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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Erfindungsgebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen schreibbaren Cache-Speicher,
ein Aufzeichnungsgerät
mit einem schreibbaren Cache-Speicher und ein Verfahren für einen
schreibbaren Cache-Speicher. Genauer gesagt betrifft die vorliegende
Erfindung einen schreibbaren Cache-Speicher, der darauf gerichtet
ist, die Nutzungseffizienz des Speichers beim Prozess des Hinzufügens redundanter
Daten für
einen Fehlerkorrekturprozess zu Daten, die von einem Hauptrechner übertragen
worden sind, zu verbessern, ein Aufzeichnungsgerät, das einen derartigen schreibbaren
Cache-Speicher aufweist und ein Verfahren für einen schreibbaren Cache-Speicher.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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Es
ist ein herkömmliches
Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät
bekannt, das für
eine magnetooptische Platte, die ein Beispiel eines Aufzeichnungsmediums
ist, geeignet ist. Das Schreibsystem eines derartigen Aufzeichnungs-
und Wiedergabegeräts
speichert zunächst
die von dem Hauptrechner übertragenen
Nutzerdaten in einem Speicher und führt einen Codierprozess durch,
bei dem ein Korrekturcode und ein Fehlerdetektionscode (redundante Daten)
zugefügt
werden, gefolgt von einem Aufzeichnen auf einer magnetooptischen
Platte.
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Am
Lesesystem dieses Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräts werden
die von einem Aufzeichnungsmedium ausgelesenen Daten einem Fehlerkorrekturvorgang
und einem Fehlererfassungsvorgang unter Verwendung der Redundanzdaten,
die im Schreibsystem zugefügt
worden sind, unterzogen und werden dann zur Hauptrechnerseite übertragen. Somit
werden auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete Daten mit hoher
Genauigkeit wiedergegeben.
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In
dem herkömmlichen
Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät
einer magnetooptischen Platte sind Daten auf einem Speicher angeordnet,
wobei im Voraus eine Region reserviert worden ist, wo Redundanzdaten
für jede
Nutzerdaten in der Fehlerkorrekturverarbeitungseinheit bei dem Speichervorgang hinzuzufügen sind.
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Es
trat jedoch ein Problem auf, dass die Speichernutzungseffizienz
verschlechtert ist, wenn Daten gemäß der Adresse, die an das Verarbeitungsformat
anpassbar ist, angeordnet sind.
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Das
Dokument
EP-A-942421 offenbart
einen schreibbare Cache-Speicher mit einer Hauptrechner-Einschreibregion
und einer Codierarbeitsregion.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen schreibbaren
Cache-Speicher mit hoher Speichernutzungseffizienz, ein Aufzeichnungsgerät mit einem
derartigen schreibbaren Cache-Speicher und eine Methode für einen
schreibbaren Cache-Speicher zu schaffen.
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Die
vorliegende Erfindung ist durch die unabhängigen Ansprüche definiert.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der schreibbare Cache-Speicher
in einem Aufzeichnungsgerät
verwendet, das Daten, die von einem Hauptrechner übertragen
worden sind, auf einem Aufzeichnungsmedium mit zugefügten redundanten
Daten für
einen Fehlerkorrekturvorgang aufzeichnet. Der schreibbare Cache-Speicher
hat einen Direktzugriffsspeicher mit einer Hauptspeicher-Einschreibregion
und einer Codierarbeitsregion, eine Schreibschaltung zum Einschreiben
der von dem Hauptrechner übertragenen
Daten in die Hauptrechner-Einschreibregion auf der Basis eines Fehlerkorrekturblocks,
eine Schaltung, welche die Daten, die auf der Basis des Fehlerkorrekturblocks
in die Hauptrechnereinschreibregion eingeschrieben worden sind,
in die Codierarbeitsregion überträgt, und
Daten aus der Codierarbeitsregion für einen Vorgang zum Hinzufügen der
redundanten Daten oder Einschreiben von Daten, die als Ergebnis
eines Vorgangs zum Hinzufügen
von redundanten Daten zurück
in die Codierarbeitsregion schreibt, und einer Leseschaltung, die
Daten, denen redundante Daten bereits zugefügt worden sind, aus der Codierarbeitsregion
für das
Aufzeichnen auf einem Aufzeichnungsmedium ausliest.
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Vorzugsweise
hat die Hauptrechner-Einschreibregion eine Anzahl von Einschreibregionen. Jede
der Anzahl von Einschreibregionen hat eine minimale Größe, die
dafür erforderlich
ist, die Daten auf der Basis des Fehlerkorrekturblocks zu speichern.
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Vorzugsweise
hat die Codierarbeitsregion zwei Codierregionen. Jede der zwei Codierregionen hat
eine minimale Größe, die
dafür erforderlich
ist, die Daten auf der Basis des Fehlerkorrekturblocks und der entsprechenden
redundanten Daten zu speichern. Die Daten einer der zwei Codierregionen
werden Gegenstand des Vorgangs Hinzufügen redundanter Daten und die
Daten der anderen der zwei Codierregionen werden von der Leseschaltung
für das Aufzeichnen
auf dem Aufzeichnungsmedium ausgelesen.
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Insbesondere
werden bei dem Vorgang des Hinzufügens redundanter Daten die
Daten auf der Basis des Fehlerkorrekturblocks mit Fehlerkorrekturcodes
in horizontaler Richtung und vertikaler Richtung für einen
Fehlerkorrekturvorgang mit einem Produktcode zugefügt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zeichnet ein Aufzeichnungsgerät von einem
Hauptrechner übertragene
Daten auf einem Aufzeichnungsme dium mit für einen Fehlerkorrekturvorgang
zugefügten
redundanten Daten auf, das aufweist einen Codierer, der die redundanten
Daten zufügt,
einen schreibbaren Cache-Speicher
und eine Aufzeichnungsverarbeitungsschaltung zum Modulieren der
mit den redundanten Daten zugefügten Daten
für das
Aufzeichnen auf dem Aufzeichnungsmedium. Der schreibbare Cache-Speicher
hat einen Direktzugriffsspeicher mit einer Hauptrechner-Einschreibregion
und einer Codierarbeitsregion, eine Schreibschaltung, die von dem
Hauptrechner übertragene
Daten in die Hauptrechner-Einschreibregion auf der Basis eines Fehlerkorrekturblocks
einschreibt, eine Schaltung, die Daten, die auf der Basis des Fehlerkorrekturblocks
in die Hauptrechner-Einschreibregion eingeschrieben worden sind,
auf die Codierarbeitsregion überträgt, und
dem Codierer Daten von der Codierarbeitsregion bereitstellt, oder
vom Codierer empfangene Daten zurück in die Codierarbeitsregion
einschreibt, und eine Leseschaltung, die Daten, denen bereits redundante
Daten zugefügt worden
sind, aus den Daten in der Codierarbeitsregion ausliest und die
ausgelesenen Daten der Aufzeichnungsverarbeitungsschaltung bereitstellt.
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Vorzugsweise
hat die Hauptrechner-Einschreibregion eine Anzahl von Einschreibregionen. Jede
der Anzahl von Einschreibregionen hat eine Minimalgröße, die
erforderlich ist, um Daten auf der Basis des Fehlerkorrekturblocks
zu speichern.
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Vorzugsweise
hat die Codierarbeitsregion zwei Codierregionen. Jede der zwei Codierregionen hat
eine Minimalgröße, die
für das
Speichern der Daten auf der Basis des Fehlerkorrekturblocks und
der entsprechenden redundanten Daten erforderlich ist. Die Daten
einer der zwei Codierregionen werden Gegenstand einer Verarbeitung
durch den Codierer und die Daten der anderen der zwei Codierregionen
werden Gegenstand der Verarbeitung durch die Aufzeichnungsverarbeitungsschaltung.
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Insbesondere
werden bei dem Vorgang des Hinzufügens redundanter Daten die
Daten auf der Basis des Fehlerkorrekturblocks mit Fehlerkorrekturcodes
in Horizontalrichtung und Vertikalrichtung für einen Fehlerkorrekturblock
durch einen Produktcode zugefügt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat ein schreibbares
Cache-Speicherverfahren
eines Aufzeichnungsgeräts
mit einem Direktzugriffsspeicher mit einer Hauptrechner-Schreibregion
und einer Codierarbeitsregion und Aufzeichnen von Daten, die von
einem Hauptrechner übertragen
worden sind, auf einem Aufzeichnungsmedium mit für einen Fehlerkorrekturvorgang
zugefügten
redundanten Daten, die Schritte Einschreiben von, von dem Hauptrechner übertragenen
Daten in die Hauptrechner-Einschreibregion auf der Basis eines Fehlerkorrekturblocks, Übertragen
der in die Hauptrechner-Einschreibregion eingeschriebenen Daten
auf der Basis des Fehlerkorrekturblocks in die Codierarbeitsregion
und Auslesen der Daten aus der Codierarbeitsregion für einen
Vorgang zum Hinzufügen
redundanter Daten, oder Einschreiben von Daten, die als Ergebnis
des Vorgangs zum Hinzufügen redundanter
Daten erhalten worden sind, zurück
in die Codierarbeitsregion und Auslesen der Daten, denen bereits
die redundanten Daten zugefügt
worden sind, aus den Daten in der Codierarbeitsregion für das Aufzeichnen
auf dem Aufzeichnungsmedium.
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Vorzugsweise
hat die Hauptrechner-Einschreibregion eine Anzahl von Einschreibregionen. Jede
der Anzahl von Einschreibregionen hat eine Minimalgröße, die
erforderlich ist, um die Daten auf der Basis des Fehlerkorrekturblocks
zu speichern.
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Vorzugsweise
hat die Codierarbeitsregion zwei Codierregionen. Jede der zwei Codierregionen hat
eine Minimalgröße, die
erforderlich ist, um die Daten auf der Basis des Fehlerkorrekturblocks
und der entsprechenden redundanten Daten zu speichern. Die Daten
einer der zwei Codierregionen werden einem Vorgang zum Addieren
redundanter Daten unterzogen und die Daten der anderen der zwei
Codierregionen werden für
das Aufzeichnen auf dem Aufzeichnungsmedium ausgelesen.
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Ferner
werden vorzugsweise bei dem Vorgang zum Addieren redundanter Daten,
Daten auf der Basis des Fehlerkorrekturblocks mit Fehlerkorrekturcodes
in horizontaler Richtung und vertikaler Richtung für einen
Fehlerkorrekturvorgang durch einen Produktcode hinzugefügt.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung sind eine für das Codieren erforderliche
Codierregion und eine für
das Speichern erforderliche Schreib-Cacheregion auf einem Speicher
separat vorgesehen. Daten können
aus der Schreib-Cacheregion in die Codierregion ausgelesen werden,
um einen Vorgang bei den ECC- und EDC-Codiervorgängen durchzuführen. Demgemäß ist die
Codierregion gegenüber
dem herkömmlichen
Fall signifikant verkleinert. Die Speichernutzungseffizienz kann
verbessert werden. Die Schreib-Cache-Speichereffizienz kann selbst
dann verbessert werden, wenn der Speicherraum der gleiche ist. Da
es nicht notwendig ist, die von dem Hauptrechner übertragenen
Daten an einer Adresse entsprechend einer physikalischen Adresse
direkt zu platzieren, kann der Freiheitsgrad der Datenneuzuweisung
auf dem Schreib-Cache-Speicher
verbessert werden.
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Die
vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile
der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten
Beschreibung der vorliegenden Erfindung anhand der begleitenden
Zeichnungen im Einzelnen hervor.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
in schematischer Darstellung die Beziehung zwischen dem Signalaufzeichnungsformat
auf einer magnetooptischen Platte und dem Signalformat.
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2A–2D zeigen
im Einzelnen das Format eines Rahmens der Aufzeichnungsdaten.
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3A–3F zeigen
den Ausbildungsvorgang der Daten eines ECC-Layout-Blocks.
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4 ist
ein schematisches Blockschaltbild eines magnetooptischen Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräts gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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5 ist
ein schematisches Blockschaltbild des Teils bezogen auf die Fehlerkorrektur
und die Modulation/Demodulation, die mit einem LSI in dem Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät der 4 realisiert
ist.
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6 ist
ein Diagramm zur Beschreibung des Datenverarbeitungsflusses in einer
Schreiboperation.
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7 zeigt
die Datenstruktur des ECC-Layout-Blocks einer Einheit, die in dem
SDRAM aus 6 gespeichert ist.
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8 zeigt
die Struktur einer Einschreiboperation gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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9 zeigt
einen Pipeline-Prozess gemäß der Struktur
aus 8.
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10 ist
ein Diagramm zum Beschreiben der Speicherabbildung in einer herkömmlichen Schreiboperation.
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11 ist
ein Diagramm zum Beschreiben der Speicherabbildung in einer Schreiboperation
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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12 zeigt
die Beziehung zwischen herkömmlicher
Speicherabbildung aus 10 und einer Seite.
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13 zeigt
die Beziehung zwischen der Speicherabbildung einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und einer Seite.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
Folgenden werden Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung im Einzelnen anhand der Zeichnungen beschrieben.
In den Zeichnungen sind gleiche oder entsprechende Komponenten mit
gleichen Bezugsziffern bezeichnet und deren Beschreibung wird nicht
wiederholt.
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Als
Erstes wird das Format der Information beschrieben, die auf einer
magnetooptischen Platte, die das Aufzeichnungsmedium ist, an welchem
die vorliegende Erfindung angewandt wird, aufgezeichnet und/oder
von dieser wiedergegeben wird.
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Mit
Bezug auf 1 sind auf einer Aufzeichnungsebene
einer magnetooptischen Platte 1 eine Vielzahl von Spuren
(t1, t2, t3, t4, ..., tn-1, tn) konzentrisch
(oder spiralförmig)
ausgebildet. In der 1 ist nur ein Teil der auf der
gesamten Platte ausgebildeten Spuren in Schnittansicht gezeigt.
Diese Anzahl von konzentrischen Spuren bildet ein Band für jeweils mehrere
benachbarte Spuren in radialer Richtung von dem Außen- zum
Innen umfang (beispielsweise bilden die Spuren t1–t4 in der 1 ein Band).
Zwischen benachbarten Bändern
ist eine nicht gezeigte Pufferregion ausgebildet.
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Jede
Spur auf der magnetooptischen Platte ist gleichmäßig unterteilt. Eine Anzahl
von Rahmen 2, die jeweils die Informationsaufzeichnungseinheit sind,
ist in den jeweils unterteilten Spuren angeordnet.
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Wie
in der 1 gezeigt, ist jeder Rahmen 2 aus 39
Segmenten (S0, S1, S2, S3, ..., Sn, ..., S38) gebildet. Das Kopfsegment
S0 der 39 Segmente ist das Adressensegment. Die übrigen 38 Segmente S1–S38 sind
Datensegmente.
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An
der Kopfposition jedes Adresssegments und Datensegments ist eine
feine Taktmarke (FCM) ausgebildet, die als eine Phasenreferenz dient,
um ein Taktsignal zu erzeugen, das die Referenz für den Aufzeichnungs-
und Wiedergabevorgang wird.
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Mit
Bezug auf 1 sind ein Adresssegment S0
und ein Datensegment Sn schematisch in physikalischer Form dargestellt.
Jede Spur ist aus einem Paar, bestehend aus Steg und Nut, gebildet.
Die schraffierte Nut entspricht der Nutregion, die in der Aufzeichnungsebene
ausgebildet ist, und der Steg entspricht dem stehen bleibenden Teil.
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Sowohl
im Adresssegment als auch in den Datensegmenten ist die FCM an der
Kopfposition jedes Segments mit einander gegenüberliegender und vorstehender
Beziehung zwischen Nut und Steg vorformatiert. Ein Bereich mit einer
derartig ausgebildeten FCM wird als "FCM-Feld" bezeichnet.
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In
dem auf das FCM-Feld im Adresssegment S0 folgenden Adressfeld ist
die Adressinformation zum Zeitpunkt der Herstellung der magnetooptischen Platte
vorformatiert worden, indem zwischen der Nut und dem Steg eine Grenzlinie
durch ein Signal gewobbelt ist, das eine modulierte Version des
Adresssignals bezüglich
des relevanten Rahmens ist.
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Nach
dem FCM-Feld ist in dem Datensegment Sn ein Datenfeld zum magnetooptischen
Aufzeichnen von Daten vorgesehen. Daten können entweder in der Nut und/oder
dem Steg, welche die Spur bilden, magnetooptisch aufgezeichnet werden.
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Anhand
der 2A–2D wird
das Format eines Rahmens als der Informationsaufzeichnungseinheit
im Einzelnen beschrieben.
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Wie
vorstehend angegeben, ist jeder Rahmen beispielsweise insgesamt
aus 39 Segmenten gebildet, Segment 0 bis Segment 38 (2A).
Jedes Segment hat beispielsweise eine Länge von 532 Bits. Daher wird
eine FCM mit einem Zyklus von 532 Bits wiederholt.
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Wie
in der 2B gezeigt, ist das Kopfsegment
0 der 39 Segmente das Adresssegment. Dieses Adresssegment hat ein
12 Bit langes FCM-Feld mit einer vorformatierten FCM und ein 520
Bit langes Adressfeld mit vorformatierten Adressdaten.
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Wie
in der 2C gezeigt, entspricht das zweite
Segment 1 der 39 Segmente dem ersten Datensegment. Dieses erste
Datensegment 1 hat ein 12 Bit langes FCM-Feld, ein Vorschriftfeld
mit einem feststehenden Muster von "0011" mit
einer Länge
von 4 Bits, das den Aufzeichnungsstart der Dateneinschreibung anzeigt,
ein Kopffeld mit einem feststehenden Muster von 320 Bit (40 Bytes)
Länge,
das zum Erkennen der Aufzeichnungsstartposition der Rahmeneinheit
bei der Wiedergabe verwendet wird, ein 192 Bit (24 Bytes) langes
Datenfeld zum Aufzeichnen von Daten und ein Nachschriftfeld, in
welchem ein feststehendes Muster "1100" mit
4 Bit Länge
das Aufzeichnungsende des Datenfeldes anzeigt.
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Wie
in der 2D gezeigt, sind die übrigen Segmente
2 bis 38 alle Datensegmente desselben Formats. Jedes dieser Datensegmente
hat ein 12 Bit langes FCM-Feld, ein 4 Bit langes Vorschriftfeld,
ein 512 Bit (64 Bytes) langes Datenfeld und ein 4 Bit langes Nachschriftfeld.
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Wie
aus den 2C und 2D zu
ersehen ist, hat nur das erste Datensegment 1 der Datensegmente
ein Kopffeld.
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Im
Folgenden wird anhand der 3A–3F das
Format eines ECC-(Error Correction Code – Fehlerkorrekturcode)-Layout-Blocks als
der Fehlerkorrekturdateneinheit beschrieben.
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Wenn
ein Rahmen, gebildet aus den in der 2A gezeigten
39 Segmenten, betrachtet wird, hat ein Datenblock ein Kopffeld von
40 Bytes Länge und
ein Datenfeld (Hauptdatenfeld) mit einer Länge von 24 Bytes + 64 Bytes×37 = 2392
Bytes, das aus den Feldern des Kopfs und den Daten der übrigen 38 Datensegmente
S1–S38
ausschließlich
des Adresssegments S0 gebildet ist, wie dies in der 3A gezeigt
ist.
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Mit
Bezug auf 3C bilden eine Gruppe von Datenblöcken gemäß 3B entsprechend
16 Rahmen einen Block der als ein ECC-Block gemäß dem magnetooptischen Aufzeichnungsstandard
bezeichnet wird.
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In
der Praxis verwendet der Fehlerkorrekturvorgang (im Nachfolgenden
als FCC-Vorgang bezeichnet) nicht den gesamten in der 3C gezeigten
ECC-Block. Im Einzelnen bilden die Hauptdaten (jeweils 2392 Bytes)
der 16 Rahmen mit Ausnahme des Kopfs einen Block (2392 Bytes×16 = 38272 Bytes),
wie dies in der 3D gezeigt ist. Mit Ausnahme
der DSV (Digital Sum Variation – digitale Summenvariation)
von 416 Bytes sind die übrigen Daten
mit der Länge
37856 Bytes der Fehlerkorrekturblock für den tatsächlichen ECC-Vorgang wie in der 3E gezeigt.
Diese Blöcke
werden im Folgenden als "ECC-Layout-Block" bezeichnet.
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Wie
in der 3F gezeigt, können die
Daten des ECC-Layout-Blocks in ursprüngliche Nutzerdaten (2048 Bytes × 16 Rahmen
= 32768 Bytes) und redundante Daten (5088 Bytes) wie beispielsweise ECC,
EDC (Fehlerdetektionscode) und ID unterteilt werden.
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4 ist
ein Funktionsblockschaltbild, das die Struktur des Aufzeichnungs-
und Wiedergabegeräts
einer magnetooptischen Platte zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung
angewandt ist.
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Mit
Bezug auf 4 wird zunächst der Aufzeichnungsvorgang
des Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräts beschrieben. Aufzuzeichnende
Daten werden an eine Fehlerkorrekturcode-Addierschaltung 113 angelegt.
Die Daten werden verwürfelt
und es werden ihnen redundante Daten wie beispielsweise ein Fehlerkorrekturcode
(ECC-Daten) zugefügt. Die
Daten mit dem zugefügten
Fehlerkorrekturcode werden durch einen Datenmodulator 114 digital
moduliert und an eine Magnetkopftreiberschaltung 115 angelegt.
Die Magnetkopftreiberschaltung 115 treibt einen Magnetkopf 116 gemäß den eingegebenen Daten.
Der Magnetkopf 116 legt an die magnetooptische Platte 101 ein
gemäß den Daten
moduliertes Magnetfeld an.
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Eine
Lasertreiberschaltung 117 treibt einen Halbleiterlaser
(nicht dargestellt) in einem Tonabnehmer 102 an, um einen
Laserstrahl mit einer vorbestimmten Intensität zu erzeugen. Der Tonabnehmer 102 richtet
den Laserstrahl mit vorbestimmter Intensität auf die magnetooptische Platte 101.
Demgemäß wird auf
der magnetooptischen Platte 101 ein magnetischer Bereich
mit einer unterschiedlichen Richtung der Magnetisierung gemäß den Daten
ausgebildet, wodurch durch das Magnetfeld modulierte Daten aufgezeichnet
sind.
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Anhand
der 4 wird der Wiedergabevorgang dieses Aufzeichnungs-
und Wiedergabegeräts beschrieben.
Daten werden von dem Tonabnehmer 102 von der durch einen
Motor 116 drehbar angetriebenen magnetooptischen Platte 101 wiedergegeben und
an eine Signaloperationsschaltung 100 angelegt. Die Signaloperationsschaltung 100 führt an jedem Sensorausgangssignal
des Tonabnehmers 102 eine Operation durch, um separat ein
wiedergegebenes Datensignal RS, ein tangentielles Push-Pull-Signal TPP
zum Detektieren der FCM jedes Segments und ein radiales Push-Pull-Signal
separat auszugeben, um die durch Wobbeln am Adressfeld des Adresssegments
aufgezeichneten Adressdaten wiederzugeben.
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Das
wiedergegebene Datensignal RF hat die eine Demodulation zulassende
Frequenz über
ein Bandpassfilter (BPF) 103 extrahiert und ist durch einen
AD-Wandler 104 in ein Digitalsignal umgewandelt worden.
Der Ausgang des D-Wandlers 104 wird durch eine Signalformabgleichschaltung 105 abgeglichen,
um an einen allgemein bekannten Viterbi-Decoder 106 angelegt
zu werden.
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Der
am Viterbi-Decoder 106 decodierte Ausgang wird an einen
Datendemodulator 108 angelegt. Die digitale Modulation,
die zum Zeitpunkt des Aufzeichnens beaufschlagt wird, ist digital
moduliert und wird dann an eine Fehlerkorrekturschaltung 109 angelegt.
Die Fehlerkorrekturschaltung 109 führt eine Fehlerkorrektur unter
Verwendung redundanter Daten, wie beispielsweise des Fehlerkorrekturcodes (ECC-Daten),
die zum Zeitpunkt der Aufzeichnung hinzugefügt worden sind, durch.
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Der
Ausgang des Viterbi-Decoders 106 wird auch an eine Kopferfassungsschaltung 107 angelegt. Die
Kopferfassungsschaltung 107 erfasst die Position des im
Segment 1 aufgezeichneten Kopffeldes, um ein Kopferfassungssignal
zu erzeugen. Dieses Kopferfassungssignal wird an den Datendemodulator 108 angelegt.
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Das
von der Signaloperationsschaltung 100 ausgegebene TPP-Signal
wird an eine PLL-Schaltung 110 angelegt.
Die PLL-Schaltung 110 erzeugt einen Datentakt CLK gemäß einem
TPP-Signal, das ein wiedergegebenes Signal der FCM jedes Segments
ist. Der an der PLL-Schaltung 110 erzeugte Datentakt CLK
wird an die vorstehend genannten AD-Wandler 104, Signalformabgleichschaltung 105, Viterbi-Decoder 106,
Kopferfassungsschaltung 107 und den Datendemodulator 108 sowie
auch an die Adresserfassungsschaltung 111 und den Datenmodulator 114 angelegt.
Ein Signal entsprechend einer FCM auf der Basis des TPP-Signals
wird der Adresserfassungsschaltung 111 von der PLL-Schaltung 110 bereitgestellt.
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Ein
von der Signaloperationsschaltung 100 extrahiertes RPP-Signal
wird an die Adresserfassungsschaltung 111 angelegt. Die
Adresserfassungsschaltung 111 erfasst ein Syn chronisiersignal, das
in den von dem Adresssegment wiedergegebenen Adressdaten enthalten
ist, um die Adressinformation des relevanten Rahmens exakt extrahieren zu
können.
Die extrahierte Information wird der Steuerung 112 bereitgestellt.
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Die
Steuerung 112 transferiert Steuerdaten zwischen Datendemodulator 108,
Fehlerkorrekturschaltung 109, Fehlerkorrekturcode-Addierschaltung 113 und
Datenmodulator 114.
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5 ist
ein schematisches Blockschaltbild der Schaltungskonfiguration des
Teils 10 bezogen auf die Fehlerkorrektur und Modulation/Demodulation,
der in dem Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät gemäß 4 von der
gestrichelten Linie umschlossen ist, welcher tatsächlich als
eine LSI realisiert ist.
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Anhand
der 5 wird die Funktionsweise der LSI 10 beim
Schreibvorgang des Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräts kurz
beschrieben. In einem Einschreibmodus werden die aufzuzeichnenden
Nutzerdaten von der Hauptrechnerseite über eine Hauptrechner-Schnittstelle
(I/F) an eine DMA 11 angelegt. Die angelegten Daten werden
durch die DMA 11 sequenziell in den SDRAM 12 eingeschrieben.
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Die
im SDRAM 12 gespeicherten Daten werden an einen ECC/EDC/SCR·Codierer/Decodierer 13 ausgelesen.
Die Nutzerdaten werden durch ein bekanntes Verfahren verwürfelt und
redundante Daten, die Codes für
die Fehlerkorrektur und Fehlererfassung enthalten (ECC-Daten, EDC-Daten)
werden zugefügt,
um zurück
in den SDRAM 12 geschrieben zu werden.
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Die
in den SDRAM 12 zurückgeschriebenen Daten
werden durch einen Modulator/Demodulator·Formstierer/Deformatierer 14 digital
moduliert und in ein vorbestimmtes für das Aufzeichnen geeignetes
Datenformat formatiert, um an die Magnetkopftreiberschaltung 115 der 4 als
schreibbezogene Daten angelegt zu werden.
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Anhand
der 5 werden kurz die Funktionsweise der LSI 10 bei
dem Lesevorgang des Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräts beschrieben.
Im Lesemodus werden die von der magnetooptischen Platte 101 wiedergegebenen
Daten an die Signalformabgleichund Viterbi-Decodierschaltung 15 angelegt,
um dem Signalformabgleich und dem Viterbi-Decodiervorgang unterzogen
zu werden. Die dem Signalabgleich und der Viterbi-Decodierung unterzogenen
Daten werden durch den Modulator/Demodulator·Formatierer/Deformatierer 14 digital
moduliert und zu Daten des vorstehend beschriebenen ECC-Layout-Blocks
deformatiert, um in den SDRAM 12 eingeschrieben zu werden.
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Die
in dem SDRAM 12 gespeicherten Daten werden an den ECC/EDC/SCR·Codierer/Decodierer 13 ausgelesen,
um den entsprechenden Vorgängen wie
Fehlerkorrektur, Fehlererfassung und Entwürfeln unterzogen zu werden.
Die bearbeiteten Daten werden in den SDRAM 12 zurückgeschrieben.
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Die
Nutzerdaten unter den in den SDRAM 12 zurückgeschriebenen
Daten werden über
die DMA 11 ausgelesen, um über eine Hauptrechner-I/F an
die Hauptrechnerseite gesandt zu werden.
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Die
Steuerung 112 (4) sendet/empfängt ein
Steuersignal auf/von der DMA 11, dem SDRAM 12,
dem ECC/EDC/SCR·Codierer/Decodierer 13, dem
Modulator/Demodulator·Formatierer/Deformatierer 14,
der Signalformabgleich- und Viterbi-Decodierschaltung 15 über den
MPU-Bus.
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6 ist
eine Darstellung zum Beschreiben des Datenverarbeitungsflusses in
einem Einschreibmodus gemäß der LSI-Schaltungskonfiguration
der 5.
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Die
Nutzerdaten (2048 Bytes), die im Schritt (a) der 6 angegeben
sind, werden von der Hauptrechnerseite her übertragen. Wie im Schritt (b) der 6 gezeigt,
werden ein Daten-ID-Feld von 6 Bytes und ein reserviertes Feld RSV
von 6 Bytes den Nutzerdaten zugefügt.
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Wie
im Schritt (c) der 6 gezeigt, wird ein Fehlerdetektiercode
(EDC-Daten) von 4 Bytes zugefügt.
Dann werden die Nutzerdaten einer Verwürfelung unterzogen, wie dies
im Schritt (d) der 6 gezeigt ist. Die Daten werden
in diesem Status als eine Dateneinheit U1 bezeichnet.
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Auf
das Verwürfeln
folgt die Erzeugung eines FCC-Layout-Blocks mit 16 Rahmen (ein Rahmen wird
durch 16 Dateneinheiten U1 gebildet) als einer Einheit erzeugt,
wie dies im Schritt (e) der 6 gezeigt
ist.
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7 zeigt
in schematischer Weise einen FCC-Layout-Block, der in der zweidimensionalen Speicherregion
des SDRAM 12 gespeichert ist. Mit Bezug auf 7 haben
die Daten des FCC-Layout-Blocks in der Horizontalrichtung eine Länge von 182
Bytes, gebildet aus den Daten von 172 Bytes und einer PI-Parität von 10
Bytes, und in der vertikalen Richtung von 208 Zeilen, gebildet aus
den Daten von 192 Zeilen und einer PO-Parität von 16 Zeilen.
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Die
PI-Parität
und die PO-Parität
der ECC-Daten werden mit Bezug auf die Nutzerdaten durch ein Produktcodierverfahren,
das einen allgemein bekannten Reed-Solomon-Code verwendet, bearbeitet
und den Nutzerdaten zugefügt.
Die PI- und PO-Paritäten
werden in dem Fehlerkorrekturvorgang in einem Lese-(Wiedergabe-)-Modus
verwendet. Beim Lesevorgang werden die Daten zuerst im SDRAM 12 gespeichert.
Die Daten (182 Bytes) in der Horizontalrichtung (PI-Richtung) werden
sequenziell eine Zeile auf einmal in die ECC-Schaltung aus den Daten
des FCC-Layout-Blocks einer Einheit ausgelesen. Für jede Zeile
wird ein Fehlerkorrekturvorgang verwendet. Die korrigierten Daten
werden in den SDRAM 12 zurückgeschrieben. Dann werden
Daten (208 Bytes) in der vertikalen Richtung (PO-Richtung) sequenziell,
jeweils eine Zeile auf einmal, in die ECC-Schaltung vom SDRAM 12 ausgelesen.
Für jede
Zeile wird ein Fehlercodevorgang verwendet. Die korrigierten Daten
werden in den SDRAM 12 zurückgeschrieben. Die Anzahl der
Korrekturen in der Vertikalrichtung und der Horizontalrichtung ist
beliebig.
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Anhand
der 8 wird die Struktur, die auf einen Schreibvorgang
gemäß der vorliegenden
Erfindung gerichtet ist, beschrieben. Die Nutzerdaten der Rahmeneinheit,
die von der Hauptrechner-UF übertragen
worden sind, werden in der Hauptrechner-Einschreibregion des SDRAM 12 durch
DMA 11 gespeichert. Die Hauptrechner-Einschreibregion ist
durch eine Anzahl von Schreib-Cache-Regionen gebildet. Die Nutzerdaten
in der ECC-Blockeinheit werden in jeder Schreib-Cache-Region gespeichert.
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Die
in der Hauptrechner-Einschreibregion gespeicherten Nutzerdaten werden
in die Codierarbeitsregion ausgelesen, um einem Verwürfelungsvorgang
und einem ECC·EDC-Codiervorgang
durch den ECC/EDC/SCR·Codierer 13A,
der in dem ECC/EDC/SCR·Codierer/Decodierer 13 enthalten ist,
unterzogen zu werden.
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Die
dem Verwürfelungsvorgang
und dem ECC·EDC-Codiervorgang
unterzogenen Daten werden in die Codierarbeitsregion zurückgeschrieben. Die
Codierarbeitsregion ist aus zwei Codierregionen gebildet. Die Daten
in der ECC-Layout-Blockeinheit werden in jeder Codierregion gespeichert.
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Die
in der Codierregion gespeicherten ECC-Layout-Block-Daten werden
datenmoduliert, um auf einer Platte aufgezeichnet zu werden.
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Anhand
der 9 wird ein Pipeline-Vorgang gemäß der Struktur
der 8 beschrieben. Ein FCC-Layout-Block (in der Zeichnung "Block") n, der als Ergebnis
des ECC·EDC-Codiervorgangs
und des Verwürfelungsvorgangs
(ECC/EDC/SCR) erzeugt worden ist, wird einem Modulationsvorgang
und einem Formatiervorgang der nächsten
Stufe unterzogen, um in eine Platte eingeschrieben zu werden. Parallel
zu dem Modulations- und Formatiervorgang des FCC-Layout-Blocks n
werden an dem nächsten FCC-Layout-Block n +
1 ein FCC·EDC-Codiervorgang
und Verwürfelungsvorgang
angewandt.
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In
der nächsten
Stufe wird der FCC-Layout-Block n auf einer Platte aufgezeichnet.
Der darauf folgende FCC-Layout-Block n + 1 wird einer Modulation
und einem Formatier vorgang unterzogen. Gleichzeitig wird an dem
nächsten
ECC-Layout-Block n +2 ein ECC·EDC-Codiervorgang
und Verwürfelungsvorgang
angewandt. Auf ähnliche
Weise wird nach Art einer Pipeline der ECC·EDC-Codiervorgang und Verwürfelungsvorgang
Modulation/Formatierung → AUSGABE-Vorgang
fortgesetzt.
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Die
Speicherabbildung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird verglichen mit der herkömmlichen
Speicherabbildung beschrieben.
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Die
herkömmliche
Speicherabbildung für
einen Schreibvorgang wird anhand der 10 beschrieben.
Herkömmlicherweise
werden die von der Hauptrechner-I/F transferierten Nutzerdaten durch die
DMA 11 sequenziell in die Codierarbeitsregion des SDRAM 12 eingeschrieben.
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Die
Codierarbeitsregion ist aus einer Anzahl von Codierregionen B1,
B2, ..., Bn gebildet. Jede Codierregion hat eine Größe, die
für das
Einschreiben der Daten eines ECC-Layout-Blocks
mit zugefügten redundanten
Daten erforderlich ist. Die Nutzerdaten werden zunächst an
den Positionen der in der 7 gezeigten
Rahmen 0–15
für jede
Codierregion gespeichert. Beim Einschreiben der Daten in der SDRAM 12 wird
für alle
Nutzerdaten eine Adressenumwandlung 90 durchgeführt, um
die logische Adresse in eine physikalische Adresse umzuwandeln.
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Wenn
die von dem Hauptrechner transferierten Daten in der Codierregion
B1 gespeichert sind, wird an den in der Codierregion B2 eines Blocks
zuvor gespeicherten Nutzerdaten ein Verwürfelungsvorgang und ein ECC·EDC-Codiervorgang (ECC/EDC 13B)
angewandt. Die dem Verwürfelungsvorgang
und dem ECC·EDC-Codiervorgang unterzogenen
Daten (ECC-Layout-Block-Daten) werden in die frühere Codierregion B2 zurückgeschrieben.
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Die
Daten eines weiteren einen Blocks zuvor, die in der Codierregion
B3 gespeichert sind, welche bereits dem Verwürfelungsvorgang und dem ECC·EDC-Codiervorgang unterzogen
worden sind, werden datenmoduliert 114 und dann auf einer
magnetooptischen Platte aufgezeichnet.
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Anhand
der 11 wird eine Speicherabbildung in einem Einschreibvorgang
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden die Nutzerdaten, welche von der
Hauptrechner-UF übertragen
worden sind, sequenziell in die Hauptrechner-Einschreibregion des
SDRAM 12 von der DMA 11 eingeschrieben.
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Die
Hauptrechner-Einschreibregion ist aus einer Anzahl von Schreib-Cache-Regionen
A1, A2, ..., Am gebildet. Jede schreibbare Cache-Region hat eine
Größe, die
für das
Einschreiben der Nutzerdaten von einer ECC-Block-Einheit (das heißt 16 Rahmeneinheiten)
erforderlich ist.
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Wenn
die von dem Hauptrechner transferierten Nutzerdaten in der schreibbaren
Cache-Region A2
gespeichert werden, werden die Nutzerdaten eines Blocks zuvor, die
in der schreibbaren Cache-Region A1 gespeichert sind, in die Codierregion
B1 ausgelesen, das heißt
die Codierarbeitsregion, um einem Verwürfelungsvorgang und einem ECC·EDC-Codiervorgang (ECC/EDC 13B)
unterzogen zu werden. Die dem Verwürfelungsvorgang und ECC·EDC-Codiervorgang
unterzogenen Daten (ECC-Layout-Block-Daten) werden in die Codierregion 131 zurückgeschrieben.
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Die
Codierarbeitsregion der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist aus einer Codierregion 131 und
einer Codierregion B2 gebildet. Wie vorstehend beschrieben, hat
jede Codierregion eine Größe, die
für das
Einschreiben der ECC-Layout-Block-Daten mit zugefügten redundanten
Daten erforderlich ist.
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Wenn
der ECC·EDC-Codiervorgang
an den Daten in der Codierregion B1 angewandt wird, werden die Daten
eines Blocks zuvor, die in der Codierregion B2 gespeichert sind,
das heißt
bereits dem Verwürfelungsvorgang
und dem ECC·EDC-Codiervorgang
unter zogen sind, einer Datenmodulation 114 unterzogen.
Die Daten nach der Modulation werden auf einer magnetooptischen
Platte aufgezeichnet.
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Im
herkömmlichen
Fall wurde die Speicherabbildung so bewirkt, dass für jede eine
ECC-Blockeinheit in der ECC-Layout-Block-Einheit zuverlässig eine
Region erlangt werden kann. In der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist die Codierregion, die für das Codieren erforderlich
ist, separat zu der schreibbaren Cache-Region vorgesehen, die für das Cache-Speichern
erforderlich ist, wobei die Codierregion zum Zeitpunkt der Datenverarbeitung verwendet
wird. Daher sind nur zwei Codierregionen erforderlich. Somit kann
die Region pro ECC-Layout-Block signifikant verringert werden.
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Beispielsweise
wird der Fall betrachtet, bei dem Daten auf der Basis Seite für Seite
gemäß dem Seitenmodus
gespeichert werden. Es wird angenommen, dass eine Seite aus 256
Worten (= 16 Worte × 16
= 32 Bytes×16)
gebildet ist.
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Zunächst wird
anhand der 12 die Beziehung zwischen der
herkömmlichen
Speicherabbildung und der Seite gemäß 10 beschrieben.
Bei der herkömmlichen
Speicherabbildung muss eine Region der ECC-Layout-Block-Einheit
(182 Bytes×208)
für jede
1 ECC-Blockeinheit vorgesehen sein. Beispielsweise sind für einen
ECC-Block 78 Seiten erforderlich, wenn die Abbildung wie
in 12 gezeigt, bewirkt wird.
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Die
Beziehung zwischen Speicherabbildung und Seite gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aus 11 wird
anhand der 13 beschrieben. Bei der Speicherabbildung
gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist eine Region von 1024 × 16 = 16384
Worten für
einen ECC-Block erforderlich. Daher sind wie in der 13 gezeigt,
für einen
ECC-Block nur 64 Seiten erforderlich.
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Gegenüber der
herkömmlichen
Abbildung ist die Speicherabbildung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung sowohl bezüglich
des verwendeten Speicherraums als auch bezüglich der Verringerung der
Anzahl der Zugriffsmale von Vorteil.
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Daher
hat sie auch den Vorteil, dass der Energieverbrauch verringert werden
kann, da die für den
Zugriff erforderliche Zeit verkürzt
ist.
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Gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die Codierregion, die für das Codieren
erforderlich ist, und die schreibbare Cache-Region, die für die Cache-Speicherung erforderlich
ist, separat vorgesehen, damit es möglich ist, dass Daten aus der
schreibbaren Cache-Region in die Codierregion für die Verarbeitung während des ECC·EDC-Codiervorgangs
ausgelesen werden können.
Daher sind nur für
zwei ECC-Blöcke Codierregionen
erforderlich.
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Demgemäß ist die
Nutzungseffizienz des SDRAM 12 verbessert, um die Schreib-Cache-Effizienz
für den
gleichen Speicherraum zu verbessern. Es ist nicht notwendig, die
von dem Hauptrechner transferierten Daten an dem Ort der Adresse
entsprechend der physikalischen Adresse zu platzieren. Daher ist
der Freiheitsgrad der Datenneuzuweisung in dem schreibbaren Cache-Speicher
verbessert.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind die für
das Codieren erforderliche Codierregion und die für die Cache-Speicherung
erforderliche schreibbare Cache-Region individuell auf dem Speicher
vorgesehen, so dass es möglich
ist, dass Daten während
des ECC·EDC-Codiervorgangs
aus der schreibbaren Cache-Region für die Verarbeitung in die Codierregion ausgelesen
werden.
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Demgemäß ist die
Codierregion gegenüber dem
herkömmlichen
Fall signifikant verkleinert. Die Speichernutzungseffizienz kann
verbessert werden, um eine Verbesserung der Schreib-Cache-Effizienz mit
dem gleichen Speicherraum zu ermöglichen.
Da es nicht notwendig ist, die von dem Hauptrechner transferierten
Daten direkt an der Adresse gemäß der physikalischen
Adresse zu platzieren, kann der Freiheitsgrad der Datenneuverteilung
auf dem schreibbaren Cache-Speicher verbessert werden.
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Obwohl
die vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben und dargestellt
worden ist, ist klar zu ersehen, dass dies nur zur Erläuterung
und als Beispiel dient und nicht zur Begrenzung des Umfangs der
vorliegenden Erfindung dient, die allein durch den Wortlaut der
anhängenden
Ansprüche
begrenzt ist.