Виды магнитных дисковых накопителей
Категория реферата: Рефераты по информатике, программированию
Теги реферата: сочинения 4, 6 класс контрольные работы
Добавил(а) на сайт: Савенков.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 | Следующая страница реферата
Дискета или гибкий диск - компактное низкоскоростное малой ёмкости
средство хранение и переноса информации. Различают дискеты двух размеров:
3.5”, 5.25”, 8” (последние два типа практически вышли из употребления).
[pic] [pic]
3.5” дискета 5.25” дискета
Конструктивно дискета представляет собой гибкий диск с магнитным
покрытием, заключенный в футляр. Дискета имеет отверстие под шпиль привода, отверстие в футляре для доступа головок записи-чтения (в 3.5” закрыто
железной шторкой), вырез или отверстие защиты от записи. Кроме того 5.25”
дискета имеет индексное отверстие, а 3.5” дискета высокой плотности -
отверстие указанной плотности (высокая/низкая). 5.25” дискета защищена от
записи, если соответствующий вырез закрыт. 3.5” дискета наоборот - если
отверстие защиты открыто. В настоящее время практически только используются
3.5” дискеты высокой плотности.
[pic]
Для дискет используются следующие обозначения:
- SS single side - односторонний диск (одна рабочая поверхность).
- DS double side - двусторонний диск.
- SD single density - одинарная плотность.
- DD double density - двойная плотность.
- HD high density - высокая плотность.
Накопитель на гибких дисках принципиально похож на накопитель на жестких дисках. Скорость вращения гибкого диска примерно в 10 раз медленнее, а головки касаются поверхности диска. В основном структура информации на дискете, как физическая так и логическая, такая же как на жестком диске. С точки зрения логической структуры на дискете отсутствует таблица разбиения диска.
Работу контроллера НГМД удобно рассмотреть отдельно в режимах записи и считывания байта данных.
Режим записи включается низким уровнем линии РС0(вывод 14 DD1). При
этом НГМД переводится в режим "Запись" (активен сигнал WRDATA).
Записываемый байт заносится в порт А и его восьмиразрядный код поступает на
вход многофункционального регистра DD2. Управление режимом работы этого
регистра осуществляется битовым счетчиком DD9 и дешифратором DD10. После
записи предыдущего байта, счетчик находится в состоянии сброса, и на всех
его выходах присутствуют сигналы логического нуля. При таком состоянии
входных сигналов дешифратор DD10 на выводе 7 формирует сигнал логического
нуля, который совместно с низким уровнем на выводе 2 элемента DD17.1
разрешает запись параллельного кода в регистр DD2. При любом другом
состоянии счетчика регистр переводится в режим сдвига.
Низким уровнем РС0 на элементе DD13. 4 блокируется канал считывания
информации с НГМД RDDATA. Логический нуль, поступающий на входы S триггера
DD11.1 после инвертирования элементом DD14.1 сигнала блокировки, устанавливает логическую единицу на выводе 5 триггера DD11.1. Через
инвертор DD14.3 на входы сброса счетчиков DD7 и DD8 поступает сигнал
низкого уровня, что обеспечивает их непрерывную работу. Сигналы, снимаемые
с 8 и 9 вывода счетчика DD8, на элементах DD14.4,DD15.1, DD15.2 формируют
соответственно последовательности ИСС и ИСД. Импульс ИСД после
инвертирования элементом DD14.6 поступает на тактовый вход регистра DD2.
При поступлении тактового импульса происходит сдвиг вправо параллельного
кода, записанного в регистр, и на выводе 20 появляется очередной бит этого
кода. Сигналы записи формируются элементами DD13.1,DD13.2 и DD13.3. В
момент действия высокого уровня ИСД на выводе 2 DD13.1 присутствует
записываемый бит. Через элементы DD13.1 и DD13.2 бит поступает на вход
буферного усилителя DD6, а затем и на линию сигнала записи НГМД ( WRDATA).
Согласно временной диаграмме, приведенной на рис. 8, сигнал ИСС находится
в это время в состоянии логического нуля. Поэтому прохождение сигналов
через элемент DD133 запрещено. После того, как сигнал ИСД перейдет в
состояние логического нуля, прохождение информационного бита на запись
через элемент DD13.1 станет невозможно. При активном уровне ИСС через
открытые элементы DD13.3, DD13.2 и буфер DD6 на линию WR DATA поступит
логическая единица, сформированная на выводе 12 дешифратора DD10. Таким
образом, в момент действия ИСД на линию записи НГМД будут поступать
информационные биты, а в момент действия ИСС - единичные синхробиты.
Подсчет количества записанных бит ведет счетчик DD9. После прохождения
восьмого импульса ИСД его выводы перейдут в нулевое состояние, что вызовет
установку триггера готовности: на выводе 9 DD12.2 появится логическая
единица. Состояние триггера готовности программно опрашивается ДОС по
линии РВ7. При обнаружении единицы в этом разряде ПЭВМ запишет новый байт
в порт А DD1 (адрес F000H), при этом на элементах DD15.4, DD16.4, DD16.1,
DD16.2 сформируется сигнал сброса триггера готовности. Таким образом, происходит записывание и считывание информации на НГМД.
3. Накопители на жестком магнитном диске (HDD)
Накопители на жёстком диске (винчестеры) предназначены для постоянного
хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ
операционной системы, часто используемых пакетов программ, редакторов
документов, трансляторов с языков программирования и т.д. Наличие жёсткого
диска значительно повышает удобство работы с компьютером. Для пользователя
накопители не жёстком диске отличаются друг от друга, прежде всего, своей
ёмкостью, т.е. тем, сколько информации помещается на диске. Сейчас
компьютеры в основном оснащаются винчестерами от 520 Мбайт и более.
Компьютеры, работающие, как файл серверы, могут оснащаться винчестером 4 -
8 Мбайт и не одним.
Накопитель на несъемном магнитном диске, созданный на основе спец.
технологии (винчестерская технология - отсюда название). Магнитный диск
Винчестера (на металлической основе) имеет большую плотность записи и
большое число дорожек. Винчестер может иметь несколько Магнитных Дисков.
НЖМД типа Винчестер созданы в 1973 г. Все магнитные диски Винчестера
(объединенные в пакет дисков) - герметически упакованы в общий кожух.
Магнитные диски НЕ могут изыматься из HDD и заменяться на аналогичные !!!
Магнитные головки объединены в единый блок (блок магнитных головок).
Этот блок по отношению к дискам перемещается радиально. Во время работы PC
Пакет Дисков все время вращается с постоянной скоростью (3600 об/мин). При
считывании/записи информации блок магнитных головок перемещается
(позиционируется) в заданную область, где производиться посекторное
считывание/запись информации. В силу инерционности процесса обработки
информации и большой скорости вращения пакета дисков возможна ситуация, когда блок магнитных головок не успеет считать очередной сектор. Для
решения этой проблемы используется метод чередования секторов (секторы
нумеруются не по порядку, а с пропусками). Например, вместо того, чтобы
нумеровать секторы по порядку : 1 2 3 4 5 6 7 ... , их нумеруют так : 1 7
13 2 8 14 3 9 ...
В последнее время появились более скоростные SCSI-контроллеры, которые обеспечивают достаточную скорость обработки информации, и необходимость в чередовании секторов - отпадает.
Итак, накопитель содержит один или несколько дисков (Platters), т.е. это носитель, который смонтирован на оси - шпинделе, приводимом в движение специальным двигателем (часть привода). Скорость вращения двигателя для обычных моделей составляет около 3600 об/мин. Понятно, чем выше скорость вращения, тем быстрее считывается информация с диска (разумеется, при постоянной плотности записи), однако пластины носителя при больших оборотах могут просто физически разрушиться. Тем не менее в современных моделях винчестеров скорость вращения достигает 4500, 5400 или даже 7200 об/мин.
Сами диске представляют собой обработанные с высокой точностью керамические или алюминиевые пластины, на которые нанесен специальный магнитный слой (покрытие). В некоторых случаях используются даже стеклянные пластины. Надо отметить, что за последние годы технология изготовления этих деталей ушла далеко вперед. В старых накопителях магнитное покрытие обычно выполнялось из оксида железа. В настоящее время для покрытий используются гамма-феррит-оксид, изотропный оксид и феррит бария, однако наиболее широкое распространение получили диски с напыленным магнитным слоем, а точнее, с металлической пленкой (например, кобальта).
Количество дисков может быть различным - от 1 до 5 и выше, число рабочих поверхностей при этом соответственно в 2 раза больше, правда, не всегда. Иногда наружные поверхности крайних дисков или одного из них не используются для хранения данных, при этом число рабочих поверхностей уменьшается и может оказаться нечетным.
Наиболее важной частью любого накопителя являются головки чтения/записи
(read/write head). Как правило, они находятся на специальном позиционере, который напоминает рычаг звукоснимателя на проигрывателе грампластинок
(тонарм). Это и есть вращающийся позиционер головок (head actuator). К
слову сказать, существуют также и линейные позиционеры, по своему принципу
движения напоминающие тангенциальные тонармы.
В настоящее время известно по крайней мере несколько типов головок, используемых в винчестерах: монолитные, композитные, тонкопленочные и магнитно-резистивные (magneto-resistance, MR). Монолитные головки, как правило изготовлены из феррита, которые является достаточно хрупким материалом. К тому же конструкция таких головок принципиально не допускает высоких плотностей записей. Композитные головки меньше и легче, чем монолитные. Обычно это стекло на керамическом основании; например, используются сплавы, включающие в себя такие материалы, как железо, алюминий и кремний. Керамические головки более прочные и обеспечивают более близкое расстояние до магнитной поверхности носителя, что в свою очередь ведет к увеличению плотности записи. При изготовлении тонкопленочных головок используют метод фотолитографии, хорошо известный полупроводниковой промышленности. В этом случае слой проводящего материала осаждается на неметаллическом основании.
Одним из самых перспективных в настоящее время считают магнитно- резистивные головки, разработанные фирмой IBM. Их производство начали также компании Fujitsu и Seagate. Собственно магнитно-резистивная головка представляет из себя сборку из двух головок: тонкопленочной для записи и магнитно-резистивной для чтения. Каждая из головок оптимизирована под свою задачу. Оказывается, магнитно-резистивная головка при чтении как минимум в три раза эффективнее тонкопленочной. Если тонкопленочная головка имеет обычный индуктивный принцип действия, т.е. переменный ток рождает магнитное поле, то в магнитно-резистивном (по определению) изменение магнитного потока меняет сопротивление чувствительного элемента. Магнитно-резистивные головки по сравнению с другими позволяют почти на 50% увеличить плотность записи на носителе. Все современные винчестеры от IBM оснащаются только этими головками. Новые разработки IBM в области жестких дисков позволяют обеспечить плотность записи 10 Гбит на квадратный дюйм, что примерно в 30 раз больше, чем сейчас. Речь идет о Giant MR-головках.
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: титульный реферата, курсовая работа на тему.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 | Следующая страница реферата