Накопители информации Основные сведения
Накопители на гибких дисках относятся к устройствам долговременного хранения информации
НГМД Основные внутренние элементы дисковода - дискетная рама, шпиндельный двигатель, блок головок с приводом и плата электроники, шаговые двигатели, управляющие электронные элементы. Шпиндельный двигатель - плоский многополюсный, с постоянной скоростью вращения 300 об/мин. Двигатель привода блока головок - шаговый, с червячной, зубчатой или ленточной передачей. Время запуска двигателя – около 400 мс. Рабочие головки служат для чтения и записи информации и располагаются над рабочей областью дискеты, поскольку обычно дискеты являются двухсторонними, т. е. имеют две рабочие поверхности, одна головка предназначена для верхней, а другая для нижней поверхности дискеты
НГМД (продолжение) Шаговые двигатели обеспечивают позиционирование и движение рабочих головок. Именно они издают характерный звук уже при включении ПК, перемещая головки для проверки работоспособности привода. Управляющие электронные элементы дисковода чаще всего размещаются с его нижней стороны. Они выполняют функции передачи сигналов к контроллеру, т. е. отвечают за преобразование информации, которую считывают или записывают головки. Для опознания свойств дискеты на плате электроники возле переднего торца дисковода установлено три механических нажимных датчика: два - под отверстиями защиты и плотности записи, и третий за датчиком плотности - для определения момента опускания дискеты. Вставляемая в щель дискета попадает внутрь дискетной рамы, где с нее сдвигается защитная шторка, а сама рама при этом снимается со стопора и опускается вниз - металлическое кольцо дискеты при этом ложится на вал шпиндельного двигателя, а нижняя поверхность дискеты - на нижнюю головку (сторона 0).
Одновременно освобождается верхняя головка, которая под действием пружины прижимается к верхней стороне дискеты. На большинстве дисководов скорость опускания рамы никак не ограничена, из-за чего головки наносят ощутимый удар по поверхностям дискеты, а это сильно сокращает срок их надежной работы. В некоторых моделях дисководов (Teac, Рanasonic, ALРS) предусмотрен замедлитель-микролифт для плавного опускания рамы. Для продления срока службы дискет и головок в дисководах без микролифта рекомендуется при вставлении дискеты придерживать пальцем кнопку дисковода, не давая раме опускаться слишком резко. На валу шпиндельного двигателя имеется кольцо с магнитным замком, который в начале вращения двигателя плотно захватывает кольцо дискеты, одновременно центрируя ее на валу. В большинстве моделей дисководов сигнал от датчика опускания дискеты вызывает кратковременный запуск двигателя с целью ее захвата и центрирования. Дисковод соединяется с контроллером при помощи 34 -проводного кабеля, в котором четные проводаявляются сигнальными, а нечетные - общими. Общий вариант интерфейса предусматривает подключение к контроллеру до четырех дисководов, вариант для IBM РC - до двух. В общем варианте дисководы подключаются полностью параллельно другу, а номер дисковода (0. . 3) задается перемычками на плате электроники; в варианте для IBM РC оба дисковода имеют номер 1, но подключаются при помощи кабеля
Дискеты (Floppy Disk Driver, сокращенно Floppy) размером 3, 5” являются носителями информации для приводов FDD (НГМД)
Устройство дискеты
Дискета (diskette) или гибкий магнитный диск (ГМД), флоппи -диск — сменная кассета накопителя на гибких магнитных дисках (НГМД, флоппи-дисковода); содержит в защитном корпусе (оболочке) выполненный из пластика диск, с напыленным на его поверхности магниточувствительным материалом, который обеспечивает возможность автоматической записи и считывания данных. Дискеты для персональных компьютеров выполняются в типоразмерах: 3, 5‛ и 5, 25‛ (соответственно 89 и 133 мм) и используются для переноса и хранения небольших объемов данных. Наиболее распространены 3, 5 -дюймовые дискеты. Их магнитный диск помещен в прочный пластмассовый корпус. Зона контакта магнитных головок с поверхностью диска закрыта специальной шторкой (задвижкой), отодвигаемой только внутри накопителя. Скорость чтения/записи для 3, 5 дюймового дисковода составляет около 63 Кбайт/с, среднее время поиска — порядка 80 мс.
Как и любой другой магнитный дисковый носитель, гибкий дискеты в процессе форматирования разбивается на концентрически расположенные дорожки, которые, в свою очередь, разбиваются на секторы. Перемещение головки для доступа к различным дорожкам осуществляется при помощи специального привода позиционирования головки, который перемещает в радиальном направлении блок магнитных головок от одной дорожки к другой. Нумерация дорожек начинается с 0, а секторов с 1. Эта система впоследствии перешла на жесткие диски. Современные дискеты имеют защиту от записи (diskette write protection), которая позволяет дисководу лишь считывать имеющиеся на диске данные, предотвращая их стирание или изменение. Емкость дискет зависит от двух параметров: площади используемой поверхности и плотностью записи, допустимой для конкретной конструкцией дискеты.
Для увеличения первого параметра в дискетах используются двухсторонняя запись (стандартная маркировка этих дискет — DS (Double Side) и соответствующая конструкция НГМД, снабженная двумя магнитными головками записи-считывания данных. В первых ПК использовались дискеты с односторонней записью. Их маркировка — SS (англ. Single Side). В зависимости от качества магниточувствительного слоя дискет и допускаемой конструкцией накопителей плотности записи, различаются дискеты с единичной плотностью — SD (Single Dencity), с двойной плотностью — DD (Double Dencity), с высокой плотностью — HD (High Dencity), со сверхвысокой плотностью — VHD (Very High Dencity). Стандартная емкость указанных дискет составляет: для 5, 25‛ дискет SS SD — 360 Кбайт; DS DD — 720 Кбайт; DS HD — 1, 2 Мбайт; для 3, 5‛ дискет DS DD — 800 Кбайт; DS HD — 1, 44 Мбайт; DS VHD — 2, 88 Мбайт (модель фирмы Toshiba), 12 Мбайт (модель фирмы NEC), 21, 4 Мбайт (модель фирмы Brier).
По степени надежности дискеты уступают многим другим сменным носителям (компакт-дискам, флэш-памяти), так как хранящиеся на них данные могут быть повреждены вследствие (даже не очень значительного) механического или магнитного воздействия, размагничивания при длительном хранении. Емкость дискеты вычисляется по следующей формуле: Емкость дискеты = число сторон * число дорожек на стороне* число секторов на дорожке*число байтов в секторе ( например, гибкий диск 3, 5” имеет на дорожке 189 секторов (емкость диска 1, 44 Мбайт) или 36 секторов (емкость диска 2, 88 Мбайт), размер дорожки секторов составляет от 128 до 1024 байт.
Развитие гибких магнитных дисков Первый образец дискеты был создан IBM в 1967. Она была диаметром 8 дюймов, имела емкость 100 Кбайт и получила название Flexible disk, то есть гибкий диск. Название флоппидиск она получила позднее от английского слова flop, что означает «хлопать крыльями» . Первый образец дискеты представлял собой круглую пластину с центральным, усиленным по краям отверстием. Конверт дискеты имел отверстия для шпинделя, который вращал носитель, прорезь для головок и оптопары для считывания индекса. В 1976 размер гибкого диска уменьшили до 5, 25 дюйма и тогда появилось название уменьшительное название diskette — дискета. Сначала ее объем составлял 180 Кбайт, затем он вырос до 360 Кбайт и 1, 2 Мбайт. Недостатком гибкого диска была слабая защита от механических повреждений.
Развитие гибких магнитных дисков (продолжение) В 1980 Sony разработала дискету и дисковод на 3, 5 дюйма. Носитель в ней был помещен в сплошной корпус из твердого пластика. Единственное отверстие для доступа головок к носителю было прикрыто металлической шторкой с возвратной пружиной. С этого времени дискета перестала быть гибкой. В конце 1980 -х годов фирма Toshiba за счет улучшения технологии производства и способов записи сумела повысить емкость дискеты до 2, 88 Мбайт, однако этот формат не прижился. Фирма 3 M (Minnesota Mining & Manufacturing) в 1995 начала производство накопителей на 3, 5‛ дискетах емкостью 120 Мбайт, совместимых с дискетами емкостью 1, 44 Мбайт. Ожидается, что при использовании этих дискет с дисководами фирмы Matsushita-Kotobuki Electronics (MKE) скорость передачи данных должна в 5 раз превысить аналогичный показатель традиционных дисководов. В 1997 -1998 начато производство целого ряда новых моделей флоппи-дисководов и дискет емкостью от 144 до 200 Мбайт (модели LS-120, Hi. FD, Pro-FD, UHD и др. ). Разными фирмами (в частности Caleb Technology Corp. ) ведутся работы по созданию дискет емкостью до 540 Мбайт.
Развитие гибких магнитных дисков (Окончание) Тем не менее, объем продаж флоппи-дисководов и гибких магнитных дисков на мировом рынке в последние годы начал неуклонно снижаться. Более того, корпорация Microsoft рассматривала вопрос об исключении флоппи-дисковода из спецификации PC 2002. Это вызвано рядом причин и, в частности, заметно возросшей конкуренцией других носителей, среди которых ведущую роль занимают перезаписываемые оптические диски (CD-RW, DVD-RW) и флэш-память.
Накопители на жестких магнитных дисках
НЖМД Предназначены для хранения той информации, которая наиболее часто используется в работе - программ операционной системы, компиляторов, сервисных программ, прикладных программ пользователя, текстовых документов, файлов базы данных - Следует оберегать от ударов при установке и резких перемещений в пространстве - Это носители с произвольным доступом к информации - Для хранения информации разбивается на дорожки и секторы - Скорость обмена информации значительно выше ГД - Объём ЖД измеряется от Мбайт до сотен Гбайт
Скачать презентацию Накопители информации Основные сведения Накопители на гибких
Накопители информации.pptx