2.1.1.2 Накопители на гибких магнитных дисках
В 1969 году первая реализация гибкого диска была использована в системе универсальных компьютеров IBM 370. Это было устройство, предназначенное только для чтения, в формате пластикового диска диаметром 8’’ (20 см.) покрытого окисью железа, весом менее 2 унций и ёмкостью около 80 Кбайт. Диск размещался в защитном корпусе, облицованном изнутри тканевым покрытием для его очистки.
В 1973 году IBM выпускает новую версию такого устройства для использования в системах ввода данных серии 3740. Оно имело совершенно другой формат записи, двигатель вращался в противоположном направлении, устройство обладало способностью как чтения, так и записи и имело вместимость 256 Кбайт. В 1976 году форм-фактор 8’’ был заменен дискетой 5,2’’, а затем 3,5’’.
Первоначально дискета 5,25’’ (133 мм) имела вместимость 160 Кбайт, которую быстро сменили 180 и затем 360 Кбайт с появлением двусторонних дисков. В 1984 году дискета 5,25’’ достигла максимальной вместимости в 1,2 Мбайт, и тогда же Apricot и Hewlett-Packard начали выпускать персональные компьютеры ч новым 3,5’’ (89 мм.) дисководом Sony емкостью 720 Кбайт. Через три года емкость увеличилась до 1,44 Мбайт.
Дискета состоит из круглой полимерной подложки, покрытой с обоих сторон магнитным окислом и помещенной в пластиковую упаковку, на внутреннюю поверхность которой нанесено очищающее покрытие. В упаковке с двух сторон сделаны радиальные прорези, через которые головки считывания /записи накопителя получают доступ к диску.
Информация записывается по концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся на секторы. Количество дорожек и секторов зависит от типа и формата дискеты. Сектор хранит минимальную порцию информации, которая может быть записана на диск или считана. Емкость сектора постоянна и составляет 512 байтов.
Рисунок 4 Составные части 3,5 дюймового НГМД
1 – ключ защиты от записи; 2 – привод вращения; 3 – защитная заслонка; 4 – пластиковая оболочка; 5 – бумажная прослойка; 6 – гибкий диск; 7 – блок данных на диске.
В начале каждого сектора находится служебная область, в которую записывается идентификационная и адресная информация. В области перед первым сектором записываются заголовки дорожки и сектора. Перед остальными секторами записываются лишь заголовки секторов. Область между заголовками предназначена непосредственно для записи данных.
Стандартным интерфейсом для приводов в IBM PC является SA-40Q. Контроллер соединяется с 3,5” и 5,25” посредством 34-контактного кабеля (шлейфа). К одному контроллеру обычно подключаются два привода (вообще интерфейс позволяет подключить до 4 приводов).
Когда диск 3,5” вставляется в устройство, защитная металлическая заслонка отодвигается, шпиндель дисковода входит в среднее отверстие, а боковой штырек привода помещается в прямоугольное отверстие позиционирования, расположенное рядом. Двигатель вращает диск со скоростью 300 об/мин.
Записывающая головка перемещается ведущим винтом, который в свою очередь управляет шаговым двигателем, и, когда винт поворачивается на определенный угол, головка проходит установленное расстояние. Плотность записи на дискету ограничивается точностью шагового двигателя.
Дисководы для гибких дискет используют так называемый «трекинг разомкнутого цикла», они фактически не ищут дорожки, но просто устанавливают головку в «правильную» позицию.