Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 3. Сложные ИС для устройств передачи данных (1987) (1092083), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Возникающие в пленке домены смешаются вдоль шевронов точно так же, как и нх цредшествеиники, занимая при каждом обороте поля одно определенное положение. Пропуская домены под магннточувствительным датчиком, можно осуществить считывание данных в двоичной форме: наличие пузырька соответствует 1, отсутствие — О. Такай метод считывания является деструктивным процессом, при котором домен пропадает.
Одна.ко, разделив каждый пузырек на две части, можно осуществить и недеструктнвный метод считывания. Переместив магнитный домен под слой пермаллоя и разделив на две части, мы получим его копию. Затем один из двух доменов — оригинал 191 Зааомиаающие рог обет«а (ЗУ) или копия — продолжает свой нормальный путь, а другой будет направлен к двоичному детектору. При деструктивном считыванин домен направляется к детектору без предварительного копирования. Домен, который мы считываем, проходит под другим рядом симметричных шевронов и там регенерируется. Диаметр регенерированного пузырька намного превышает диаметр исходного пузырька.
Увеличенный пузырек пройдет вблизи магннточувствительного датчика, который и произведет его регистрацию. Полученный в результате импульс после усилении Г~нцтгеен еелеиФ Ннлетщееен ний еенен неаеиаююр айна«ад еле нный пеиееа нмй еен Рис. 2.84. Архитектура Ц»4Д-ЗУ с большими и малыми петлями. и буферизации обеспечит на выходе двоичную информацию. причем формируемые уровни выходного напряжения достаточны для переключения ТТЛ-схем.
Описанное здесь ЦМД-ЗУ представляет собой регистр сдвига, недостатком которого является больное время доступа. Кроме того, любая ошибка в размешенин пс::ронов на поверхности приводит ЦМД-кристалл в негодност:. На практике применяются ЦМД-ЗУ, в которых расположение шевронов напоминает структуру ПЗС-ЗУ. Этот вариант структуры ЦМД-ЗУ состоит из так называемых больших н малых петель шевронов, которые обеспечивают организацию типа, «регистр связи — накопительные регистры» (рис. 2.84). Мы видим на рисунке, что данные вводятся в основную петлю (регистр связи) и сдвигаются по кольцу. Из основной петли данные через специальный порт передаются в малые петли (нако»- Глава 2 пительные регистры).
Когда домен достигает требуемой малой петли, мы можем, управляя режимом работы передаточного вентиля, получить локальное магнитное поле, под действием которого домен перескочит из одной петли в другую. Длительность импульса передачи определяет направление перехода пузырька — из основной петли в малую или наоборот. ЦМД-ЗУ с большими и малыми петлями представляет собой не что иное, как ЗУ с последовательно-параллельным до- — юззг~гзз'г~зз~г А~А~1~~ „П зз~ ~Л©з Зг зз 4 у з ~~ г~~зз ~~Пг~з з ПЦ Врацоющевси Ркс.
2.ЗЗ. Твструктурв ЦМД-ЗУ. ступом. При этом последовательно введенные в основную петлю биты после ряда сдвигов переходят и малые петли. Затем за счет одновременно подаваемых на все петли сигналов переноса они перемещаются в этих петлях. При обращении к полному слову путем ряда сдвигов, выполняемых в малых петлях, его разряды (биты) переводятся в верхнее положение, из которого передаются в основную петлю. Затем путем последовательного сдвига в этой петле разряды данных считываются из ЦМД-ЗУ. Лрхитектура с большими и малыми петлями позволяет исключить дефектные малые петли. Исключение достигается путем заполнения этих петель нулями при переносе двоичной ин.формации из больших петель. В процессе контроля ЦМД-кри- Вапсминатаи(ие истройстаа (ЗУ) 193 Рис 2.86.
Платы с 1Х5!Л-ЗУ типа Т!В02035, плата содержит 92 Кбайт. На фотографии показаны модули Т1В!00 (1 (т!бит), Т!В0500 (5!2 Кбит) и Т!В0250 (256 Кбит), иыпускаемыс фирмой Техаз 1пмтигпепви сталла дефек!иые петли идентифицируются и вносятся в паспорт. Эти даипые затем программируются в ППЗУ, входящее в состав ко!проллера, который управляет ЦМД-ЗУ с учетом выявленных дефекгиых малых петель.
Этот контроллер автоматически учитывает, что при считывании дефектных петель между двумя битами появляется лишний нуль. В настоящее время вместо шевронов как средства передвижепия пузырьков применяются также и другие структуры, такие, например, как Т)-структура, изображение которой мы видим па рис. 2.85. Пузырек перемещается при вращении магнитного поля в соответствии с указапным порядком померов. Были разработаны структуры, основанные иа принципе больших и малых петель, в которых используются две большие петли, ко- 13 — 807 торые работают параллельно, причем одна из них осуществляет только запись, а другая — только считывание. Управление работой ЦМД-ЗУ является довольно сложным процессом из-за необходимости синхронизировать перенос пузырьков (т.
е. вращающееся поле) и ввод-вывод данных. Для этой цели требуется специальный контроллер, который решает задачи преобразования информации из последовательной формы представления в параллельную и наоборот, осуществляя одновременно детектирование дефектных малых петель. В настоящее время такие контроллеры реализуются па отдельном кристалле и обеспечивают все необходимые операции управления, возникающие при обмене данными с ЦМД-ЗУ (рис. 2.86). 2.27. ЗУ на гибких дисках Дисковые ЗУ применяются в системах обработки данных в качестве массовых ЗУ для хранения больших массивов информации.
Информация регистрируется в тонком магнитном слое, который нанесен на поверхность вращающегося диска, изготовленного из алюминия или пластика. Метод регистрации принципиально не отличается от того метода, которым пользуются при записи на магнитную лепту. ЗУ на гибком диске относится к семейству дисковых ЗУ с емкостью памяти 3 Мбит (ЗХ10в бит).
Такой диск, который часто называется дискетой (дисковой кассетой), показан на рис. 2.87. Дискета имеет форму граммпластинки, помещенной в пластиковый конверт. Диаметр диска равен 19,8 см, а отверстие под ведущий шпиндель имеет диаметр 3,81 см. Индикаторное отверстие и диске (диаметр 0,025 см) предназначено для синхронизации данных во время его вращения. Как магнитные ленты и граммпластинки, дискеты очень чувствительны к грязи, пыли и отпечаткам пальцев, поэтому их помещают в защитных конвертах, изготовленных из материала, который обеспечивает минимальное трение, так как при чтении н записи эти защитные конверты не снимаются с дискета.
Стандартная дискета имеет три отверстия — для шпинделя, для головки записи-чтения и для индикаторного фотодатчика. Внутренняя поверхность конверта имеет волнообразную структуру, которая обеспечивает минимальное трение между дискетой и конвертом. Кроме того, на поверхность нанесен электро- проводящий слой графита, который защищает диск от накопления электростатического заряда, а систему записи-чтения — от внешних помех. Для дополнительной экранировки дискеты при транспортировке применяется тонкий пакет из картона, похожий на те, в которых хранятся граммпластинки.
Зааомика/оиуи сгройсгва (ЗУ) Нпнпиапе ппятабюв нппгпп/и и и и //нпп/апюрнпг сИпрг/ппг / / //прпкнп/с / / / / с / / / / ! / //Пп//гмп /ранг ! //и/////кнппг Пп/ аипн//гпг ! //про/нрпр / 1 / / / / / / / / / //пгрпг нагни/ипой гаппйнп / / Рис. 2.87. Гибкий диск, или дискста. Гибкий диск был разработан в середине 60-х гг. фирмой 1ВМ. Затем дискета 1ВМ была принята в качестве промышленного стандарта. Позже появились и другие варианты дискет, два из которых показаны на рис. 2.88. При использовании дискеты, показанной на рис. 2.88,а, для блокировки записи следует нажать на отверстие в кассете, точно так же как это делается в магнитофонных (звуковых) кассетах, где имеется пластиковый лепесток на обратной стороне кассеты, после удаления (обрывания) которого запись музыки оказывается невозможной.
На дискетах запись блокируется в тех случаях, когда на них записана какая-то программа, которая постоянно применяется и которую нельзя стирать. Дискета, показанная на рис. 2.88, б, имеет вместо одного несколько индикаторных отверстий, расположенных на определенных расстояниях между собой. Преимуществом этой так называемой секторной индикации является более высокая плотность битовой упаковки, приходящаяся на одну дорожку. Глава 2 Первоначально дискеты имели магнитный слой только на одной стороне. В настоящее время этот слой наносится на обе стороны, так что после переворачивания мы можем использовать информацию, записанную на обратной стороне дискета.
Конверт дискеты имеет на обороте отверстие для головки записи-чтения. В некоторых вариантах ЗУ на гибких дисках для записи-чтения данных доступны обе стороны одновременно. йгпрсрсаие Еее евегеплл диска(епг еепипг гзгееегсреее Мерелае еее аюегд' Еглеегер гглггее Рис. 2.8з, вариаиты дискет, отличвгоигисси от иромышлсииого стаидарти.
В дисковых ЗУ информация записывается на поверхности в виде концентрических окружностей, а не спиралей, как и случае граммпластинок. Эти окружности называются дорожками. Внешние дорожки длиннее внутренних, поэтому плотность упаковки информации на внутренних дорожках выше, чем на внешних. При записи данных магнитный слой работает в режиме насыщения. Ввиду цифрового кодирования информации искажения сигналов не играют здесь такой роли, как при записи звука. Поэтому ток подмагничивапня, который используется при магнитофонной записи, здесь не требуется. Не применяется здесь и предварительное стирание информации. В качестве привода дискет в основном применяется синхронный двигатель со скоростью вращения шпинделя 360 об/мин.
Скорость вращения должна быть фиксированной, что необходимо для обмена гибкими дисками, записанными на различных устройствах. Очевидно, что если скорость вращения не соответствует стандарту, то ни о какой передаче данных речи Заиоминоквние устройства сЗУ) быть не может. По этой причине некоторые дисковые ЗУ снабжены двигателями постоянного тока с сервопрнводом. Головка записи-воспроизведения существенно отличается от магнитных головок, применяемых в больших ЗУ с алюминиевыми (жесткими) дисками. В последнем случае головки испольауются в подвешенном состоянии, и необходимый зазор между поверхностью диска и головкой обеспечивается потоком воздуха, который возникает при быстром вращении диска.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
