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Magnetische Bandlaufwerke als Langzeitspeicher

Wir wurden gefragt, ob wir die Daten von magnetischen Bandlaufwerken, in Form von Kassetenlaufwerken (/12/ S. 136 ff.: Kassettenrecorder als Datenspeicher), lesen und evtl. beschreiben können. Ja, dass werden wir. Dazu beschäftigen wir uns mit den Voraussetzungen wie
  • Magnetgeräten
  • Algorithmus
  • Programmen und
  • notwendigen Elektronik.
Diese sind, nach der Übersicht in die Bereiche für den technischen Einsatz und die grundlegenden Verfahren unterteilt.

Übersicht

Das Magnetband ist ein Medium mit welchen man analoge induktive veränderliche Siganle aufzeichnen kann. Diese benötigen eine endliche Zeit um von einem Zustand in den nächsten zu wechseln. Diese Zeit zu minimieren ist das Ziel in der Einwicklung. Ein Programm ist TAR.

Tabelle 01: Auflistung der Verfahren sortiert nach dem Erscheinen seit …
Einsatz Verfahren Seit Maximal Baudrate in baud
Universelles Magnetbandverfahren (UMV) Phasenumtastung < 1988 3.600
- Frequenzumtastung 110
Kansas-Citty-Standard
(KC-Standard)
Bit-orientierte Frequenzumtastung
(Frequency shift keying, FSK)
300
- Richtungstaktschrift 4.800
- Impulsschrift < 1987
/307/, S. 137: Impulsschriftverfahren
- Einfrequenz

Einsatz

Hier wird gezeigt, wo das Verfahren eingesetzt wurde und welche Methode, Art und Weise der Vorgehensweise, dabei angewendet worden ist.

Folgende Streamer gibt es:
  • Kassettenlaufwerke;
  • Recoder für Video, …;
  • Streamer für den professionellen Einsatz, zur Zeit bis 32 TByte

Universelles Magnetbandverfahren

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Abb. 01g: U880 universelles Aufzeichnungsverfahren auf Magnetband von 1987.
Vorteile:
  • Unabhänig von der Qualität des Magnetbandes.
  • Beliebige Systemtaktfrequenz ab 1MHz.
  • Polarität des Kassettengerätes ohne Bedeutung.
  • Ausgleich von Laufwerksschwankungen bis zu 25%.
  • Steuerbarkeit des Magnetbandgerätes möglich.
Kodierung:
  • Ausgabe einer Synchronisationsfolge vor dem Datenfeld.
  • Nutzt das Phasenverfahren

Verfahren

Zu jedem Verfahren gehört die Konvertierung der binäeren Signale in analoge Signale und zurück, ebenso wie der Algorithmus zur Datenübertragung und -rückgewinnung.

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Abb. 01a: Daten auf dem Magnetband und dessen gelesene Signale
Hier wird die bestimmte Art und Weise aufgezeigt, mit der man vorgeht um die digitalen Daten auf bzw. vom analogen Speichermedium zu schreiben bzw. zu lesen.

Phasenumtastung
Die Flanke ist entscheident. Diese wird in der Mitte eine Taktes gemessen.
  • Diese soll bei einer 1 von Low auf High und bei einer 0 von High auf Low gehen.
  • Um dies bei der Bitfolge 00 oder 11 zu realisieren, wird vor der Abtastung, bei der Flanke des Taktes, der Pegel gewechselt.
  • Übertragen wird zuerst das High Signifkant Bit.
Frequenzumtastung
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Abb. 01f: Bit-Rate aus Frequenzumtastung auslesen.
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Abb. 01e: Aufzeichnungsverfahren Frequenztastung.
Ein logische Eins umfast 9 Impulse und eine logische Null umfast 4 Impulse. Da die Frequenz für ein High ungefähr doppelt so hoch ist, wie für ein Low. Beispiel: f1=1.025Hz und f0=2.049Hz???

Richtungstaktschrift
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Abb. 01c: Aufzeichnungsverfahren Richtungsschrift.

Impulsschrift
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Abb. 01d: Aufzeichnungsverfahren Impulsschrift.

Datenstromschrift
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Abb. 01b: Aufzeichnungsverfahren Datenstromschrift.

Einfrequenz
Ein Signal wird übertragen, indem bei einem Hight bzw. eine logische Eins eine Frequenz f=?Hz eingeschaltet wird. Bei einem Low bzw. eine logische Null wird eine Ruhepause(f=0Hz) eingelegt.