Aufzeichnungsverfahren

Allgemeine Funktion des Lese- / Schreibkopfes

Ein Lese- / Schreibkopf zur magnetischen Speicherung ist eine Drahtspule, die wahlweise als Induktionsspule (Lesefunktion) oder als Elektromagnet (Schreibfunktion) dient. Fließt Strom durch die Spule, so werden die magnetischen Teilchen auf der Speicherplatte (Diskette / Festplatte) polarisiert und "merken" sich so den Bitwert. Sollen die Daten ausgelesen werden, so wird an den Stellen auf der Platte, auf denen ein magnetischer Flusswechsel stattfindet, eine Spannung in der Kopfspule induziert. Die Daten werden also nicht durch die magnetisierten Teilchen selbst, sondern durch den Wechsel der magnetisierten Abschnitte codiert. Die zwei folgenden Aufzeichnungsverfahren kommen sowohl bei Festplatten als auch bei Diskettenlaufwerken zum Einsatz.

FM-Verfahren (Frequence Modulation)

Das FM-Verfahren ist das älteste Aufzeichnungsverfahren. Zwischen den einzelnen Datenbits wird jeweils in zeitlichen Abständen ein Flusswechsel als Taktsignal gesetzt. Findet ein Flusswechsel zwischen den Taktsignalen statt, bedeutet dies eine logische Eins, findet kein Flusswechsel statt, bedeutet dies eine logisch Null.

Die Steuerelektronik war vergleichsweise einfach zu realisieren, jedoch wurde die Plattenkapazität bei diesem Verfahren um die Hälfte verringert, da ja zu jedem Datenbit ein Taktsignal geschrieben werden musste.

MFM-Verfahren

Um die Anzahl der Taktsignale möglichst gering zu halten und so mehr Platz für die eigentlichen Datenbits zu haben, wurde das MFM-Verfahren entwickelt. Es kam jedoch erst ab den 80-er Jahren zum Einsatz und wird heute immer noch bei Diskettenlaufwerken verwendet.

Das Taktbit wird hier nur zwischen zwei Nullen geschrieben. Also wird für eine Null, die auf eine Eins folgt, gar kein Flusswechsel gespeichert. Der nächste Flusswechsel erfolgt dann also erst nach anderthalbfacher Zeit für einen Flusswechsel mit der Bitkombination (100) und nach der doppelten Zeit für einen Flusswechsel mit der Bitkombination (101). Anhand dieser unterschiedlichen Phasenverschiebungen erkennt die Leseelektronik die Daten auch, ohne dass ständig ein Taktsignal geschrieben werden muss. Die Aufzeichnungstechnik und die Steuerelektronik mussten zur Realisierung dieses Verfahrens verbessert werden, damit die Festplatte längere Folgen von Nullen realisieren kann.