25. Технологія запису даних на магнітну стрічку.

• лінійний магнітний запис (DLT/SDLT, SLR, LTO);

• похило-рядковий магнітний запис (DAT/DDS, AIT, S-AIT, VXA).

Лінійна технологія (серпантинний запис) (див. рис. 1.8.І) передбачає рух магнітної стрічки вздовж нерухомих записуючої і читаючої головок. Операції запису/читання виконуються як при прямому, так і при зворотному русі стрічки. Таким чином, інформація записується по доріжках, розташованих вздовж магнітної стрічки. При записі/читанні стрічка рухається в обох напрямках вздовж нерухомої головки; по досягненні кінця стрічки головка зсувається на одну доріжку, а стрічка рухається в протилежному напрямку. Для збільшення швидкості запису/читання встановлюється декілька головок, які працюють з декількома доріжками одночасно.

Рис. 1.8. Лінійний (І) і похило-рядковий (ІІ) магнітний запис: а) магнітна стрічка, б) доріжки, в) фіксована магнітна головка, г) магнітні головки, що обертаються.

Переваги:

1. можливість створення простого і надійного механізму протягування стрічки;

2. незначне зношування магнітної стрічки;

3. висока надійність зберігання даних.

Недоліки:

1. відносно низька щільність запису інформації;

2. залежність швидкості запису/читання від швидкості руху магнітної стрічки.

У системах з похило-рядковим записом (спіральний запис) кілька записуючих/читаючих головок розміщують на барабані, що обертається (див. рис. 1.8.ІІ). Цей барабан встановлюється під деяким кутом до вертикальної осі. Доріжки запису розміщуються під кутом до напрямку швидкості магнітної стрічки, тобто вони мають невелику скінчену довжину. При обертанні барабану, головка описує спіраль відносно рухомої стрічки весь час попадаючи на нову доріжку. Оскільки абсолютна швидкість руху стрічки невелика, процеси старту і зупинки запису/читання займають менше часу і створюють менші механічні навантаження на стрічку.

Переваги:

1. можливе використання більш тонких стрічок;

2. щільність розташування доріжок (lpi) в декілька разів вища ніж при лінійній технології.

Недоліки:

1. складна (а отже, ненадійна) конструкція протягування стрічки;

2. сильне зношування магнітної стрічки при експлуатації.

26. Способи запису даних на магнітну стрічку.

Запис з поверненням до нуля.

В цьому способі запису стрічка намагнічується до насичення лише під час проходження послідовності коротких імпульсів. В проміжку між імпульсами стрічка залишається не намагніченою. Такий запис ще називають записом з проміжками.

Для розшифрування такого запису потрібен дешифратор, який видає імпульси, при умові, що на початку синхроімпульсу має місце від’ємний викид струму відтворення і не видає імпульси, якщо на початку синхроімпульсу струм читання додатній. В якості дешифраторів використовуються тригерні схеми, які будуть розглянуті в розділі „Оперативка”.

Недоліки:

Не економність. Та обставина, що кожному біту інформації відповідає два імпульси струму читання приводить до зношування головок. Крім того на магнітній доріжці є ділянки, на які не записується інформація, що знижує загальну щільність запису і об’єм пам’яті.

Запис без повернення до нуля (запис без проміжків).

При такому виді запису напрямок струму в котушці запису змінюється на протилежний лише при зміні „0” на „1” і навпаки. Струм в обмотці запису не зникає, а лише змінює напрямок на протилежний.

Недоліки:

Великі вимоги до дешифратора. Якщо в записі є велика кількість „1” підряд дешифратор повинен працювати неперервно, що накладає обмеження на електричну схему тригера. Можливі помилкові включення тригера, а також пропуски тригером сигналів, що вносить суттєві помилки при відтворенні.

27. Пам’ять на магнітних осердях (англ.: magnetic core memory) або феритова пам’ять (англ.: ferrite memory) – запам’ятовуючий пристрій, що зберігає інформацію у вигляді намагніченості невеликих феритових осердь.

Як пристрій зберігання інформації феритове осердя вперше було застосоване на початку 50-их років ХХ століття в цифрових обчислювальних машинах першого покоління. Пам’ять на таких осердях була основним типом комп’ютерної пам’яті до середини 1970-их років (див. рис. 1.11).

Феритові осердя виготовлялись найчастіше у формі кілець з магнітожорсткого заліза з майже прямокутною петлею гістерезису і двома стійкими станами залишкової намагніченості. Ферит за хімічною структурою є окисел феромагнітного матеріалу, змішаного з магнітним залізняком. Основним елементом пристрою управління і арифметичного пристрою був тригер на електронних лампах.

Феритові кільця найчастіше розставляються в прямокутну матрицю, через кожне кільце якої проходить, в залежності від конструкції запам’ятовуючого пристрою, від двох до чотирьох провідників (див. рис. 1.12). Ці провідники відіграють роль котушок, намотаних на кільця для їх перемагнічування. Діаметр таких кілець (долі мм) роблять якомога меншим для швидкого перемагнічування. Швидке перемагнічування осердь визначає швидкодію запам’ятовуючих пристроїв. Вона для кращих зразків таких пристроїв пам’яті становила 10⁶ переключень за секунду. Стан намагнічення кільця, тобто записаний код, визначається пробним імпульсом струму, який подається на тактову обмотку. Якщо цей імпульс не перемагнічує кільце, то на виході сигналу нема, і цьому можна співставити логічний „0”, якщо струм перемагнічує кільце, то це означає, що в ньому була закладена логічна „1”.

27) Схема передачі інформації між кільцями.Схема послідовного з’єднання двох магнітних осердь показана на рис. 1.13. Кожне кільце має чотири обмотки:

1. Імпульс струму, за допомогою якого записується інформація подається на вхідну обмотку . При цьому імпульсі феритове кільце намагнічується певним чином. Воно може зберігати цей стан (логічні „1” або „0”) практично нескінченно довгий час.

2. Обмотки заборони мають наступне призначення: при подачі на них сигналу будь який імпульс із вхідної котушки не може змінити стан феритового кільця.

3. Тактові обмотки служать для індикації стану феритового кільця. Якщо при подачі на них сигналу стан феритового кільця не змінюється значить в ньому закодований „0”, а якщо змінюється –то закодована „1”. Крім того, тактові обмотки синхронізують роботу всього лічильного пристрою.

4. Вихідні обмотки служать для передачі імпульсів струму між кільцями.

Приведемо приклад передачі біту інформації від одного феритового кільця до іншого (див. табл. 1). Нехай вихідний стан 2-х феритових кілець М₁ і М₂ – „0”. При подачі на вхід першого кільця імпульсу струму і відсутності сигналу в тактовій обмотці кільце М₁ перемагнітиться і перейде в стан „1” . Цей імпульс струму не може пройти на вхід другого кільця і перемагнітити його внаслідок включення діода проти струму. Діод не пропускає цей імпульс у вхідну котушку другого кільця і воно залишиться в стані „0”. При відсутності імпульсу у вхідній котушці і подачі імпульсу на тактову обмотку він переводить стан першого кільця в ”0” і має такий напрямок що проходить через діод і переводить друге кільце в стані „1”. Таким чином відбулася передача логічної „1” з кільця 1 в кільце 2.