Сделай Сам Свою Работу на 5

Особенности функционирования винчестеров





Основной алгоритм работы контроллера винчестера

-Подача питания

-Самотестирование

-Запуск и управление шпинделем двигателя

-Вывод головки, включение ее управления

-Загрузка информации со служебных треков (определение списка рабочих головок; определение числа цилиндров; определение число секторов в треках каждой зоны)

-Настройка гермоблока (определение списка рабочих головок; определение числа цилиндров; определение число секторов в треках каждой зоны)

- Завершение настройки, готовность к приему команд компьютера

Низкоуровневое форматирование включает в себя:

Формирование заголовков и пустых полей данных всех секторов и

треков. При этом выполняется проверка читаемости каждого сектора, при обнаружении неисправимых ошибок в заголовке сектора делается пометка о его дефектности.

Форматирование верхнего уровня.

Данное форматирование заключается в формирование логической структуры диска: формирование таблиц размещения файлов, корневого каталога и т.д. в соответствии с файловой системой применяемой в ОС.

Контроль работоспособности винчестера

Для контроля достоверности хранения информации применяется SCR – код, позволяющий фиксировать ошибки некоторой кратности, а для исправления ошибок применяют ЕСС – код. Списки дефектных блоков (треков) хранятся в двух таблицах: P-list – постоянная таблица, сформированная при выпуске винчестера; G-list- таблица, формируемая во время его эксплуатации.



А) Надежность считывания в большой степени зависит от точности позиционирования головок относительно продольной оси трека (температура эксплуатации)

Б) Свипирование – асинхронный запуск контроллера при длительном отсутствии обращения к нему случайным образом перемещает головку в новое положение, что обеспечивают равномерный износ поверхности диска.

В) Контроль предсказуемых отказов обеспечивается программой технологии SMART (Self Monitoring Analysis and Reporting Technology – Техника самонаблюдения , анализа и сообщения), которая следит за параметрами винчестера и периодически представляет информацию компьютеру.

 

Магнитооптические диски.

В устройствах с магнитооптическими дисками МОД в процессе записи и чтения используется лазер. Структура диска: над магнитным слоем находится прозрачный защитный (1,2мм), посредством которого луч лазера (1мм) фокусируется на магнитной поверхности (пятно 1-0,3мкм). Расстояние между треками 1-0,3мкм.



Запись осуществляется термомагнитным способом. Поверхность греют лазерным лучом до температуры выше точки Кюри (200 0С). Используют двух- и трехпроходную запись:

1й проход диска под головкой: Сектор стирают.

2й проход под головкой: Непосредственная запись

3й проход под головкой: Проверяется считывание записанной информации – верификация.

Считывание информации также выполняется с помощью лазера и основано на эффекте Керра – изменение поляризации света под действием магнитного поля.

Магнитооптические диски имеют следующие размеры:

5,25” (двухсторонние) - 650 Мб, 1,3Гб, 2,6 Гб, 4,6Гб;

3,5”(односторонние) – 128, 230, 540, 640 Мб, 1,3 Гб.

При низкоуровневом форматировании задается размер сектора. Форматирование верхнего уровня выполняется под конкретную файловую систему и может выполняться на уровне дискет или на уровне винчестера. В первом случае диск представляется в виде большой дискеты. Во втором случае диск начинается с таблицы разделов и для системы выглядит как жесткий диск.

 

Оптические диски CD, DVD, PD.

Оптические диски CD, CD-R и CD-RW имеют прозрачную поликарбонатную (пластиковую) основу, над которой расположен слой, хранящий информацию, защищенный сверху лаком. Хранящий слой расположен ближе всего к верхней стороне. CD и DVD диски диаметром 120 мм и толщиной 1,2 мм имеют одну спиральную дорожку, начинающуюся с внутренней стороны диска. Эта спираль имеет 22 188 витков и длину более 5 км.



Двухслойные диски DVD. Отличие от CD:

- Ширина трека и продольный размер битовой ячейки уменьшается в 2 раза

- Убраны коррекции ячеек избыточности кода

- Информация может храниться на 2-х слоях

- Используются 2 стороны диска

- Для считывания измеряется длина волны лазера 650 нм

- Изменена система начального кодирования, используется 16-битовые коды

При записи лазер прожигает информационный слой и делает впадину. При считывании информации на границе ямок и площадок производится единичный бит.

Принцип записи информации, информация записывается в сессиях. Каждая сессия имеет 99 треков.

Флэш-память.

Полевой транзистор во флешке состоит из 2 затворов управляемый затвор и плавающий затвор. Если электрон находится на плавающем затворе, то появляющееся напряжения бит относительно земли «1». Если поменяется электрон, то электрон из плавающего затвора уходят «0».

Важной особенностью плавающего затвора является способность удерживать электроны, то есть заряд. Также в ячейке имеются, так называемые сток и исток, как в обычном полевом транзисторе. При программировании между ними, вследствие воздействия положительного поля на управляющем затворе создается канал — поток электронов. Некоторые из электронов, благодаря наличию большей энергии, преодолевают слой изолятора и попадают на плавающий затвор. На нем они могут храниться в течение нескольких лет. Определенный диапазон количества электронов (заряда) на плавающем затворе соответствует логической единице, а все, что меньше его, — нулю. При чтении эти состояния распознаются путем измерения порогового напряжения транзистора. Для стирания информации на управляющий затвор подается высокое отрицательное напряжение, и электроны с плавающего затвора возвращаются (туннелируют) на управляющий затвор.

Основы цифровой обработки сигналов.

Для передачи, хранения, воспроизведения звуков традиционно используются преобразования акустических колебаний в электрические и обратно. Первоначально вся промежуточная обработка (усиление, преобразования) сигналов производилась в аналоговой форме. Хранение в аналоговой форме, выполнялось на грампластинках и магнитофонных лентах. Пространственное расположение источников звука, применяется двухканальная - стереофония. Аналоговое представление сигналов имеет массу недостатков (шумы, недолговременно). С развитием электроники появилась возможность представления сигналов в цифровой форме. Входной сигнал после предварительного усиления оцифровывается. В цифровой форме он может передаваться, храниться, преобразовываться. При воспроизведении производится обратное преобразование в аналоговый.

Для оцифровки аналогового сигнала применяется дискретизация по времени и квантование по уровню. Регулярно с частотой дискретизации производятся выборки мгновенного значения аналогового сигнала. Эти выборки квантуются при помощи АЦП. На выходе АЦП информация представляется в виде двоичного кода. Для высококачественной передачи музыки разрядность преобразователя должна составлять, 16 бит (аудио CD).

Обратное преобразование - ЦАП

Методы: импульсно-кодовой модуляцией. Поток данных РСМ представляет собой последовательность мгновенных значений. Интенсивность потока определяется как произведение частоты дискретизации на разрядность и на число каналов. Для реальных звуковых сигналов кодирование с линейной ИКМ является неэкономичным. Поток данных можно сократить, если использовать несложный алгоритм сжатия, применяемый в системе дельта-ИКМ (ДИКМ). Упрощенно этот алгоритм выглядит так:

В цифровом потоке передаются не сами мгновенные отсчеты, а масштабированная разность реального отсчета и его значения, сконструиро­ванного кодеком по ранее сгенерированному им потоку данных. Разность пере­дается с меньшим числом разрядов, чем сами отсчеты.

 

Звуковая карта ПК.

Аналоговые сигналы от различных источников — микрофона, CD (здесь обычно используется аналоговый интерфейс CD-ROM), линейного входа, а также ЦАП и синтезатора — смешиваются микшером. Микшер для каждого входа имеет аналоговые регуляторы с цифровым управлением, позволяющие изменять усиление и баланс стереоканалов. Микшер может быть дополнен регулятором тембра — простейшим регулятором усиления высоких и низких частот или многополосным эквалайзером (на рисунке не показан). С выхода микшера аналоговый сигнал поступает на линейный выход и оконечный усилитель.

Собственно цифровые каналы звуковой карты проходят через интерфейсные схемы (например, MIDI- от шины расширения до ЦАП и от АЦП обратно к шине. Для передачи потоков данных используются каналы DMA — один 8-битный и один 16-битный. Преобразования синхронизируются от программируемого генератора (ПГ), который определяет частоту дискретизации. Частоту дискретизации, разрядность (8 или 16 бит) и режим (моно/стерео) выбирают при записи. От этих параметров зависит качество оцифровки и объем информации, занимаемой записью с определенной длительностью. Несмотря на наличие двух каналов DMA, далеко не все карты позволяют работать в дуплексном режиме цифрового канала — одновременно и независимо вводить и выводить цифровой поток. Полный дуплекс нужен, например, для IP-телефонии: аналоговый сигнал от микрофона поступает на АЦП, с которого цифровой поток в сжатом виде укладывается в пакеты IP-транспорта. Одновременно из принятых пакетов данные через ЦАП направляются на аудиовыход. Практически все современные карты поддерживают полный дуплекс. В них имеются два микшера — один для записи, другой для воспроизведения. В сложных картах может быть и пара преобразователей ЦАП (стереофонических), один из которых служит для воспроизведения звукозаписи, а другой обслуживает цифровые синтезаторы.

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.