61. Магнитные головки для зу на магнитном носителе. Плотность записи.
Магнитные головки предназначены:
- при записи: для создания локального внешнего поля, ориентирующего домены магниточувствительного слоя в определенном направлении;
- при чтении: для определения границ участков магниточувствтельного слоя носителя с противоположными состояниями намагниченности.
М
агнитная
головка для записи представляет собой
электромагнит, который состоит из
сердечника и обмотки записи на сердечнике.
Сердечник имеет зазор, материал сердечника
магнитомягкий – пермаллой (характеристика
без петли гистерезиса). Зазор заполнен
немагнитным материалом. На обмотку
записи подается напряжение записи.
Запись выполняется локальным полем
рассеивания. Свойство магнитного поля:
силовые линии должны быть замкнуты мА
том магнитном материале, из которого
они исходят. С помощью тока записи
индуцируются силовые линии, идущие по
пути наименьшего сопротивления по
сердечнику. Встречая зазор, силовые
линии выходят из сердечника. Силовые
линии, которые из за этого проходят
через магниточувствительный материал
диска, образуют поле рассеивания. Для
перемагничивания участка необходимо
изменить знак напряжения на обмотке
записи (направление тока в обмотке).
Величина напряженности поля рассеивания
должна быть сильнее коальцетивной силы.
Магнитные головки чтения могут построены на основе двух способов:
- электромагнитный способ чтения информации: на сердечнике, используемом в головке чтения, размещается также обмотка записи, в которой, за счет силовых линий поля магниточувствительного слоя диска формируется электродвижущая сила ЭДС:
e(t) ~ k V ω (dB/dt), где k – коэффициент, V – линейная скорость вращения носителя, ω – число витков обмотки чтения (обмотка чтения имеет намного больше витков, чем обмотка записи). Поля рассеивания магнитных триггеров при попадании под головку чтения «втягиваются» в сердечник и генерируется ЭДС, которая характеризует намагниченность. Недостатки электромагнитного способа чтения: 1) зависимость ЭДС от скорости вращения носителя -> увеличение скорости приводится к сильным вибрациями и невозможности удержать головку на поверхности диска; 2) ЭДС зависит от количества витков. При увеличении количества витков увеличивается размер и масса головки, поэтому снижается плотность записи и время доступа.
-
магнитные головки на основе
магниторезистивных материалов (МРМ) –
GMR-головки. МРМ изменяет сопротивления
при слиянии магнитного поля. В зависимости
от расположения МРМ, меняется падение
напряжения Uc
на элементы из МРМ. Достоинства: нет
необходимости вращать диск, т.к. Uc
не зависит
от скорости вращения. Такая GMR-головка
помещается на головке вместе с индукционной
головкой записи. В современных НМД для
чтения используется магнитно-резистивная
головка, а для записи - индукционный
принцип. Плотность записи p возрастает
при уменьшаются γ
ширина зазора МГ, δ
– расстояние МГ от магнитного слоя
диска, d – ширина магнитного слоя.
64. Размещение информации по секторам нмд.
С
екторное
размещение информации является наиболее
простой организацией размещения. При
размещении по секторам дорожки делятся
на определенное число секторов
фиксированной длины. Начало дорожек
отмечается индексным маркером, отделяемым
от первого сектора индексным промежутком
(G1).
В индексном промежутке записывается
служебная последовательность
фиксированного числа единиц
и нулей, которая позволяет настроит
схемы воспроизведения на начало тактового
интервала записи и обеспечить правильную
синхронизацию при воспроизведении.
Сектора отделяются друг от друга
межсекторными промежутками G3,
в которых также записывается служебная
последовательность, поддерживающая
синхронизацию схем воспроизведения.
Каждый сектор состоит из двух полей –
идентификатора ID
и данных R.
Поле идентификатора содержит адресный
маркер (АМ), отмечающий начальную цифровую
позицию; адрес дорожки (С); номер сектора
(S);
байт циклического контроля (CRC).
Адрес дорожки и номер сектора позволяют
проверить правильность завершения
операции поиска сектора. Поле данных
начинается с маркера данных DM,
отличающего первую цифровую позицию
поля. Затем размещаются собственно
пользовательские данные R
переменной длины и байты циклического
контроля. Поля данных и идентификатора
разделяются промежутком G2.
Недостаток секторной записи – невозможность эффективного использования сектора, если длина поля данных отличается от длины записи пользователя.
При секторном размещении данных пользовательские данные занимают до 75% длины сектора, остальные 25% используются для хранения служебной информации.