69391

Накопичувачі на магнітних барабанах

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Накопичувачі на магнітних стрічках Носієм інформації є гнучка магнітна стрічка основою є пластмасова стрічка покрита з обох сторін тонким шаром магнітної плівки поверх якої наноситься тонкий шар захисного лаку.

Украинкский

2014-10-04

1.17 MB

0 чел.

Лекція№11

Накопичувачі на магнітних барабанах

 Носієм інформації є тонкостінний циліндр, бокова поверхня якого покрита тонким шаром магнітної плівки. Основною особливість цих накопичувачів є можливість використання великої кількості магнітних головок, тому такі накопичувачі використовуються в спеціалізованих комп’ютерних засобах, де потрібна швидка взаємодія із ядром паралельними багато розрядними даними. Ці пристрої програють накопичувачам на твердих дисках по ємності і на даний час на ринку застосування їх мінімально.

Накопичувачі на магнітних стрічках

 Носієм інформації є гнучка магнітна стрічка, основою є пластмасова стрічка, покрита з обох сторін тонким шаром магнітної плівки, поверх якої наноситься тонкий шар захисного лаку. Магнітна стрічка використовується різної ширини та довжини в залежності від типу накопичувачів, ширина може бути в широкому діапазоні від 0.15 до 2 дюймів. Довжина визначається типом бобіни або касети, стрічка має маркери початку та закінчення, доріжки повздовжні, їх кількість може бути 1,2,8,16 і т.д. робочих, крім цього можуть бути доріжки контролю (по-байтового або2-о байтового) інформація розташовується файлами, в файлах є службове поле та ідентифікації, поле даних, поле контролю. Файли можуть об’єднуватися у інформаційні томи. Накопичувачі магнітна стрічка рівномірно переміщається відносно гол ваг овок запису-читання із стандартною для даного накопичувача швидкістю.

Однією із переваг цих накопичувачів є висока надійність зберігання інформації, так як пошкодження невеличкого частку веде до відносно невеликої втрати інформації, що важливо для архівування інформації.

Основними недоліками є великий час пошуку інформації (10-и сек) і мала швидкість обміну інформацією між накопичувачем і ядром комп’ютера.

На даний час ці накопичувачі не витримують конкуренції із іншими ЗЗП, їх застосування мінімізоване.

Накопичувачі на циліндричних магнітних доменах

 Розглянуті вище магнітні ЗЗП, використовують взаємне переміщення магнітної плівки відносно магнітних головок запису-читання. Для цього використовуються механічні вузли, які є вузьким місцем цих пристроїв.

Ідея створення накопичувачів на магнітних носіях без мехінчних вузлів для взаємного переміщення стрічки і головок існує давно, однак ефективних рішень до теперішнього часу немає, одним із напівефективних рішень є розробка фірми Philips, яка розробила накопичувачі на циліндричних магнітних доменах. Носієм інформації є плівка магнітного гранату, або спеціальна плівка на основі магнітного порошку, в таких плівках елементарні магніти-домени мають можливість встановлюватися перпендикулярно до поверхні і змінювати свій напрям намагніченості «+» чи «-«, тобто розвертатися на 180% під дією зовнішнього магнітного поля. Для управління доменами використовується спеціальні аплікації на поверхні плівки, які забезпечують можливість утворення мікромагнітних утворень із доменів, вони мають форму мікроциліндрів і від цього пішла назва «накопичувачі». Під дією повздовжнього зовнішнього магнітного поля, циліндричні магнітні домени можуть переміщатися на поверхні плівки. Читання інформації базується на властивостях деяких матеріалів, наприклад пермалоєвих смужок, змінювати свій опір у залежності від того, яке магнітне поле «+» чи «-« діє на цей матеріал.

Схемотехнічно накопичувач реалізований на циклічних регістрах зсуву, які під керуючими сигналами можуть записувати послідовно вхідний код або при читанні формувати вихідний послідовний код. зсуву  Використовуючи, управляючи та запам’ятовуючи циклічні регістр будуються запам’ятовуючі модулі та запам’ятовуючі пристрої. Дослідні взірці таких ЗЗП були випробувані у цифрових телефонних станціях на складність автоматизувати процес виготовлення таких пристроїв і мінімізувати їхню вартість не дозволила на теперішній час впровалити такі пристрої у масове серійне застосуванні.

Оптичні ЗЗП

 Носіями інформації є спеціально утворені поверхні, які мають властивість відбивати із різною інтенсивністю або із різною поляризацією світло сфокусованих променів лазерів. Створення таких ЗЗП започатковано відносно недавно, хоча ідея оптичних ЗЗП існувала з появою перших комп’ютерів. Переважна більшість дослідників спрямовувала свої зусилля на створення голографічних ЗЗП, на основі голограм, однак через складність їх реалізації ця ідея не знайшла практичного застосування. Тільки із впровадженням ідеї застосування компакт дисків почалося масове застосування оптичних ЗЗП.

Використання ком пакт дисків має ряд переваг:

1) Забезпечується можливість використання переносних носіїв великої ємності на рівні 700 Мб і більше.

2) Можливість надійного зберігання інформації

3) Можливість автоматизації процесу виготовлення із недорогих матеріалів, що забезпечує низьку вартість таких носіїв інформації і запам’ятовуючих пристроїв в цілому.

Компакт-диски характеризуються зовнішнім діаметром – трохи більше 120 мм, переважно класифікуються за способом запису інформації :

  1.  Компакт-диски із записом інформації в процесі виготовлення CD_ROM
  2.  Компакт-лиски із можливістю одноразового запису користувачем
  3.  Компакт-диски із можливістю перезапису інформації користувачем CD-RW

Особливості компакт-дисків розглянемо на прикладі технології виготовлення CD-ROM

Компакт-диск типу сд-ром –   будова  …  

1) основа із полікарбонату

2) шар відбиття

3) захисний лак

4) етикетка

При виготовленні використовується .. 5 – сфокусований промінь лазера.

Використовується спеціальний скляний диск, який покривається терморезистом, диск встановлюється в спеціальний пристрій, який забезпечує за світку доріжки ком пакт-диску у відповідності із інформацією, яку тре записати із логічних 0 та 1. В місцях засвітки лазером фоторезист змінює свою структуру. Після засвітки диск обробляється хімічним способом, незасвічений фоторезист змивається, а в місцях засвітки залишаються горбики фоторезисту. Потім на скляний диск, методом напилення наноситься тонкий шар Нікелю Нікелевий шаблон і є праобразом ком пакт-диску. Методом штампування або лиття під тиском виготовляється основа 1 прозорої пластмаси із полікарбонату з інформаційного боку основа покривається шаром відбиття 2 (переважно це на основі алюмінієвих сплавів). Після цього шар відбиття покривається захисним лаком, наноситься етикетка і ком пакт-диск готовий, перевіряється і серійне виробництво. Інформація розташовується на спіральній доріжці, яка поч. у центрі і розкручується в сторону зовнішнього діаметру. Відстань між сусідніми повтореннями доріжки 0.0016 мм. На доріжці інформація кодується горбиками або впадинами, 1 біт кодується .. ширину 0.0002 мм, довжину 0.0004 і глибину 0.0002. Читання інформації базується на тому, що коли сфокусований промінь лазера попадає на горбик шаровідбиття, то від шаровідбиття сфокусованого променя відбивається інтенсивне світло, приймається оптичною системою, подається на фотоприймач і формується електричний сигнал. Коли промінь лазера потрапляє в ямку він вже втрачає фкусування, відбите світло розсіюється, на оптичну систему попадає мало світла, який є недостатнім для формування електричного сигналу на виході фотоприймача. Для забезпечення високої надійності і достовірності запису-читання інформації, інформація на доріжці ком пакт-диску кодується кодом Рідда – Соломона, це надлишковий код із виявленням та виправленням помилок. Інформація ділиться на фрейми, які розташовуються в декількох місцях доріжки, що забезпечує можливість достовірного читання інформації при попаданні на поверхню компакт-дску пилинок або пошкоджень.

Компакт-диск є фактично пристроєм із послідовним розташуванням інформації. Для зменшення часу пошуку інформації використовуються спеціальні засоби прискореного пошуку інформації, які для кожного файлу встановлюють шлях прискореного пошуку з початку розташування файлу. Номінальна ємність ком пакт-диску в межах 700 Мб.

Компакт-диски з одноразовим записом користувача – це спеціально виготовленні носії, в яких передбачена можливість запису інформації у спеціальних дисководах із можливістю запису cd-writer, в яких є можливість керування потужність лазерного променя переважно при запису потужність лазерного променя збільшується. В таких ком пакт-дисках використовуються декілька технологій, які дозволяють записувати диски. Серед них компакт-диски у яких шар відбиття покритий тонкою плівкою із малим коефіцієнтом відбиття світла. Коли на таку поверхню направляється потужний промінь лазера, вона пропалюється звільняючи доступ до шаровідбиття.

Інверсна технологія – коли є спеціальний шар відбиття і коли на нього попадає промінь лазера, ця плямка зменшує коефіцієнт відбиття світла.

Компакт-диски із можливістю перезапису виготовляються також за спеціальною технологією і при записі змінюється поляризація відбитого світла, що забезпечує кодування 0 та 1. Одним із варіантів є нагрівання плямки до температури точки К’юрі і при дії магнітного поля ця плямка змінює оптичні властивості і після зняття дії лазера змінює свої оптичні властивості.

Для накопичувачів на оптичних дисках важливою є швидкість обміну інформацією із ядром комп’ютера. Перші оптичні дисководи мали невелику швидкість обертання дисків навколо осі і швидкість обміну інформацією на рівні 150 кб на секунду. Це невелика швидкість обміну і тому дисководи вдосконалювались і ця швидкість обміну постійно збільшувалась і дисководи характеризуються різною швидкістю обміну інформації, яка визначається певною цифрою і буквою х – наприклад    8х,

Сучасні компакт-диски створили серйозну альтернативу накопичувачам на гнучких магнітних дисках. Більш вдосконаленим варіантом оптичних ЗЗП є ДВД накопичувачі – це оптичні ЗЗП типом подібні до CD, однак в них використовуються інші лазери із меншою довжиною хвилі, що робить несумісними CD та DVD. Зменшення довжини хвилі забезпечує можливість збільшення густини розташування інформації на робочій поверхні. Використання вдосконаленої оптичної системи із можливістю оперативної зміни фокусної відстані лазерного променя забезпечує можливість використання із однієї сторони двох шарів відбиття. Спеціальні схемотехнічні та конструктивні рішення забезпечують можливість використання двосторонніх DVD-дисків. Всі ці вдосконалення направлені на збільшення ємності DVD-дисків, і DVD-диски суттєво більші за ємності ніж компакт диски. Ємність DVD від 4.7 Гб, є покращені до 18 Гб, що забезпечує більшу перспективність двд накопичувачам. Відносно прості і недорогі оптичні дисководи забезпечують можливість конфігурування у комп’ютері одночасно і DVD і СД накопичувачів, що забезпечує можливість використання широкої гамми вже розроблених ком пакт дисків типу CD-ROM і нових, які знаходять широке застосування DVD диски.

Отже оптичні ЗЗП є досить перспективними і утворили серйозну конкуренцію магнітним ЗЗП.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

31311. Обучающая подсистема для лабораторного исследования характеристик замкнутых САУ в среде интернет 3.05 MB
  В данном дипломном проекте рассматривается Обучающая подсистема для лабораторного исследования характеристик замкнутых САУ в среде интернет. В экономической части дается техникоэкономическое обоснование разработки Обучающей подсистемы для лабораторного исследования характеристик замкнутых САУ в среде интернет с помощью частотных критериев устойчивости проводится расчет ее сметной стоимости и стоимости эксплуатации.1 Описание предметной области по характеристикам и частотным показателям качества САУ .
31312. Экспериментальная работа по ознакомлению детей старшего дошкольного возраста с Олимпийскими играми 281 KB
  Теоретические основы формирования представлений у детей старшего дошкольного возраста об Олимпийских играх. Научные основы развития детей старшего дошкольного возраста посредством олимпийского образования. Специфика формирования представлений детей старшего дошкольного возраста об Олимпийских играх 22 Выводы 31 II. Экспериментальная работа по ознакомлению детей старшего дошкольного возраста с Олимпийскими играми 2.
31313. Строительство электрической сети и расчет капитальных вложений 5.39 MB
  Без учета влияния cosφ определим по формуле: β –стоимость потерянного кВтч равная 105 руб. кВтч или 1050 руб. На распределительном силовом щите РСЩ отключить рубильник блока профилактируемой камеры. На рукоятке рубильника повесить плакат Не включать Работают люди.
31314. Особенности обращения взыскания на заработок и иные доходы должника-гражданина 325 KB
  Целью дипломного исследования является комплексное рассмотрение теоретических и практических проблем, формулирование предложений по совершенствованию законодательства, касающегося вопросов обращения взыскания на заработок и иные доходы должника - гражданина, и практики его применения.
31316. СУЧАСНИЙ СТАН УПРАВЛІННЯ МАТЕРІАЛЬНИМИ РЕСУРСАМИ НА ПІДПРИЄМСТВІ на прикладі КП «Березанського ККП» 819.5 KB
  ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ УПРАВЛІННЯ МАТЕРІАЛЬНИМИ РЕСУРСАМИ НА ПІДПРИЄМСТВІ Характеристика матеріальних ресурсів підприємства. Аналіз виробничо –економічних показників підприємства. Аналіз фінансового стану підприємства 2. Зростання потреби підприємства в матеріальних ресурсах може бути задоволений екстенсивним шляхом придбанням або виготовленням більшої кількості матеріалів та енергії або інтенсивним більш економним використанням наявних запасів в процесі виробництва продукції.
31317. Анализ существующего состояния транспортного рынка Республики Беларусь и описание механизма функционирования транспортно-логистического центра на основе накопленного опыта зарубежных стран, включая Россию 2.45 MB
  Организация транспортно-экспедиционного обслуживания грузовладельцев при существующей технологии выполнения услуг Анализ схем доставки грузов Зарубежный опыт организации транспортно-логистических систем. Возникает необходимость формирования нового мировоззрения прежде всего в сфере взаимодействия с грузовладельцами замены системы и методов управления развития информационной базы.
31319. Проектирование специализированного завода по производству железобетонных цельных предварительно напряженных свай сплошного сечения с поперечным армированием ствола типа С80.35AIV по агрегатно-поточной технологии 1.44 MB
  Производство бетона по своему технологическому содержанию — это химическое производство, так как твердение бетона осуществляется через протекание сложных химических реакций, поэтому прочность затвердевшего бетона существенно зависит от качества использованных для его приготовления исходных материалов.