur eine solche Anzahl ρ von Bits aufweist, daß 2^P kleiner oder gleich der Anzahl der Spuren N ist.

Jede Referenzzone eines, Sektors S^, die einer Spur der Ordnungszahl j zugeordnet ist, enthält η Zellen (n ist ganzzahlig) C₁, Cg ... C_k ... C , die vorzugsweise folgendermaßen verteilt sind:

Zum einen eine Anzahl ρ von Zellen, von denen jede zwei Bits enthält, nämlich ein? Folgeregelungsinformation für die Position und ein Adressenbit der Spur mit der Ordnungszahl j, und zum anderen eine Zelle mit zwei Fehleranzeigebits, die anzeigen, ob derjenige Teil der Spur mit der Ordnungszahl j, die in dem Sektor S. ^ liegt, der auf den Sektor S. folgt, Fehler aufweist oder nicht, so wie dies in der DT-OS 2 803 beschrieben ist.

Die zwei Richtungsänderungen der Magnetisierung, die den zwei Bits jeder oben definierten Zelle entsprechen, weisen dieselbe Art auf. Jede von ihnen kann eine von zwei vorbestimmten Positionen im Inneren der Zelle einnehmen, wobei der Wert des dieser entsprechenden Bits abhängig von der Position ist, die diese Richtungsänderung einnimmt, wie dies in der DT-OS 2 714 445 beschrieben ist.

Wenn also eine Zelle einer Referenzzone betrachtet wird, die Auffindungsinformationen für die Spuren enthält, so entspricht

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das Folgeregelungsbit für die Position der ersten Änderung, während das Adressenbit der dieser Zone zugeordneten Spur der zweiten Änderung entspricht. Wenn die z.B. dem Adressenbit entsprechende Änderung der Magnetisierungsrichtung die als "erste Position" bezeichnete, vorbestimmte Position einnimmt, der der Lesemagnetkopf zuerst begegnet, während die zugeordnete Seite 1 der Magnetplatte vorbeiläuft, so ist dieses Bit gleich Null.

Wenn die Magnetisierungsänderung die andere der zwei vorbestimmten Positionen einnimmt, die als "zweite Position" bezeichnet wird, so ist dieses Bit gleich "1". Die gleiche Überlegung kann für die Folgeregelungsbits für die Position und für die Fehleranzeigeinformationen angestellt werden.

Wenn der Magnetkopf einer Aufeinanderfolge von Magnetisierungs änderungen begegnet, die einer Referenzzone entsprechen, so gibt er eine Folge von Analogsignalen ab, die von Formgebungsschaltungen in eine Aufeinanderfolge von Digitalimpulsen umgeformt werden, wobei der Anfang der Referenzzone durch einen besonderen Impuls bezeichnet wird.

Wie in den bereits genannten DT-OSen 2 714 445 und 2 803 ausgeführt ist, fällt die Grenze zwischen den zwei Referenzzonen eines selben Sektors, die zwei benachbarten Spuren der Ordnungszahl j und j+1 entsprechen, zusammen mit der Kreissymmetrieachse Axj der Magnetspur mit der Ordnungszahl j.

Es wird davon ausgegangen, daß das Auslesen der auf einer Magnetspur der Ordnungszahl j aufgezeichneten "zu verarbeitenden Daten" von dem derjenigen Seite, die diese Daten trägt, zugeordneten Magnetkopf nur dann durchgeführt wird, wenn er einwandfrei auf der KreisSymmetrieachse Axj dieser Spur zentriert ist, wodurch dieser Lesevorgang mit maximaler Präzision durchgeführt werden kann.

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Unter diesen Bedingungen kann gezeigt werden, daß wegen

1. der hohen Vorbeilaufgeschwindigkeit der Plattenseite vor dem Kopf und

2. der im Inneren jedes Sektors angetroffenen geringen Länge der Referenzzone, die der Spur j zugeordnet ist relativ zu der Länge desjenigen Teils der Spur, der die "zu verarbeitenden Daten" enthält,

der Magnetkopf für jeden Sektor S. auf die Grenze zwischen den zwei Referenzzonen zentriert ist, die den Spuren mit den Ordnungszahlen j und (j+1) entsprechen. Wenn der Kopf also so positioniert ist, kann das Auslesen dieser Zonen stattfinden»

Anders ausgedrückt, das Auslesen dieser zwei Referenzzonen erfolgt also, wenn der Magnetkopf rittlings über diesen plaziert ist.

Im Inneren jeder in einem Sektor S^ enthaltenen Gesamtheit von Informationen enthält folglich die Gesamtheit der Referenzzonen eine Untereinheit von Informationen, die jeweils durch eine Änderung der Magnetsierungsrichtung definiert sind, die auf einer Mehrzahl von benachbarten Spuren aufgezeichnet sind und von dem Magnetkopf ausgelesen werden, während dieser rittlings über zwei benachbarten Spuren angeordnet ist»

Diese Tatsache hat folgende Konsequenzen: Wenn z»B. im Inneren von zwei Referenzzonen eines selben Sektors S., der zwei benachbarten Spuren entspricht, zwei Adressenbits derselben Wertigkeit betrachtet werden, die also jeweils zu der k^-ten Zelle jeder der zwei Zonen gehören, wobei das eine die Adresse der Spur mit der Ordnungszahl j und das andere die Adresse der Spur mit der Ordnungszahl (j+1) betrifft, so kann das von dem Magnetkopf abgegebene

elektrische Ausgangssignal zwei mögliche Formen annehmen (diese Überlegung trifft auch für die Fehleranzeigebits oder Positions-Folgeregelungsbits zu).

Erster Typ: Wenn die zwei Adressenbits denselben Wert aufweisen, also dieselbe vorbestimmte Position im Inneren ihrer jeweiligen Zellen einnehmen, so ist das Ausgangssignal des Magnetkopfes ein Impuls der Amplitude A, die sich aus der Überlagerung von zwei Impulsen der halben Amplitude A'=A/2 ergibt, jeweils entsprechend einem der zwei Bits. Die Bestimmung des Wertes dieser beiden Bits erfolgt dann gemäß der Beschreibung in der DT-OS 2 717 989, also indem die zeitliche Lage dieses Impulses bezüglich desjenigen Impulses ermittelt wird, der den Anfang der zwei genannten Referenzzonen bezeichnet;

zweiter Typ: wenn die zwei Adressenbits einen verschiedenen Wert aufweisen, wenn sie also zwei verschiedene vorbestimmte Positionen einnehmen, so ist das von dem Kopf abgegebene Signal eine Aufeinanderfolge von zwei Impulsen der Amplitude A¹, also der Hälfte von A, entsprechend jeweils einem der zwei Bits, wobei das diese zwei Impulse trennende Zeitintervall t gleich dem Verhältnis d/v ist, wobei d der Abstand ist, der jede der zwei vorbestimmten Positionen trennt, und ν die Rotationsgeschwindigkeit der Platte ist. Man sagt dann, daß das von dem Kopf abgegebene Ausgangssignal ein "Unsicherheitssignal" ist, das aus zwei "unsicheren Bits" besteht. Die Bestimmung des Wertes jedes dieser zwei Bits erfolgt z.B. gemäß der Beschreibung in der DT-OS 2 658 566.

Dieses Verfahren zum Einschreiben von Informationen im Inneren der Referenzzonen einer Magnetplatte weist die folgenden Nachteile auf:

- mangelnde Präzision der Zentrierung des Kopfes bezüglich der Achse der Spur und folglich bezüglich der Grenze zwischen zwei benachbarten Referenzzonen;

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- Änderungen des Abstandes zwischen dem Kopf und der zugeordneten Plattenseite; und

- kurzzeitige Geschwindigkeitsänderungen der Platte erzeugen starke Amplitudenschwankungen des von dem Kopf abgegebenen Signals, was zu folgender Konsequenz führt: Es besteht die Wahrscheinlichkeit, daß ein Signal, das von der ersten Art und Amplitude A sein sollte, in ein Unsicherheitssignal der zweiten Art umgewandelt wird und umgekehrt. Daraus ergibt sich die Gefahr, daß Fehler bei der Bestimmung des Wertes der in die Referenzzonen eingeschriebenen Bits auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, durch das die vorstehend beschriebenen Nachteile behoben werden.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß alle oder ein Teil der Bits jeder Referenzzone eine und dieselbe Position erhält, gleich welchen Wert es aufweist, wobei dieser Wert abhängig ist von der Art der Änderung der Magnetisierungsrichtung und wobei eine als "Nachstellfront" bezeichnete zusätzliche Änderung der Magnetisierungsrichtung zwischen zwei auf einer Spur derselben Zone aufeinanderfolgenden Bits eingefügt oder nicht eingefügt wird, je nach dem, ob die diesen Bits entsprechenden Änderungen der Magnetisierungsrichtung dieselbe Art aufweisen oder nicht.

Wenn also zwei Adressenbits derselben Wertigkeit, die zu zwei benachbarten Referenzzonen desselben Sektors S₁ gehören, denselben Wert aufweisen, so ist das von dem Magnetkopf abgegebene Signal ein Impuls der Amplitude A, wenn sie jedoch verschiedene Werte aufweisen, so weist das Unsicherheitssignal praktisch die Amplitude Null auf. Daraus ergibt sich, daß es durch die Erfindung trotz Lesefehlern des Magnetkopfes ermöglicht wird, jegliche Fehler bei der Bestimmung der Werte

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der Bits auszuschalten, wodurch jegliche Verwechslung von zwei Signaltypen unmöglich wird. Das Einschreibverfahren ist also zuverlässig und sicher. Ferner ist es auch leichter zu verwirklichen.

Durch die Erfindung wird also ein Verfahren der eingangs genannten Art geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist,daß die jeder Information der Untergesamtheit entsprechende Änderung der Magnetisierungsrichtung stets dieselbe Position auf jeder Spur belegt, daß der Wert dieser Information abhängig ist. von der Art der diesem entsprechenden Änderung der Magnetisierungsrichtung und daß zwischen zwei auf derselben Spur innerhalb der Untergesamtheit aufeinanderfolgenden Informationen eine Nachstellfront eingefügt oder nicht eingefügt wird, je nach dem, ob die ihnen entsprechenden Änderungen der Magnetisierungsrichtung von derselben Art sind oder nicht von derselben Art sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 vereinfachte schematische Darstellungen des Einschreibens der Informationen auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger, z.B. einer Magnetplatte, wobei Fig. 1a eine Schnittansicht in der Höhe einer Spur und Fig. 1b eine Draufsicht darstellen;

Fig. 2' ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Verteilung von Informationen auf der Oberfläche einer Magnetplatte;

Fig. 3 eine- Darstellung des Einschreiben von Informationen im Inneren einer Referenzzone gemäß dem Stand der Technik;

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Fig. 4 eine schematische Prinzipdarstellung des Einschreibens von Informationen im Inneren einer Referenzzone des magnetischen Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung ;

Fig. 5 eine Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Eins ehre it) ve rf ahrens gegenüber den bekannten Verfahren;

Fig. 6 eine Darstellung zur Erläuterung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen EinschreibVerfahrens, wobei gezeigt ist, wie die Adressen von zwei benachbarten Spuren mit den Ordnungszahlen 3 und (j+1) im Inneren der Referenzzonen, die diesen beiden Spuren entsprechen, im gewichteten Binärkode, der auch als GRAY-Kode oder reflektierter Binärkode bezeichnet wird, eingeschrieben werden; und

Fig. 7 eine Darstellung zur Erläuterung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei gezeigt ist, wie die Fehleranzeigeinformationen im Inneren einer Referenzzone eingeschrieben werden.

Zum leichteren Verständnis der Art und Weise, wie die Informationen der Referenzzone eines magnetischen Aufzeichnungsträgers durch das erfindungsgemäße Verfahren eingeschrieben werden, ist es zweckmäßig, zunächst an einige Gegebenheiten zu erinneren, die in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt sind, die einerseits zeigen, wie die Informationen an der Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsträgers, vorzugsweise einer Magnetplatte (Fig. 1 und 2), eingeschrieben und verteilt werden, und andererseits ein bekanntes Verfahren zum Einschreiben von Informationen im Inneren einer Referenzzone zeigen (Fig. 3).

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In Fig. 1 wird ein Teil einer Spur der Ordnungszahl j einer Magnetplatte D betrachtet, die zu einem Magnetplattenspeicher gehört.

Zur Vereinfachung der Fig. 1a und 1b ist der Teil der Spur j der Magnetplatte D als Rechteck gezeigt.

Die Magnetplatte D enthält einen unmagnetischen Metallträger SM, auf dem eine dünne Schicht aus magnetischem Material CM aufgetragen ist.

Es wird daran erinnert, daß zur Magnetisierung eines magnetischen Materials dieses zunächst einem Magnetfeld ausgesetzt wird, das von einem Lese/Scnreib-Magnetkopf erzeugt wird und dessen Intensität ausreicht, um das Material zu sättigen, so daß also die magnetische Induktion in dem Material einen Grenzwert B erreicht, sobald die Intensität H des Magnetfeldes einen bestimmten Wert H_ erreicht. Das Magnetfeld wird dann abgeschaltet. Im Inneren des Materials verbleibt dann eine magnetische Induktion, die nicht gleich Null ist und als "remanente Induktion" B bezeichnet wird, die von dem verwendeten magnetischen Material abhängt.

Zum Einschreiben von Informationen auf jeder Spur der Ordnungszahl j der Platte D wird mittels eines Magnetkopfes P eine Mehrzahl von Elementarmagneten A^ ., Ag^, A^., A. ., A₁--usw. erzeugt.

Die Magnetisierungsachsen f^ . bis f,-., die die Richtung und den Sinn der magnetischen Induktion in den Elementarmagneten Α-, λ bis Ac- definieren, sind parallel zum Träger SM und weisen nacheinander entgegengesetzte Richtungen auf. Die Richtung bzw. der Sinn der Achse f^ . ist also entgegengesetzt demjenigen der Achse ^2^' ^^e Richtung der Achse f-^ entgegen-

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gesetzt derjenigen der Achse f,. usw. Der Wert der magnetischen Induktion im Inneren der Elementarmagnete ist gleich (+B₂J oder (-B₂J. Wenn also der Induktionswert des Magneten A₁ . gleich (+B) ist, so ist der Induktionswert im Magnet A₂- gleich (-B₂J usw. Die Länge der Elementarmagnete ist variabel.

In Fig. 2a wird eine Magnetplatte D betrachtet, die in Richtung des Pfeils F rotiert und deren nutzbare Aufzeichnungsoberflache durch die Kreise d^ und d₂ begrenzt ist. Auf dieser Platte werden η kreisförmige Sektoren definiert, die untereinander gleich sind, aneinander angrenzen und mit S_Q, S^, ... S₁, ... S_n bezeichnet sind.

Wie aus Fig. 2b ersichtlich ist, ist jeder Sektor S₁ in zwei Teile SDO₁ und SAD₁ unterteilt, wobei im ersteren die Daten gespeichert sind, die dazu bestimmt sind, von dem Datenverarbeitungssystem, zu dem der Plattenspeicher gehört, verarbeitet zu werden, und wobei im letzteren die Auffindungsinformationen der Spuren (Spurenadressen, Positions-Folgeregelinformationen für den Magnetkopf T bezüglich der Spuren) und diejenigen Informationen aufgezeichnet sind, die anzeigen, ob im Inneren des benachbarten Sektors S.,, irgendwelche Spuren fehlerhaft sind oder nicht. Die Oberfläche des Teils SAD₁ ist wesentlich kleiner als diejenige des TeUsSDO₁-

Fig. 2c und 2d sind vergrößerte Darstellungen des Teils der Sektoren S. im Inneren des Kreises C.

Jeder Teil SAD₁ eines Sektors S₁ ist unterteilt in N Zonen

jQ ... ZRP₁-, ..., ZRP₁Z_n-1-V, die als Referenzzonen bezeichnet werden. Zur Vereinfachung sind nur die fünf ersten Zonen ZRP₁₀ bis ZRP.λ gezeigt, die durch Rechtecke symbolisiert sind.

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Die Grenzen zwischen den verschiedenen Referenzzonen ₁ sind die kreisförmigen magnetischen Achsen A . der Aufzeichnungsspuren der Magnetplatte D. In jedem Sektor S. ist die Spur mit der Ordnungszahl j und der Achse Axj der Referenzzone ZRP. . zugeordnet. Der Spur O ist also die Referenzzone ZRP_i0 zugeordnet, der Spur 1 die Zone ZRP₁₁ usw. Bei einem bekannten Verfahren zum Einschreiben von Informationen in die Referenzzonen einer Magnetplatte enthält jede Zone ZRP.. eine Gesamtheit von mehreren Elementarzellen gleicher Länge, deren Anzahl wenigstens gleich derjenigen der Bits ist, die zum.Einschreiben der Spurenadressen erforderlich ist (vgl. DT-OS 2 714 445).

Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Elementarzelie ist in Fig. 3 gezeigt, wo eine Zelle C_k und ein Teil der benachbarten Zellen C^_-1 und C, ^ einer Referenzzone ZRP. . gezeigt sind.

Jede dieser Zellen ist unterteilt in vier gleiche Teile CP1, CP2, CP3, CP4, deren Grenzen definiert sind als Position P1, P2, P3 bzw. P4, wobei die Position P1 die Grenze zwischen den Teilen CP1 und CP2 ist usw.

Jede Zelle enthält zwei aufeinanderfolgende Änderungen der Magnetisierungsrichtung in der Schicht aus magnetischem Material.

Diese Änderungen sind in Fig. 3 durch einen doppelten Strich gekennzeichnet. Für jede Zelle ist ferner die Richtung und das Vorzeichen der magnetischen Induktion im Inneren jedes Teils CP1 bis CP4 angegeben. Jede der zwei Änderungen der Magnetisierungsrichtung kann zwei Positionen einnehmen: die 'ferste Änderung" kann entweder die Position P1 oder die Position P2 einnehmen;

die "zweite Änderung" kann entweder die Position P3 oder die Position P4 einnehmen.

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Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, entsprechen die die Positionen P1 oder P3 einnehmenden Änderungen der Magnetisierungsrichtung einem Bit, das gleich "digital O" ist, und diejenigen, die die Positionen P2 und P4 einnehmen, entsprechen einem Bit, das gleich "digital 1" ist.

Der Wert der Bits und der Informationen, die in den Referenzzonen ZRP. . bei dem bekannten Verfahren enthalten sind, ist also abhängig von der vorbestimmten Position, die im Inneren jeder Zelle der Zone die entsprechende Änderung der Magnetisierungsrichtung einnimmt. Ferner ist zu beobachten, daß unabhängig von dem Wert des Bits die entsprechende Änderung der Magnetisierungsrichtung stets von derselben Art ist, z.B. negativ, wie dies in Fig. 3^ gezeigt ist.

In Fig. 4 ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Einschreiben von Informationen in eine Referenzzone auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger dargestellt; es sind Teile von fünf benachbarten Referenzzonen dargestellt, nämlich die Zonen ZRP.q bis ZRP₁^j, wobei die Vorbeilaufrichtung der Magnetplatte durch einen Pfeil F bezeichnet ist.

Im Inneren jeder dieser Zonen werden zwei beliebige Informationsbits betrachtet, nämlich die Bits B^. und B^. -] > wobei das Bit B, ^ dem Bit B, vorausgeht. Diese Bits können entweder Adressenbits oder aber Positions-Folgeregelbits des Kopfes T oder auch Fehleranzeigebits sein.

Gemäß der Erfindung ist der Wert der Bits abhängig von der Art der Änderung der Magnetisierungsrichtung, die ihnen entspricht, wobei jedes Bit stets dieselbe Position im Inneren der Referenzzone ZRP.. einnimmt.

Wenn bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung

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die Art der Änderung der Magnetisierungsrichtung, die einem Bit entspricht, positiv ist, so ist der Wert desselben gleich "1".

Wenn diese Art negativ ist, so ist der Wert des entsprechenden Bits gleich "0". Natürlich kann auch die umgekehrte Bitkodifizierung gewählt werden, wobei dann eine "negative" Änderung der Magnetisierungsrichtung einem Bit entspricht, das gleich "0" ist.

Je nach dem Wert des vorausgehenden Bits B^_-1 \ trifft es zu oder nicht zu, daß eine weitere Änderung der Magnetisierungsrichtung FR..^, die zwischen den zwei Bits liegt, jedem Bit B_k vorausgeht, wobei diese Zusätzliche Änderung als "Nachstellfront" bezeichnet wird. Wenn in Fig. 4 die Zone ZRP₁₂ betrachtet wird, so ist festzustellen, daß wegen desselben Wertes der Bits B, ^ und B, das Vorhandensein einer "Nachstellfront" FR₁₂J₅- erforderlich ist, denn der Wert der magnetischen Induktion in dem Teil PD, *, der rechts von dem Bit B, ^ liegt, ist positiv, und der Wert der Induktion im Teil PGi. > der links vom Bit B, liegt, ist negativ.

Es ist ersichtlich, daß für jede der anderen Zonen ZRP.q, ZRP₁-, ZRP₁-Z, ZRP₁^ ^die Anwesenheit einer Nachstellfront FR. ., nicht erforderlich ist, denn wegen der unterschiedlichen Werte der in diese Zonen eingeschriebenen Bits B, ^ und B_k ist der Wert der Induktion in dem rechten Teil PD_k_i und linken Teil PG_k der Bits B_k derselbe (nämlich positiv in den Zonen ZRP₁, und ZRP₁^ und negativ in den Zonen ZRP₁₀ und ZRP₁₁).

Fig. 5 zeigt klar die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einschreiben von Informationen in die Referenzzonen gegenüber den bekannten Verfahren. Fig. 5a zeigt ein

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nach dem bekannten Verfahren in die Zonen ZRP.₂, ZRP., und ZRP₁/, eingeschriebenes Bit B,. Fig. 5b zeigt dasselbe Bit B^ mit demselben Wert wie in Fig. 5a in den Zonen ZRP₁₂ bis ZRP₁^₅ eingeschrieben jedoch nach dem erfindungsgemßen Verfahren. In diesen Fig. 5a und 5b ist sehr schematisch der Magnetkopf T gezeigt, der einerseits über der Achse Ax, der Spur 3, also rittlings über den Zonen ZRP₁, und ZRP .^ und andererseits über der Achse Ax₂ der Spur 2 liegt, also rittlings über den Zonen ZRP₁₂ und ZRP₁,. Das Bit B_k ist gleich Null in den Zonen ZRP₁, und ZRP_lZf." In der Zone ZRP₁₂ ist es gleich 1.

Es wird nun Fig. 5a betrachtet. Wenn der Lese/Sehreib-Magnetkopf T sich über der Achse 'Ax, befindet, so gibt er ein Signal S₁ ab, das ein Impuls der Amplitude A ist. Wenn der Kopf T sich über der Achse Ax₂ befindet, so gibt er ein Unsicherheitssignal S₂ ab, das aus zwei Impulsen S₂ ^ und S_{2 2} zusammengesetzt ist, deren gleiche Amplitude A¹ gleich A/2 ist.

Es wird nun Fig. 5b betrachtet. Wenn der Kopf T sich rittTings über den Zonen ZRP₁, und ZPP₁^ befindet, so erzeugt er tin Signal S,, das ein Impuls der Amplitude A ist. Wenn er sich rittlings über den Zonen ZRP₁₂ und ZRP₁, befindet, so ist das dem Bit B_v entsprechende Signal das Signal S^, also das Unsicherheitssignal, dessen Amplitude praktisch gleich Null ist. Diesem Signal geht ein Impuls SFR voraus, wenn dem Bit B^ eine Nachstellfront vorausgeht, was beim Fall des Bits B_k zutrifft, das in die Zone ZRP₁₂ eingeschrieben ist.

Bei dem bekannten Verfahren ist es also wegen der stets möglichen Lesefehler, die zu Unsicherheitsbereichen beim Auslesen von mehr als 25% der Amplitude der Lesesignale des Magnetkopfes T führen, möglich, daß ein Signal, das vom Typ S^ sein sollte, in ein Unsicherheitssignal vom Typ S₂ umgewandelt wird, wodurch

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nicht zu vernachlässigende Fehlergefahren bei der Bestimmung des Wertes des Bits verursacht werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Einschreiben von Informationen ist jedoch die Gefahr, daß ein Signal des Typs S, mit hoher Amplitude in ein Signal des Typs S^ mit praktisch verschwindender Amplitude umgewandelt wird, vernachlässigbar klein.

Das erfindungsgemäße Einschreibverfahren ermöglicht daher eine hohe Präzision bei der Bestimmung der Bitwerte.

Es wird nun Fig. 6 betrachtet, die das Einschreiben von zwei Adressen von zwei Spuren der Ordnungszahlen 124 und 125 darstellt, wobei die Adressen im reflektierten Binärkode bzw. "GRAY"-Kode eingeschrieben sind (eine Beschreibung dieses Kodes findet sich z.B. in dem Werk von H. Soubies-Camy, Editions Dunod, 1961, S. 253 und 254). Fig. 6a zeigt den Ausdruck der Zahlen 124 und 125 im reflektierten Binärkode. Fig. 6b zeigt die entsprechenden Einschreibwerte auf der Magnetplatte in den Referenzzonen 2RP-^₂A und ZRP.^₂R' wobei vorausgesetzt wird, daß die Adressenbits nebeneinander eingeschrieben sind. Fig. 6c zeigt das von dem Magnetkopf T abgegebene Lesesignal. Wie Fig. 6a zeigt, besteht die wesentliche Charakteristik des "Gray"-Kodes darin, daß zwei aufeinanderfolgende Adressen sich durch die Änderung eines einzelnen Bits voneinander untersch iden. Die beiden im "Gray"-Kode geschriebenen Adressen 124 und 125 unterscheiden sich durch das letzte Bit, das für Spur 124 gleich Null und für Spur 125 gleich 1 ist.

Es wird Fig. 6b betrachtet. Die Adressen der Spuren 124 und 125 sind mit neun Bits B₁, B₂, ... Bg eingeschrieben, wobei diese Bits jeweils die Positionen P₁ * _t P₂ -,, V-, *, P^ ₁, ... P_n _Λ einnehmen. Die Nachstellfronten können die Positionen P. ₀, P₂ Q, P, Q, ... Pg Q einnehmen. Für jede von den Bits B₁ bis Bq belegte Position ist der Wert des Bits angegeben.

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Es ist zu sehen, daß den Adressen 124 und 125 vier Nachstellfronten gemeinsam sind, die die Positionen P_{2 0}» ^P5 o' ^P6 O und P„ Q belegen. Die Adresse 125 enthält eine zusätzliche Nachstellfront, die in der Position Pg g liegt. Die Nachstellfronten sind in Fig. 6b durch einen doppelten Strich bezeichnet. In Fig. 6b ist auch jeweils zwischen den von den Bits B-, bis Bq und den Nachstellfronten belegten Positionen das Vorzeichen der magnetischen Induktion angegeben.

Es wird Fig. 6c betrachtet. Die van- dem Kopf T, der rittlings über den Referenzzonen ZRP.^pA u^ 2RPi-125 angenommen wird, abgegebenen Signale sind einerseits die Impulse SB₁, SB

2'

,, ... SBg und das Unsicherheitssignal SINC entsprechend den Bits Bq der Adressen 12^- und 125, und andererseits die Impulse SFR₂, SFR^, SFRg, SFR^ und SFR₈, die jeweils den Nachstellfronten entsprechen, die an den Positionen P_{2 Q}, ^P5.0' ^P6.0» ^P7.0' ^P8.0 ^ ^P9.0

Die vier Impulse SFR₂, SFR₅, SFRg und SFR₇ sind negativ und haben die Amplitude -A„ Der Impuls SFRq hat eine positive Amplitude +A/2.

Aus Fig. 6c ist ersichtlich, daß die Gefahr einer Verwechslung der Impulse mit den Amplituden A und -A mit dem Unsicherheitsimpuls SINC praktisch vernachlässigbar sind, wodurch sich eine hohe Präzision bei der Bestimmung zum einen des Wertes der Bits B., bis Bg entsprechend den Impulsen SB^ bis SBg und zum anderen des Bits Bq entsprechend dem Unsicherheitssignal SINC ergibt.

Ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Einschreibverfahrens von Informationen in eine Referenzzone ist in Fig. 7 dargestellt.

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Es betrifft einerseits das Einschreiben eines Fehleranzeige-Informationsbits VALID. ., das anzeigt, ob die Spur der Ordnungszahl j des Sektors S. ^ Schreibfehler aufweist oder nicht, und andererseits des Paritätsbits PARITY. ., das anzeigt, ob die Anzahl der Bits der Referenzzone ZRP.., die gleich 1 sind, geradzahlig oder ungeradzahlig ist.

Zur Vereinfachung werden in Fig. 7 sechs Referenzzonen ^ZRPi(i-4) ^{bis ZRP}iCi+1) ^t>etracn"^te"^t· ^{Die Β1ΐ!3} VALID₁. und

PARITYt-_T sollen vorzugsweise am Ende der Referenzzone ZRP. . i<j lj

liegen, wobei die am Ende der Referenzzone liegenden Bits diejenigen von allen dieser Zone eingeschriebenen Bits sind, die von dem Magnetkopf T als letzte ausgelesen werden, während die Platte davor vorbeiläuft.

In Fig. 7 ist auch das letzte Bit Bq der Adresse der Spur mit der Ordnungszahl j eingezeichnet, wobei dieses Bit die Position P„ ^ belegt. Eingezeichnet sind ferner die Grenzen Ax. A, Ax. -,, Ax. ₉, Ax. _Λ, Ax. zwischen den verschiedenen Referenzzonen ZRP-/. ^s bis ZRP./. .\.

Das Bit VALID. . belegt die Position V₁, wobei seine Nachstell-

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front die Position Vq einnimmt. Durch das Vorhandensein der Nachstellfront V_Q kann der Wert des Bits Bq berücksichtigt werden.

Das Bit PARITY₁- belegt die Position PA₁, während seine Nachstellfront die Position PAq einnimmt und es ermöglicht, den Wert des Bits VALID₁- zu berücksichtigen. In Fig. 7 ist auch die Richtung der magnetischen Induktion zwischen den Positionen angegeben, die jeweils von den Bits Bg, VALID₁-, PARITY.. belegt werden.

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Die Kodifizierung des Fehleranzeigebits VALID₁- ist folgende:

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Wenn für zwei benachbarte Referenzzonen die Art der Änderung der Magnetisierungsrichtung, die dem Bit VALID. . entspricht, identisch ist, so weist die Spur des Sektors S. ,., deren Achse die Grenze zwischen den zwei Zonen ist, keinerlei Fehler auf. In diesem Fall ist das von dem Kopf T ausgelesene Signal ein solches der Amplitude A;

wenn für zwei benachbarte Referenzzonen die Art der Richtungsänderung der Magnetisierung unterschiedlich ist, so ist die Spur des Sektors S. ,,, 'deren Achse die Grenze zwischen diesen zwei Zonen ist, fehlerhaft. In diesem Fall ist das von dem Kopf T ausgelesene Signal ein Unsicherheitssignal mit einer praktisch verschwindenden Amplitude.

Aus Fig. 7 ist also zu ersehen, daß für die Zonen ZRP.. und ^ZKPi(i+1) ^{von einer} negativen zu einer positiven Induktion übergegangen wird (Richtungsänderung positiver Art, was bedeutet, daß die Spur der Ordnungszahl j des Sektors S₁₊₁ keinen Fehler aufweist). Genau so verhält es sich für die Zonen ZRP./. _Λ\ und ZRP. ., was bedeutet, daß die Spur mit der Ordnungszahl (j-1) des Sektors S. ,, keinerlei Fehler aufweist. Ferner ist ersichtlich, daß für die Zonen ZRP₁/.,\ und ZRP./ . p"\ ^von einer positiven magnetischen Induktion zu einer negativen magnetischen Induktion übergegangen wird, was bedeutet, daß die Spur der Ordnungszahl (j-3) des Sektors S₁₊₁ keinerlei Fehler aufweist. Eine entsprechende Überlegung führt zu dem Ergebnis, daß die Spur der Ordnungszahl (j-4) des Sektors S₁₊₁ keinerlei Fehler aufweist. Für die Referenzzonen ^ZRPi(-i_2) ^{und ZRP}i(i-i) ^sind üedoch die Änderungen der Magnetisierungsrichtung unterschiedlicher Art, was bedeutet, daß die Spur der Ordnungszahl (j-2) des Sektors S. * fehlerhaft ist.

Die Kodifizierung des Bits PARITY. . ist analog derjenigen des Bits VALID₁-.

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Wenn zwei benachbarte Referenzzonen betrachtet werden, so wird das Bit PARITY₁-, da die Art der Änderung der Magnetisierungsrichtung, die dem Bit PARITY₁. entspricht, für diese beiden Zonen dieselbe ist, als gleich 1 angenommen, was bedeutet, daß die Anzahl der den Wert 1 aufweisenden Bits der Referenzzone, die derjenigen Spur entspricht, deren Achse die Grenze zwischen diesen beiden Zonen ist, geradzahlig ist. In dem Fall jedoch, wo hingegen die Änderungen der Magnetisierungsrichtung im Inneren dieser zwei Zonen verschieden sind, wird das Bit PARITY₁. als gleich O gekennzeichnet, was bedeutet, daß die Anzahl der den Wert 1 aufweisenden Bits der Referenzzone, die derjenigen Spur entspricht, deren Achse die Grenze zwischen diesen zwei Zonen ist, ungeradzahlig ist.

Aus Fig. 7 ist ersichtlich, daß für die Referenzzonen ZRP₁- und ZRP./. ^\, da die Änderung der Magnetisierungsrichtung, die dem Bit PARITY₁- entspricht, für diese beiden Zonen identisch ist, das Bit PARITY.. gleich 1 ist, was bedeutet, daß die Anzahl der Bits der Referenzzone ZRP.. geradzahlig ist. Das Gleiche trifft für die Referenzzonen

₁/A_p) ^zu» ^was bedeutet, daß die Anzahl der Bits der Referenzzone ZRP./. p\ geradzahlig ist. Ferner ist ersichtlich, daß die Anzahl der Bits der Referenzzone ZRP₁/ .^) geradzahlig ist, während die Art der Änderung der Magnetisierungsrichtung, die dem Bit PARITY.. entspricht, im Inneren der zwei Zonen ZRP./. -,\ und ZRP./. ,,\ dieselbe ist.

Für die Zonen ZRP₁- und ZRP₁/. >,\ ^ist ferner die Art der Änderung der Magnetisierungsrichtung unterschiedlich, was bedeutet, daß das Bit PARITY../._.j \ gleich Null ist. Die Anzahl der den Wert 1 aufweisenden Bits der Referenzzone ZRP^(j_3) ist ferner ungeradzahlig, da die Änderungen der Magnetisierungsrichtung, die dem Bit PARITY der Referenzzonen ZRP₁/. ₂\ und ZRP./. ,\ entsprechen, von unterschiedlicher Art sind.

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Dem Bit VALID₁- geht eine Nachstellfront für die Referenzzonen ZRP₁/. ^, ZRP₁-, ZRP₁/ -_₁ s voraus. Dem Bit PARITY₁-d d d

geht für die Zonen ZRP₁/ -^\ und ZRP₁- sowie für die Zone P¹) jeweils eine Nachstellfront voraus.

In Fig. 7 sind auch die Signale gezeigt, die von dem Kopf T ausgelesen werden, der rittlings über den Zonen ZRP₁/ . ,\ und ZRP-/ . p\ liegt (also auf der ^--.hse Ax. ₉). Das dem Bit VALID. . entsprechende Signal ist also ein Unsicherheitssignal SINC mit der Amplitude Null, während das dem Bit PARITY.-entsprechende Signal die Amplitude -A aufweist.

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Claims

Patentanwälte

Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl-Ing.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

16 «, Februar 1979

COMPAGNIE INTERNATIONALE POUR L'INFORMATIQUE CII - HONEYWELL BULL

94» Avenue Gambetta

75020 PARIS / Frankreich

Unser Zeichens C 3222

PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zum Einschreiben von Informationen auf einem magnetischen Aufzeichnungsträgers auf dem die im Binärkode aufgezeichneten und von einer Mehrzahl von Spuren getragenen Informationen wenigstens eine Untergesamtheit von Informationen enthalten_s die jeweils durch eine Ände= rung der Magnetisierungsrichtung definiert und auf be= nachbarten Spuren angeordnet sind, wobei die Informationen dieser Untergesamtheit durch wenigstens einen magnetischen Wandler ausgelesen werden? der rittlings über zwei benachbarten Spuren angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die jeder Information der Unterge·= samtheit entsprechende Änderung der Magnetisierungsrichtung stets dieselbe Position auf jeder Spur belegt, daß der Wert dieser Information abhängig ist von der Art der diesem entsprechenden Änderung der Magnetisierungsrichtung und daß zwischen zwei auf derselben Spur innerhalb

der Untergesamtheit aufeinanderfolgenden Informationen eine Nachstellfront eingefügt oder nicht eingefügt wird, je nach dem, ob die ihnen entsprechenden Änderungen der Magnetisierungsrichtung von derselben Art sind oder nicht von derselben Art sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Aufzeichnungsträger eine Magnetplatte ist, auf der die auf jeder Plattenseite enthaltenen Informationen auf gleiche kreisförmige und aneinander angrenzende Sektorenverteilt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sektor in zwei ungleiche Flächen unterteilt wird, daß die kleinere Fläche mehrere als Referenzzonen bezeichnete Zonen enthält, deren Anzahl gleich der Anzahl von Spuren ist, wobei jede Spur einer und derselben Zone zugeordnet ist, und daß die Gesamtheit der Referenzzonen jedes Sektors die genannte Untergesamtheit von Informationen enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in jeder Referenzzone eines Sektors enthaltenen Informationen einerseits Auffindungsinformationen für die Spuren bzw. die Adressen derselben sowie Informationen, die zur Positionsfolgesteuerung des der diesen Sektor tragenden Seite zugeordneten magnetischen Wandlers benötigt werden, und andererseits Informationen enthalten, die angebenj, ob die Spuren Fehler aufweisen oder nicht.
5. Magnetplattenspeicher, dadurch gekennzeichnet, daß er nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 arbeitet.

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