Ответы на экзаменационные вопросы (1085983), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

B = µo*µ*H = µo*µ*W*Io

Bос - коэрцитивная сила - определяет min значение магнитного поля, с которого начинается перемагничивание материала. Ограничено снизу величиной внешних значений. Должно быть таким,чтобы внешние поля не перемагничивали материал.

Br - остаточная намагниченность - определяет возможность записи информации в магнитном материале. Ограничено верхним значением, при котором проявляется влияние одного магнитного слоя на другой.

Площадь петли – потери на перемагничивание материала и его разогрев. Лучше, если петля узкая.

Для записи инфы на магнитный носитель используются материалы с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ). За состояние хранения «0» или «1» принимают состояние материала с остаточной намагниченностью «1»=Вг, «0»=-Вг или наоборот. Для обеспечения устойчивого считывания значение Вг должно быть велико, а значение Bос – мало. Если Br очень маленькое, то будет сложно считать информацию. Если Br слишком большое, то есть возможность намагничивания одного диска другим.

Способы записи информации на подвижной магнитный носитель.

Требования:

1. Максимальная плотность записи И. Обеспечивается технологическими параметрами мг.слоя (уменьшение зернистости, увеличение остаточной намагниченности материала). Достигается уменьшение длины мг.дорожки, отводимой для записи бита И.

2. Минимальное количество переключений мг.потока при записи бита И.

3. Возможность самосинхронизации – автоматического деления дорожки на интервалы для записи бита И., т.е. схемы записи / считывания И. должно чётко выделять начало/конец тактового интервала, исходя из информации, записанной на информационных дорожках.

4. Простота схем записи/считывания информации.

З
апись и считывание информации осуществляется с помощью магнитных головок.

При подаче тока в обмотку в магнито-проводе головки возникает магнитный поток, величина которого соответствует значению Ф (магнитный поток). Частично этот поток выпучивается в зазоре магнито-провода и замыкается через магнитный материал, намагничевая его. При перемещении магнитного материала относительно магнитной головки или изменения магнитного тока в обмотке, в магнитном материале возникают магнитные области с разной намагниченностью. При считывании информации и перемещении магнитной головки вблизи намагниченных областей, в магнитно-проводе возникает переменный магнитный поток, вызывающий появление на концах обмотки электрического тока, который пропорционален скорости изменения магнитного потока, а следовательно и скорости перемещения магнитного материала относительно головки.

Магнитные головки могут быть выполнены с помощью интегральной технологии.

- монолитные магнитные головки (имеющие магнито-провод и катушку);

- композиционные магнитные головки.

Существует 2 способа записи информации на подвижный магнитный носитель:

Данные записываются на диск, покрытый магнитным записывающим слоем. Любой магнитный материал (например, оксид железа) состоит из доменов - областей, внутри которых магнитные моменты всех атомов направлены в одну сторону.

1. горизонтальный – когда намаг-ние материала происходит в плоскости его расположения;

Если магнитный момент такой частицы совпадает с направлением движения считывающей головки – получаем «0», если противоположен – «1». Так как две соседние области имеют противоположное направление моментов, на границе между ними часть доменов может потерять стабильность и произвольно менять направление магнитного момента.

2. вертикальная запись – магнитные частицы располагаются под углом 90° к плоскости магнитного диска. Благодаря этому домены, хранящие разные значения, не отталкиваются друг от друга, потому что намагниченные частицы повернуты друг к другу разными полюсами.

Для перпендикулярной записи на магнитный слой используется головка новой конструкции. Если при продольной записи магнитное поле генерируется в металлическом кольце с помощью индукции, то при перпендикулярной используется поле, генерируемое между срезом полюса головки записи и магнитомягким подслоем на диске. Поэтому частицы записывающего слоя намагничиваются вертикально, а частицы магнитного подслоя – г
оризонтально. Это обеспечивает дополнительную стабильность частиц относительно друг друга.

В
ажное отличие перпендикулярной записи от продольной заключается в характере и расположении сигнала чтения. Продольный магнитный слой без подслоя испускает магнитный сигнал только с границы перехода бит (с границы между одной магнитной частицы и другой) под прямым углом к плоскости диска. Перпендикулярный магнитный слой испускает сигнал по всей площади частицы, а благодаря подслою вектор этого сигнала направлен параллельно плоскости диска. Для считывания требуются принципиально новые головки чтения, которые позволяют значительно увеличить соотношение сигнал/шум и мощность самого сигнала. Поэтому некоторые компании уже начинают применять новое поколение головок, использующее туннельный магниторезистивный эффект (TMR Heads).

Вертикальная запись: плотность 75-80 Гб/см3

Горизонтальная запись: плотность 23-25 Гб/см3

Расчёт параметров дискового накопителя.

t max (вр.макс.поиска цилиндра) 32 мс

t min (вр.мин.поиска цилиндра) 5 мс

ρ пр (продольная плотность записи) 800 бит/мм

ρ пп (поперечная плотность записи) 52 дорожки/мм

f (частота вращения шпинделя) 4500 об/мин

N (количество поверхностей) 20 шт

D (диаметр диска) 133 мм

1. Ёмкость дорожки Сd = 2*π*(D/2)* ρ пр*s = 223000 бит

s – коэф.плотности записи и-ии (=1)

2. Кол-во дорожек на поверхности: n = ρ пп (D/2 + D/3) = 1040 дорожек

3. Ёмк.пакета дисков С = Cd * n * N

4. Среднее время доступа Т = 0.5(t max + t min) + 0.5*60/f

5. Макс.ск-ть передачи данных Vmax = *π*(D/2)* ρ пр

5. Требования к способам записи информации на магнитный носитель. Способы записи информации на магнитный носитель (БВН, фазовой модуляции, частотной модуляции, модифицированной фазовой модуляции). Принципы кодирования и декодирования информации, преимущества и недостатки.

Требования:

1. Максимальная плотность записи И. Обеспечивается технологическими параметрами мг.слоя (уменьшение зернистости, увеличение остаточной намагниченности материала). Достигается уменьшение длины мг.дорожки, отводимой для записи бита И.

2. Минимальное количество переключений мг.потока при записи бита И.

3. Возможность самосинхронизации – автоматического деления дорожки на интервалы для записи бита И., т.е. схемы записи / считывания И. должно чётко выделять начало/конец тактового интервала, исходя из информации, записанной на информационных дорожках.

4. Простота схем записи/считывания информации.

Используются следующие способы записи:

1. Без возврата к нулю с модификацией единицы (БВН-1)

Принцип записи: изменение намагниченности материала на противоположное происходит только при записи логической единицы, 0 – игнорируется.

*
**диаграмма***

ПЛЮСЫ: простота реализации; наличие только одного перемагничивания на всей длине интервала.

МИНУСЫ: невозможность самосинхронизации.

Синхронизация выполняется следующими способами:

- наличие служебной дорожки, где на каждом интервале записана «1». Совпадение синхросигнала с информационным означает считывание «1», не совпадение – «0»;

- использование синхрогенератора. Необходима стабильная скорость перемещения носителя;

- при параллельной записи И. на несколько дорожек, исходные комбинации «0» и «1» преобразуются в комбинации, у которых на каждом тактовом интервале хотя бы на одной из дорожек содержится «1».

2. Частотная модуляция (ЧМ) – двухчастотный способ.

Принцип записи: в начале каждого тактового интервала происходит изменение тока в мг.головке. Кодирование И. происходит в середине такта, причём при записи «1» ток инвертируется, а при нуле – инвертирование тока не происходит.

*
**диаграмма***

ПЛЮСЫ: Происходит самосинхронизация в силу перемагничивания в начале каждого такта.

МИНУСЫ: Дополнительное перемагничивание на длине такта при записи «1».

3. Фазовая модуляция (ФМ)

Принцип записи: запись И. происходит в начале тактового интервала. При записи «1» ток увеличивается, а при «0» - уменьшается.

ПЛЮСЫ: Возможность самосинхронизации.

МИНУСЫ: Дополнительное перемагничивание на тактовом интервале.

***диаграмма***

4. Модифицированная фазовая модуляция (МФМ) или групповое кодирование

Принцип записи: «1» кодируется перемагничиванием в начале тактового интервала, «0» - в середине тактового интервала, «0» стоящий перед «1» не записывается.

*
**диаграмма***

ПЛЮСЫ: наличие только одного перемагничивания на всей длине интервала.

МИНУСЫ: сложность схем считывания, диагностирующих длительность между соседними перемагничиваниями.

6. НГМД. Физическая и логическая организация ГМД при его форматировании. Структура записей загрузочного сектора, таблицы размещения файлов, каталога. Структура записей в секторе диска. Основные характеристики НГМД. Структура НГМД. Контроллер НГМД. Назначение блоков контроллера.

Накопители на гибких магнитных дисках.

*
**Структура НГМД***

Параметры дискового накопителя.

Ёмкость равна количеству дорожек на ёмкость дорожки и на число поверхности – C=N*mдор.*M. Ёмкость дорожки определяется длиной дорожки (2πR*ρ), где ρ – предельная плотность записи (бит/мм). Число дорожек – это величина, на которой радиус диска умножается на поперечную плотность записи, которая определяет число дорожек на единицы длины радиуса – N=(D/2)p (дор/мм). В связи с тем, что при приближении к центру диска длина дорожек уменьшается – разметка диска осуществляется на интервале равном 2/3 D. Важным параметром является линейная скорость вращения диска – 2πRn/60, n=об/мин. Тогда максимальная скорость передачи с первой дорожки (Q) равна продольная плотность умноженная на линейную скорость – Q=ρпрод.V (бит/сек).

Физические размеры:

1) 8" (203 мм)

2) 5,25" (133 мм)

3) 3,5" (89 мм)

3.1. есть 3 отверстия: защита записи, отверстие емкости №1 для 1,44Мб, отверстие емкости №2 для 2,88Мб.

3.2. односторонняя / двусторонняя запись [SS / SD]

3.3. одинарная плотность SD [ρ пр = 24 тчк/дюйм; ρ пп = 20 дорожек]

3.4. двойная плотность DD [ρ пр = 48 тчк/дюйм; ρ пп = 40 дорожек]

3.5. высокая плотность HD [ρ пр = 96 тчк/дюйм; ρ пп = 80 дорожек]

DS/HD C=1.44Mb, 80 дорожек, 18 секторов

DS/QD C=2.88Mb, 160 дорожек, 36 секторов

Форматирование ГМД.

Физическое форматирование – разбиение НГМД на области. К таким областям относятся:

1. поверхности – области на диске, в которых формируются траектории движения головки;

2. дорожки – представляют собой траекторию движения магнитной головки, являются концентрическими окружностями относительно центра диска; дорожки нумеруются от края диска;

3. дорожки делятся на сектора;

4. сектора объединяются в кластеры – минимальная адресуемая часть информации поверхности;

5. цилиндры – если имеется пакет дисков, то при формировании (разметке) диска нанесение дорожек осуществляется и на все информационные поверхности.

Дорожки с одинаковым номером на обоих поверхностях формируют цилиндр.

При обращении к диску адресуется цилиндр.

Логическое форматирование – создание служебных областей, определяемых DOS:

- загрузочный сектор;

- таблица размещения файлов;

-
корневой каталог.

***структура дорожки***

Идентификатор содержит адресный маркер, номер дорожки, номер головки, номер сектора, длину сектора, контрольные байты.

Поле данных включает в себя 512 байт данных, 16 байт маркера данных, 2 байта циклического контроля (используются для контроля правильности считывания информации, в простейшем случае обеспечивают контроль по чётности и нечётности).

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)