DE2906020C2 - - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B27/00—Editing; Indexing; Addressing; Timing or synchronising; Monitoring; Measuring tape travel
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- G11B27/105—Programmed access in sequence to addressed parts of tracks of operating record carriers of operating discs
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
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- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B5/596—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
Landscapes
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Digital Magnetic Recording (AREA)
- Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufzeichnen von
Spurkennzeichnungsinformationen auf einem Aufzeichnungsträger
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
Bei einem solchen Verfahren, das aus der DE-OS 26 58 566
bekannt ist, werden auf dem Aufzeichnungsträger codierte
Informationen in mehreren Spuren gespeichert. Jeder Spur
ist wenigstens eine die Spurkennzeichnungsinformation enthaltende
Referenzzone zugeordnet. Die Referenzzone ist dabei
in Elementarzellen unterteilt, in denen neben einer
Kopf-Positionierinformation ein Spurkennzeichnungsinformations-Bit
angeordnet ist. Dieses Bit ist durch bestimmte
Positionen innerhalb der Elementarzelle durch Wechseln der
Magnetisierungsrichtung definiert. Die Spuren in den Referenzzonen
sind dabei derart gegenüber den übrigen Informationsspuren
versetzt, daß ein Magnetkopf sich in der Referenzzone
jeweils über der Grenze zwischen zwei benachbarten
Spuren befindet und diese gleichzeitig ausliest.
Bei Datenverarbeitungsanlagen finden Magnetplattenspeicher
immer größere Verbreitung im Hinblick auf ihre Speicherkapazität
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 (j 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 anzeigen,
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 Aufnahme/Wiedergabe-Magnetkopf zugeordnet, der auch
als magnetischer Schreib/Lese-Wandler bezeichnet wird. Nach
einem üblichen Verfahren, wie es in der DE-OS 27 14 445 beschrieben
ist, sind die auf einer Plattenseite enthaltenen
Informationen vorzugsweise auf kreisförmige gleiche und aneinander
angrenzende Sektoren S₀, S₁ . . .; S i . . . S n 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 S₀ von dem Magnetkopf
vor dem Sektor S₁, der Sektor S₁ vor dem Sektor S₂ usw.
ausgelesen. Es wird also gesagt, daß der Sektor S₀ dem Sektor
S₁, der Sektor S₁ dem Sektor S₂, der Sektor S i dem Sektor
S i+1 usw. vorausgeht. Wenn also im allgemeinen Fall zwei
Informationen B k-1 und B k betrachtet werden, die auf derselben
Spur mit der Ordnungsnummer j dieser Plattenseite
aufeinanderfolgen, so geht also die Information B k-1 der
Information B k voraus, wenn sie von dem Magnetkopf vor letzterer
ausgelesen wird.
Jeder Sektor S i 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
in der größeren Fläche enthalten sind. Bei jedem Sektor ist
die kleinere Fläche in mehrere Zonen unterteilt, die als
"Referenzzonen" bezeichnet werden und deren Anzahl gleich
der Anzahl von Spuren ist, wobei jede Spur einer und derselben
Zone zugeordnet ist.
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, die parallel zur Plattenoberfläche
gerichtet sind.
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 Induktion
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 p von Bits aufweist, daß 2 p größer oder gleich
der Anzahl der Spuren N ist.
Jede Referenzzone eines Sektors S i , die einer Spur der Ordnungszahl
j zugeordnet ist, enthält n Zellen (n ist ganzzahlig)
C₁, C₂ . . . C k . . . C n , die vorzugsweise folgendermaßen verteilt
sind:
Zum einen eine Anzahl p von Zellen, von denen jede zwei Bits
enthält, nämlich eine 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 i+1 liegt, der auf den Sektor S i folgt,
Fehler aufweist oder nicht, so wie dies in der DE-OS 28 03 611
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
DE-OS 27 14 445 beschrieben ist.
Wenn also eine Zelle einer Referenzzone betrachtet wird, die
Auffindungsinformationen für die Spuren enthält, so entspricht
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 Magnetisierungsänderungen
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 DE-OSen 27 14 445 und 28 03 611
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.
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 i 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, während der Magnetkopf sich über der Grenze
zwischen diesen beiden Referenzzonen befindet.
Im Inneren jeder in einem Sektor S i enthaltenen Gesamtheit
von Informationen enthält folglich die Gesamtheit der Referenzzonen
eine Untereinheit von Informationen, die jeweils
durch eine Änderung der Magnetisierungsrichtung definiert
sind, die auf einerMehrzahl von benachbarten Spuren aufgezeichnet
sind und von dem Magnetkopf ausgelesen werden, während
dieser über der Grenze zwischen zwei benachbarten Spuren
angeordnet ist.
Diese Tatsache hat folgende Konsequenzen:
Wenn z. B. im Inneren von zwei Referenzzonen eines selben
Sektors S i , der zwei benachbarten Spuren entspricht, zwei
Adressenbits derselben Wertigkeit betrachtet werden, die
also jeweils zu der k i -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 DE-OS 27 17 989, 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 A′, 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 v 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 DE-OS 26 58 566.
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 A′, 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 v 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 DE-OS 26 58 566.
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;
- - 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 Referenzzone eingeschriebenen Bits auftreten.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Verfahren der eingangs
genannten Art die Unsicherheit beim Decodieren der
Spurkennzeichnungsinformation zu beseitigen.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
daß für jedes Spurkennzeichnungsinformations-Bit der entsprechende
Wechsel der Magnetisierungsrichtung jeweils
stets an derselben Position innerhalb der beiden benachbarten
Elementarzellen aufgezeichnet wird. Dabei werden
zwei benachbarte, in zwei benachbarten Elementarzellen
auftretende Magnetisierungswechsel derselben Änderungsrichtung,
die ein Lesesignal maximaler Amplitude (A) in dem
Magnetkopf induzieren, als erster Binärwert decodiert, wohingegen
zwei benachbarte, in zwei benachbarten Elementarzellen auftretende Magnetisierungswechsel verschiedener
Änderungsrichtung, die ein Lesesignal verschwindender
Amplitude (A) in dem Magnetkopf induzieren, als zweiter
Binärwert decodiert werden.
Wenn also zwei Adressenbits derselben Wertigkeit, die zu
zwei benachbarten Referenzzonen desselben Sektors S i 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
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.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
In der Zeichnung zeigt:
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 der Magnetplatte;
Fig. 3 eine Darstellung des Einschreibens von Informationen
im Inneren einer Referenzzone gemäß dem Stand der
Technik;
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
Einschreibverfahrens 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 j 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 erinnern, 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).
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.
Zum Einschreiben von Informationen auf jeder Spur der Ordnungszahl
j der Platte D wird mittels eines Magnetkopfes P
eine Mehrzahl von Elementarmagneten A 1j , A 2j , A 3j , A 4j , A 5j
usw. erzeugt.
Die Magnetisierungsachsen F 1j bis F 5j , die die Richtung und
den Sinn der magnetischen Induktion in den Elementarmagneten
A 1j bis A 5j definieren, sind parallel zum Träger SM und weisen
nacheinander entgegengesetzte Richtungen auf. Die Richtung
bzw. der Sinn der Achse F 1j ist also entgegengesetzt demjenigen
der Achse F 2j , die Richtung der Achse F 2j entgegengesetzt
derjenigen der Achse F 3j usw. Der Wert der magnetischen
Induktion im Inneren der Elementarmagnete ist
gleich (+B r ) oder (-B r ). Wenn also der Induktionswert des
Magneten A 1j gleich (+B r ) ist, so ist der Induktionswert
im Magnet A 2j gleich (-B r ) 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 Aufzeichnungsoberfläche
durch die Kreise d₁ und d₂ begrenzt ist. Auf
dieser Platte werden n kreisförmige Sektoren definiert, die
untereinander gleich sind, aneinander angrenzen und mit S₀,
S₁, . . . S i , . . . S n bezeichnet sind.
Wie aus Fig. 2b ersichtlich ist, ist jeder Sektor S i in zwei
Teile SDO i und SAD i 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 i+1 irgendwelche Spuren
fehlerhaft sind oder nicht. Die Oberfläche des Teils SAD i
ist wesentlich kleiner als diejenige des Teils SDO i .
Fig. 2c und 2d sind vergrößerte Darstellungen des Teils SAD i
der Sektoren S i im Inneren des Kreises C.
Jeder Teil SAD i eines Sektors S i ist unterteilt in N Zonen
ZRP i0 . . . ZRP ÿ , . . ., ZRP i(N-1), die als Referenzzonen bezeichnet
werden. Zur Vereinfachung sind nur die fünf ersten
Zonen ZRP i0 bis ZRP i4 gezeigt, die durch Rechtecke symbolisiert
sind.
Die Grenzen zwischen den verschiedenen Referenzzonen ZRP ÿ
sind die kreisförmigen magnetischen Achsen A xj der Aufzeichnungsspuren
der Magnetplatte D. In jedem Sektor S i ist die
Spur mit der Ordnungszahl j und der Achse Axj der Referenzzone
ZRP ÿ zugeordnet. Der Spur 0 ist also die Referenzzone
ZRP i0 zugeordnet, der Spur 1 die Zone ZRP i1 usw. Bei einem
bekannten Verfahren zum Einschreiben von Informationen in
die Referenzzonen einer Magnetplatte enthält jede Zone ZRP ÿ
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 27 14 445).
Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Elementarzelle ist
in Fig. 3 gezeigt, wo eine Zelle C k und ein Teil der benachbarten
Zellen C k-1 und C k+1 einer Referenzzone ZRP ÿ gezeigt
sind.
Jede dieser Zellen ist unterteilt in vier gleiche Teile CP 1,
CP 2, CP 3, CP 4, deren Grenzen definiert sind als Position P 1,
P 2, P 3 bzw. P 4, wobei die Position P 1 die Grenze zwischen
den Teilen CP 1 und CP 2 ist usw.
Jede Zelle enthält zwei aufeinanderfolgende Änderungen der
Magnetisierungsrichtung in der Schicht aus magnetischem
Material.
Die 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 CP 1 bis CP 4 angegeben. Jede der zwei Änderungen der
Magnetisierungsrichtung kann zwei Positionen einnehmen:
die "erste Änderung" kann entweder die Position P 1 oder die Position P 2 einnehmen;
die "zweite Änderung" kann entweder die Position P 3 oder die Position P 4 einnehmen.
die "erste Änderung" kann entweder die Position P 1 oder die Position P 2 einnehmen;
die "zweite Änderung" kann entweder die Position P 3 oder die Position P 4 einnehmen.
Wie aus Fig.3 ersichtlich ist, entsprechen die die Positionen
P 1 oder P 3 einnehmenden Änderungen der Magnetisierungsrichtung
einem Bit, das gleich "digital 0" ist, und diejenigen,
die die Positionen P 2 und P 4 einnehmen, entsprechen
einem Bit, das gleich "digital 1" ist.
Der Wert der Bits und der Informationen, die in den Referenzzonen ZRP ÿ 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 i0
bis ZRP i4, wobei die Vorbeilaufrichtung der Magnetplatte
durch eine Pfeil F bezeichnet ist.
Im Inneren jeder dieser Zonen werden zwei beliebige Informationsbits
betrachtet, nämlich die Bits B k und B k-1, wobei
das Bit B k-1 dem Bit B k 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 ÿ einnimmt.
Wenn bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
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 (k-1) trifft es zu
oder nicht zu, daß eine weitere Änderung der Magnetisierungsrichtung
FR ÿk , 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 ZRP i2
betrachtet wird, so ist festzustellen, daß wegen desselben
Wertes der Bits B k-1 und B k das Vorhandensein einer "Nachstellfront"
FR i2k erforderlich ist, denn der Wert der magnetischen
Induktion in dem Teil PG k-1, der rechts von dem Bit
B k-1 liegt, ist positiv, und der Wert der Induktion im Teil
PG k , der links vom Bit B k liegt, ist negativ.
Es ist ersichtlich, daß für jede der anderen Zonen ZRP i0,
ZRP ÿ , ZRP i3, ZRP i4 die Anwesenheit einer Nachstellfront
FR ÿk nicht erforderlich ist, denn wegen der unterschiedlichen
Werte der in diese Zonen eingeschriebenen Bits B k-1 und
B k ist der Wert der Induktion in dem rechten Teil PD k-1 und
linken Teil PG k der Bits B k derselbe (nämlich positiv in
den Zonen ZRP i3 und ZRP i4 und negativ in den Zonen ZRP i0 und
ZRP i1).
Fig. 5 zeigt klar die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Einschreiben von Informationen in die Referenzzonen
gegenüber den bekannten Verfahren. Fig. 5a zeigt ein
nach dem bekannten Verfahren in die Zonen ZRP i2, ZRP i3 und
ZRP i4 eingeschriebenes Bit B k . Fig. 5b zeigt dasselbe Bit
B k mit demselben Wert wie in Fig. 5a in den Zonen ZRP i2 bis
ZRP i4, eingeschrieben jedoch nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
In diesen Fig. 5a und 5b ist sehr schematisch der
Magnetkopf T gezeigt, der einerseits über der Achse Ax₃ der
Spur 3, also über der Grenze zwischen den Zonen ZRP i3 und ZRP i4 und
andererseits über der Achse Ax₂ der Spur 2 liegt, also über der
Grenze zwischen den Zonen ZRP i2 und ZRP i3. Das Bit B k ist gleich
Null in den Zonen ZRP i3 und ZRP i4. In der Zone ZRP i2 ist es
gleich 1.
Es wird nun Fig. 5a betrachtet. Wenn der Lese/Schreib-Magnetkopf
T sich über der Achse Ax₃ 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 S 2.1 und S 2.2 zusammengesetzt
ist, deren gleiche Amplitude A′ gleich A/2 ist.
Es wird nun Fig. 5b betrachtet. Wenn der Kopf T sich über der Grenze
zwischen den Zonen ZRP i3 und ZRP i4 befindet, so erzeugt er ein
Signal S₃, das ein Impuls der Amplitude A ist. Wenn er sich
über der Grenze zwischen den Zonen ZRP i2 und ZRP i3 befindet, so ist das
dem Bit B k entsprechende Signal das Signal S₄, also das Unsicherheitssignal,
dessen Amplitude praktisch gleich Null ist.
Diesem Signal geht ein Impuls SFR voraus, wenn dem Bit B k
eine Nachstellfront vorausgeht, was beim Fall des Bits B k
zutrifft, das in die Zone ZRP i2 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 S₁ sein sollte,
in ein Unsicherheitssignal vom Typ S₂ umgewandelt wird, wodurch
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 S₃ mit hoher Amplitude
in ein Signal des Typs S₄ 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 ZRP i124 und ZRP i125, wobei
vorausgesetzt wird, daß die Adressenbits nebeneinander eingeschrieben
sind. Wie Fig. 6c zeigt, besteht die wesentliche
Charakteristik des "Gray"-Kodes darin, daß zwei aufeinanderfolgende
Adressen sich durch die Änderung eines einzelnen Bits
voneinander unterscheiden. 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, . . . B₉ eingeschrieben, wobei
diese Bits jeweils die Positionen P 1.1, P 2.1, P 3.1, P 4.1, . . .
P 9.1 einnehmen. Die Nachstellfronten können die Positionen
P 1.0, P 2.0, P 3.0, . . . P 9.0 einnehmen. Für jede von den Bits
B₁ bis B₉ belegte Position ist der Wert des Bits angegeben.
Es ist zu sehen, daß den Adressen 124 und 125 vier Nachstellfronten
gemeinsam sind, die die Positionen P 2.0, P 5.0, P 6.0
und P 7.0 belegen. Die Adresse 125 enthält eine zusätzliche
Nachstellfront, die in der Position P 9.0 liegt. Die Nachstellfronten
sind in Fig. 6b durch einen doppelten Strich bezeichnet.
In Fig. 6b ist auch jeweils zwischen den von den Bits B₁
bis B₉ und den Nachstellfronten belegten Positionen das Vorzeichen
der magnetischen Induktion angegeben.
Es wird Fig. 6c betrachtet. Die von dem Kopf T, der über der Grenze
zwischen den Referenzzonen ZRP i124 und ZRP i125 angenommen wird,
abgegebenen Signale sind einerseits die Impulse SB₁, SB₂,
SB₃, . . . SB₈ und das Unsicherheitssignal SINC entsprechend
den Bits B₉ der Adressen 124 und 125, und andererseits die
Impulse SFR₂, SFR₅, SFR₆, SFR₇ und SFR₈, die jeweils den
Nachstellfronten entsprechen, die an den Positionen P 2.0,
P 5.0, P 6.0, P 7.0, P 8.0 und P 9.0 liegen.
Die vier Impulse SFR₂, SFR₅, SFR₆ und SFR₇ sind negativ und
haben die Amplitude -A. Der Impuls SFR₉ 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
B₁ bis B₈ entsprechend den Impulsen SB₁ bis SB₈ und zum anderen
des Bits B₉ entsprechend dem Unsicherheitssignal SINC
ergibt.
Ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Einschreibverfahrens von Informationen in eine Referenzzone
ist in Fig. 7 dargestellt.
Es betrifft einerseits das Einschreiben eines Fehleranzeige-
Informationsbits VALID ÿ , das anzeigt, ob die Spur der Ordnungszahl
j des Sektors S i + 1 Schreibfehler aufweist oder nicht,
und andererseits des Paritätsbits PARITY ÿ , das anzeigt, ob
die Anzahl der Bits der Referenzzone ZRP ÿ , die gleich 1 sind,
geradzahlig oder ungeradzahlig ist.
Zur Vereinfachung werden in Fig. 7 sechs Referenzzonen
ZRP i(j-4) bis ZRP i(j+1) betrachtet. Die Bits VALID ÿ und
PARITY IJ sollen vorzugsweise am Ende der Referenzzone ZRP ÿ
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 B₉ der Adresse der Spur
mit der Ordnungszahl j eingezeichnet, wobei dieses Bit die
Position P 9.1 belegt. Eingezeichnet sind ferner die Grenzen
Ax j-4, Ax j-3, Ax j-2, Ax j-1, Ax j zwischen den verschiedenen
Referenzzonen ZRP i(j-4) bis ZRP i(j+1).
Das Bit VALID ÿ belegt die Position V₁, wobei seine Nachstellfront
die Position V₀ einnimmt. Durch das Vorhandensein der
Nachstellfront V₀ kann der Wert des Bits B₉ berücksichtigt
werden.
Das Bit PARITY ÿ belegt die Position PA₁, während seine Nachstellfront
die Position PA₀ einnimmt und es ermöglicht, den
Wert des Bits VALID ÿ zu berücksichtigen. In Fig. 7 ist auch
die Richtung der magnetischen Induktion zwischen den Positionen
angegeben, die jeweils von den Bits B₉, VALID ÿ ,
PARITY ÿ belegt werden.
Die Kodifizierung des Fehleranzeigebits VALID ÿ ist folgende:
Wenn für zwei benachbarte Referenzzonen die Art der Änderung der Magnetisierungsrichtung, die dem Bit VALID ÿ entspricht, identisch ist, so weist die Spur des Sektors S i+1, 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 i+1, 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.
Wenn für zwei benachbarte Referenzzonen die Art der Änderung der Magnetisierungsrichtung, die dem Bit VALID ÿ entspricht, identisch ist, so weist die Spur des Sektors S i+1, 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 i+1, 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 ÿ und
ZRP i(j+1) von einer negativen zu einer positiven Induktion
übergegangen wird (Richtungsänderung positiver Art, was bedeutet,
daß die Spur der Ordnungszahl j des Sektors S i+1
keinen Fehler aufweist). Genau so verhält es sich für die
Zonen ZRP i(j-1) und ZRP ÿ , was bedeutet, daß die Spur mit
der Ordnungszahl (j-1) des Sektors S i+1 keinerlei Fehler aufweist.
Ferner ist ersichtlich, daß für die Zonen ZRP i(j-3) und
ZRP i(j-2) von einer positiven magnetischen Induktion zu einer
negativen magnetischen Induktion übergegangen wird, was bedeutet,
daß die Spur der Ordnungszahl (j-3) des Sektors S i+1
keinerlei Fehler aufweist. Eine entsprechende Überlegung
führt zu dem Ergebnis, daß die Spur der Ordnungszahl (j-4)
des Sektors S i+1 keinerlei Fehler aufweist. Für die Referenzzonen
ZRP i(j-2) und ZRP i(j-1) sind jedoch die Änderungen
der Magnetisierungsrichtung unterschiedlicher Art, was bedeutet,
daß die Spur der Ordnungszahl (j-2) des Sektors S i+1
fehlerhaft ist.
Die Kodifizierung des Bits PARITY ÿ ist analog derjenigen des
Bits VALID ÿ .
Wenn zwei benachbarte Referenzzonen betrachtet werden, so
wird das Bit PARITY ÿ , da die Art der Änderung der Magnetisierungsrichtung,
die dem Bit PARITY ÿ 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 PARITY ÿ als gleich 0 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 ZRP ÿ
und ZRP i(j+1), da die Änderung der Magnetisierungsrichtung,
die dem Bit PARITY ÿ entspricht, für diese beiden Zonen
identisch ist, das Bit PARITY ÿ gleich 1 ist, was bedeutet,
daß die Anzahl der Bits der Referenzzone ZRP ÿ geradzahlig
ist. Das gleiche trifft für die Referenzzone ZRP i(j-1) und
ZRP i(j-2) zu, was bedeutet, daß die Anzahl der Bits der Referenzzone
ZRP i(j-2) geradzahlig ist. Ferner ist ersichtlich,
daß die Anzahl der Bits der Referenzzone ZRP i(j-4) geradzahlig
ist, während die Art der Änderung der Magnetisierungsrichtung,
die dem Bit PARITY ÿ entspricht, im Inneren der zwei Zonen ZRP i(j-3) und ZRP i(j-4) dieselbe ist.
Für die Zonen ZRP ÿ und ZRP i(j-1) ist ferner die Art der
Änderung der Magnetisierungsrichtung unterschiedlich, was bedeutet,
daß das Bit PARITY i(j-1) gleich Null ist. Die Anzahl
der den Wert 1 aufweisenden Bits der Referenzzone ZRP i(j-3)
ist ferner ungeradzahlig, da die Änderungen der Magnetisierungsrichtung,
die dem Bit PARITY der Referenzzonen ZRP i(j-2) und
ZRP i(j-3) entsprechen, von unterschiedlicher Art sind.
Dem Bit VALID ÿ geht eine Nachstellfront für die Referenzzonen
ZRP i(j+1), ZRP ÿ , ZRP i(j-1) voraus. Dem Bit PARITY ÿ
geht für die Zonen ZRP i(j+1) und ZRP ÿ sowie für die Zone
ZRP i(j-2) jeweils eine Nachstellfront voraus.
In Fig. 7 sind auch die Signale gezeigt, die von dem Kopf T
ausgelesen werden, der über der Grenze zwischen den Zonen ZRP i(j-1)
und ZRP i(j-2) liegt (also auf der Achse Ax j-2). Das dem Bit
VALID ÿ entsprechende Signal ist also ein Unsicherheitssignal
SINC mit der Amplitude Null, während das dem Bit PARITY ÿ
entsprechende Signal die Amplitude -A aufweist.
Claims (1)
- Verfahren zum Aufzeichnen von Spurkennzeichnungsinformationen auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger, auf dem binärcodierte Informationen in mehreren Spuren gespeichert sind und jeder Spur wenigstens eine die Spurkennzeichnungsinformation enthaltene Referenzzone zugeordnet ist, die in Elementarzellen unterteilt ist, in denen neben einer Kopf- Positionierinformation ein Spurkennzeichnungsinformationsbit angeordnet ist, das durch bestimmte Positionen innerhalb der Elementarzelle durch Wechseln der Magentisierungsrichtung definiert ist und die Spuren in den Referenzzonen derart gegenüber den übrigen Informationsspuren versetzt sind, daß ein Magnetkopf sich in der Referenzzone jeweils über der Grenze zwischen zwei benachbarten Spuren befindet und diese gleichzeitig ausliest, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Spurkennzeichnungsinformationsbit der entsprechende Wechsel der Magnetisierungsrichtung jeweils stets an derselben Position innerhalb der beiden benachbarten Elementarzellen aufgezeichnet wird, wobei zwei benachbarte, in zwei benachbarten Elementarzellen auftretende Magnetisierungswechsel derselben Änderungsrichtung, die ein Lesesignal maximaler Amplitude (A) in dem Magnetkopf induzieren, als erster Binärwert decodiert werden und zwei benachbarte, in zwei benachbarten Elementarzellen auftretende Magnetisierungswechsel verschiedener Änderungsrichtung, die ein Lesesignal verschwindender Amplitude (A) in dem Magnetkopf induzieren, als zweiter Binärwert decodiert werden.
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