Modified Frequency Modulation

Modified Frequency Modulation (MFM) ist ein Aufzeichnungsverfahren und eine Leitungscodierung, die unter anderem bei magnetischen Datenträgern wie Magnetband oder Diskette Anwendung findet. MFM stellt einen (1,3)-RLL-Code mit anschließender NRZI-Codierung dar und ist eine verbesserte Variante der digitalen Frequenzmodulation (FM).

FM- und MFM-Codierung im Vergleich

Bei diesem Verfahren werden die einzelnen Bits nicht direkt durch den Magnetisierungszustand des Datenträgers dargestellt, sondern durch den Polaritätswechsel desselben. Ein Magnetisierungswechsel (Flanke) stellt ein 1-Bit dar, eine gleich bleibende Magnetisierung innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls dagegen ein 0-Bit. Um einen Verlust der Bitsynchronisation der Lesevorrichtung zu verhindern, werden zusätzlich zu den Datenbits noch Taktbits eingefügt. Bei der FM wird vor jedes Datenbit ein Eins-Taktbit geschrieben, bei der MFM hingegen nur noch, wenn zwei Null-Datenbits aufeinander folgen. Ansonsten werden bei der MFM Null-Taktbits geschrieben. Dadurch werden im Vergleich zur FM sowohl der Speicherplatz verdoppelt als auch die Schreib-/Lese-Geschwindigkeit erhöht, da pro Bitdauer nur noch höchstens ein Magnetisierungswechsel auftritt und somit die Bitdauer kürzer gewählt werden kann.[1] Durch Missachtung der Codierungsvorschrift des MFM-Verfahrens können Codierungsmuster erzeugt werden (z. B. durch das Schreiben eines Null-Taktbits zwischen zwei Null-Datenbits), die immerhin noch Teil eines (1,3)-RLL-Codes sind und zum Auffinden von Markierungsbytes genutzt werden können.[2]

Das MFM-Verfahren wird in Diskettenlaufwerken eingesetzt. Auch bei den ersten Festplatten wurde MFM verwendet, sie wurden daher MFM-Festplatten genannt.

Literatur

• John G. Proakis, Masoud Salehi: Communication Systems Engineering. 2. Auflage. Prentice Hall, 2002, ISBN 0-13-095007-6. 

Einzelnachweise

1. AN-413 Disk Interface Design Guide and Users Manual. (PDF; 2,3 MB) Abgerufen am 10. Januar 2021 (englisch): „FIGURE 1.2 (a). FM, MFM and GCR Encoding“ 
2. AN-413 Disk Interface Design Guide and Users Manual. (PDF; 2,3 MB) Abgerufen am 10. Januar 2021 (englisch): „ADDRESS MARK FIELD“