Принцип работы магнитных запоминающих устройств

Устройства внешней памяти

План

1) Общая информация об устройствах внешней памяти

2) Принцип работы магнитных запоминающих устройств

3) Гибкий диск

4) Жесткий магнитный диск

5) Лазерный диск

6) Структура поверхности дисков

7) Инновации в устройствах внешней памяти

8) Решение задач.

Общая информация об устройствах внешней памяти

Начнем с того, что определимся с причинами необходимости внешней памяти у компьютера. Можно ли вообще обойтись без нее и при этом продолжать пользоваться всеми возможностями компьютера без ограничений? С какими проблемами мы сразу столкнемся? …

Итак, разберемся с причинами необходимости внешней памяти у компьютера.

Сохранение информации для последующего использования или для передачи другим людям имело огромное значение для развития цивилизации. До появления ЭВМ человек для этой цели использовал книги, фото, магнитофонные записи, кинопленку и пр. К концу 20 века потоки информации значительно возросли и появление ЭВМ способствовало разработке и применению носителей информации, обеспечивающих возможность ее долговременного хранения в компактной форме. Итак, 1 причина - …

Оперативная память ЭВМ обладает рядом недостатков, связанных с технологией ее изготовления. До сих пор она не обладает большим объемом. Кроме того, ее содержимое по прежнему теряется при выключении компьютера. Вы сталкивались с этой проблемой тогда, когда на ПРЗ по Паскалю в результате каких-либо ваших ошибочных действий программа зацикливалась и даже привычным набором клавиш не удавалось с окна вывода вернуться в рабочее окно программы. Если при этом вы не сохранили программу, то вам приходилось ее заново набирать. Итак, 2 причина - …

Наличие в компьютерной системе еще одного вида памяти – внешней, позволяет устранить эти недостатки. Основной функцией внешней памяти является способность долговременно хранить информацию. Кроме того, внешняя память имеет большой объем и она дешевле оперативной. Носители внешней информации обеспечивают перенос информации с одного компьютера на другой, что важно в ситуации, когда использование локальной или глобальной сети по ряду причин невозможно.

Итак, внешняя (долговременная память) – это место длительного хранения данных (программ, результатов расчетов, текстов, аудио и видеофайлов и пр.), не используемых в конкретный момент времени в оперативной памяти компьютера. Внешняя память в отличие от оперативной является энергонезависимой, но не имеет прямой связи с процессором. Информация от внешней памяти к процессору циркулирует примерно по такой схеме:

ВЗУ ОЗУ Процессор

Как уже отмечалось, носители внешней памяти обеспечивают транспортировку информации в тех случаях, когда компьютеры не объединены в сеть.

Для работы с внешней памятью необходим НАКОПИТЕЛь (устройство, обеспечивающее запись и/или считывание информации) и устройства хранения – НОСИТЕЛЬ.

Виды накопителей:

- НАКОПИТЕЛИ НА ГИБКИХ МАГНИТНЫХ ДИСКАХ (нгмд);

- НАКОПИТЕЛИ НА жеских МАГНИТНЫХ ДИСКАХ (нжмд);

- накопители CD-ROM, CD-RW, DVD.

Им соответствуют основные виды носителей:

- гибкие магнитные диски (Floppy Disk),

- жесткие магнитные диски (Hard Disk),

- диски CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD.

Основные характеристики накопителей и носителей:

- информационная емкость,

- скорость обмена информацией,

- надежность хранения информации,

- стоимость.

В основу записи, хранения и считывания информации из внешней памяти положены 2 принципа: 1. магнитный, 2. оптический.

Следование им позволяет сохранять информацию после выключения компьютера.

Принцип работы магнитных запоминающих устройств

В основе магнитной записи лежит преобразование цифровой информации (в виде 0 и 1) в переменный электрический ток, который сопровождается переменным магнитным полем. В результате поверхность магнитных носителей разделяется на ненамагниченные участки (0) и намагниченные (1).

У комп-ов раннего поколения функции внешней памяти выполняли перфоленты, перфокарты, а также магнитные ленты, которые сейчас используются чрезвычайно редко. Магнитные ленты являлись устройством последовательного доступа. Данные можно читать или записывать только последовательно. При нарушении порядка приходится долго ждать пока лента будет перемотана на нужное место. Магнитные ленты достаточно медленные устройства, хотя и с большой емкостью. Современные устройства для работы с магнитными лентами – стримеры имеют увеличенную скорость записи , емкость одной кассеты стримера измеряется сотнями и тысячами мегабайтов, а скорость передачи данных – от 2 до 9 Мбайт в минуту.

Сейчас в качестве носителей используются магнитные и оптические диски. Эти устройства являются устройствами с произвольным доступом, так как позволяют любую часть данных получить за одно и тоже время. Магнитные диски бывают гибкие и жесткие.

Гибкий диск.

Накопитель на гибких магнитных дисках (англ. – floppy disk) или дискета – носитель небольшого объема информации, представляющий собой гибкий диск в защитной оболочке. Используется для переноса данных с одного компьютера на другой и для распространения программного обеспечения.

Устройство дискеты.

- шторка окна чтения/записи

- пластиковый конверт

- Втулка привода диска

- Диск

- Блокировка записи (вкл/выкл)

Диск находится внутри пластикового конверта, который защищает его от механических повреждений. Чтобы прочитать или записать данные, нужно вставить дискету в дисковод для гибких магнитных дисков, щель которого находится на передней панели системного блока. Внутри дисковода шторка чтения/записи автоматически открывается и над этим местом устанавливается головка чтения/записи дисковода. Диск внутри дисковода вращается с постоянной угловой скоростью, которая является достаточно низкой (несколько килобайт в секунду, среднее время доступа – 250мс). Запись информации происходит по обе стороны диска. Сейчас наиболее распространенными являются дискеты размером 3,5 дюйма (1 дюйм = 2,54 см) и емкостью 1,44 Мбайта (где-то около 600 стр текста или несколько десятков графических изображений). Диск можно защитить от записи. Для этого используют предохранительную защелку.

Дискеты требуют бережного обращения. Они могут быть повреждены, если:

- дотрагиваться до записывающей поверхности;

- писать на этикетке дискеты карандашом или шариковой ручкой,

- сгибать дискету,

- перегревать дискету (солнце, батарея),

- подвергать воздействию магнитных полей.

Жесткий магнитный диск.

Так как гибкий диск обладает небольшим объемом, его, в основном используют для переноса информации с комп-а на комп. Жесткий диск - информационный склад ЭВМ. Накопитель на жестких магнитных дисках (англ. HDD – Hard Disk Driver) или ВИНЧЕСТЕР – это наиболее массовое запоминающее устройство большой емкости, в котором носителями информации являются алюминиевые пластины, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала. Используется для постоянного хранения программ и данных.

Диски винчестера помещены на одну ось и вместе с головками чтения/записи и несущими их головками помещены в герметически закрытый металлический корпус. Такая конструкция позволила существенно увеличить скорость вращения дисков и плотность записи. Запись производится на обе поверхности дисков.

В отличие от дискеты жесткий диск вращается непрерывно. Поэтому скорость его вращения может быть от 3600 до 10000 об/мин, среднее время поиска данных – 9 мс, ср.скор.передачи данных – до 60 Мбайт/сек.

Емкость винчестера в компьютерах 2000 года измерялась десятками гигабайтов. Наиболее распространены накопители с диаметром 2.2, 2.3, 3.14, 5.25 дюймов.

В целях сохранения информации и работоспособности винчестер необходимо уберегать от ударов и резких изменений пространственной ориентации в процессе работы.

Лазерный диск

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: