Горнец Н.Н., Рощин А.Г. Организация ЭВМ и систем (2006) (1186251), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Основными компонентами тракта записи являются головки, усилители, детекторы информационных и син- Записываемая последов»тел»Ность ц т), 1) т), 1) Рис. 8.9. Запись и воспроизведение информации на магнитном носителе: а — исходная последовательность; б — фазовая модуляция; в — частная модуля- ция; г — модифицированная фазовая модуляция 212 хронизирующих сигналов и схемы управления записью и воспроизведением. Частотная модуляция (ЧМ) представляет собой разновидность записи с самосинхронизацией.
Запись «1» выполняется изменением направления тока внутри тактового промежутка, а начало каждого тактового промежутка отмечается сменой направления намагниченности. При записи «О» направление тока записи и, следовательно, состояние носителя не меняются. Сигнал, считываемый МГ при смене направления намагниченности, служит для синхронизации. Таким образом, при записи единиц частота переключения потока удваивается, а при записи нулей остается неизменной. Пример регистрации на носителе числа 111010001 приведен на рис. 8.9, в.
При чтении записанной информации границы тактовых промежутков восстанавливаются. Если в рамках восстановленного такта с МГ чтения получен импульс, то это соответствует «1», а если импульс в этом такте отсутствует — «О», При записи ЧМ необходима предварительная настройка логических схем тракта воспроизведения. При записи способом ЧМ требуется довольно высокая стабильность скорости перемещения носителя, так как соответствующие единицам отпечатки должны располагаться строго посередине такового интервала.
Кроме того, поскольку в каждом такте записи остается один (при записи нуля) или два (при записи единицы) отпечатка, то плотность записи не может быть очень большой. Для записи на ЖМД используют другие способы, требующие, однако, более сложных схем записи и воспроизведения. Одним из таких способов является способ модифицированной фазовой модуляции (МФМ). Процесс записи и воспроизведения иллюстрируется на рис. 8.9, г.
При записи «1» направление тока в головке записи меняется на противоположное в моменты, соответствующие началам тактовых интервалов Т. Запись «О» производится изменением тока в головке записи в моменты, соответствующие серединам тактовых интервалов, т.е. направление изменения намагниченности значения не имеет.
Таким образом, при записи числовой последовательности остаются отпечатки на расстоянии Т, 1„5Ти 0,5Т. Чтобы избежать расположения отпечатков на расстоянии 0,5 Т друг от друга, переключение тока МГ при записи «О», непосредственно предшествующего «1», не производится. Тогда расстояния между отпечатками на носителе соответствует трем интервалам: Т, 1,5Ти 2Т. При воспроизведении, если тракт «настроен» на начало тактового интервала и выделен интервал Т (обнаружен импульс в начале такта), текущему биту приписывается значение «1». Если выделен интервал 1,5 Т, то текущий бит равен «О», а схемы тракта 213 перестраиваются на середину такового интервала; если 2 Т, то формируется сразу последовательность из двух бит «01». Если схе мы «настроены» на середину такта, то интервал Т соответствует «0»; если выделен интервал в 1,5Т, то формируется значение сра зу двух бит «01», а схемы перестраиваются на начало тактового интервала.
Способ МФМ, иногда называемый групповым кодом 1,3, по зволяет записывать информацию с более высокой плотностью, а следовательно, более экономно использовать дисковую поверх ность. При высокой стабильности скорости перемещения носителя можно еще больше увеличить плотность, если не оставлять отпечатки нескольких следующих один за другим нулей. При воспроизведении число нулей определяется длительностью интервала между отпечатками, которые соответствуют единицам. Так формируется код КЬЬ 2,7.
Для повышения достоверности данных записываемая на носитель информация кодируется с помощью корректирующего кода. Затем этот код записывается на носитель. При воспроизведении вначале восстанавливается корректирующий код и лишь затем исходный. Структура накопителя иа жестких дисках. В настоящее время наиболее распространенным типом является НЖМД с подвижными головками. На каждой поверхности располагается одна (или несколько) подвижных МГ. Перемещение блока МГ с дорожки на дорожку (а дорожки имеют вид концентрических окружностей) производится шаговым двигателем.
Магнитные дорожки на разных поверхностях ЖМД, записанные при неподвижном состоянии блока МГ, образуют цилиндр. Информация записывается на дорожку блоками, причем для сокрашения времени после заполнения одной дорожки производится запись на следующую дорожку того же цилиндра. (Таким образом удается избежать лишних перемещений головки.) Размер каждого информационного блока составляет 512 байт или 2 Кбайт. Он помещается в сектор данных, начинающийся с маркера и заканчивающийся контрольным кодом СКС, позволяющим исправлять однократные ошибки и обнаруживать многократные. На дорожках располагаются резервные секторы, которые служат для записи данных в случае обнаружения сбойных участков. После записи информации в резервный сектор, он становится основным, а сбойный помечается как дефектный и в него запись не производится.
Для увеличения емкости накопителя на ЖМД число секторов на дорожках, находящихся на разных расстояниях от центра диска, переменно. При постоянной плотности размещения информации число секторов на внешних дорожках больше, на внутренних — меньше. Структура секторов на ЖМД в настоящее время не определена и может отличаться от структуры секторов, принятой в ГМД. 214 В герметичном корпусе НЖМД располагается двигатель, вращающий шпиндель с магнитными дисками (рис. 8.10).
Головки (минимум по одной на каждой поверхности диска) располагаются на каретке, которая перемещается вторым двигателем ЛДВ; как правило, этот двигатель шаговый. На БУ этим двигателем поступает сигнал о текущем А, и конечном А„адресах. Чтобы конструкция получилась компактной, в современных накопителях головки перемещаются по дуге, а не по радиусу. Во время работы МГ «плывут» над поверхностью диска, не касаясь запоминающего слоя. За счет этого можно значительно увеличить скорость вращения дисков (а значит и скорость записи-считывания) до 7200 об/мин и выше, а также продлить срок службы накопителя до нескольких лет.
Поскольку каждый НЖМД содержит, помимо дисков, блок МГ и отдельные блоки приводов шпинделя и МГ (с усилителем мощности УМ, усилителем У и усилитеме сервомимтемы УСС), то совместимость таких накопителей обеспечивается на уровне элекгрических сигналов, что упрощает пользование такими накопителями. Структура н особенности накопителя на гибких магнитных дисках. Конструкция накопителей на сменных ГМД сохраняется практически неизменной в течение 20 лет.
Накопитель на ГМД в качестве запоминающей среды использует пластмассовый диск, покрытый тонким магнитным слоем. Запись и считывание информации выполняется контактным способом: МГ касается поверхности диска. Неизменность конструкции обеспечивает совместимость со старым ПО и переносимость данных с компьютера на компьютер с помощью дискеты размером 3,5 дюйма. Дискеты в 5'/4 дюйма больше не используются. Емкость дискеты измеряют числом байт пользователя (форматированная емкость) или общим числом байт (неформатированная емкость).
Ак Сиги на позиционирование Рис. 8.10. Структура НЖМД 215 Дисководы могут иметь одну или две головки; первые позволя ют считывать информацию только с одной стороны дискеты, вто рые — с обеих сторон. Поэтому дискета может иметь форматиро ванную емкость в 720 Кбайт или 1,44 Мбайт, неформатированная емкость таких дискет составляет 1 или 2 Мбайт. Одно время вы пускались дисководы, предназначенные для дискет с форматиро ванной емкостью в 2,88 Мбайт, но они не получили широкого распространения. Для того чтобы дисковод мог распознать, на какую емкость рассчитана дискета, в ее корпусе делают специальное отверстие (если емкость дискеты составляет 720 Кбайт, то отверстие отсутствует). В настоящее время в употреблении остаются дискеты объемом 1,44 Мбайт.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
