專利名稱：實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)的增強(qiáng)型數(shù)據(jù)格式與機(jī)器操作的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁性類或光學(xué)類等記錄與讀回系統(tǒng)，更具體地說，涉及利用單一記錄格式進(jìn)行錯(cuò)誤控制，并在讀回時(shí)能實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的錯(cuò)誤檢測與校正。
記錄在承載記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)信號的完整性是極其重要的。因?yàn)榇蠖鄶?shù)記錄介質(zhì)易于出現(xiàn)缺陷，由此在記錄與讀回過程中造成錯(cuò)誤，所以多年來一直采用錯(cuò)誤檢測與校正系統(tǒng)來維持讀回?cái)?shù)據(jù)的正確性。這種讀回過程中包含了重新同步操作，它使得與來自記錄介質(zhì)的數(shù)據(jù)信號同步的讀回鐘(readbackclock)能夠重新置位于基準(zhǔn)時(shí)控位置(refereneedtimedPosition)，從而能可靠地識別出數(shù)據(jù)字節(jié)邊界和字邊界。以往的實(shí)踐一直是把錯(cuò)誤檢測與校正系統(tǒng)局限于記錄在記錄介質(zhì)上的這類重新同步信號之間所記錄的數(shù)據(jù)信號。根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)限制被去掉了，同時(shí)仍保持可靠的信號再生能力，包括對從易產(chǎn)生錯(cuò)誤的記錄介質(zhì)上檢測或讀出的信號利用擴(kuò)大的多種錯(cuò)誤校正功能。
Devore等人在美國專利(USp)3，821，703號中提供了一種多軌磁帶記錄器，它里面的重新同步信號被插在記錄于磁帶上的一個(gè)數(shù)據(jù)信號塊內(nèi)的數(shù)據(jù)信號之間。在Devore等人的系統(tǒng)中，錯(cuò)誤校正出現(xiàn)在總是處于相鄰重新同步信號之間的若干數(shù)據(jù)信號小組內(nèi);也就是說，在兩個(gè)相鄰重新同步信號之間，那里有多個(gè)錯(cuò)誤檢測與校正信號組，每一組有它自己單獨(dú)的錯(cuò)誤冗余信號供糾錯(cuò)之用。在每個(gè)數(shù)據(jù)塊的一個(gè)縱向末端，附加一個(gè)循環(huán)冗余校檢(CRC)冗余信號，它具有的產(chǎn)生多項(xiàng)式與各小組使用的糾錯(cuò)系統(tǒng)不同，用于檢測在各小組中沒有校正的或誤校正的錯(cuò)誤。但沒有提供糾錯(cuò)能力。在Irwin的專利RE28265中示出了Devore等人的系統(tǒng)的時(shí)鐘控制的重新同步與重新定幀(reframing)。Devore等人在專利4，081，844中給出，在一個(gè)多軌磁帶記錄器中的前信號(preamble)或后信號(postamble)中利用了三個(gè)定幀信號或標(biāo)識信號。應(yīng)該指出，Devore等人使用的并表示在專利3，821，703號中的重新同步信號包括一個(gè)標(biāo)識信號，用以指出在重新同步信號的每個(gè)末端的數(shù)據(jù)開始點(diǎn)。
Molstad等人在美國專利4，791，643號中給出一種單軌磁帶記錄器，其中的糾錯(cuò)代碼冗余是以記錄在磁帶上的數(shù)據(jù)信號來編碼的游程受限(RLL)碼。這種RLL編碼也被用于Devore等人的專利′703號中。這種RLL編碼產(chǎn)生一個(gè)約束記錄調(diào)制(constrainedrecordingmodulation)，它有助于使高密度記錄的讀回具有比不用這種約束記錄調(diào)制代碼時(shí)要高的可靠性。
光學(xué)存儲(chǔ)盤片經(jīng)常是硬分區(qū)的。這種硬分區(qū)由一段同步信號和一個(gè)數(shù)據(jù)標(biāo)志信號構(gòu)成，它們被壓刻到記錄盤片的表面上。對于按環(huán)形排布的分區(qū)信號之間的空間進(jìn)行訪問是借助刻在各分區(qū)信號中的地址來實(shí)現(xiàn)的。錯(cuò)誤檢驗(yàn)和校正局限于被完全存放在這種環(huán)形相鄰分區(qū)信號之間的信號及冗余碼。
本發(fā)明的目的是，通過在錯(cuò)誤校正區(qū)段內(nèi)插入重新同步信號來增強(qiáng)可靠地恢復(fù)所記錄數(shù)據(jù)的能力。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供增強(qiáng)的記錄器操作，借以使錯(cuò)誤校正能穿過多個(gè)重新同步信號。
根據(jù)本發(fā)明，傳感器裝置被置于與記錄介質(zhì)成工作關(guān)系，以此來傳送信號。數(shù)據(jù)處理單元把數(shù)據(jù)按非記錄格式溝通，同時(shí)該單元在工作時(shí)與ECC裝置(誤差檢驗(yàn)與校正裝置)相連，以此傳送信號，于是，ECC裝置能對帶有記錄到記錄介質(zhì)上的或從記錄介質(zhì)上讀回的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行錯(cuò)誤檢測與校正信號的處理，從而實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤檢測與校正。間隔裝置(interleavingmeans)在運(yùn)行上與ECC裝置相連，從而實(shí)現(xiàn)按組傳送信號，每組信號包含預(yù)定數(shù)目的數(shù)據(jù)信號和預(yù)定數(shù)目的錯(cuò)誤冗余信號。各組信號在邏輯上和錯(cuò)誤校正上都是獨(dú)立的。錯(cuò)誤指示裝置在工作上與間隔裝置相連，從而在傳送信號時(shí)包含有多個(gè)信號組，它們被間隔開記錄在記錄介質(zhì)上。在置于兩個(gè)或多個(gè)相鄰重新同步信號之間的每一個(gè)信號分段之內(nèi)來處理錯(cuò)誤指示信號。對信號組的每一分段有一個(gè)錯(cuò)誤指示信號，它相應(yīng)于由單個(gè)錯(cuò)誤的生成冗余伴隨式(syndrome)信號可校正的一分段。重新同步信號被置于各記錄數(shù)據(jù)信號與錯(cuò)誤冗余信號組之間，放在這種錯(cuò)誤校正伴隨式信號或數(shù)據(jù)信號分段組的邊界上。與每個(gè)分段記錄在一起的錯(cuò)誤指示信號最好是具有給定的生成多項(xiàng)式的循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)碼。錯(cuò)誤校正裝置具有的生成多項(xiàng)式與CRC或Ep(錯(cuò)誤指示器)的生成多項(xiàng)式不同。
對正在讀回的記錄信號檢測出其時(shí)鐘同步失效造成的差錯(cuò)，并根據(jù)對這種錯(cuò)誤的檢測情況啟動(dòng)重新同步以恢復(fù)時(shí)鐘，由此產(chǎn)生出錯(cuò)誤指示。重新同步信號的間隔距離大于會(huì)在記錄信號中造成延續(xù)錯(cuò)誤段所預(yù)期的介質(zhì)中最大失效長度。本發(fā)明的另一方面是，只有當(dāng)數(shù)據(jù)的時(shí)鐘同步出錯(cuò)時(shí)才產(chǎn)生重新同步動(dòng)作。通過選擇游程受限代碼而增強(qiáng)了記錄器的操作，它排除全1數(shù)據(jù)同步組字符以及全零字符，從而使全1和全零字節(jié)處在用于代表信息的有限符號集之外。
根據(jù)下面對附圖所示最佳實(shí)施方案的更具體的描述，將清楚地看出本發(fā)明的上述目的及其他目的、特點(diǎn)和優(yōu)越性。
圖件描述

圖1中以圖表顯示出一條單軌磁帶，帶有根據(jù)本發(fā)明所記錄的數(shù)據(jù)信號。
圖2是電路的簡化邏輯圖，該電路用于讀出圖1所示磁帶上的信號，并對這種讀回信號實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的效能。
圖3簡化地說明圖2中的重新同步邏輯部分。
圖4簡化地說明圖3中用于檢測時(shí)鐘同步丟失的錯(cuò)誤檢測電路。
圖5簡化說明圖3中所用的組(burst)檢測器。
圖6以圖表說明圖1所用的符號檢測器，該符號檢測器用于指出在一個(gè)重新同步組縱向末端的數(shù)據(jù)開始點(diǎn)或一個(gè)終止同步組的內(nèi)部末端的開始點(diǎn)。
圖7是選擇邏輯的簡化邏輯方框圖，該選擇邏輯是圖6所示選擇邏輯的一部分，用于選出指示數(shù)據(jù)用的標(biāo)志信號。
圖8中的圖表顯示出圖1所示磁帶上記錄的數(shù)據(jù)，用一套分隔開的多個(gè)數(shù)據(jù)信號組，每個(gè)信號組分別進(jìn)行錯(cuò)誤校正，還放置了重新同步信號，以便實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
圖9是一個(gè)記錄器的簡化邏輯框圖，其中采用本發(fā)明的實(shí)施方案具有其優(yōu)越性。
圖10、11和12是顯示出本發(fā)明的操作過程的簡化的機(jī)器操作流程圖。
圖13中給出使用本發(fā)明的一種光盤。
現(xiàn)在來更具體地參閱附圖，在各圖中相同的數(shù)碼表示結(jié)構(gòu)特征相同的部件。圖1中所示磁帶10的一部分，表示出記錄在磁帶10的單軌上數(shù)據(jù)信號塊的格式。在所示記錄塊(這里也把它稱作區(qū)段(sector))的縱向左端，有一個(gè)“前信號”，或者稱作組外信號(outerburst)OB11。典型情況是OB11為全1結(jié)構(gòu)，用于同步公知的讀回?cái)?shù)據(jù)塊32(圖2)。數(shù)據(jù)起始標(biāo)志MKS(標(biāo)志數(shù)據(jù)起始)信號包含一個(gè)長的波形長度(全零)，用以指出在相鄰數(shù)據(jù)段(portion)里第一個(gè)數(shù)據(jù)信號的階段和位置。記錄在段13中的數(shù)據(jù)信號最好是游程受限碼，這一點(diǎn)在下文中會(huì)看得更清楚。圖中所示記錄塊包含多個(gè)數(shù)據(jù)段13，每個(gè)段存儲(chǔ)固定數(shù)目的數(shù)據(jù)信號，這一點(diǎn)也將會(huì)看得清楚。下面要描述的控制段把各數(shù)據(jù)段分開，以提高記錄系統(tǒng)的可靠性。緊鄰第一個(gè)數(shù)據(jù)段13的是一個(gè)內(nèi)部重定結(jié)構(gòu)信號組14，也稱作RS。它的模式是100010001，其中1代表信號轉(zhuǎn)換(fransition)，零代表沒有信號轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換位置。RS模式用于所有的控制段中，用以指示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的階段以及它們的各自位置。下文中將描述所有的控制模式。
在個(gè)別情況下MKS沒有被檢測到，從而沒有指出數(shù)據(jù)的起始，因此在數(shù)據(jù)塊中加入了第二個(gè)數(shù)據(jù)起始模式MKS2，記作MKS215。在MKS12和MKS215之間有兩個(gè)數(shù)據(jù)段13和一個(gè)重定結(jié)構(gòu)段，但對這種排布并沒有什么限制。MKS12和MKS215都是包含RS模式的唯一信號模式。數(shù)據(jù)用d，k編碼來表示，這種編碼具有有限個(gè)數(shù)的合法(或稱有數(shù))信號模式，用以代表數(shù)據(jù)，這一點(diǎn)是眾所周知的。RS模式100010001不是代表數(shù)據(jù)的模式。在構(gòu)成唯一的控制段模式時(shí)，建立了如下字節(jié)模式，供控制段中使用，每個(gè)字節(jié)模式有一個(gè)標(biāo)號以便于參考。
標(biāo)號模式RS100010001R1010001000R2101000100R3000101010R4101000101R5000100010R6001000101R7010101000在上表中，請注意模式R1與R5、模式R2與R6、以及模式R3與R7是分別對稱的。這種對稱性的用途是使之能夠沿任一個(gè)掃描方向來讀取數(shù)據(jù)塊，即從左向右或從右向左都可以。模式RS和R4是自對稱的。模式R4指示出指向數(shù)據(jù)塊中央的方向，而模式RS指示出數(shù)據(jù)塊的起始，這一點(diǎn)在下文中會(huì)清楚說明。數(shù)據(jù)開始標(biāo)志MKS有4字節(jié)R1R2RSR3，而第二個(gè)(或者說是備份的)數(shù)據(jù)開始標(biāo)志有4字節(jié)R7RSR1R4。R1指明這兩個(gè)模式都處在數(shù)據(jù)塊的起始(沿著所謂磁帶相對于傳感器運(yùn)動(dòng)的前進(jìn)方向)，R4指明向著數(shù)據(jù)塊中央的該模式末端，而R7指明它不是第一個(gè)控制模式。下面要描述的控制段以不同的組合方式來使用這些控制字節(jié)。除了所示的模式外，還可以選擇其他未使用過的模式。
跟隨在MKS215之后是3個(gè)數(shù)據(jù)段13，由2個(gè)重定結(jié)構(gòu)段14(每個(gè)重定結(jié)構(gòu)段有一個(gè)單字節(jié)RS)分開。下一個(gè)主要控制段是IB16，它由一串2進(jìn)制1(信號轉(zhuǎn)換)用一對RS字節(jié)括起來構(gòu)成“RS111111…1111RS”模式。這個(gè)模式是對稱的，以兩個(gè)RS字節(jié)分別指出沿磁帶向前運(yùn)動(dòng)方向和相反運(yùn)動(dòng)方向的數(shù)據(jù)到達(dá)位置，從而使之能夠沿兩個(gè)讀出方向中的任何一個(gè)對數(shù)據(jù)時(shí)鐘重新同步。在每個(gè)數(shù)據(jù)塊中提供了多個(gè)控制段IB16，而各個(gè)控制段由一系列數(shù)據(jù)段13和重定結(jié)構(gòu)段14彼此分開(如圖所示)。在MKS12與第一個(gè)IB16之間的數(shù)據(jù)段數(shù)目、各IB16之間的數(shù)據(jù)段數(shù)目以及最后一個(gè)IB16與下文將描述的控制段MKE之間的數(shù)據(jù)段數(shù)目都是相同的，而且數(shù)據(jù)段數(shù)目最好是固定的。數(shù)據(jù)塊末端的標(biāo)志是控制段MKE21后接OB11，OB11是一串2進(jìn)制1信號，使得反方向讀取(如圖1所示的從右向左)時(shí)能進(jìn)行數(shù)據(jù)時(shí)鐘同步。MKE有字節(jié)R7RSR6R5，與MKS對稱。所以，沿兩個(gè)讀取方向中的任何一個(gè)，其初始模式是完全相同的?？刂贫蜯KE220被放在從控制段MKE21向著數(shù)據(jù)塊中央跳過2個(gè)數(shù)據(jù)段13的位置上，這兩個(gè)數(shù)據(jù)段13又被一個(gè)重定結(jié)構(gòu)段14分開。當(dāng)沿反方向讀取而又沒有檢測到MKE21時(shí)，MKE2便成為備份的數(shù)據(jù)初始模式。MKE2模式R4R5RSR3與MKS2模式對稱。
由上述可以看出，如果4個(gè)模式MKS、MKS2、MKE和MKE2當(dāng)中有一個(gè)而且只要有一個(gè)是可讀出的，就可以啟動(dòng)讀取數(shù)據(jù)。下面要描述的錯(cuò)誤檢測與校正能夠在MKS不能讀出(而且MKE和MKE2也不能讀出時(shí))時(shí)恢復(fù)位于MKS和MKS2之間的數(shù)據(jù)，而當(dāng)除了不能讀出MKS和MKS2外還不能讀出MKE時(shí)仍能讀出MKE和MKE2之間的數(shù)據(jù)。
圖2以簡化形式顯示出記錄器的一部分，其中的數(shù)據(jù)讀回控制增強(qiáng)了錯(cuò)誤檢測與校正以及可靠的讀回，它使用了描述過的內(nèi)部控制段RS14和IB16。一個(gè)傳感器30處在相對于磁帶10上的記錄道進(jìn)行操作的位置上。通過一組公知設(shè)計(jì)的讀出電路31提供位(bit)指示信號，從而提供出能代表由傳感器30感知的信號的一組數(shù)字信號。一個(gè)數(shù)據(jù)檢測器和時(shí)鐘32(這里稱作數(shù)據(jù)時(shí)鐘)接受這組數(shù)字化信號並檢測出這組數(shù)字化信號中包含的數(shù)據(jù)，再通過信號線34將數(shù)據(jù)信號提供給移位寄存器33。在數(shù)據(jù)時(shí)鐘32中的計(jì)時(shí)電路受控于讀回信號而產(chǎn)生一個(gè)計(jì)時(shí)信號，它稱作一個(gè)時(shí)號(clock)。這個(gè)時(shí)號通過線路35提供給移位寄存器33及其他電路(如圖所示)，以使其相對于線34上的數(shù)據(jù)信號同步地操作。移位寄存器33有足夠的位置，以存儲(chǔ)完整的控制段MKE、MKE2、MKS、MKS2或IB。移位寄存器33是一個(gè)末端開放的寄存器，其信號從移位寄存器末端移出經(jīng)由線39送到數(shù)據(jù)譯碼器42。
電纜或稱總線(bus)38從移位寄存器33延伸到符號檢測器40(在圖6中也描述了它)。符號檢測器40檢測控制段模式。線41載有來自檢測器40的信號，告知已經(jīng)檢測到一個(gè)預(yù)期的控制段模式，并且下一個(gè)來到的數(shù)據(jù)信號正在到達(dá)，該數(shù)據(jù)信號作為一個(gè)RLL代碼組，將由譯碼器42譯碼并存儲(chǔ)在緩存器43中的預(yù)先確定的存儲(chǔ)位置上。RLL譯碼器42及信號緩存器和記錄器的操作是眾所周知的，因此不再描述。此外，一個(gè)電纜(或稱總線)45從電纜38延伸，把預(yù)定的信號(下文中將會(huì)明確)送到重新同步邏輯電路46，該邏輯電路分析時(shí)鐘32對所讀數(shù)據(jù)的同步狀況，并響應(yīng)控制段IB來重建同步。從重新同步邏輯46延伸的饋線47攜帶的信號指出已檢測到一個(gè)控制段，并把即將發(fā)生一個(gè)時(shí)鐘同步通知給回放系統(tǒng)的其他電路部分。正如下文要說明的，只有當(dāng)數(shù)據(jù)時(shí)鐘32已經(jīng)失掉了與所讀數(shù)據(jù)的同步時(shí)才發(fā)生時(shí)鐘同步。這個(gè)信號送到ECC電路44以及其他電路部分，包括譯碼器42。饋線48也從重新同步邏輯46處延伸，攜帶段尾(end-of-burst)信號送到ECC電路44，它在時(shí)間上與例如饋線41上的信號相吻合。饋線48的信號也送到緩存器43以保證正確的尋址，還送到譯碼器42以提供對RLL組譯碼的定時(shí)控制。饋線49也從重新同步邏輯46延伸，攜帶一個(gè)頻率錯(cuò)誤指示信號，指出數(shù)據(jù)時(shí)鐘32不再與讀回信號同相位(或者說不再頻率同步)。饋線49的信號使數(shù)據(jù)時(shí)鐘32不再檢測任何額外的數(shù)據(jù)信號，因此沒有數(shù)據(jù)信號經(jīng)過饋線34提供給移位寄存器33，也不提供給譯碼器42。數(shù)據(jù)時(shí)鐘32繼續(xù)通過饋線35發(fā)出時(shí)鐘信號以維持電路操作直至重新建立起對數(shù)據(jù)的同步為止。這一動(dòng)作的效果是停止追蹤磁帶10上的數(shù)據(jù)磁道，就是說，停止追蹤意味著由于時(shí)鐘錯(cuò)誤狀態(tài)不從檢測器提供任何數(shù)據(jù)信號。時(shí)鐘重新同步是大家都知道的。來自讀出電路31的信號不僅送到數(shù)據(jù)時(shí)鐘32，還經(jīng)由饋線50送到重新同步邏輯46，下文中將結(jié)合圖3來描述。此外，一個(gè)晶體控制的振蕩器51，以比在磁帶10上記錄信號所用的數(shù)據(jù)頻率高得多的頻率工作。這個(gè)高頻信號通過饋線52對重新同步46的操作定時(shí)，這一點(diǎn)下文中將說明白。饋線53從譯碼器42延伸到ECC44，用以提供一個(gè)錯(cuò)誤指示信號，指明一個(gè)被譯碼的RLL組違反了限定符號組因而是錯(cuò)誤的。這個(gè)信號是一個(gè)錯(cuò)誤指示，能被ECC44用于改正錯(cuò)誤，這一點(diǎn)是大家已知的。
在圖3中可以最清楚地看到移位寄存器33的操作和結(jié)構(gòu)。移位寄存器33有4個(gè)單字節(jié)段55-58，它們串行接收來自饋線34的讀回信號并與饋線35的時(shí)鐘信號同步地把同一信號通過該移位寄存器移位，作為一個(gè)末端開放的移位寄存器，也就是說，數(shù)據(jù)信號離開單字節(jié)段58然后送入饋線39。當(dāng)移位寄存器33被信號充滿時(shí)，不管是重新同步組，還是控制符號，或是屬于代表數(shù)據(jù)的有限RLL信號集范圍內(nèi)的符號，第一個(gè)接收的字節(jié)位于段58，第二個(gè)接收的字節(jié)位于段57，第三個(gè)接收的字節(jié)位于段56，第四個(gè)也是最后一個(gè)接收的字節(jié)位于段55。對電路的計(jì)時(shí)使它能夠借助上面講到的重新同步信號的數(shù)據(jù)標(biāo)志段和末端同步信號段來識別出字節(jié)邊界。當(dāng)要建立數(shù)據(jù)時(shí)鐘同步時(shí)，那么下文要描述的電路便響應(yīng)移位寄存器33中的全部或選出的信號從而指出控制段。典型情況是，數(shù)據(jù)標(biāo)志信號有一個(gè)相對而言比較長的波長，也就是由許多相繼的零組成，如在RS中的情況。
邏輯46(圖3)包含一個(gè)游程符號譯碼器61，它經(jīng)過總線45接收所有來自段58的第一字節(jié)信號，以檢測代表數(shù)據(jù)的有限符號集中的各符號的非法組合。在實(shí)際應(yīng)用中，譯碼器61可以是圖2中的譯碼器42。當(dāng)檢測到一個(gè)RLL符號錯(cuò)誤時(shí)，便通過饋線63向錯(cuò)誤檢測電路70(下面將參考圖4詳細(xì)說明)提供一個(gè)錯(cuò)誤指示信號。此外，總線62攜帶位平行(bit-Parallel)符號信號供錯(cuò)誤檢測電路70使用，這一點(diǎn)以后將會(huì)更明白。IB段信號的末端由段檢測器80經(jīng)饋線82送到狀態(tài)控制器71，再到圖2中的饋線48。
這個(gè)標(biāo)志信號相應(yīng)于Bailey在美國專利3，461，526號中所給出的標(biāo)志信號。由檢測器66檢測的這個(gè)標(biāo)志的模式不是約束符號集中任何被約束符號的成員，因而當(dāng)數(shù)據(jù)被處理時(shí)絕不會(huì)經(jīng)由饋線67送出一個(gè)信號。
數(shù)據(jù)塊32與讀回信號之間的相位同步是否失掉是由錯(cuò)誤檢測電路70來檢測的。對每個(gè)數(shù)據(jù)段13都進(jìn)行這種檢測;失掉相位同步會(huì)給那個(gè)數(shù)據(jù)段造成一個(gè)錯(cuò)誤指示。當(dāng)檢測到這種失步時(shí)，所有后續(xù)數(shù)據(jù)段13直至下一個(gè)IB16都被指定為出錯(cuò)，于是數(shù)據(jù)時(shí)鐘32被阻止向移位寄存器33提供數(shù)據(jù)信號，也就是說，該磁道被中止跟蹤，直到遇到下一個(gè)IB16，在那里重建了同步，正如大家都知道的那樣。在各附圖中所示電路的操作都是由狀態(tài)控制71來控制的。這個(gè)控制器包括狀態(tài)控制70，它接收來自各個(gè)電路的控制信號。狀態(tài)控制70相當(dāng)于眾所周知的磁帶或光記錄器系統(tǒng)中看到的那些控制電路。這里所顯示出來的是實(shí)際應(yīng)用本發(fā)明時(shí)所做的改變。在這方面，狀態(tài)控制70的操作示于圖10-12。
由錯(cuò)誤檢測電路70檢測出來的時(shí)鐘32相對于讀回信號的相位失步是由一個(gè)相位錯(cuò)誤檢測信號來指示的，這個(gè)信號經(jīng)由饋線72送到狀態(tài)控制71。由狀態(tài)控制71對錯(cuò)誤檢測電路70的控制包括由饋線73傳送寄存器時(shí)鐘計(jì)時(shí)信號，由饋線74從狀態(tài)控制電路71向錯(cuò)誤檢測電路70傳送計(jì)數(shù)器時(shí)鐘信號，由饋線75傳送一個(gè)復(fù)位信號使錯(cuò)誤檢測電路70復(fù)位。狀態(tài)控制電路71包含有對記錄器中全部電路操作的計(jì)時(shí)控制，這一類控制在技術(shù)上是人所共知的。再有，狀態(tài)控制電路71記憶有關(guān)下列情況的任何指示數(shù)據(jù)是否被檢測到，磁道是否被中止跟蹤，是否遇到了重新同步，數(shù)據(jù)是在被記錄還是在被讀回，等等。狀態(tài)控制71還預(yù)告由讀出頭30進(jìn)行的控制段掃描。這一動(dòng)作是用已知技術(shù)來達(dá)到的，特別是在磁記錄器和光盤記錄器中都可發(fā)現(xiàn)這一技術(shù)。由于格式是已知的，包括已知每個(gè)格式段中位的位置的數(shù)目，因此，由一信號塊起始的字節(jié)位移，表示被讀信號的有效位數(shù)。也就是說，由一個(gè)信號塊起始算起的字節(jié)位移能預(yù)測出讀出頭將要遇到什么信號。由于介質(zhì)傳動(dòng)會(huì)在速度等方面有變化，故這種預(yù)測是不精確的。因此，狀態(tài)控制電路71產(chǎn)生一個(gè)時(shí)隙形式的“窗口”，將在這個(gè)“窗口”中尋找控制段。這個(gè)字節(jié)位移還能預(yù)測下一次將遇到哪一個(gè)控制段。例如，MKS12是首先遇到的，因而是第一個(gè)要檢驗(yàn)的控制段，第二個(gè)遇到的控制段是首次出現(xiàn)的重定結(jié)構(gòu)標(biāo)志RS14，而它將在首次出現(xiàn)的數(shù)據(jù)段13之后已知長度處及時(shí)出現(xiàn)，如此等等。這種字節(jié)位移在盤記錄器中經(jīng)常是由轉(zhuǎn)動(dòng)位移量來產(chǎn)生和標(biāo)識;而在使用柔性介質(zhì)的磁帶記錄器中，這種介質(zhì)位移不夠可靠，因此對數(shù)據(jù)時(shí)鐘31(圖2)的位指示脈沖計(jì)數(shù)作為字節(jié)位移的度量。由于這些技術(shù)是大家很熟悉的，故此地不再進(jìn)一步討論。
讀電路31對輸出信號數(shù)字化，經(jīng)饋線50提供給段檢測器80(下面將在圖5中給出結(jié)節(jié))，它經(jīng)過饋線82向狀態(tài)控制71提供段檢測信號，用以指出已經(jīng)檢測到一個(gè)全1段。只要測量由讀電路31接收的相繼信號轉(zhuǎn)變之間經(jīng)過的時(shí)間，然后再對這些收到的信號計(jì)數(shù)，便可以檢測到這類全1段。當(dāng)狀態(tài)控制電路71通過饋線72收到出錯(cuò)信號時(shí)，便經(jīng)由饋線49提供一個(gè)頻率鎖住錯(cuò)誤信號，用以止住數(shù)據(jù)時(shí)鐘32以便中止跟蹤讀回操作。
下面參考圖4來描述錯(cuò)誤檢測電路70，說明如何檢測數(shù)據(jù)時(shí)鐘32與讀回信號之間的時(shí)鐘相位與頻率的錯(cuò)誤。這個(gè)電路通過使用CRC錯(cuò)誤檢測算法來檢測一個(gè)數(shù)據(jù)分段(Segment)中的錯(cuò)誤狀況(每個(gè)數(shù)據(jù)段(Portion)13中有兩個(gè)數(shù)據(jù)分段(Segment))，從而檢測出失掉同步錯(cuò)誤。暫時(shí)參考圖8，數(shù)據(jù)分段分別由符號DATAO至ECCF代表，它們分別帶有錯(cuò)誤檢測冗余碼，用符號EpO至EpF命名。下面對圖4所做的描述涉及對一個(gè)數(shù)據(jù)分段及其伴隨的錯(cuò)誤檢測冗余碼的讀回信號所做的處理。當(dāng)預(yù)先規(guī)定數(shù)目的數(shù)據(jù)分段處于出錯(cuò)狀態(tài)時(shí)，便停止數(shù)據(jù)檢測(磁道被停止追蹤)，直到數(shù)據(jù)時(shí)鐘32在一個(gè)控制段IB16處能夠與讀回信號重新同步為止。來自譯碼器61的一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)(9個(gè)2進(jìn)制位)通過總線62送到反饋移位寄存器86。反饋移位寄存器是根據(jù)Reed-Solomon錯(cuò)誤檢測算法(眾所周知，該算法使用一大批產(chǎn)生多項(xiàng)式中的任何一個(gè))所涉及的原則最佳構(gòu)成的。反饋移位寄存器86的構(gòu)成使得下文要描述的一個(gè)數(shù)據(jù)分段(與伴隨式有關(guān)系的)是可作錯(cuò)誤檢測的;也就是說，在一個(gè)已構(gòu)成的實(shí)施例中，32字節(jié)數(shù)據(jù)被傳送到反饋移位寄存器86，后面跟隨錯(cuò)誤指示冗余碼，例如循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)，在沒有錯(cuò)誤時(shí)，它使反饋移位寄存器86的計(jì)數(shù)等于零，也就是所計(jì)算出的伴隨式(Syndrome)為零。反饋移位寄存器經(jīng)總線87把它的9位計(jì)算出的伴隨式之值送到邏輯或(OR)電路88。如果在數(shù)據(jù)和錯(cuò)誤指示冗余分段的末端，總線87上的信號全為零(伴隨式＝0)，那么或電路88的輸出為邏輯零。當(dāng)所計(jì)算的伴隨式為零，則不提供任何啟動(dòng)信號;任何非零伴隨式值都會(huì)向饋線91提供一個(gè)啟動(dòng)信號。經(jīng)過饋線63還從譯碼器61接收到第二個(gè)誤差指示信號;就是說，如果譯碼器61發(fā)現(xiàn)一個(gè)RLL符號不在所定義的有限記錄數(shù)據(jù)符號集之內(nèi)，那個(gè)符號便是錯(cuò)誤的。饋線63上的這個(gè)錯(cuò)誤信號把鎖存器置于“Q”狀態(tài)，或者說有效(active)狀態(tài)。來自狀態(tài)控制電路71的饋線73定時(shí)信號被送入鎖存器85的計(jì)時(shí)輸入端，使饋線63上的信號能被鎖存。當(dāng)處于饋線74上的時(shí)鐘時(shí)刻時(shí)，如果該信號是有效的，那么鎖存器85經(jīng)饋線90向邏輯或(OR)電路89輸出一個(gè)有效信號。另一方面，如果沒有發(fā)現(xiàn)RLL符號違例，則不置鎖存器，于是在饋線90上維持一個(gè)無效(inactive)信號。不管哪種情況，邏輯或(OR)電路89都要向可逆計(jì)數(shù)器95傳送一個(gè)有效RLL錯(cuò)誤指示信號或者饋線91上的錯(cuò)誤指示信號。每當(dāng)饋線92的信號為有效信號時(shí)，饋線74上的計(jì)數(shù)器時(shí)鐘信號便對可逆計(jì)數(shù)器的操作計(jì)時(shí)，從而使它的內(nèi)部計(jì)數(shù)增1。每當(dāng)饋線92上的信號為無效信號時(shí)，計(jì)數(shù)器95的數(shù)值內(nèi)容便減掉單位1，但到零為止。換句話說，可逆計(jì)數(shù)器95的內(nèi)容或者為零或者為正值，以指示當(dāng)前誤回操作的錯(cuò)誤狀態(tài)。計(jì)數(shù)器95的模(modulus)最好是一個(gè)合理大的數(shù)，例如16?？赡嬗?jì)數(shù)器的數(shù)值內(nèi)容經(jīng)總線96送到數(shù)字比較器97。當(dāng)可逆計(jì)數(shù)器95的數(shù)值內(nèi)容超過了由總線98提供的一個(gè)數(shù)值門限時(shí)，便表明其錯(cuò)誤狀況是提供給傳感器30的數(shù)據(jù)不再被可靠地檢測，因此該磁道應(yīng)被中止跟蹤，這一切由經(jīng)過饋線72傳送到狀態(tài)控制電路71的有效信號指示出來。狀態(tài)控制電路71經(jīng)由饋線49傳送那個(gè)中止跟蹤信號來停止數(shù)據(jù)時(shí)鐘32的數(shù)據(jù)檢測操作。在完成了處理一個(gè)控制段符號后，狀態(tài)控制71便通過饋線75提供一個(gè)復(fù)位信號使鎖存器85復(fù)位，以便能夠由譯碼器61來檢測下一個(gè)數(shù)據(jù)符號。饋線73上的定時(shí)信號等同于一個(gè)被處理的字節(jié)或者被處理的符號，就如同磁帶記錄器和盤記錄器中廣泛應(yīng)用的符號。饋線74定時(shí)信號相應(yīng)于信號的一個(gè)分段(segment)的末端，即在一個(gè)數(shù)據(jù)段13的末端。當(dāng)然，饋線73上的與字節(jié)相關(guān)聯(lián)的信號是由讀出時(shí)鐘32檢測到的位數(shù)計(jì)數(shù)來決定的，也就是在大多數(shù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的8位或9位。
如圖5所示的重新同步段檢測器80檢測一系列連續(xù)的1信號。預(yù)先確定數(shù)目(例如9)的連續(xù)的1信號而沒有插入的零信號則表明是一組1信號，它能用于與數(shù)據(jù)時(shí)鐘32同步。這個(gè)檢測器檢測OB11中的前信號組和后信號組以及任何IB16中的信號組。塊間間隙22可能不包含任何2進(jìn)制1信號，也可能包含足夠多的2進(jìn)制1信號從而造成一個(gè)相對較低頻率的讀回信號，也就是包含若干2進(jìn)制1被若干2進(jìn)制零分開，而2進(jìn)制零的數(shù)目大于用來代表數(shù)據(jù)的d，k代碼以及在RS或其他控制符號R1至R7中允許的數(shù)目。一個(gè)最佳的重復(fù)模式是10000000。每當(dāng)一個(gè)塊間間隙22或任何數(shù)據(jù)或控制符號被掃描時(shí)，如果在2進(jìn)制1信號之間有若干零信號從而不能遇到上述預(yù)定數(shù)目的2進(jìn)制1信號，那么字符組檢測器80便提供一個(gè)無效信號。當(dāng)掃描到一組連續(xù)的1信號時(shí)，字符組檢測器80便通過饋線82提供一個(gè)字符組檢測到信號。饋線82上的信號恢復(fù)到無效狀態(tài)則表明是該組2進(jìn)制1信號的末端。
上述動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)是通過一個(gè)工作在標(biāo)稱數(shù)據(jù)頻率的倍數(shù)上的晶體控制鐘，它對相繼數(shù)據(jù)脈沖(信號轉(zhuǎn)變或二進(jìn)制1)之間的時(shí)間間隔計(jì)數(shù)。由于介質(zhì)速度的變化，對于一個(gè)單個(gè)二進(jìn)制零，每個(gè)位(bit)周期的時(shí)鐘51脈沖計(jì)數(shù)可能變化10%～20%;在兩個(gè)相繼的1之間，時(shí)鐘51的脈沖計(jì)數(shù)加倍，所以10%～20%的變化仍然很容易辨別出來。計(jì)數(shù)器100對經(jīng)由饋線50從讀電路31收到的信號瞬變之間的時(shí)間內(nèi)從饋線52收到的時(shí)鐘51信號進(jìn)行計(jì)數(shù);對于二進(jìn)制零，在饋線50上沒有有效信號發(fā)生。每當(dāng)饋線50上發(fā)生脈沖，計(jì)數(shù)器100的數(shù)值內(nèi)容便被復(fù)位，所以計(jì)數(shù)器100總是當(dāng)經(jīng)由饋線52收到一個(gè)二進(jìn)制1時(shí)便從零開始計(jì)數(shù)。二進(jìn)制計(jì)數(shù)器100的當(dāng)前內(nèi)容經(jīng)總線101分別送往一對比較器102和105，它們完成低閾值和高閾值數(shù)目比較。低閾值數(shù)是相繼二進(jìn)制1之間的時(shí)鐘51脈沖最小數(shù)目，而高閾值數(shù)是相繼二進(jìn)制1之間的時(shí)鐘51脈沖數(shù)的預(yù)期最大值?？偩€103把低閾值送到數(shù)字比較器102的一個(gè)輸入端。每當(dāng)計(jì)數(shù)器100的數(shù)值內(nèi)容等于或大于由總線103上的信號所指示的低閾值時(shí)，則通過饋線109和110分別把信號送到邏輯或電路108。與此類似，高閾值信號經(jīng)總線106提供給數(shù)字比較器電路105的一個(gè)輸入端，從而進(jìn)行高閾值評定。每當(dāng)總線106上的高閾值大于或等于總線101上的信號時(shí)，一個(gè)信號分別經(jīng)饋線112(當(dāng)?shù)扔跁r(shí))和113(當(dāng)計(jì)數(shù)器100的計(jì)數(shù)小于高閾值時(shí))送到邏輯或電路111。饋線116和117分別把“或”電路108和111耦合到邏輯與(AND)電路114?！芭c”電路114檢測何時(shí)在計(jì)數(shù)器100中的計(jì)數(shù)介于總線103上指示的低閾值和總線106上指示的高閾值之間。饋線50的脈沖可以作為“與”電路114的一個(gè)附加輸入，用以對比較計(jì)時(shí)，使之恰好在測量周期之前進(jìn)行。“與”電路114把它的比較輸出經(jīng)線118送到第二個(gè)計(jì)數(shù)器120，它統(tǒng)計(jì)經(jīng)“與”電路114的操作而檢測到的連續(xù)1的數(shù)目。饋線50上的讀回信號經(jīng)由饋線124去觸發(fā)計(jì)數(shù)器120的操作。每當(dāng)“與”電路114經(jīng)饋線118向計(jì)數(shù)器120提供一個(gè)有效信號時(shí)，計(jì)數(shù)便增加。每當(dāng)“與”電路114的輸出是無效(inacfive)的時(shí)候，反向電路121把這個(gè)無效信號變換成一個(gè)有效信號去清除計(jì)數(shù)器120的數(shù)值內(nèi)容。從反向器121輸出的有效信號指示出在一串1中間插入3零。計(jì)數(shù)器120的數(shù)值內(nèi)容經(jīng)總線126送到數(shù)字比較器127，用以檢測何時(shí)已經(jīng)收到預(yù)先規(guī)定的1信號串。對這類信號串的閾值(例如9)經(jīng)過總線128指示給比較器127。比較器127經(jīng)線82向狀態(tài)控制電路71提供其輸出信號。每當(dāng)饋線82從一個(gè)有效信號狀態(tài)變成無效信號狀態(tài)時(shí)，便由圖2中的饋線48上的一個(gè)信號指出這是一個(gè)字符組(burst)的末端。
圖6指出用于識別控制段符號的模式識別電路。移位寄存器33把它的信號提供給下面要認(rèn)識的“與”電路陣列中，這些信號被多重復(fù)合到一個(gè)選擇邏輯(下面將參照圖7加以描述)之中，用于識別出被檢測到的控制符，然后經(jīng)饋線41指出一個(gè)被檢測到的信號。讀出頭30當(dāng)前掃描到圖1所示格式中的什么地方確定了哪一個(gè)模式要被檢測到。狀態(tài)控制71利用已知技術(shù)建立一個(gè)檢測窗，并根據(jù)被掃描的格式區(qū)來選定哪一個(gè)符號要被檢測到。圖6所示電路在饋線41的輸出若為一個(gè)有效信號，則表明在事實(shí)上已檢測到了預(yù)期的控制段信號。對于重新結(jié)構(gòu)(reframing)段14，在符號檢測中使用移位寄存器33中的一個(gè)單字節(jié)，而在MKS，MKS2，MKE2和MKE符號中則使用了移位寄存器33中的全部4段。在錯(cuò)誤恢復(fù)時(shí)，可以使用少于四段移位寄存器33，以便克服低質(zhì)量讀回的問題。這種錯(cuò)誤恢復(fù)控制已超出了本文所披露的范圍。圖6所示邏輯電路的目的是使字符或模式識別生效。MKS、MKS2、MKE、MKE2，以及IB這些控制每個(gè)都是四字節(jié)長，從而使移位寄存器33中的所有各段55-58包含的位模式外在用于本系統(tǒng)中代表數(shù)據(jù)的信號的游程限之外。如上文中所述，提供了八個(gè)特殊的模式用于處在有限符號組之外的符號指示。R1模式由“與”電路134和167來檢測;R2由“與”電路148檢測;R3由“與”電路179檢測;R4由“與”電路132和182檢測;R5由“與”電路146和184檢測;R6由“與”電路169檢測;R7由“與”電路133檢測，而數(shù)據(jù)標(biāo)志模式RS由“與”電路147和164檢測。
狀態(tài)控制71使用控制線131、154、161及177來有選擇地啟動(dòng)多路轉(zhuǎn)換器(mulfiPlexor)MUX130、153、160及175，從而實(shí)現(xiàn)對要檢測的信號的選擇。對于MKS、MKS2、MKE2及MKE的上述信號模式指出了哪個(gè)多路轉(zhuǎn)換器適用于如上述控制符號R1-R7及RS所指出的各個(gè)控制段。對于控制段MKS12、MKS215、MKS220及MKE21，在RS14控制段中可以發(fā)現(xiàn)的重定結(jié)構(gòu)符號RS是由“與”電路146及MUX153檢測(當(dāng)沿向前讀的方向時(shí))和由“與”電路164檢測(當(dāng)沿反向讀的方向時(shí))。當(dāng)檢測RS14控制段時(shí)“與”電路142用于檢測來自移位寄存器33之字節(jié)段58的符號指示信號。
符號R1-RS的組合是由一組多路轉(zhuǎn)換器MUX130、153、160及175來選擇的。模式的選擇是由一組控制信號來實(shí)現(xiàn)的，由它們選擇控制線131、154、161及177所代表的各多路轉(zhuǎn)換器電路的四個(gè)輸入之一。在實(shí)際應(yīng)用中，這四根控制線可以是一個(gè)雙線總線，載有四個(gè)信號狀態(tài)，在各多路轉(zhuǎn)換器中每個(gè)輸入使用一個(gè)信號狀態(tài)。特定字符的譯碼，如上述各“與”電路所提供的那樣，包括由“與”電路131對段58中第一字節(jié)的檢測，經(jīng)電纜138向多路轉(zhuǎn)換器130提供第三輸入，而多路轉(zhuǎn)換器130的第三和第四輸入由來自“與”電路133的總線137和139代表，第一輸入由來自“與”電路134的總線136代表。類似地，多路轉(zhuǎn)換器153的輸入由“與”電路146選擇，它經(jīng)由總線145接收來自移位寄存器33的第二字節(jié)段57的信號。“與”電路146的輸出經(jīng)總線151送到多路轉(zhuǎn)換器153的第三輸入?！芭c”電路147經(jīng)總線150和152分別把信號145送到多路轉(zhuǎn)換器153的第二輸入和第四輸入，而“與”電路148經(jīng)總線149把它的信號送到多路轉(zhuǎn)換器153的第一輸入。類似地，第三字節(jié)段56把它的信號經(jīng)總線163提供給下面要描述的三個(gè)“與”電路?！芭c”電路169經(jīng)總線170把一有效信號送到多路轉(zhuǎn)換器160的第四輸入，“與”電路167經(jīng)總線168把一有效信號送到第二輸入，而第三個(gè)“與”電路164經(jīng)總線165把一有效信號送到第一輸入，經(jīng)總線166送到多路轉(zhuǎn)換器160的第三輸入。類似地，移位寄存器33的第四字節(jié)位置是第四字節(jié)段55。總線178把段55的信號送到下面要描述的三個(gè)“與”電路。然后電路179檢測一個(gè)模式，把一個(gè)有效信號經(jīng)總線180送到多路轉(zhuǎn)換器175的第一輸入，并經(jīng)總線181送到第三輸入，“與”電路182經(jīng)總線183向多路轉(zhuǎn)換器175的第二輸入提供一個(gè)有效信號，而“與”電路184經(jīng)總線185向多路轉(zhuǎn)換器175的第四輸入提供一個(gè)有效信號?？偩€140、155、171及176分別把多路轉(zhuǎn)換器130、153、160及175的輸出信號送到選擇邏輯電路141(圖7中給出更詳細(xì)的結(jié)構(gòu))。選擇邏輯電路141的操作方式由控制線192-194上的輸入所決定。線192上的有效信號表明存儲(chǔ)在四字節(jié)移位寄存器33中的四個(gè)模式中有任何兩個(gè)被匹配則經(jīng)饋線41提供一個(gè)有效信號，線193上的一個(gè)有效信號要求移位寄存器33中有三個(gè)字節(jié)要被匹配以得到一個(gè)有效信號，而線194上的有效信號表明在移位寄存器33中全部四個(gè)字節(jié)都必須滿足上述“與”電路132-184的模式匹配標(biāo)準(zhǔn)。需要理解的是，模式的選擇及模式匹配的實(shí)現(xiàn)都是由游程受限代碼的選擇來決定(orient)的，這是一項(xiàng)已知的設(shè)計(jì)技術(shù)。
圖7詳細(xì)描述了電路141的邏輯結(jié)構(gòu)。選擇移位寄存器33中任何二段或三段用于檢測包括了對重定結(jié)構(gòu)段14及段IB16中可以發(fā)現(xiàn)的RS的檢測。全部四段的選用是用于檢測上文描述的四字節(jié)控制段。四字節(jié)中任何兩個(gè)模式匹配電路200將包括六個(gè)“與”電路，每一個(gè)有二個(gè)輸入用于比較多路轉(zhuǎn)換器的下列輸出1和2，1和3，1和4，2和3，2和4，以及3和4。與門201接收上述六個(gè)“與”電路(圖中未畫)的一個(gè)邏輯“或”組合，借以把一個(gè)有效信號經(jīng)邏輯“或”電路202送到饋線41。以類似的方式，“任意三”電路205有四個(gè)“與”電路，每個(gè)有三個(gè)輸入，以檢測來自多路轉(zhuǎn)換器的三個(gè)非冗余信號模式組合。這四個(gè)“與”電路分別接受來自多路轉(zhuǎn)換器1、2、3，1、2、4，1、3、4，以及2、3、4這四組輸入?！芭c”電路以線193信號控制門來傳送這四個(gè)“與”電路的邏輯“或”組合，從而經(jīng)過“或”電路202把檢測信號送到饋線141。與此類似，“全四”檢測電路208接受來自全部四個(gè)多路轉(zhuǎn)換器的輸入，它們以被饋線194信號啟動(dòng)的“與”電路209為門。“與”電路209的輸出經(jīng)“或”電路202送到饋線41。數(shù)字1、2、3和4分別相應(yīng)于移位寄存器33的第一、第二、第三和第四字節(jié)段，所以對移位寄存器的段1識別多路轉(zhuǎn)換器131的輸出，對段2識別多路轉(zhuǎn)換器153的輸出，對段3識別多路轉(zhuǎn)換器160的輸出，而對段4識別多路轉(zhuǎn)換器175的輸出。
用于跨越重新同步(across-resync)錯(cuò)誤檢測與校正的數(shù)據(jù)排列概念性地表示于圖8。圖8所示陣列也代表存儲(chǔ)地址，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和緩存器43中的錯(cuò)誤指示與錯(cuò)誤冗余碼。這個(gè)陣列代表了關(guān)于非游程受限編碼形式的數(shù)據(jù)的信息，也就是一個(gè)數(shù)據(jù)處理單元。圖中顯示了五個(gè)獨(dú)立的錯(cuò)誤校正(ECC)組212-216。數(shù)字220代表文前(Preamble)同步信號11。圖8中沒有顯示出任何重定結(jié)構(gòu)段14，這類重定結(jié)構(gòu)段在數(shù)據(jù)中的位置將在下文中提出。文前信號OB11直接放在第一數(shù)據(jù)段13的前面，該信號段依次包含ECC組212和213的DATAO及EpO。DATAO和EpO構(gòu)成了各ECC組的第一伴隨(Syndrome)段，而DATA1和Ep1構(gòu)成了各ECC組的第二伴隨式或數(shù)據(jù)段。然后插入第一個(gè)出現(xiàn)的重定結(jié)構(gòu)段14，后面跟隨第二數(shù)據(jù)段13，它依次包含ECC組214和215的DATAO及EpO。在這第二數(shù)據(jù)段13之后是控制段MKS2。第三數(shù)據(jù)段13包括ECC組215的DATAO和EpO以及ECC組212的DATA1和EP1。利用上面描述的算法選擇二個(gè)伴隨式或數(shù)據(jù)段來記錄在數(shù)據(jù)段13中的各自一個(gè)段里，以此辦法把圖中所示陣列的其余部分插入到數(shù)據(jù)格式中。最后三個(gè)伴隨式段ECCD、EpO;ECCE、EpE;及ECCF、EpF包含各相應(yīng)ECC組的錯(cuò)誤檢測與校正冗余碼。對于存儲(chǔ)冗余伴隨段的定位遵循上面提出的用于第一伴隨段的定位算法。
盡管文前指示220在圖8中顯示出來作為穿過全部五個(gè)ECC組的延伸，這個(gè)記錄格式只能發(fā)現(xiàn)記錄在直接鄰近DATAO的文前信號;圖8中的表示式就是要識別出在(或者說存放在)由符號216代表的文前信號與符號221代表的第一次出現(xiàn)的IB16兩者之間被記錄的是哪一個(gè)伴隨式段。所有的IB16代表符號221-227及文后信號OB11的符號228都代表了時(shí)鐘重新同步位置或邊界，這些信號的實(shí)際記錄作為相鄰信號可在圖1中最清楚地看到?？梢钥闯?，在段ECCD、ECCE和ECCF中包含的冗余碼使之能夠在一組同步模式221至227上進(jìn)行錯(cuò)誤校正。上文中提到的錯(cuò)誤指示信號指出了出錯(cuò)的數(shù)據(jù)段或伴隨段，能夠改正三個(gè)出錯(cuò)段(Segment)。例如，在一個(gè)光盤中，IB16控制段和OB11控制段可以是包含時(shí)鐘同步信號組的分區(qū)標(biāo)記。
錯(cuò)誤校正陣列中的數(shù)據(jù)位置集體地由數(shù)字229來代表數(shù)據(jù)零到數(shù)據(jù)C(十六進(jìn)制)的數(shù)據(jù)段。錯(cuò)誤校正冗余碼集體地由段ECCD至ECCF中的數(shù)字230來代表;所以在每個(gè)錯(cuò)誤校正組中有16個(gè)分段其中三個(gè)包含錯(cuò)誤校正冗余碼。在一個(gè)已制成的實(shí)施例中分段長度是32字節(jié)。此外，在五個(gè)組或陣列212-216中每一個(gè)分段中的錯(cuò)誤指示冗余碼集體地由數(shù)字231來代表。EpO至EpF是循環(huán)冗余校驗(yàn)的冗余碼，它們作為錯(cuò)誤指示器來檢驗(yàn)數(shù)據(jù)零至ECCF各段中的錯(cuò)誤。在重新同步信號227-228之間的最后一段不包含別的，只包含錯(cuò)誤校正冗余碼，而在重新同步信號226-227之間有半段是錯(cuò)誤校正冗余碼。錯(cuò)誤校正冗余延伸到ECC各組，穿過所有的重新同步信號，從而當(dāng)中止跟蹤操作發(fā)生在例如重新同步信號222和223之間時(shí)，能夠由存儲(chǔ)在重新同步信號226和228之間各段以及全部五個(gè)ECC組中的冗余碼來校正那些信號。所以，把各段內(nèi)的各組插到相鄰重新同步信號之間，并穿過包含多個(gè)重新同步信號的整個(gè)一塊(block)來展開錯(cuò)誤校正冗余計(jì)算，這些做法都有助于恢復(fù)因介質(zhì)中的缺陷或其他問題(例如介質(zhì)表面有碎屑)造成錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。在讀回過程中，圖4中的反饋移位寄存器86計(jì)算每一分段的錯(cuò)誤伴隨式。在記錄過程中，圖4的反饋移位寄存器產(chǎn)生EpO至EpF，這是大家都知道的。類似地，ECC電路44計(jì)算ECC冗余碼，由數(shù)字230代表，這也是大家都知道的。插入錯(cuò)誤檢測與校正實(shí)體(entity)與插入任何其他數(shù)據(jù)實(shí)體相似，所以是大家已知的，由于這個(gè)原因，將不再進(jìn)一步解釋它。
圖9是使用本發(fā)明構(gòu)成一個(gè)記錄器回放器時(shí)所用邏輯和電路塊的簡化圖。典型的通道電路235把記錄器連接到主處理機(jī)(圖中未畫出)，例如一臺個(gè)人計(jì)算機(jī)或其他類似設(shè)備。在記錄方式下，通過通道電路235接收的數(shù)據(jù)以字節(jié)挨字節(jié)為基礎(chǔ)提供給ECC編碼器236，然后再進(jìn)入插入緩存器237。插入緩存器237產(chǎn)生一組數(shù)據(jù)，如圖8所示，其中五個(gè)ECC組212-216被存儲(chǔ)在插入緩存器的分離各段，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安排與圖8所示的相似。一旦有一組數(shù)據(jù)(包括任何填加字節(jié))存儲(chǔ)在插入緩存器237，它足夠用于記錄一個(gè)數(shù)據(jù)塊，于是Ep編碼238便產(chǎn)生出EpO至EpG冗余碼，它由數(shù)字231代表。這些冗余碼是在數(shù)據(jù)從插入緩存器237向RLL編碼器239傳送的瞬間產(chǎn)生的。RLL編碼器239從重新同步編碼器251接收同步信號和重新同步信號，如箭頭253所示。RLL編碼器239要求重新同步信號，如箭頭252所指出的。RLL編碼信號經(jīng)饋線30W(代表一個(gè)記錄或?qū)憘鞲衅?提供，記錄在磁帶10上。RLL編碼器239最好是編碼如0、3代碼，使其8位映射成9位。Ep編碼器可以使用檢測代碼生成多項(xiàng)式G(X)＝(X+T1)。ECC編碼器236可以使用一個(gè)生成多項(xiàng)式形如G(X)＝X3+T198X2+T198×1+T3這里各元素的加羅瓦域(有限域)由下列多項(xiàng)式定義X8+X4+X3+X2+1，從而生成三個(gè)錯(cuò)誤冗余，由數(shù)字230代表。結(jié)果，有三個(gè)伴隨方程式來計(jì)算錯(cuò)誤校正伴隨式，它將改正由EpO至EpG和被檢測的非法RLL數(shù)據(jù)符號所指示的出錯(cuò)信號。插入緩存器尋址遵循通常的數(shù)據(jù)信號插組技術(shù)。
記錄信號的讀取如箭頭30所示，它代表圖2中的讀出傳感器30。重新同步信號在格式解釋電路(deformatcircuit)242中被刪掉，而其他信號被傳送到RLL譯碼器243。當(dāng)然，譯碼器243相應(yīng)于圖2中的譯碼器42及圖3中的61。基于譯碼器243的操作，可以經(jīng)由饋線63向“或”電路247提供一個(gè)錯(cuò)誤指示信號。其次，Ep譯碼器244使用反饋移位寄存器86(圖4)來確定是否在段DATAO至ECCF中發(fā)生任何錯(cuò)誤，如數(shù)字231所代表的錯(cuò)誤指示冗余碼所指示的那樣。當(dāng)檢測出一個(gè)伴隨段內(nèi)的錯(cuò)誤時(shí)，便有一信號經(jīng)線91送到“或”電路247，它相當(dāng)于圖4中的“或”電路89。然后，這些指示信號被錯(cuò)誤指示電路248存儲(chǔ)到一個(gè)預(yù)先確定的地址位置，從而使錯(cuò)誤指示在邏輯上與圖8所示各伴隨段(DATAO至DATAC)相關(guān)聯(lián)。ECC電路246(相當(dāng)于圖2中的ECC44)與錯(cuò)誤指示電路248一起操作，要求指示信號(由箭頭250指出)和接收這些指示信號(由箭頭249指出)。對于錯(cuò)誤指示信號的插入，不論是其代碼(內(nèi)部的)或其他方面(外部的)都是大家熟知的，故不再進(jìn)一步描述。內(nèi)部和外部錯(cuò)誤指示的使用在美國專利3，868，632中由Hong等人說明了;但那只是一個(gè)例子。伴隨段DATAO至ECCF從Ep譯碼器244傳送出來存儲(chǔ)到反插入緩存器(deinterleavebuffer)245，它與插入緩存器237有互補(bǔ)的尋址結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)際應(yīng)用例中，這兩個(gè)緩存器可以有相同的電子電路，而其連接由程序控制在記錄與讀回操作之間改變。然后，反插入ECC組212-216提供給ECC電路246用于錯(cuò)誤檢測和校正。然后，包含在伴隨段DATAO至DATAC中的校正了的數(shù)據(jù)提供給通道電路235，以連接到主處理機(jī)或其他使用數(shù)據(jù)的單元。
圖10顯示出的機(jī)器操作序列與圖1、8和9所示內(nèi)容相聯(lián)系，用于把圖1所示格式記錄到一個(gè)記錄介質(zhì)的一道(track)上。假定一個(gè)寫(或記錄)命令已按通常方式發(fā)出，而且主處理機(jī)(沒畫出)已經(jīng)把數(shù)據(jù)組合好(以任何必要的補(bǔ)充內(nèi)容把一個(gè)記錄塊中的所有數(shù)據(jù)段13都填滿)隨時(shí)準(zhǔn)備被記錄下來。在機(jī)器步驟259，數(shù)據(jù)被分成五組，每組有DATAI至DATAC各段，從而準(zhǔn)備好供建立五個(gè)ECC組212-216之用。在機(jī)器步驟261，如在ECC編碼器236中那樣產(chǎn)生(建立)出冗余碼ECCD至ECCF。然后，在機(jī)器步驟261，在插入緩存器237中產(chǎn)生了如圖8所示的格式。在插入之后，機(jī)器步驟262對DATAO至ECCF分別產(chǎn)生出錯(cuò)誤檢測冗余碼EpO至EpF。應(yīng)該指出的是，機(jī)器步驟259至262可以被復(fù)蓋并以不同的順序發(fā)生，圖示的步驟只是指出了一種可能的順序。還應(yīng)指出，緩存器237操作的效果是把數(shù)據(jù)按圖8所指出的地址存儲(chǔ)到緩存器中。
現(xiàn)在已準(zhǔn)備好要記錄了。在機(jī)器步驟263，建立起文前符號OB11并被記錄下來，這一步包括產(chǎn)生間隙22，然后由文前符號OB22來結(jié)束這個(gè)間隙，這和當(dāng)前在磁帶記錄中的實(shí)際應(yīng)用相同。在記錄文前符號之后，在步驟264記錄下第一數(shù)據(jù)段13，其頭兩個(gè)數(shù)據(jù)分段是ECC組212和213中的DATAO及EpO。下一個(gè)機(jī)器步驟265記錄一個(gè)RS模式(如同RS模式14)。這一機(jī)器步驟后緊跟機(jī)器步驟266，它在第二數(shù)據(jù)段13中再記錄兩個(gè)數(shù)據(jù)段，也就是ECC組214和215的數(shù)據(jù)分段DATAO-EpO。這一記錄動(dòng)作后接機(jī)器步驟267，以建立和記錄控制段MKS215。然后，在機(jī)器步驟268，再建立和記錄兩個(gè)數(shù)據(jù)段，即ECC組216的DATAO-EpO及ECC組212的DATA1-Ep1。在流程圖中，涉及記錄兩個(gè)數(shù)據(jù)段的步驟意味著這些數(shù)據(jù)段是這里提出的接下來要記錄的兩段，從而得到圖8所示數(shù)據(jù)塊的串行記錄。在步驟269，將決定IB16是否已準(zhǔn)備好被記錄下來。要注意的是，記錄要求是由距文前信號的字節(jié)位移或距塊起點(diǎn)的字節(jié)位移來決定的。從圖8可以看到，要一直等到ECC組215和216的數(shù)據(jù)分段DATA2-Ep2已經(jīng)記錄下來之后，第一個(gè)OB16才被記錄下來。這些數(shù)據(jù)分段將被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)塊中的第五數(shù)據(jù)段13。因此，對數(shù)據(jù)分段進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器(圖中未畫出)是有用的，用它來指出何時(shí)要記錄IB16，何時(shí)要記錄控制段MKE220，MKE21及文后符號OB11。當(dāng)然，所記錄的字節(jié)數(shù)也能被計(jì)數(shù)，它用于對記錄介質(zhì)上的控制段定位。得到字節(jié)計(jì)數(shù)的一種簡單方式是對來自寫計(jì)時(shí)鐘(沒有畫出，但這是公知的)的寫脈沖數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)，并用位(bit)計(jì)數(shù)(每個(gè)時(shí)鐘脈沖有1位)來指出字節(jié)位移量。在任何情況下，在文前符號與第一個(gè)出現(xiàn)的IB16之間，在各相繼IB16之間，以及在最后一個(gè)IB16與文后符號之間，要記錄的數(shù)據(jù)分段(segment)都是10個(gè)。在記錄每個(gè)數(shù)據(jù)分段直至第9個(gè)數(shù)據(jù)分段時(shí)，在機(jī)器步驟270便記錄一個(gè)重定結(jié)構(gòu)模式RS14(reframingpatternRS14)。然后，一個(gè)包括步驟268至270的循環(huán)重復(fù)進(jìn)行，直到第10個(gè)數(shù)據(jù)分段被記錄下來，此時(shí)從機(jī)器步驟269外進(jìn)入一個(gè)機(jī)器步驟276，用以建立和記錄一個(gè)IB16控制段。在機(jī)器步驟276之后，在機(jī)器步驟277中確定剛剛記錄的IB16是否是這一塊的最后一個(gè)IB16，即是否是相應(yīng)于圖8中的符號227。如果不是，那么便重新執(zhí)行步驟268，于是上面描述的機(jī)器操作又重復(fù)進(jìn)行，直至字節(jié)計(jì)數(shù)指出下一個(gè)要記錄的伴隨分段是ECCE。然后，從機(jī)器步驟277，有兩個(gè)數(shù)據(jù)分段作為數(shù)據(jù)段13(在圖1中未畫出)在機(jī)器步驟278中被記錄下來。然后，在機(jī)器步驟279，字節(jié)位移量計(jì)數(shù)被檢驗(yàn)，以肯定剛剛被記錄的兩個(gè)數(shù)據(jù)段是否是剛好處在MKE220前面的數(shù)據(jù)段13。如果不是，則表明不準(zhǔn)備記錄MKE2，而是要求在機(jī)器步驟280記錄重定結(jié)構(gòu)模式RS。從機(jī)器步驟280起，執(zhí)行一個(gè)包括機(jī)器步驟278至280的循環(huán)。這個(gè)循環(huán)進(jìn)行到準(zhǔn)備好記錄MKE2時(shí)為止，這時(shí)在機(jī)器步驟285建立和記錄MKE220。然后，在機(jī)器步驟286，下兩個(gè)要記錄的數(shù)據(jù)分段(ECC組213和214的ECCF-EpF)被記錄下來。在機(jī)器步驟287，記錄下重定結(jié)構(gòu)模式RS14，后面是在步驟288記錄下這一塊中要記錄的最后兩個(gè)數(shù)據(jù)分段(ECC組215和216的ECCF-EpE)?，F(xiàn)在要記錄文后符號3，在步驟289和290分別記錄MKE和尾符OB11。最后，在機(jī)器步驟291，對記錄過程中檢測到的一切錯(cuò)誤進(jìn)行評價(jià)，以確定是否應(yīng)該重試記錄。請注意，在磁帶記錄中，讀出頭30與記錄頭30W有一定距離，用于在記錄過程中讀出信號并提供讀回信號用于錯(cuò)誤檢驗(yàn)，這是公知的，只是使用這里所描述的讀操作。如果被檢測出錯(cuò)誤或者沒檢測出任何錯(cuò)誤，那么退出寫操作去完成記錄器中的一些通常的操作，這些操作不屬于本發(fā)明的一部分。例如，在一個(gè)控制段中的任何錯(cuò)誤都可能是不可接受的，但在數(shù)據(jù)段中出現(xiàn)的不超過預(yù)先規(guī)定數(shù)目的少量錯(cuò)誤是允許的。用于讀一個(gè)記錄的信號塊的一般程序示于圖11中的機(jī)器操作流程圖。在機(jī)器步驟300，以已知方式著手處理一片信息(被記錄的信號塊)。當(dāng)讀出頭30掃描記錄道而越過間隙22時(shí)，讀回電路便尋找文前符號組。這種檢測是由圖5所示電路來完成的。一旦檢測到一個(gè)文前符號OB11，便在機(jī)器步驟301注視MKS12的到來。這一動(dòng)作是如上面描述的在圖6所示電路中發(fā)生。在機(jī)器動(dòng)作302，對是否已檢測到MKS作出決定。如果沒檢測到，便在機(jī)器步驟304對一個(gè)起時(shí)信號(timeout)加1，并測定該信號當(dāng)前值。如果超時(shí)沒有過限，則循環(huán)步驟301至304直到MKS被發(fā)現(xiàn)(由饋線41上的有效信號指示)，或者超時(shí)已過限，這表時(shí)MKS已丟失(即檢測窗已經(jīng)終止)。如果檢測到MKS，那么從步驟302起，在步驟303讀入該信號塊，圖12詳細(xì)說明步驟303。如果超時(shí)終止了，那么在機(jī)器步驟305對記錄在MKS12和MKS215之間的所有數(shù)據(jù)分段都置以錯(cuò)誤指示符，因?yàn)闆]有檢測到數(shù)據(jù)起始。也是在步驟305，置圖6所示電路，以注視MKS2，同時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)鐘32被禁止提供數(shù)據(jù)信號。請注意，這時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)鐘32可能仍然受控于讀回信號，因?yàn)殄e(cuò)誤檢測電路70還沒有信號會(huì)已經(jīng)指出失掉了同步。如果在這時(shí)存在一個(gè)時(shí)鐘失步，則讀出被放棄。然后，在機(jī)器步驟306，確定是否發(fā)現(xiàn)了MKS2(饋線41的信號是否是有效的)，如果是，則進(jìn)入機(jī)器步驟303。如果沒有發(fā)現(xiàn)MKS2，則在機(jī)器步驟307測定超時(shí)(fimeout)并對其加1。如果存在超時(shí)，則表明這一塊不能讀出，并將按已知技術(shù)進(jìn)行重試，例如逆向讀，利用MKE和MKE2來找到數(shù)據(jù)的起始。如果超時(shí)尚未截止，則重復(fù)尋找MKS2的循環(huán)，即重復(fù)執(zhí)行機(jī)器步驟305、306和307。
圖11以簡化流程圖說明讀的機(jī)器操作。首先，在機(jī)器步驟310，從記錄介質(zhì)中讀出二個(gè)數(shù)據(jù)分段。在機(jī)器步驟311，確定是否為控制段而不是為重定結(jié)構(gòu)段RS14建立了檢測窗。請注意，重定結(jié)構(gòu)段的檢測是使用圖6所示檢測器并為這種檢測使用一個(gè)窗。那重復(fù)操作不再此詳細(xì)說明。在沒有窗時(shí)，重定結(jié)構(gòu)段是在步驟310重復(fù)掃描，直至產(chǎn)生一個(gè)用于處理IB16的控制窗。對于一個(gè)窗，繼續(xù)進(jìn)行信號處理，同時(shí)啟動(dòng)圖6所示符號檢測器以檢測一個(gè)多字節(jié)的控制段。如果按步驟312的指示，沒有檢測到控制段(發(fā)生了讀錯(cuò))，那么便忽略掉這個(gè)失敗，繼續(xù)讀下去。對于讀一個(gè)重定結(jié)構(gòu)段14或一個(gè)多字節(jié)控制段的失敗本身并不表明時(shí)鐘對讀回信號失步，這表明能夠繼續(xù)讀下去，因?yàn)樽止?jié)位移計(jì)數(shù)使之能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測，也就是說符號邊界是已知的。這一動(dòng)作在步驟313中指出;然而，如果此時(shí)有一個(gè)時(shí)鐘失步，則“中步跟蹤”(deadtracking)將繼續(xù)下去。當(dāng)然，如果有超過3個(gè)伴隨段出錯(cuò)，則發(fā)生不可改正的讀出，要求放棄當(dāng)前讀出信息和試圖重讀。這種檢測和重試是公知的，超出了本文描述的范圍。當(dāng)已檢測到控制符時(shí)(如機(jī)器步驟312中指出的)，便在機(jī)器步驟314確定是否該控制段為MKE21。如果不是，那么控制段為MKE220，則表明讀還沒有完成。如果該符號是MKE，則使用已知的記錄器操作結(jié)束該記錄塊的讀出。如果被檢測到的符號是MKE2或MKS2，則至少還有二個(gè)數(shù)據(jù)段13要讀。從機(jī)器步驟314，在機(jī)器步驟315中檢測時(shí)鐘同步錯(cuò)誤。若沒有時(shí)鐘同步錯(cuò)誤，則重新執(zhí)行步驟310。如果在機(jī)器步驟315已指出一個(gè)時(shí)鐘同步錯(cuò)誤，則在步驟316繼續(xù)“中止跟蹤”，直至遇到下一個(gè)IB16，此時(shí)重建時(shí)鐘同步并重新執(zhí)行步驟310。
圖13圖示一個(gè)光盤，其中，本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用對盤上的每一道(圖中未畫出)使用了圖1所示的格式。分區(qū)標(biāo)志331有一個(gè)文前同步記號，沿著徑向延伸壓刻或蝕刻或用其他方法刻在盤片330上。分區(qū)標(biāo)志相應(yīng)于圖1中的文前符號OB11和MKS12。虛線332-334及橢園線(未標(biāo)數(shù)字)指出一組IB16控制段。附加的分區(qū)標(biāo)志336和337使各數(shù)據(jù)塊在盤330上每道(track)存儲(chǔ)一個(gè)塊;需要理解的是，在實(shí)際應(yīng)用的實(shí)施方案中可能利用相當(dāng)大量的分區(qū)標(biāo)記。
盡管參考這里的最佳實(shí)施方案具體地表示和描述了本發(fā)明，但熟悉本門技術(shù)的人們都會(huì)理解，對這里所述內(nèi)容在其構(gòu)成和細(xì)節(jié)方面可以進(jìn)行多種改變而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.在記錄介質(zhì)與數(shù)據(jù)處理單元之間傳送信號的裝置，其特征在于包括重新同步裝置，對于在記錄介質(zhì)與數(shù)據(jù)處理單元之間傳送的每組預(yù)定數(shù)目的數(shù)據(jù)信號，用此重新同步裝置來處理一組重新同步信號。與記錄介質(zhì)處于操作關(guān)系的傳感器，用于傳送信號；與數(shù)據(jù)處理單元在操作上相聯(lián)系的ECC裝置，用于傳送信號和處理與數(shù)據(jù)信號有關(guān)的錯(cuò)誤檢測與校正信號，從而使錯(cuò)誤檢測與校正有效；與ECC裝置在操作上相聯(lián)系的插入裝置，用于成組傳送預(yù)定數(shù)目的數(shù)據(jù)信號及伴隨的預(yù)定數(shù)目的錯(cuò)誤冗余信號；與插入裝置在操作上相聯(lián)系的錯(cuò)誤指示裝置，用于傳送的信號包括所述被插入過的信號組。利用錯(cuò)誤指示裝置在每一個(gè)所述信號分段(Segment)內(nèi)處理錯(cuò)誤指示信號，對于所述信號組的每個(gè)分段有一個(gè)錯(cuò)誤指示信號。該錯(cuò)誤指示裝置與重新同步裝置相耦合，用于在固定大小的被插入的數(shù)據(jù)信號分段之間加入重新同步信號，包括在有限個(gè)數(shù)的所述分段中賦予所述錯(cuò)誤冗余信號；以及在操作上聯(lián)接錯(cuò)誤指示裝置與傳感器的裝置，用于二者之間的信號交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中還包括限定記錄代碼裝置，在操作上介于所述傳感器和所述插入裝置之間，并與所述ECC裝置相連，用于在所述數(shù)據(jù)與錯(cuò)誤冗余信號和一組可以存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)中的限定符號集之間轉(zhuǎn)換信息表達(dá)形式;以及在指示器裝置中的與限定記錄代碼裝置相連的一個(gè)裝置，用于由所述限定符號集的非法符號來產(chǎn)生錯(cuò)誤指示信號，并把這種錯(cuò)誤指示信號提供給所述ECC裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中還包括在所述重新同步裝置中的檢測裝置，與傳感器相聯(lián)，用于在一個(gè)讀回操作期間接收信號，指出何時(shí)讀回信號的質(zhì)量無益于用以檢測數(shù)據(jù)并向所述指示器裝置指出被讀的所有信號處于出錯(cuò)狀態(tài);以及在重新同步裝置中的恢復(fù)裝置，它與ECC裝置和傳感器裝置相聯(lián)，它對所述信號出錯(cuò)指示作出反應(yīng)，掃描讀回信號以檢測出下一個(gè)出現(xiàn)的所述重新同步信號，然后啟動(dòng)所述傳感器裝置，以向插入裝置再次提供數(shù)據(jù)信號和錯(cuò)誤冗余信號，用于反插入(deinterleaving)和向ECC裝置指出這些出錯(cuò)信號得要進(jìn)行錯(cuò)誤校正。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中還包括在所述恢復(fù)裝置中的表決裝置(Voting means)，用于指出所述下一個(gè)重新同步信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中還包括所述ECC裝置接收所述錯(cuò)誤冗余信號，作為一組冗余碼用于產(chǎn)生錯(cuò)誤伴隨信號，該信號有預(yù)定數(shù)目字節(jié)，包含錯(cuò)誤校正伴隨位(bit);以及所述重新同步裝置只在能由所述冗余碼組之一來校正的數(shù)據(jù)信號的字節(jié)邊界處操作重新同步信號，這樣，在相鄰重新同步信號之間發(fā)生的所有信號能由其他所述重新同步信號之間發(fā)生的信號來做錯(cuò)誤校正。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中還包括所述插入裝置把要處理的數(shù)據(jù)和錯(cuò)誤冗余信號安排在少數(shù)所述重新同步信號之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中還包括所述插入裝置安排錯(cuò)誤冗余信號，使得在預(yù)定的兩個(gè)相鄰的所述重新同步信號之間要處理的全部信號僅僅是錯(cuò)誤冗余信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中還包括所述限定記錄代碼裝置產(chǎn)生完整的一組所述限定符號，用于相鄰所述重新同步信號之間的處理，并產(chǎn)生代表所述重新同步信號的記錄信號，這些信號在所述限定數(shù)據(jù)信號集中是不允的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8中提出的裝置，其中還包括所述插入裝置產(chǎn)生所述錯(cuò)誤指示信號作為錯(cuò)誤檢測信號，其生成多項(xiàng)式不同于所述ECC裝置中使用的生成多項(xiàng)式;以及所述ECC裝置使用一個(gè)預(yù)先規(guī)定的生成多項(xiàng)式。
10.根據(jù)權(quán)利要求9中提出的裝置，其中還包括所述記錄成員是包含所述記錄道的靈活多變的磁帶。
11.一種記錄器，具有記錄道(track)具有數(shù)據(jù)信號錯(cuò)誤檢測和校正冗余信號的一組記錄信號，其特點(diǎn)是每一道的安排是數(shù)據(jù)信號成為一個(gè)連續(xù)的信號流，它鄰接所述錯(cuò)誤檢測與校正信號的連續(xù)流，所述錯(cuò)誤檢測與校正信號具有在所述數(shù)據(jù)信號中的校正伴隨邊界，從而使錯(cuò)誤校正有效;重新同步信號組(burst)被記錄在所述記錄道上，并被插在所述記錄信號之間，從而使固定數(shù)目的記錄信號被記錄下來，而其中的伴隨邊界處在每個(gè)所述重新同步信號組的端部，從而使任何兩個(gè)相鄰的所述同步信號組之間信號的失掉都不會(huì)阻止錯(cuò)誤校正。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的記錄器，其中還包括一組空間上均勻分布的重定結(jié)構(gòu)標(biāo)記，被分布在所述相鄰信號組(burst)之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的記錄器，其中還包括初級的首端與末端數(shù)據(jù)開始標(biāo)記信號，分別放在數(shù)據(jù)信號的縱向兩端;以及次級數(shù)據(jù)開始標(biāo)記信號，成對放在預(yù)定的數(shù)據(jù)信號之間，它們分別到兩個(gè)初級標(biāo)記信號的字節(jié)位移是相等的。
14.一種記錄器，具有用于存儲(chǔ)載有信息的信號的記錄道，其特點(diǎn)是多組數(shù)據(jù)信號記錄在該記錄道上，被分成若干所述數(shù)據(jù)信號組;每組數(shù)據(jù)信號又被記錄在大小相同的ECC信號分段中，以便由錯(cuò)誤校正伴隨信號進(jìn)行錯(cuò)誤校正;錯(cuò)誤檢測冗余信號與每個(gè)所述大小相同的ECC分段一起被記錄下來，其信號模式(pattern)用于根據(jù)第一個(gè)預(yù)定的生成多項(xiàng)式對各分段中的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行錯(cuò)誤檢測;每個(gè)所述信號組具有一個(gè)或多個(gè)錯(cuò)誤檢測與校正冗余碼，供各組數(shù)據(jù)信號使用;以及重新同步信號插在所述記錄信號之間，被分開的記錄信號數(shù)目是預(yù)先確定的，它是大小相同的列(row)的整數(shù)倍，這樣錯(cuò)誤冗余信號便能被用來校正一對相鄰的所述重新同步信號之間的信號;同時(shí)，記錄在一對所述重新同步信號之間的所述錯(cuò)誤指示信號能夠識別出處在這對重新同步信號之間的出錯(cuò)信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的記錄器，這里所述記錄器是一個(gè)包含所述記錄道的長的可變的磁帶。
16.一種操作記錄器的方法，其特征在于步驟在記錄器上選擇一個(gè)記錄道;在其上面沿記錄道把載有信息的信號記錄在伴隨分段中;在被記錄的載有信息信號之間，每隔預(yù)先規(guī)定的伴隨段插入重新同步信號;以及在預(yù)先規(guī)定的伴隨段中記錄錯(cuò)誤校正冗余碼，而該伴隨段的冗余碼是由不在所記錄冗余碼附近的那些重新同步信號之間的伴隨段里的載有信息信號計(jì)算出來的，這樣這個(gè)冗余便能用來校正那些載有信息信號中任何一個(gè)的錯(cuò)誤。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中還包括如下的步驟選出要放在多個(gè)ECC組中的所述載有信息的信號，對各個(gè)ECC組中的載有信息信號產(chǎn)生各自的錯(cuò)誤校正冗余;以及沿記錄道對多個(gè)ECC組插入信號，使各個(gè)冗余能夠?qū)τ谔幵诓煌?diverse)所述重新同步信號之間的載有信息信號進(jìn)行錯(cuò)誤校正。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中還包括如下的步驟對每個(gè)所述伴隨段補(bǔ)加一個(gè)錯(cuò)誤指示冗余。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中還包括如下的步驟把所述全部載有信息信號和冗余信號記錄在記錄道上，成為一串屬于限定符號集成員的符號。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中還包括如下的步驟選定磁帶作為所述記錄介質(zhì)，并使所有重新同步信號是對稱的，從而使之能夠向前讀和向后讀，而保持對跨過所述重新同步信號的載有信息信號進(jìn)行錯(cuò)誤校正的能力。
全文摘要
一種記錄介質(zhì)(諸如磁帶、光盤、磁盤等)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信號和錯(cuò)誤冗余信號。重新同步信號插在所記錄信號之間，使錯(cuò)誤冗余信號能用于校正那些記錄在這種插入的重新同步信號之間(而那里又未曾記錄錯(cuò)誤冗余信號)的信號。在所有的重新同步信號之間記錄了錯(cuò)誤指示冗余信號，用于指出出錯(cuò)信號，從而強(qiáng)化了錯(cuò)誤校正能力。這種錯(cuò)誤指示信號可以是循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)信號。還描述了利用上述安排所需的控制。還披露了重定結(jié)構(gòu)和時(shí)鐘同步控制。
文檔編號G11B20/18GK1046806SQ90101660
公開日1990年11月7日 申請日期1990年3月24日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月27日
發(fā)明者詹姆斯·米歇爾·卡普, 斯蒂文·懷恩·庫奇, 理查德·克萊恩·施內(nèi)德, 斯蒂芬·查爾斯·懷斯特 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司