Grup kodlu kayıt - Group coded recording

Olarak bilgisayar biliminin , grup kodlanmış kayıt ya da grup kodu kayıt ( GCR ) için birkaç farklı ancak ilgili kodlama yöntemleri belirtir manyetik ortam . Kullanılan ilk 1973'ten bu yana 6250 bpi manyetik bant , modülasyon kodları grubuna ait bir çalışma uzunluğu sınırlı (RLL) kodlama şemasıyla birleştirilmiş bir hata düzeltme kodudur . Diğerleri, 1980'lerin sonlarına kadar bazı mikrobilgisayarlarda kullanılan disket kodlama yöntemlerinin yanı sıra farklı anabilgisayar sabit diskleridir . GCR, bir NRZI kodunun değiştirilmiş bir şeklidir , ancak mutlaka daha yüksek bir geçiş yoğunluğuna sahiptir.

Manyetik bant

Grup kodlu kayıt, ilk olarak 9 kanallı makaradan makaraya bantta manyetik bant veri depolaması için kullanıldı . Terim , her ikisi de 1973'te tanıtılan IBM 3420 Model 4/6/8 Manyetik Bant Birimi ve karşılık gelen 3803 Model 2 Bant Kontrol Birimi'nin geliştirilmesi sırasında ortaya çıktı. IBM , hata düzeltme kodunun kendisine "grup kodlu kayıt" olarak atıfta bulundu. Bununla birlikte, GCR, kayıt formatına atıfta bulunmaya başlamıştır. 6250  bpi (250 bit/mm) bant bir bütün olarak ve daha sonra hata düzeltme kodu olmadan benzer RLL kodlarını kullanan formatlara.

Manyetik bandı sorumlu bir şekilde okumak ve yazmak için , yazılacak sinyalde çeşitli kısıtlamalara uyulmalıdır. Birincisi, iki bitişik akı tersine çevrilmesinin medya üzerinde belirli bir mesafe ile ayrılması gerektiğidir. İkincisi, okuyucunun saatini yazılı sinyalle aynı fazda tutmak için yeterince sık bir akı tersine çevrilmesi gerektiğidir; yani, sinyal kendi kendine saatli olmalı ve en önemlisi, akış geçişlerinin yoğunluğuyla orantılı olduğundan, oynatma çıkışını yeterince yüksek tutmalıdır . Önce6250  bpi bantlar,1600  bpi bantlar , yalnızca %50 verimli olan faz kodlaması (PE) adı verilen bir teknik kullanarak bu kısıtlamaları karşıladı . İçin6250  bpi GCR bantlar, bir (0, 2)  RLL kodu kullanılır veya daha spesifik olarak bir 4/5 (0, 2) blok kodu . Bu kod, her dört bit veri için beş bit yazılmasını gerektirir. Kod, veri ne olursa olsun, bir satırda ya bir kod içinde ya da kodlar arasında ikiden fazla sıfır biti (akı tersine çevrilmemesiyle temsil edilir) oluşamayacak şekilde yapılandırılmıştır. Bu RLL kodu, dokuz parçanın her birine giden verilere bağımsız olarak uygulanır.

32 adet beş bitlik modelden sekizi iki ardışık sıfır bitiyle başlar, altısı iki ardışık sıfır bitiyle biter ve bir tanesi (10001) ardışık üç sıfır biti içerir. Geri kalandan hepsi-birler kalıbının (11111) çıkarılması 16 uygun kod kelimesi bırakır.

NS 6250  bpi GCR RLL kodu:

4 bitlik değer GCR kodu altıgen çöp Kutusu çöp Kutusu altıgen 0x0 0000 1.1001 0x19 0x1 0001 1.1011 0x1B 0x2 0010 1.0010 0x12 0x3 0011 1.0011 0x13 0x4 0100 1.1101 0x1D 0x5 0101 1.0101 0x15 0x6 0110 1.0110 0x16 0x7 0111 1.0111 0x17

4 bitlik değer GCR kodu altıgen çöp Kutusu çöp Kutusu altıgen 0x8 1000 1.1010 0x1A 0x9 1001 0.1001 0x09 0xA 1010 0.1010 0x0A 0xB 1011 0.1011 0x0B 0xC 1100 1.1110 0x1E 0xD 1101 0.1101 0x0D 0xE 1110 0.1110 0x0E 0xF 1111 0.1111 0x0F

11 yarım bayt (XX00 ve 0001 haricinde) kendi kod tamamlayıcısını prepending ile oluşmuş en anlamlı bit , yani ABCD olarak kodlanan bir ABCD. Diğer beş değer, 11 ile başlayan kodlara atanır. ab00 biçimindeki nibbles, 11ba a kodlarına sahiptir , yani ab11 kodunun bit tersi. 0001 koduna kalan değer 11011 atanır.

Arka nedeniyle son derece yüksek yoğunluk 6250  bpi teyp, RLL kodu güvenilir veri depolama sağlamak için yeterli değildir. RLL kodunun üzerine, Optimal Rectangular Code (ORC) adı verilen bir hata düzeltme kodu uygulanır. Bu kod, CRC'ye benzer bir eşlik izi ve polinom kodunun birleşimidir , ancak hata tespiti yerine hata düzeltme için yapılandırılmıştır. Teybe yazılan her yedi bayt için (RLL kodlamasından önce), sekizinci bir kontrol baytı hesaplanır ve teybe yazılır. Okurken, parite her bayt üzerinde hesaplanır ve eşlik izinin içeriğiyle özel-OR'lanır ve polinom kontrol kodu hesaplanır ve alınan kontrol kodu ile dışlanır-OR yapılır, bu da iki 8-bitlik sendrom kelimesiyle sonuçlanır. Bunların ikisi de sıfırsa, veriler hatasızdır. Aksi takdirde, teyp denetleyicisindeki hata düzeltme mantığı, ana bilgisayara iletilmeden önce verileri düzeltir. Hata düzeltme kodu, herhangi bir tek izdeki veya hatalı izler başka yollarla tanımlanabiliyorsa herhangi iki izdeki herhangi bir sayıda hatayı düzeltebilir.

Daha yeni IBM yarım inç 18 parçalı teyp sürücülerinde kayıt 24 000  bpi,4/5 (0, 2) GCR, daha verimli bir sistemle değiştirildi 8/9 (0, 3) modülasyon kodu, sekiz bit ile dokuz bit eşleme.

Sabit diskler

1970'lerin ortalarında, Sperry Univac , ISS Bölümü, grup kodlaması kullanan ana bilgisayar işi için büyük sabit diskler üzerinde çalışıyordu .

disketler

Manyetik teyp sürücüleri gibi, disket sürücülerinin de akı terslerinin (tek bitlerle temsil edilen geçişler olarak da adlandırılır) aralıkları üzerinde fiziksel sınırları vardır.

mikropolis

GCR uyumlu disket sürücüleri ve sunan disket denetleyicileri (100163-51-8 ve 100163-52-6) gibi, Micropolis'te 5¼ inç üzerinde grup kodlanmış kayıt ile kodlayan kabul veriler 100 tpi 77 hat disket sürücüleri oniki 512 depolamak için 1977 veya 1978'den beri iz başına bayt sektörleri.

Mikro Çevre Birimleri

Micro Peripherals, Inc. (MPI), çift yoğunluklu 5¼ inç disk sürücüleri (tek taraflı B51 ve çift taraflı B52 sürücüler gibi) ve 1978'in başından beri GCR uygulayan bir denetleyici çözümü pazarladı.

Colorado eyaletinde bir şehir

Durango sistemleri , F-85 (Eylül 1978 tanıtılan) özel bir yüksek yoğunluklu 4/5 grubu kodlanmış kodlama kullanılarak 480 KB sağlayan 5¼ inç 100 tpi disket sürücüleri tek taraflı kullanılabilir. Makine, eski bir Sperry ISS mühendisi tarafından tasarlanan ve 77-track Micropolis sürücüleri olan bir Western Digital FD1781 disket denetleyicisi kullanıyordu. Durango 800 serisi gibi sonraki modellerde bu, disket başına 960 KB (946 KB formatlı) için çift taraflı bir seçeneğe genişletildi.

elma

For Apple II disket sürücüsü, Steve Wozniak (birlikte disket denetleyicisi icat Disk II iki kısıtlamaları empoze kendisini tahrik):

• Herhangi iki bir bit arasında en fazla bir sıfır bit olabilir.
• Her 8 bitlik bayt bir bit ile başlamalıdır.

Bu sınırlara uygunluğu sağlamak için en basit şema, diferansiyel Manchester kodlamasına veya (dijital) FM'ye (Frekans Modülasyonu) göre her veri bitinden önce ekstra bir "saat" geçişi kaydetmektir . 4-ve-4 kodlaması olarak bilinen , sonuçta ortaya çıkan Apple uygulaması, tek yoğunluklu 5¼-inç diskete iz başına yalnızca on 256 baytlık sektörün kaydedilmesine izin verdi. Her bayt için iki bayt kullanır.

Disk sürücüsünün 1978 baharında gönderilmesinden yaklaşık bir ay önce Wozniak, daha karmaşık bir kodlama şemasının diskteki her sekiz bitlik baytın dört bit yerine beş bit yararlı veri tutmasına izin vereceğini fark etti. Bunun nedeni, üst bit kümesine sahip 34 bayt olması ve arka arkaya iki sıfır bit olmamasıdır. Bu kodlama şeması 5-ve-3 kodlaması olarak bilinir hale geldi ve iz başına 13 sektöre izin verdi; o kullanıldı Apple DOS 3.1 , 3.2 ve 3.2.1 de en eski sürümü için olduğu kadar, Apple CP / M  [ de ] :

Ayrılmış GCR kodları: 0xAA ve 0xD5.

Wozniak, sistemi " Apple'daki en inanılmaz deneyimim ve yaptığım en iyi iş" olarak nitelendirdi.

Daha sonra, disket sürücü denetleyicisinin tasarımı, diskteki bir baytın arka arkaya bir çift sıfır bit içermesine izin verecek şekilde değiştirildi. Bu, her sekiz bitlik baytın altı bit yararlı veri tutmasına ve iz başına 16 sektöre izin verdi. Bu düzen olarak bilinir 6-ve-2 kodlama ve kullanıldı Elma Pascal , Apple DOS 3.3 ve ProDOS sonra birlikte ve Apple FileWare sürücülere LisaAma ve 400K ve 800K 3 ½ inç diskler Macintosh ve Apple II . Apple başlangıçta bu şemaya "GCR" demedi, ancak terim daha sonra onu MFM kodlama şemasını kullanan IBM PC disketlerinden ayırmak için uygulandı .

Ayrılmış GCR kodları: 0xAA ve 0xD5.

komodor

Bağımsız olarak, Commodore Business Machines (CBM), Commodore 2040 disket sürücüleri için grup kodlu bir kayıt şeması oluşturdu (1979 baharında piyasaya sürüldü). 2040 sürücüsündeki ilgili kısıtlamalar, arka arkaya iki sıfır bitten fazlasının oluşamamasıydı; sürücü, bir bayttaki ilk bit için özel bir kısıtlama getirmedi. Bu, kullanılana benzer bir şemanın kullanılmasına izin verdi.6250  bpi teyp sürücüleri. Aşağıdaki tabloya göre, her dört bit veri diskte beş bite çevrilir:

4 bitlik değer GCR kodu altıgen çöp Kutusu çöp Kutusu altıgen 0x0 0000 0.1010 0x0A 0x1 0001 0.1011 0x0B 0x2 0010 1.0010 0x12 0x3 0011 1.0011 0x13 0x4 0100 0.1110 0x0E 0x5 0101 0.1111 0x0F 0x6 0110 1.0110 0x16 0x7 0111 1.0111 0x17

4 bitlik değer GCR kodu altıgen çöp Kutusu çöp Kutusu altıgen 0x8 1000 0.1001 0x09 0x9 1001 1.1001 0x19 0xA 1010 1.1010 0x1A 0xB 1011 1.1011 0x1B 0xC 1100 0.1101 0x0D 0xD 1101 1.1101 0x1D 0xE 1110 1.1110 0x1E 0xF 1111 1.0101 0x15

Her kod en fazla bir sıfır bit ile başlar ve biter; bu, kodlar birleştirildiğinde bile, kodlanmış verilerin hiçbir zaman arka arkaya ikiden fazla sıfır bit içermemesini sağlar. Bu kodlama ile art arda en fazla sekiz bir bit mümkündür. Bu nedenle, Commodore, senkronizasyon işareti olarak bir satırda on veya daha fazla bir bitlik diziler kullandı.

Bu daha verimli GCR şeması, saat hızını kademeli olarak artırarak ( bölge sabit açısal hız , ZCAV) sabit bit yoğunluklu kayıtta bir yaklaşımla birleştirildi ve dış hatlarda iç kısımlardan daha fazla fiziksel sektör depoladı ( bölge bit kaydı , ZBR ), Commodore'un standart tek taraflı tek yoğunluklu 5,25 inç diskete 170 kB sığdırmasını sağladı; burada Apple 140 kB (6 ve 2 kodlamalı) veya 114 kB (5 ve 3 kodlamalı) ve bir FM kodlu disket yalnızca 88 kB tutuldu.

Sirius/Victor

Benzer şekilde, 1981/1982'de Chuck Peddle tarafından tasarlanan Victor 9000 namı diğer Sirius 1'in 5,25 inç disket sürücüleri, bir sürücünün dış parçalar için dönüş hızını kademeli olarak azaltarak on bit GCR ve sabit bit yoğunluklu kaydın bir kombinasyonunu kullandı. 606 kB (tek taraflı) biçimlendirilmiş kapasitelere ulaşmak için dokuz bölgede /96 tpi ortamda 1188  kB (çift taraflı) .

Abi

1985'ten itibaren Brother , entegre 3,5 inç 38 kanallı disket sürücüsüne sahip özel bir kelime işlemcili daktilo ailesini tanıttı. WP ve LW serisinin ilk modelleri  [ de ] , tek taraflıda 120 KB'ye ve çift taraflı çift yoğunlukluda 240 KB'ye kadar depolamak için on iki 256 bayt sektörlü Brother'a özgü grup kodlu bir kayıt şeması kullandı ( DD) disketler. Bildirildiğine göre, prototipler Berlin'deki Internationale Funkausstellung 1979'da (IFA) zaten gösterildi .

Keskin

1986 yılında Keskin bir tanıtılan dönebilir 2,5 inçlik cep disk sürücüsü çözümünü (sürücüler: CE 1600F , CE 140F ; medya; içten FDU-250 şasi dayalı: CE 1650F ) kendi serisi için cep bilgisayarları biçimlendirilmiş bir kapasiteye sahip ile ilgiliGCR (4/5) kayıt ile her taraf 62 464 bayt (2× 64 kB nominal, 16 yol, 8 sektör/iz, sektör başına 512 bayt, 48 tpi , 250 kbit/s, 270 rpm).

Diğer kullanımlar

GCR ayrıca barkod kodlama şemalarında (paketleme verimliliği, zamanlama toleransları, zamanlama bilgisi için depolama bayt miktarı ve DC çıkış seviyesi) olası bir kullanım için değerlendirildi .

Ayrıca bakınız

• Modifiye Frekans Modülasyonu (MFM)
• Çalışma Uzunluğu Sınırlı (RLL)
• Sekizden Ondörde Modülasyon (EFM)
• Hata düzeltme kodu
• 8b/10b kodlama
• Grup kodu
• 4B5B
• Entegre Woz Makinesi (IWM)

Notlar

Referanslar

daha fazla okuma

• ANSI INCITS 40-1993 (R2003) Bilgi Değişimi için Kaydedilmemiş Manyetik Bant (9 kanal, 800 bpi, NRZI ;1600  bpi, PE ; ve6250  bpi, GCR)
• ANSI INCITS 54-1986 (R2002) Bilgi Değişimi için Kaydedilmiş Manyetik Bant (6250  bpi, GCR)
• Sallet, Herbert W. (Temmuz 1977). "Manyetik bant: Yüksek performanslı: Manyetik bant, yüksek yoğunluklu ve bit başına düşük maliyetli veri kaydı için oldukça etkili bir ortama dönüşmüştür". IEEE Spektrumu . 14 (7): 26–31. doi : 10.1109/MSPEC.1977.6501525 .
• Sidhu, Pawitter S. (Aralık 1976). "Grup Kodlu Kayıt, Disket Kapasitesini Güvenilir Bir Şekilde İkiye Katlıyor". Bilgisayar Tasarımı : 84–88.
• "(Bilinmeyen)". Perkin-Elmer Veri Sistemleri Haberleri . Perkin-Elmer Veri Sistemleri . 1977-06-14. Cite jenerik başlık kullanır ( yardım )
• Hsiao, (Ben) MY; Carter, William C.; Thomas, James W.; Stringfellow, William R. (Eylül 1981). "IBM Bilgisayar Sistemlerinin Güvenilirliği, Kullanılabilirliği ve Hizmet Verilebilirliği". IBM Araştırma ve Geliştirme Dergisi . 25 (5): 462. doi : 10.1147/rd.255.0453 . (Not. Kullanılan 5/4 RLL kodundan bahseder. 6250  bpi teyp sürücüleri.)
• Qualstar 34XX Teknik Servis Kılavuzu (PDF) (Revizyon J ed.). Canoga Park, CA, ABD: Qualstar Corporation . s. 3-4..3-7. 500450. Arşivlenmiş orijinal (PDF) 2011-09-30 tarihinde . 2017-03-23 alındı . (Not. GCR kaset formatı hakkında ek ayrıntı.)
• US 3685033 , Agrawala, Ashok K. & Srivastava, Keshava, "Manyetik kayıt sistemleri için blok kodlama", 1972-08-15 yayınlandı, Honeywell Inc.'e devredildi  (NB. Başvuru No: ABD66 199 . Ayrıca bakınız: CA993998A, CA993998A1, DE2142428A1)
• ABD 4210959 , Wozniak, Stephen G. , "Manyetik disk, kaydedici veya benzerleri için denetleyici" , 1980-07-01'de yayınlandı, Apple Computer, Inc.'e devredildi  (NB. Başvuru Numarası: US 5/904420)
• US 4564941 , Woolley, Richard N.; Glover, Neal & Williams, Richard, "Hata algılama sistemi", 1986-01-14 yayınlandı, Apple Computer, Inc.'e atandı  (NB. Başvuru Numarası: US 06/559210. Ayrıca bakınız: CA1208794A, CA1208794A1, DE3443272A1, DE3443272C2)
• Dockery, Sean Brendan. "Apple II disk kodlaması" .
• NEC µPD72070 - Disket Denetleyici Spesifikasyonu Sürüm 2.0 (PDF) . 2.0 ön. NEC Şirketi . Ekim'e 1991 Arşivlenmiş orijinal (PDF) 2017-03-20 tarihinde . 2017-03-20 alındı .
• Akesson, Linus (2013-03-31). "GCR anında kod çözme" . 2017-03-21 tarihinde kaynağından arşivlendi . 2017-03-21 alındı .
• Trikaliotis, Spiro (2010-03-05). "Commodore GCR "gizemleri " " . Arşivlenmiş orijinal 2014-08-05 tarihinde.
• "Comodore 8050 ve 8250 disk sürücülerinde GCR ROM kod çözücüsü" . Forum 64 . 2010-03-12 tarihinde kaynağından arşivlendi .
• Irwin, John W.; Cassie, John V.; Oppeboen, Harlyn C. (Eylül 1971) [1970-12-11]. "IBM 3803/3420 Manyetik Bant Alt Sistemi". IBM Araştırma ve Geliştirme Dergisi . IBM : 391–400. CiteSeerX  10.1.1.89.7834 .
• Docket (Haziran 2014). "Kilometre Taşı-Önerisi: Apple Macintosh Bilgisayarının Tanıtımı, 1984" . 2018-07-09 tarihinde kaynağından arşivlendi . 2018-07-09 alındı .
• "Çılgın Disk Kodlama Şemaları" . Big Mess O' Wires (BMOW) - Plus Too . 2011-10-02. 2018-07-09 tarihinde kaynağından arşivlendi . 2018-07-09 alındı .
• Dickreiter, Michael; Dittel, Volker; Hoeg, Wolfgang; Wöhr, Martin (2014). Handbuch der Tonstudiotechnik (Almanca). Walter de Gruyter GmbH & Co KG . ISBN'si 978-3-11031650-6. ISBN  3-11031650-1 . 2018-07-09 alındı .
• Bergmans, Jan WM (2013-03-09) [1996]. "Bölüm 4.8.3 Grup Kodlu Kayıt (GCR) Kodu". Dijital Temel Bant İletim ve Kayıt (yeni baskı ed.). Philips Research , Eindhoven, Hollanda: Kluwer Academic Publishers / Springer Science & Business Media . doi : 10.1007/978-1-4757-2471-4 . ISBN'si 978-1-4419-5164-9. 2018-07-09 alındı .
• Camras, Marvin (2012) [1988]. Manyetik Kayıt El Kitabı (yeni baskı ed.). Van Nostrand Reinhold Company / Springer Science & Business . doi : 10.1007/978-94-010-9468-9 . ISBN'si 978-9-40109468-9. LCCN  86-24762 . ISBN  9-40109468-3 . 2018-07-09 alındı .
• "Tek Sürücü Kurulumunda - Bant Sisteminin Üç Yoğunluğu Var" . Bilgisayar dünyası . Louisville, Colorado, ABD: CW Communications/Inc. XIII (19): 59. 1979-05-07 . 2018-07-09 alındı .

Dış bağlantılar

• "Les Disquettes Et Le Drive Disk II" (Fransızca). 2018-07-09 tarihinde kaynağından arşivlendi . 2018-07-09 alındı ., "Les Nibbles" (Fransızca). 2017-03-22 tarihinde kaynağından arşivlendi . 2018-07-09 alındı ., "La Methode PRODOS: Rapide Et Efficace" (Fransızca). 2018-07-09 tarihinde kaynağından arşivlendi . 2018-07-09 alındı .