2.2.3. Кодирование без возврата к нулю

В показанном на рис. 2.7,а способе для каждого хранимою элемента имеются точно два изменения намагниченности носителя: когда поле изменяется от отрицательного к положительному и когда оно возвращается. Когда под головкой проходит первый переход, в ее обмотке возникает положительный импульс напряжения, а при прохождении обратного переходя появляется отрицательный импульс напряжения. В этом способе кодирования данных электронная схема для считывания данных использует только положительные импульсы, а отрицательные импульсы игнорируются. Данный способ имеет серьезный недостаток. Напомним, что поле на дорожке нельзя изменять чаще, чем позволяет минимальная длина магнитного триггера. На рис. 2 7 короткая двусторонняя стрелка внизу под каждой диаграммой намагниченности показывает минимальное расстояние между переходами для данною способа кодирования. В лучшем случае байты данных можно сжимать до тех пор, пока длина, соответствующая двухсторонней стрелке, че будет равна минимальной длине магнитного триггера. (На рис. 2.7 так и сделано — все двусторонние стрелки имеют одну и ту же длину- Следовательно, уменьшение размера битовых ячеек на рисунке соответствует фактическому повышению плотности битов, достигаемой в каждом способе кодирования.) Из рис. 2.7,а видно, что минимальное расстояние равно четверти размера битовой ячейки; следовательно, для варианта FМ-кодирования с двунаправленным импульсом для хранения одного бита данных вместе с импульсом синхронизации требуются четыре минимальных длины магнитного триггера.

Простой способ сокращения вдвое длины дорожки, необходимой для хранения некоторого объема данных, состоит в том, чтобы при считывании данных игнорировать направление каждого перехода (направление определяется знаком импульса напряжения в обмотке головки, когда под ней проходит переход) и учитывать каждый переход как значащий Конечно, для этого необходимо изменить процесс записи данных. Такая модификация представлена на рис. 2.7,6. При сравнении этой диаграммы с диаграммой на рис. 2.7,а видно, что при переходе сигнала ни рис. 2.7,а от минуса к плюсу сигнал на рис. 2.7,6 изменяется вверх или вниз, а при возвращении сигнала на рис. 2.7,а от плюса к минусу никаких изменений на рис. 2.7,6 не происходит. Получается, что число переходов и число импульсов при считывании сокращается вдвое, но на дорожке хранится та же информация. Такой способ кодирования данных называется "без возврата к нулю" или NRZ. В этом способе можно преобразовать любой набор импульсов в сокращенное вдвое число импульсов без всякой потери информации. Поскольку при NRZ-кодировании число переходов уменьшается вдвое, для хранения одного и того же набора потребуется участок дорожки вдвое короче, что повышает эффективность хранения данных и оправдывает некоторые дополнительные усилия. Простой вариант FM-кодпрования нигде не применяется, поэтому далее термин "FM-кодирование" относится именно к способу NRZ. В свое время было предложено много способов кодирования данных, например NRZ, NRZI, РЕ, ZM и др. В большинстве книг под FM-кодпрованием понимается рассмотренный выше вариант NRZ; в несколько отличающихся от него способах NRZ и NRZI также реализован принцип "без возврата к нулю".