專利名稱：在基于探針的數據存儲器中的數據重寫的制作方法
技術領域：
本發明一般地涉及基于探針的數據存儲器，具體涉及在這樣的器件中的數據重寫。本發明的實施例提供了用于使得數據能夠被存儲在這樣的器件中而不首先擦除先前寫入的數據的方法和裝置。
背景技術：
基于探針的數據存儲長期以來被作為超高密度數據存儲的可能基礎。在基于探針的數據存儲器中，通過經由所述存儲器的探針來在所述表面上形成的凹痕或“凹坑”的存在與否來在存儲表面上表示所存儲的數據。例如，在基于AFM(原子力顯微鏡)的存儲器中，所述探針是被安裝在微型制造的懸臂的端部的納米級的尖頭。這個尖頭可以在聚合物基底形式的存儲介質的表面上移動。一種機構被提供來加熱所述尖頭，因此加熱在與尖頭接觸的點的聚合物基底，使得尖頭刺入表面以產生一個凹坑。這樣的凹坑通常表示值“1”的比特，通過在存儲表面上的比特位置沒有凹坑來表示值“0”的比特。在讀取掃描模式中，可以使用熱探針結構來當尖頭移動通過比特凹痕的圖案時通過檢測懸臂的偏轉而讀回數據。基于AFM的數據存儲被詳細地描述在IBMJournal of Research & Development，Volume 44，No.3，May 2000，pp323-340，“The‘Millipede’-More Than One Thousand Tips for Future AFM Data Storage”，Vettiger等(IBM研發期刊，第44卷，第3期，2000年5月，323-340頁，“用于未來的AFM數據存儲的多于1000個尖頭的Millipede(千足蟲)”，Vettiger等人)和其中引用的參考文件。如在這個文件中所述，當可以使用單懸臂探針來實現基本的讀取/寫入操作時，實際上，使用可獨立尋址的懸臂的集成陣列以便提高數據率。
在這些基于探針的數據存儲器中的基本寫入操作因此涉及通過微型機械探針機構在存儲表面上產生凹坑。當產生凹坑時，材料被探針位移并且沉積在凹痕周圍的區域中。在例如如上所述基于AFM的器件中，融化的聚合物被沉積在凹坑周圍，產生“環形壁”或“環”，它們具有比聚合物背景更大的拓撲輪廓。如果與一個現有凹坑足夠近地形成一個凹坑，則被位移的材料可以部分地填充所述現有凹坑，有效地將一個“1”改變為“0”，因此擦除了那個“1”。對于基于探針的數據存儲器開發的物理機構因此對于在數據寫入操作期間所產生的凹坑之間的最小距離施加了一個限制。這個最小的距離Tmin是在寫入操作期間所產生的相鄰凹坑之間的最小距離，對于它，寫入第二個凹坑將不由于材料的位移而擦除第一個凹坑。對于基本數據寫入操作，這個限制Tmin轉換為在所存儲的數據凹坑之間的最小可允許距離。
當在基于探針的數據存儲器中考慮舊數據的重寫時，作為用于數據存儲的機構的后果產生某些困難。例如，因為零對應于在比特位置“無凹坑”，因此在比特位置寫入零對應于無動作。因此，在比特位置的先前寫入的“1”上寫入“零”將使得所述“1”不變，使得新寫入的數據不正確。因為這樣的問題，在2002年5月13日提交的我們的同族待審的歐洲專利申請第02020648.0號之前，基于探針的數據存儲依賴于在“清潔的”存儲表面(即其中還未寫入數據或從其已經擦除了舊數據的表面)寫入數據。例如，在上述的Millipede器件的情況下，可以通過加熱存儲表面以引起聚合物的融化或“重新流動”來擦除舊數據。但是，擦除舊數據顯然是功率和時間密集的過程。在上述的我們的歐洲專利申請中，公開了一種系統，它使得可以在基于探針的數據存儲器中以新的數據直接重寫舊數據。這種系統有效地涉及兩階段的編碼處理。在第一階段，輸入數據被編碼以防止在編碼的輸入數據中出現給定值“x”的兩個連續比特。如果例如x＝1，則所述編碼保證在編碼的輸入數據中的連續的“1”通過至少“d”個零分隔，其中d是預定的數量≥1。這種編碼的效果保證在寫入操作后在存儲表面中剩余的連續比特總是被至少一個“無凹坑”隔離。因此，這種編碼使得可以在未編碼情況下提高所存儲的比特密度，其中如上所述最小比特間距被限制為Tmin。在第二編碼階段中，使用一種算法來從編碼的輸入比特序列產生重寫比特序列。簡言之，在此使用的算法是基于這樣的前提由于如上所述的材料的位移，寫入一個凹坑可以擦除在新凹坑任何一側上的現有的相鄰凹坑。當結果產生的重寫比特序列被寫入在存儲表面上時，效果是依賴于特定的操作參數而記錄原始編碼的輸入比特序列或這個比特序列的補碼。這個結果獨立于被重寫的舊數據的比特值，因此不需要擦除舊數據。
在基于探針的存儲器中的任何數據寫入操作的功率花費與在存儲表面中形成的凹坑的數量直接相關。根據上述的重寫系統下的原理，遵循寫入從給定的編碼輸入比特序列產生的重寫序列必然涉及寫入比直接寫入編碼的輸入比特序列更多的凹坑(雖然后者的操作不是非得允許重寫舊數據)。因此，重寫操作比在清潔的存儲表面上的傳統寫入操作需要更多的用于給定的輸入數據的功率。因此，功耗--總是作為重要的考慮因素--是提供直接重寫能力的更突出的因素。本發明使得能夠使用與在上述引用的我們的歐洲專利申請中公開的方法相比較降低的功耗來實現直接重寫。
發明內容
按照本發明的一個方面，提供了一種用于在基于探針的存儲器中重寫數據的方法，其中通過經由所述存儲器的探針在存儲表面中形成的凹坑的存在與不存在來表示數據。所述方法包括編碼輸入的數據，以使得在編碼的輸入數據中的值x的連續比特被值x的至少d個比特隔離，其中d是預定數量≥2；通過編碼所述被編碼的輸入數據比特來產生重寫數據比特，以使得如果一個凹坑在數據存儲器中表示值p的一個比特，則(a)在編碼的輸入數據中的值x的任何比特被編碼為值p的重寫數據比特，(b)在編碼的輸入數據中的值x的L≤2d比特的任何有界游程(boundedrun)被編碼為值p的L個重寫數據比特的游程，和(c)在編碼的輸入數據中的值x的L＞2d個比特的任何有界游程被編碼為由值p的n個比特和值p的(L-n)個比特組成的L個重寫數據比特的游程，其中n＝CEIL[(L-2d)/d]，并且n個比特被定位在游程中，以使得(c1)在所述游程的末尾的d個比特內存在值p的一個比特，(c2)在所述游程的開始的2d+1個比特內存在值p的一個比特，和(c3)對于n＞1，n個比特的每個在另一個所述n個比特的d個比特內；和在存儲表面上使用以一個比特間距的重寫數據比特來重寫數據，以使得寫入值p的一個重寫數據比特可以擦除在那個重寫數據比特的d個比特內的值p的一個現有比特。
因此，在體現本發明的重寫方法中，要存儲在所述存儲器中的輸入數據首先被編碼以保證，在所述編碼的輸入數據中，特定值x(它在不同的實施例中可以是0或1)的連續比特被補碼值x(其中在此和在全文中的符號-表示比特求反)的至少d個比特隔離。在這個編碼過程中的預定數量d是≥2。然后通過滿足所述三個條件(a)、(b)和(c)的編碼過程來從編碼的輸入比特序列產生重寫比特序列。條件(a)要求在編碼的輸入數據中的值x的任何比特被編碼為值p的重寫數據比特，其中p是由在數據存儲器中的凹坑表示的比特值。即，p是在數據存儲器中被寫入為凹坑的比特值，比特值p因此對應于“無凹坑”，其中p可以當然在不同的實施例中是0或1。條件(b)指定對于在編碼的輸入數據中長度L≤2d比特--值x的所有比特--的有界游程的編碼，其中在此使用的“有界游程”是被補碼值的一個比特約束在兩側上的給定值的比特的游程。例如L個零的有界游程緊接在一個“1”之前，并且緊跟一個“1”。按照條件(b)，由在編碼的輸入數據中的值x的L個比特組成的任何有界游程--其中L≤2d--被編碼為值p的L個重寫數據比特的游程。條件(c)指定對于在編碼的輸入數據中長度L＞2d比特--值x的所有比特--的有界游程的編碼。每個這樣的L比特游程被編碼為由值p的n個比特和值p的(L-n)個比特組成的L個重寫數據比特的游程，其中n＝CEIL[(L-2d)/d]。(公知函數CEIL(y)表示大于或等于y的最小整數)。值p的n個比特在此被定位在L比特游程中，以使得滿足上述指定的所有三個子條件(c1)、(c2)和(c3)。按照這個編碼過程產生的重寫比特序列可以隨后被寫入到存儲表面上覆蓋現有的、先前寫入的數據。用于這個重寫操作的比特間距被設置使得寫入值p的一個重寫比特(即在存儲表面上寫入一個凹坑)可以擦除在那個重寫比特的d個比特內的值p的一個現有比特。下面將更詳細地說明這個比特間距條件。
在存儲表面上寫入重寫比特序列的結果依賴于在值p和x之間的關系。如果p＝x，則在存儲表面上記錄的比特序列將是原始的編碼的輸入數據。在其中p＝x的替代情況下，被記錄的比特序列將是編碼的輸入數據的補碼(即比特求反)。下面將演示這一點，在兩種情況下，可以看出結果獨立于要被重寫的舊數據的比特值。因此避免了擦除舊數據的必要。而且，與上述引用的我們的最早的專利申請中公開的方法相比較，使用實質性地減少的功率來實現直接重寫。事實上，體現本發明的特定方法提供了最佳的重寫操作，其中以最小的功耗來實現直接重寫。下面更詳細地說明這些功率優點。
本發明依據下述實現對于d≥2，當優點來自這個d限制所允許的較高的表面比特密度時，可以通過在存儲表面重寫入比在上述引用的我們的最早的專利申請中的方法所需要的更少的凹坑來實現直接重寫。具體地說，d≥2限制允許用于寫入重寫序列的比特間距，以使得寫入一個凹坑可以擦除在±d個比特位置內的現有凹坑。體現本發明的方法產生利用這個效果的重寫比特序列，使得能夠通過在存儲表面中寫入較少的凹坑來實現直接重寫。
對于以值x的一個比特開始和結束的編碼的輸入數據序列，上述的條件(a)-(c)對于編碼整個編碼的輸入數據序列是足夠的。在這樣的情況下，結果產生的重寫數據序列在下述意義上是最佳的重寫序列包括重寫操作所需要的值p的比特的最小可能數量。因為值p的比特在存儲表面上被寫入為凹坑，因此這轉換為最小數量的凹坑，于是轉換為用于重寫操作的最小功耗。一般來說，編碼的比特序列當然可以以值x的比特的游程來開始和/或結束。這些游程可以在重寫序列中以各種方式被編碼，并且對于整個功耗具有較小的影響，因為比特序列的剩余者將被最佳地編碼，如上所述。但是，在優選實施例中，這樣的開始和/或結束游程可以以下述方式來最佳地被編碼。首先考慮在用于重寫操作的編碼的輸入數據的開始處的值x的L個比特的游程，這可以通過下列來最佳地被編碼如果L≤d，則將所述游程編碼為值p的L個重寫數據比特的游程；以及如果L＞d，則將所述游程編碼為由值p的m個比特和值p的(L-m)個比特組成的L個重寫數據比特的游程，其中m＝CEIL[(L-d)/d]，并且在所述游程中定位所述m個比特，以使得(1)在所述游程的末尾的d個比特內有值p的一個比特，(2)在所述游程的開始的d+1比特內有值p的一個比特，以及(3)對于m＞1，所述m個比特的每個在另一個所述m個比特的d個比特內。
對于在用于重寫操作的編碼的輸入數據的末尾的值x的L個比特的游程，這可以通過下列來最佳地被編碼如果L≤d，則將所述游程編碼為值p的L個重寫數據比特的游程；如果d＜L≤2d，則將所述游程編碼為包括由值p的一個比特終止的值p的L個比特的(L+1)個重寫數據比特的游程；以及如果L＞2d，則將所述游程編碼為(L+1)個重寫數據比特的游程，所述(L+1)個重寫數據比特的游程包括由值p的一個比特終止的、在上述條件(c)中定義的L個重寫數據比特的游程。因此，在編碼的輸入數據的末尾的值x的L＞d個比特的游程被編碼為(L+1)個重寫比特的游程，在重寫序列的末尾產生一個額外的比特。需要這個額外比特來提供正確的記錄比特模式，但是可以在下述的后續數據讀出時忽略。通過向用于寫入操作的編碼的輸入數據的開始和末尾的值x的比特的游程應用這些附加的編碼條件，整個重寫比特序列將在下述方面是最佳的它將包含值p的最小可能數量的比特，因此將在重寫操作中需要最小的功耗。
雖然一般任何施加d≥2限制的編碼方案可以用于輸入數據的初始編碼，但是本發明的優選實施例使用基于RLL(游程程度受限)(d，k)限制碼的原理的代碼。傳統上，在這樣的代碼中，(d，k)限制表示在編碼的比特序列中的連續的1被至少“d”個零和至多“k”個零隔離，其中k＞d。但是，如上所述，在本發明的不同實施例中，初始的輸入數據編碼可以禁止在編碼的輸入數據中的兩個連續的“1”(x＝1)或兩個連續的“0”(x＝0)。因此，雖然“d”和“k”傳統上表示零的數量，但是在本發明的一些實施例中，這些限制可以應用到在零之間允許的1的數量。
本發明的第二方面提供了編碼裝置，用于編碼數據以存儲在基于探針的存儲器中，其中通過由所述存儲器的探針在存儲表面中形成的凹坑的存在與不存在來表示數據。所述裝置包括編碼器，用于編碼要存儲在所述存儲器中的輸入數據，以使得在編碼的輸入數據中值x的連續比特被值x的至少d個比特隔離，其中d是預定數量≥2；重寫模式產生器，用于通過編碼所述編碼的輸入數據來產生重寫數據比特，以使得(a)在編碼的輸入數據中的值x的任何比特被編碼為值x的重寫數據比特，(b)在編碼的輸入數據中的值x的L≤2d個比特的任何有界游程被編碼為值x的L個重寫數據比特的游程，和(c)在編碼的輸入數據中的值x的L＞2d比特的任何有界游程被編碼為L個重寫數據比特的游程，所述L個重寫數據比特由值x的n個比特和值x的(L-n)個比特組成，其中n＝CEIL[(L-2d)/d]，并且在所述游程中定位所述n個比特，以使得(c1)在所述游程的末尾的d個比特內存在值x的一個比特，
(c2)在所述游程的開始的2d+1個比特內存在值x的一個比特，和(c3)對于n＞1，n個比特的每個在另一個所述n個比特的d個比特內。
類似地，本發明的第三方面提供了一種編碼裝置，用于編碼數據以存儲在基于探針的存儲器中，其中通過由所述存儲器的探針在存儲表面中形成的凹坑的存在與不存在來表示數據。所述裝置包括編碼器，用于編碼要存儲在所述存儲器中的輸入數據，以使得在編碼的輸入數據中值x的連續比特被值x的至少d個比特隔離，其中d是預定數量≥2；重寫模式產生器，用于通過編碼所述編碼的輸入數據來產生重寫數據比特，以使得(a)在編碼的輸入數據中的值x的任何比特被編碼為值x的重寫數據比特，(b)在編碼的輸入數據中的值x的L≤2d個比特的任何有界游程被編碼為值x的L個重寫數據比特的游程，和(c)在編碼的輸入數據中的值x的L＞2d比特的任何有界游程被編碼為L個重寫數據比特的游程，所述L個重寫數據比特由值x的n個比特和值x的(L-n)個比特組成，其中n＝CEIL[(L-2d)/d]，并且在所述游程中定位所述n個比特，以使得(c1)在所述游程的末尾的d個比特內存在值x的一個比特，(c2)在所述游程的開始的2d+1個比特內存在值x的一個比特，和(c3)對于n＞1，n個比特的每個在另一個所述n個比特的d個比特內。
體現本發明的第二和第三方面的編碼裝置因此產生重寫數據系列，它們可以被提供到數據存儲器的探針機構以用于重寫先前寫入的數據中。對于給定的輸入數據序列，體現本發明的第二方面的編碼裝置產生一個重寫序列，它是通過體現本發明的第三方面的在產生的重寫序列的補碼。體現本發明的第二方面的編碼裝置特別適用于其中值x的一個比特被寫為一個凹坑(p＝x)的基于探針的存儲器。在每種情況下，由所述裝置產生的重寫比特序列可以隨后被直接提供到探針結構來作為要被寫入在存儲表面上的數據。但是，兩種類型的裝置都可以僅僅通過下列方式來用于相反類型的基于探針的存儲器(即其中一個凹坑表示具有對于剛才指定的比特的補碼值的一個比特)求反(取補碼)在存儲器中的重寫序列以獲得要寫入在存儲表面上的最后的寫入序列。
本發明也提供了用于在基于探針的存儲器中存儲和恢復數據的多種方法，其中通過如上所述的一種方法來在存儲表面上存儲數據，并且其中通過依賴于在特定情況下值p和x之間的關系的兩種方法之一來解碼從存儲表面讀取的數據。如果p＝x，則通過執行被初始應用到輸入數據以產生編碼的輸入數據的編碼的逆變換來恢復原始輸入數據。但是，如果p＝x，則通過下列方式來恢復原始輸入數據獲取從存儲表面讀取的數據的補碼，然后執行初始輸入數據編碼的逆變換。本發明類似地提供了用于編碼和解碼在基于探針的存儲器中的數據的裝置，所述裝置包括如上所述的編碼裝置和用于解碼從存儲表面讀取的數據的解碼器，其中所述解碼器被布置來實現由所述編碼裝置的編碼器實現的代碼的逆代碼。再次，依賴于在特定器件中的p和x之間的關系，可能在實現所述逆代碼之前必須獲取從存儲表面讀取的數據的補碼。因此在一些實施例中這個步驟可以由所述解碼器執行。
本發明也擴展到使用如上所述的方法和裝置的基于探針的數據存儲器。具體地說，本發明的另一個方面提供了基于探針的數據存儲器，包括存儲表面；探針機構，用于通過在其中形成凹坑來在存儲表面上存儲數據，以使得通過在所述表面上的比特位置的凹坑的存在與不存在來表示數據；編碼器，用于編碼要存儲在所述存儲器中的輸入數據，以使得在編碼的輸入數據中的值x的連續比特被值x的至少d個比特隔離，其中d是預定數量≥2；重寫模式產生器，用于通過編碼所述編碼的輸入數據來產生重寫數據比特，以使得如果凹坑表示值p的一個比特，則(a)在編碼的輸入數據中的值x的任何比特被編碼為值p的重寫數據比特，(b)在編碼的輸入數據中的值x的L≤2d個比特的任何有界游程被編碼為值p的L個重寫數據比特的游程，和(c)在編碼的輸入數據中的值x的L＞2d比特的任何有界游程被編碼為L個重寫數據比特的游程，所述L個重寫數據比特由值p的n個比特和值p的(L-n)個比特組成，其中n＝CEIL[(L-2d)/d]，并且在所述游程中定位所述n個比特，以使得(c1)在所述游程的末尾的d個比特內存在值p的一個比特，(c2)在所述游程的開始的2d+1個比特內存在值p的一個比特，和
(c3)對于n＞1，n個比特的每個在另一個所述n個比特的d個比特內。
其中所述探針機構被布置為在使用中以在一個比特間距的重寫數據比特來在存儲表面上重寫數據，以使得寫入值p的重寫數據比特可以擦除在那個重寫數據比特的d個比特內的值p的現有比特。
一般，可以明白，當在此參照體現本發明的方法來說明特征的時候，可以在體現本發明的裝置中提供對應的特征，反之亦然。
現在參照附圖來舉例說明本發明的實施例，其中圖1是體現本發明的基于探針的數據存儲器的示意方框圖；圖2圖解了當在圖1的實施例中使用d＝2代碼時可以獲得的提高的表面比特密度的原理；圖3、4和5是圖解可以在圖1的重寫模式產生器中實現的編碼方案的表格，其中d＝2；圖6圖解了在使用體現本發明的編碼方案的圖1的器件中的重寫操作；圖7是一個表格，它將體現本發明的編碼方案與在如上引用的我們的最早歐洲專利申請中公開的兩種編碼方案相比較；圖8以表格說明了來自我們最早的申請的兩種編碼方法的游程長度概率；圖9和10是表格，它們將本發明的實施例與來自我們最早申請的兩種編碼方法相比較；圖11是表格，用于圖解可以在圖1的重寫模式產生器中實現的編碼方案，其中d＝3；圖12是圖解用于一個替代實施例的編碼方案的表格，其中比特值x＝0；以及圖13圖解了用于圖12的所述替代實施例的重寫操作。
具體實施例方式
圖1示出了體現本發明的基于探針的存儲器1。所述存儲器1包括探針存儲結構，它在這個實施例中包括在上述引用的文件中所述的類型的Millipede探針存儲陣列2，它帶有相關聯的陣列驅動器和檢測器電路3。在驅動器和/檢測器電路3的控制下，探針陣列2可以因此用于在聚合物存儲介質4的表面上寫入和讀取數據。所述存儲器1也包括編碼/解碼裝置，它被一般地指示為5。編碼/解碼裝置5的編碼部分包括(d，k)編碼器6和重寫模式產生器7，它們如圖所示地連接在數據輸入和陣列驅動器/檢測器電路3之間。編碼/解碼裝置5的解碼部分包括連接在驅動器/檢測器電路3和數據輸出之間的(d，k)解碼器8。
在所述存儲器的運行時，要存儲的輸入數據被提供到(d，k)編碼器6，(d，k)編碼器6實現d≥2的(d，k)代碼以產生編碼的輸入數據比特b0、b1、b2、...等。可以以公知的方式來實現(d，k)編碼器，所述(d，k)代碼被應用來保證在編碼的輸入數據中的特定值x的連續比特被值x至少d個和至多k個比特隔離，其中k＞d。(d，k)編碼的輸入數據b0、b1、b2、...被提供到重寫模式產生器7，重寫模式產生器7實現下述的編碼方案以產生重寫比特序列v0、v1、v2、...等。這個重寫數據v0、v1、v2、...被輸出到陣列驅動器電路3，陣列驅動器電路3驅動探針陣列2來以一個比特間距在存儲表面4上寫入重寫數據，如下所述。
在本實施例中，假定在存儲表面4上形成的凹坑表示值“1”的一個比特(即p＝1)。因此，在被提供到電路3中的重寫數據中的“1”被作為凹坑寫在存儲表面上，在重寫數據中的“0”對應于“無凹坑”。另外，假定在(d，k)編碼過程中x＝1，以使得限制應用到零的數量，并且在編碼的輸入數據b0、b1、b2、...中的連續的1被至少d個和至多k個零隔離。雖然一般施加d≥2限制的任何代碼將允許體現本發明的重寫方法的操作，但是可以在此使用的(d，k)代碼的特定示例是在如上引用的我們最早的歐洲專利申請中詳細說明的兩種速率8/16(2，10)代碼，這個申請的內容在此通過引用被并入。下面對于本實施例的操作的說明因此而將著重于(2，10)代碼的示例。
在所述實施例的工作中，d＝2限制的效果是在寫入操作后要在存儲表面中剩余的連續凹坑將被至少兩個“無凹坑”隔離。這使得與圖2圖示的未編碼數據的表面比特密度相比較提高了表面比特密度。這個附圖示出了以最小可能間隔Tmin在存儲表面4中形成的兩個連續凹坑(即以其寫入第二凹坑將不由于材料的位移而擦除第一凹坑的最小距離)。對于未編碼的數據，當在比特序列中出現相鄰的“1”時，Tmin因此表示用于在存儲表面上寫入數據的最小可能比特間距。但是，使用d＝2的限制，連續的“1”將總是被至少兩個“0”隔離，因此最小比特間距被降低到圖解的Tmin/3。在這個比特間距，遵循寫入值1的重寫比特將由于才材料的位移而擦除在新寫入的重寫比特的±2比特位置內的先前寫入的“1”。在重寫系統中開發的這個效果將被說明。因此，用于在本實施例中的寫入操作的比特間距使得寫入一個“1”將擦除在新寫入的“1”的±2比特位置內的先前寫入的“1”。注意，這個比特間距不必是對于d＝2的最小可能比特間距。雖然理想上使用最小比特間距以便獲得最大的數據存儲密度，但實際上在圖2中標注的距離D小于Tmin即可。更一般而言，對于在體現本發明的重寫系統中d≥2的任何值，在重寫操作中使用的比特間距使得寫入值p的一個重寫數據比特可以擦除在新寫入的重寫比特的d比特內的值p的一個現有比特。對于最大數據存儲密度，一般期望使用最小可能比特間距Tmin/(d+1)。
現在參照圖3-5來說明在用于(2，10)代碼的重寫模式產生器7中可以實現的編碼方案。在圖3中，表格的左列示出了當在編碼器6中使用(2，10)代碼時可以在編碼的輸入數據bi、...中出現的九個基本游程模式。這些模式的每個包括以“1”結束的L個零的游程，其中2≤L≤10。所述表格的右列示出了可以被重寫模式產生器7用于編碼這些bi模式的每個的重寫模式vi、...。對于標號為1-3的bi模式和其后的奇數標號的模式，重寫模式是唯一的。對于剩余的bi模式，存在可以由重寫模式產生器7使用的vi模式的選擇。按照在重寫模式產生器中實現的編碼規則，在編碼的輸入數據bi、...中的值x的一個比特總是被編碼為值p的重寫比特，其中在這個實施例中x＝p＝1。因此，在所述表格中的bi模式的末尾的多個“1”在對應的vi模式的末尾中被編碼為多個“1”，如在所述列中的虛線所分界的。每個bi模式的剩余部分是L個零的游程，這些游程被編碼以便依賴于L的值來滿足兩個條件之一。如果L≤2d，即如果在這種情況下L≤4，則在bi模式中的L個零的游程被編碼為在vi模式中的L個零的游程。因此在這個示例中，在所述表格中的前三個重寫模式與對應的bi模式相同。對于剩余的bi模式L＞2d，按照不同的規則來編碼L個零的游程。這些游程的每個被編碼為由n個“1”和(L-n)個零的L個重寫比特組成的游程，其中通過n＝CEIL[(L-2d)/d]來給出數量n。因此，對于2d＜L≤3d，n＝1；對于3d＜L≤3d，n＝2；等等。而且，在重寫比特的游程中的n個“1”的位置是重要的。考慮到在所述表格中所示的游程，可以看出，在所有情況下在游程的末尾的d個比特內存在“1”；在游程的開始的2d+1個比特內存在“1”；如果n＞1，n個“1”的每個在另一個所述n個“1”的d個比特內。
圖3的vi模式應用于在編碼的輸入數據序列中對應的bi模式之前有一個“1”的情況，以使得在bi模式的L個零的游程是有界游程。這通常是這樣的情況因為在編碼的輸入數據序列中的在先bi模式以一個“1”結束。但是，編碼的輸入數據可以以其前沒有“1”的多個零的游程開始，并且/或者可以以不以“1”結束的零的游程結束。下面將說明用于這樣的開始和結束模式的編碼條件，但是首先有益的是考慮圖3的基本模式，因為可以從這些模式看出重寫系統的操作原理。由重寫模式產生器7輸出的vi模式的比特將依序被寫入在存儲表面4上，以在圖3的圖示中左手比特開始，并且可以在這個處理中重寫舊數據。回憶用于寫入操作的比特間距使得寫入一個“1”可以擦除在新寫入的“1”的d個比特--在此為2比特--內的先前寫入的“1”。因此，在圖3中的vi模式的前兩個比特可以總是零，因為在這些比特位置的舊數據中的任何“1”將已經通過寫入在先vi模式的終端1而被擦除。也可以看出，所述多個“1”位于vi模式中，使得當繼續寫入vi模式時，通過在vi模式中的多個“1”之一來擦除被從重寫的舊數據中的任何“1”。而且，當在vi模式中存在多個“1”時，通過在vi模式中寫入后續的“1”來擦除除了終端“1”外的所有內容。產生的在存儲表面上記錄的比特模式因此將是適當的bi模式。
在圖4中與可以在重寫模式產生器7中使用的對應vi模式一起示出了在用于寫入操作的編碼的輸入數據序列的開始的可能bi模式。對于bi模式1和2和其后的偶數標號的模式，重寫模式是唯一的，而對于剩余的bi模式，存在可以在重寫模式產生器7中使用的vi模式的選擇。每個bi模式包括由“1”結束的L個零的游程，其中1≤L≤10。按照在編碼的輸入數據中的“1”總是被編碼為在重寫數據中的“1”的一般原則，在附圖中的bi模式的末尾的多個“1”被編碼為在對應的vi模式的末尾的多個“1”，如在所述列中的虛線所分界。每個bi模式的剩余部分是L個零的游程，這些游程不是有界游程，因為沒有以“1”結束的在先bi模式。這些L比特游程以vi模式編碼，以使得依賴于L的值來滿足兩個條件之一。對于L≤d，在此即L≤2，所述游程被編碼為vi模式的L個零的游程。但是，L＞d的游程被編碼為包括m個“1”和(L-m)個零的L個重寫數據比特的游程，其中m＝CEIL[(L-d)/d]。因此，對于d＜L≤2d，m＝1；對于2d＜L≤3d，m＝2；等等。另外，考慮到在vi模式中的這些L比特的游程，可以看出，在每種情況下，所述m個比特被定位使得在游程的末尾的d個比特內存在“1”；在游程的開始的d+1個比特內存在“1”；如果m＞1，則所述m個比特的每個在另一個所述m比特的d個比特內。將在此產生的用于bi模式3-10的vi模式與在圖3中的用于相同的bi模式的那些模式相比較，可以看出，在圖4中的vi模式包括在所述模式的開始的d+1個比特內的一個額外的“1”。這是要處理這樣的事實在由vi模式的前兩個比特重寫的舊數據中的“1”將不被在先vi模式擦除，因為當前的vi模式是重寫數據序列的開始。
在用于寫入操作的編碼的輸入數據序列可以以除了圖3的那些之外的一個bi模式結束的情況下，在圖5中與可以在重寫模式產生器7中使用的對應vi模式一起示出了可能的結束模式。這些bi模式的每個包括L個零的游程，其中1≤L≤10，并且這些游程也不是有界游程，因為在這種情況下沒有終端“1”。用于以vi模式編碼這些游程的條件也依賴于L的值。如果L≤d，即在此L≤2，這所述游程在vi模式中被編碼為L個零的游程。但是，在圖5中的游程3-10(對于它們L＞d)分別與圖3的bi模式2-9同等地編碼。結果，圖5中的vi模式3-10與它們對應的bi模式相比較包括一個額外的比特。這個額外的比特是在所述模式的末尾的“1”，并且是保證除了所述額外比特本身之外的結果產生的記錄比特模式是正確的bi模式所必需的。
圖3-5的表格給出了對于(2，10)代碼可以在重寫模式產生器7中使用的所有可能的vi模式，所述所有可能的vi模式包括實現直接重寫所需要的最小可能數量的“1”。在關于給定的bi模式的vi模式不是唯一的情況下，可以使用任何等效的vi模式，以使得可以在不同的時間對于同一bi模式使用不同的vi模式。但是，為了實現的簡化，重寫模式產生器一般被配置來將給定的bi模式編碼為給定的vi模式。因此在一個優選實施例中，重寫模式產生器7將在圖3-5中的每個bi模式編碼為在存在選擇的表格中首先列出的對應vi模式。這些vi模式包括在附圖中示出的簡單重復的“01”序列。當在操作中接收到編碼的輸入數據時，重寫模式產生器7作為一種超前編碼器(look-aheadcoder)它找到在輸入的比特流中的每個連續“1”的位置。每個“1”標注了當前bi模式的末尾，當前bi模式被編碼為適當的vi模式，它隨后被輸出到陣列驅動器3。如果在用于寫入操作的編碼的輸入數據的末尾沒有“1”，則重寫模式產生器使用來自圖5的適當的vi模式作為最后的vi模式。在一些實施例中，重寫模式產生器可以被實現為軟件，對于本領域內的技術人員而言，通過在此的說明實現適當的軟件是顯然的。在其他實施例中，重寫模式產生器可以例如通過硬連線的邏輯門被實現為硬件或軟件和硬件的組合或實現為例如查找表。
圖6通過用于在重寫模式產生器7中使用的vi模式是在圖3-5中首先列出的模式的情況下的工作示例來演示重寫操作。在這個附圖的頂部的比特序列表示要被重寫的舊數據模式。第二比特序列表示要被記錄的新數據模式，即由(d，k)編碼器6輸出的編碼的輸入數據b0、b1、b2、...。第三比特序列是由重寫模式產生器7從編碼的輸入數據產生的重寫模式v0、v1、v2、...。在這個簡單的示例中，要記錄的數據僅僅包括18個比特，雖然實際上用于寫入操作的數據行通常更長。在附圖中的重寫序列下的19個比特模式的每個示出了在寫入重寫序列的連續比特后在存儲表面上記錄的比特模式。因此，這些比特模式的第一個示出了在寫入v0后的記錄模式，第二個示出了在寫入v1后的記錄模式，等等。在每個模式中，以粗體示出新寫入的比特。因為寫入“1”可以擦除在寫入位置的±2比特內的在先寫入的“1”，因此每個寫入操作可以潛在地影響在附圖中由虛線為界的區域內的5個連續比特的值(向寫入序列的開始和末尾下降到三個連續比特)。當寫入操作進行時，舊數據被逐漸轉換為新的bi序列。一旦已經寫入了在重寫序列的末尾的額外比特v18，則可以看出在這個額外比特之前記錄的18比特序列是所需要的bi序列。從這個示例注意到，它可以從不必擦除都在寫入位置左面或右面的兩個“1”，因為通過(d，k)代碼來禁止兩個連續的“1”。而且，當在一個現有的“1”的位置寫入一個“1”時，在這個位置的每側的兩個現有比特必然是零，因此在這個情況下不需要擦除任何比特。
對于在一些情況下需要的額外比特，實踐中，在存儲介質上的可寫入區域周圍通常提供保護帶，以保證在行的開始和末尾存在空間，并且避免在不同區域中的數據之間的干擾。當從存儲介質讀回數據時，在保護帶中的額外比特被忽略，并且簡單地由檢測器電路3向(d，k)解碼器8提供bi序列。這個解碼器實現了由編碼器6執行的(d，k)代碼的逆代碼，借此將原始輸入數據恢復為輸出數據。
可以看出，上述系統使得可以直接重寫舊數據，避免了在寫入操作前擦除數據的必要。而且，這比在如上引用的我們最早的歐洲專利申請中所公開的方法使用更少的功耗而被實現。那個申請描述了兩種基本的重寫方法，在所述申請中被稱為“方法1”和“方法2”。由用于圖3的基本bi模式的那些方法產生的重寫模式被列出在圖7的表格中。這個表格的最后一列列出了用于上述的本發明的簡單實施例的重寫模式。比較這些模式可以看出，所述新技術提供比較早方法的重寫模式包括少得多的“1”的重寫模式。實際上，所述新的重寫模式包括實現直接重寫所需要的最小可能數量的“1”。這轉換為在重寫操作中的最佳功耗。在此節能的意義通過下面的分析而被證明。
設PW是單個寫入操作(即在上述示例中的寫入單個“1”)所需要的功率，pi是前后都有“1”的i個連續零(即i個零的有界游程)的游程長度的概率。將上述的(2，10)代碼作為示例，則從圖7通過下列來給出用于所述三種方法的每種的平均功率耗散 P新＝Pw(p2+p3+p4+2p5+2p6+3p7+3p8+4p9+4p10)(3)應當相對于用于在清潔的存儲表面上的基本寫入操作的對應功率來測量任何特定的重寫方法所需要的功率。這樣的基本寫入操作所需要的功率是 因為Σi=210pi=1.]]>通過使用一種方法相對于另一種方法在功率耗散上的降低可以被量化為“功率耗散降低因子”fA，B，其中 一種方法相對于另一種的功率優點依賴于所使用的特定代碼的游程長度概率。已經對于在我們最早申請中公開的用于兩種速率8/16(2，10)代碼所估計的游程長度概率(被稱為“代碼1”和“代碼2”)，并且它們被示出在圖8的表格中。根據這些概率，用于兩種代碼的各種方法的功率耗散被指示在圖9的表格中。用于所述三種重寫方法的功率耗散降低因子--以方法1為參考--被示出在圖10的表格中。可以從這些表格看出，當例如使用代碼2時，方法2需要由方法1所需要的功率的73.2％，而新方法僅僅需要這個功率的37.2％。與在清潔基底上的簡單寫入操作相比較，新方法僅僅需要大約39％的更多功率，而方法2需要大約173％的更多功率。新的重寫系統因此相對于所述較早的重寫方法在功耗上大幅度節省。
雖然上面已經對于(2，10)代碼圖解了重寫系統的操作，通過應用用于產生重寫模式的一般編碼規則，可以以任何d≥2代碼來使用系統。舉例而言，圖11示出了用于具有d＝3代碼的基本bi模式的重寫模式(等效于圖3的那些重寫模式)。這些當然可以對于k的任何值繼續。事實上，雖然為了時間恢復目的而期望k限制，但k限制在理論上對于重寫技術的操作不是必要的。另外，雖然在上述示例中值x＝p＝1，但是可以使用較早給出的一般化規則來向所述系統應用x的值或p的值。舉例而言，圖12示出了與圖3等效的表格，用于一個替代實施例，其中x＝0和p＝1。在其中x＝p的實施例中，不論是否這個值是“0”或“1”，重寫操作的結果是像在上述示例中那樣在存儲表面上記錄編碼的輸入數據b0、b1、b2、...。但是，當像在圖12中那樣x＝p時，則重寫程序將記錄編碼的輸入數據的補碼，即b0、b1、b2、...。這被演示在圖13中，它示出了與圖6等效的示例，但是其中假定x＝0并且p＝1。因此，在其中x＝p的實施例中，在圖1中的驅動電路3和解碼器8之間提供反相器，借此通過獲取這個數據的補碼并且然后執行逆(d，k)編碼來解碼從存儲表面讀取的數據。
雖然在所述的特定實施例中存儲器1使用Millipede探針存儲陣列，但是可以在其他體現本發明的基于探針的存儲器中使用不同的探針結構。而且，本發明的實施例可以使用在我們較早申請中所述的寫入模式選擇，由此控制器根據是否寫入模式是重寫舊數據或在存儲表面的清潔區域上寫入來選擇重寫數據或編碼的輸入數據作為寫入模式。但是，因為本發明的實施例與用于在清潔表面上的基本寫入操作的那些相比較已經降低了重寫功率要求，因此在此寫入模式選擇更為相關，并且上述的簡單系統一般是優選的。在不脫離本發明的范圍的情況下當然可以對上述的特定實施例進行許多其他改變和修改。
權利要求
1.一種用于在基于探針的存儲器(1)中重寫數據的方法，其中通過經由所述存儲器的探針在存儲表面(4)中形成的凹坑的存在與不存在來表示數據，所述方法包括編碼輸入的數據，以使得在編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)中的值x的連續比特被值x的至少d個比特隔離，其中d是預定數量≥2；通過編碼所述被編碼的輸入數據比特(b0、b1、b2、...)來產生重寫數據比特(v0、v1、v2、...)，以使得如果一個凹坑表示在數據存儲器(1)中的值p的一個比特，則(a)在編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)中的值x的任何比特被編碼為值p的重寫數據比特，(b)在編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)中的值x的L≤2d比特的任何有界游程被編碼為值p的L個重寫數據比特的游程，和(c)在編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)中的值x的L＞2d個比特的任何有界游程被編碼為由值p的n個比特和值p的(L-n)個比特組成的L個重寫數據比特的游程，其中n＝CEIL[(L-2d)/d]，并且n個比特被定位在游程中，以使得(c1)在所述游程的末尾的d個比特內存在值p的一個比特，(c2)在所述游程的開始的2d+1個比特內存在值p的一個比特，和(c3)對于n＞1，n個比特的每個在另一個所述n個比特的d個比特內；和在存儲表面(4)上使用以一個比特間距的重寫數據比特(v0、v1、v2、...)來重寫數據，以使得寫入值p的一個重寫數據比特可以擦除在那個重寫數據比特的d個比特內的值p的一個現有比特。
2.按照權利要求1的方法，對于在用于重寫操作的編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)的開始的值x的L個比特的游程，包括如果L≤d，則將所述游程編碼為值p的L個重寫數據比特的游程；如果L＞d，則將所述游程編碼為由值p的m個比特和值p的(L-m)個比特組成的L個重寫數據比特的游程，其中m＝CEIL[(L-d)/d]，并且在所述游程中定位所述m個比特，以使得(1)在所述游程的末尾的d個比特內有值p的一個比特，(2)在所述游程的開始的d+1比特內有值p的一個比特，以及(3)對于m＞1，所述m個比特的每個在另一個所述m個比特的d個比特內。
3.按照權利要求1或權利要求2的方法，對于在用于重寫操作的編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)的末尾的值x的L個比特的游程，包括如果L≤d，則將所述游程編碼為值p的L個重寫數據比特的游程；如果d＜L≤2d，則將所述游程編碼為包括由值p的一個比特終止的值p的L個比特的(L+1)個重寫數據比特的游程；以及如果L＞2d，則將所述游程編碼為(L+1)個重寫數據比特的游程，所述(L+1)個重寫數據比特的游程包括由值p的一個比特終止的、按照權利要求1的條件(c)中的L個重寫數據比特的游程。
4.按照任何前述權利要求所述的方法，其中p＝1。
5.按照任何前述權利要求所述的方法，其中x＝1。
6.按照任何前述權利要求所述的方法，其中d＝2。
7.按照任何前述權利要求所述的方法，其中輸入數據被編碼以便在編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)中的值x的連續比特被值x的至少“d”個和至多“k”個比特隔離，其中k是預定數量＞d。
8.按照權利要求7的方法，其中d＝2并且k＝10。
9.一種用于在基于探針的數據存儲器(1)中存儲和恢復數據的方法，其中通過所述存儲器的探針在存儲表面(4)中形成的凹坑的存在與不存在來表示數據，所述方法包括通過在任何前述權利要求中所述的方法來在存儲表面(4)上存儲數據，并且通過下列方式來解碼從存儲表面(4)讀取的數據-如果在所述存儲器(1)中所述值x等于所述值p，則執行被應用到輸入數據以產生所述編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)的編碼的逆變換；以及-如果在數據存儲器中所述值x等于所述值p，則獲取從存儲表面讀取的數據的補碼，然后執行被應用到輸入數據以產生所述編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)的編碼的逆變換；由此恢復所述輸入數據。
10.一種用于編碼數據以存儲在基于探針的數據存儲器(1)中的編碼裝置，其中通過由所述存儲器的探針在存儲表面(4)中形成的凹坑的存在與不存在來表示數據，所述裝置包括編碼器(6)，用于編碼要存儲在所述存儲器中的輸入數據，以使得在編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)中值x的連續比特被值x的至少d個比特隔離，其中d是預定數量≥2；重寫模式產生器(7)，用于通過編碼所述編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)來產生重寫數據比特(v0、v1、v2、...)，以使得(a)在編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)中的值x的任何比特被編碼為值x的重寫數據比特，(b)在編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)中的值x的L≤2d個比特的任何有界游程被編碼為值x的L個重寫數據比特的游程，和(c)在編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)中的值x的L＞2d比特的任何有界游程被編碼為L個重寫數據比特的游程，所述L個重寫數據比特由值x的n個比特和值x的(L-n)個比特組成，其中n＝CEIL[(L-2d)/d]，并且在所述游程中定位所述n個比特，以使得(c1)在所述游程的末尾的d個比特內存在值x的一個比特，(c2)在所述游程的開始的2d+1個比特內存在值x的一個比特，和(c3)對于n＞1，n個比特的每個在另一個所述n個比特的d個比特內。
11.一種用于編碼數據以存儲在基于探針的數據存儲器(1)中的編碼裝置，其中通過由所述存儲器的探針在存儲表面(4)中形成的凹坑的存在與不存在來表示數據，所述裝置包括編碼器(6)，用于編碼要存儲在所述存儲器(1)中的輸入數據，以使得在編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)中值x的連續比特被值x的至少d個比特隔離，其中d是預定數量≥2；重寫模式產生器(7)，用于通過編碼所述編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)來產生重寫數據比特(v0、v1、v2、...)，以使得(a)在編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)中的值x的任何比特被編碼為值x的重寫數據比特，(b)在編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)中的值x的L≤2d個比特的任何有界游程被編碼為值x的L個重寫數據比特的游程，和(c)在編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)中的值x的L＞2d比特的任何有界游程被編碼為L個重寫數據比特的游程，所述L個重寫數據比特由值x的n個比特和值x的(L-n)個比特組成，其中n＝CEIL[(L-2d)/d]，并且在所述游程中定位所述n個比特，以使得(c1)在所述游程的末尾的d個比特內存在值x的一個比特，(c2)在所述游程的開始的2d+1個比特內存在值x的一個比特，和(c3)對于n＞1，n個比特的每個在另一個所述n個比特的d個比特內。
12.一種用于編碼和解碼在基于探針的數據存儲器(1)中的數據的裝置(5)，其中通過由所述存儲器的探針在存儲表面(4)中形成的凹坑的存在與不存在來表示數據，所述裝置(5)包括按照權利要求10或權利要求11的編碼裝置；以及解碼器(8)，用于解碼從存儲表面(4)讀取的數據，所述解碼器(8)被布置來實現由所述編碼器(6)實現的代碼的逆代碼。
13.一種基于探針的數據存儲器(1)，包括存儲表面(4)；探針機構(2)，用于通過在其中形成凹坑來在存儲表面上存儲數據，以使得通過在所述表面(4)上的比特位置的凹坑的存在與不存在來表示數據；編碼器(6)，用于編碼要存儲在所述存儲器中的輸入數據，以使得在編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)中的值x的連續比特被值x的至少d個比特隔離，其中d是預定數量≥2；重寫模式產生器(7)，用于通過編碼所述編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)來產生重寫數據比特(v0、v1、v2、...)，以使得如果凹坑表示值p的一個比特，則(a)在編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)中的值x的任何比特被編碼為值p的重寫數據比特，(b)在編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)中的值x的L≤2d個比特的任何有界游程被編碼為值p的L個重寫數據比特的游程，和(c)在編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)中的值x的L＞2d比特的任何有界游程被編碼為L個重寫數據比特的游程，所述L個重寫數據比特由值p的n個比特和值p的(L-n)個比特組成，其中n＝CEIL[(L-2d)/d]，并且在所述游程中定位所述n個比特，以使得(c1)在所述游程的末尾的d個比特內存在值p的一個比特，(c2)在所述游程的開始的2d+1個比特內存在值p的一個比特，和(c3)對于n＞1，n個比特的每個在另一個所述n個比特的d個比特內；其中所述探針機構(2)被布置為在使用中以在一個比特間距的重寫數據比特來在存儲表面上重寫數據，以使得寫入值p的重寫數據比特可以擦除在那個重寫數據比特的d個比特內的值p的現有比特。
14.按照權利要求13的裝置，其中重寫模式產生器(7)被布置來通過下述方式編碼在用于重寫操作的編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)的開始的值x的L個比特的游程如果L≤d，則將所述游程編碼為值p的L個重寫數據比特的游程；如果L＞d，則將所述游程編碼為由值p的m個比特和值p的(L-m)個比特組成的L個重寫數據比特的游程，其中m＝CEIL[(L-d)/d]，并且在所述游程中定位所述m個比特，以使得(1)在所述游程的末尾的d個比特內有值p的一個比特，(2)在所述游程的開始的d+1比特內有值p的一個比特，以及(3)對于m＞1，所述m個比特的每個在另一個所述m個比特的d個比特內。
15.按照權利要求13或權利要求14的裝置，其中重寫模式產生器(7)被布置來通過下述方式編碼在用于重寫操作的編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)的末尾的值x的L個比特的游程如果L≤d，則將所述游程編碼為值p的L個重寫數據比特的游程；如果d＜L≤2d，則將所述游程編碼為包括由值p的一個比特終止的值p的L個比特的(L+1)個重寫數據比特的游程；以及如果L＞2d，則將所述游程編碼為(L+1)個重寫數據比特的游程，所述(L+1)個重寫數據比特的游程包括由值p的一個比特終止的、按照權利要求13的條件(c)中的L個重寫數據比特的游程。
16.按照權利要求13-15的任何一個的裝置，包括解碼器(8)，用于解碼從存儲表面(4)讀取的數據，所述解碼器(8)被布置來通過下述方式恢復輸入數據如果所述值x等于所述值p，則執行應用到輸入數據以產生所述編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)的編碼的逆變換；以及如果所述值x等于所述值p，則獲取從存儲表面(4)讀取的數據的補碼，然后執行被應用到輸入數據以產生所述編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)的編碼的逆變換。
17.按照權利要求13-16中的任何一個的裝置，其中p＝1。
18.按照權利要求13-17的任何一個的裝置，其中探針機構(2)包括多個可獨立尋址的探針，用于在存儲表面(4)上寫入數據。
19.按照權利要求10-18的任何一個的裝置，其中x＝1。
20.按照權利要求10-19的任何一個的裝置，其中d＝2。
21.按照權利要求10-20的任何一個的裝置，其中編碼器(6)被布置來編碼輸入數據，以使得在編碼的輸入數據(b0、b1、b2、...)中的值x的連續比特被值x的至少“d”個和至多“k”個比特隔離，其中k是預定數量＞d。
22.按照權利要求21的裝置，其中d＝2并且k＝10。
全文摘要
提供用于在基于探針的數據存儲器(1)中重寫數據的方法和裝置，其中在該數據存儲器中通過經由所述存儲器的探針在存儲表面(4)中形成的凹坑的存在與不存在來表示數據。首先編碼輸入的數據，以使得在編碼的輸入數據(b
文檔編號G11B20/10GK1653541SQ03811114
公開日2005年8月10日 申請日期2003年6月13日 優先權日2002年6月27日
發明者西奧多·安東納科波羅斯, 埃文蓋洛斯·S·伊萊夫塞里奧, 哈里斯·伯奇第斯 申請人:國際商業機器公司