2.2.2. Основные технические характеристики

К основным характери­стикам ВЗУ относятся: информационная емкость, время обращения, скорость передачи (обмена) данных, удельная стоимость хранения бита информации, надежность, потребляемая мощность, условия эксплуатации, массогабаритные параметры.

Информационная емкость определяет наибольшее количество единиц данных, которое может одновременно храниться в ВЗУ. Она зависит от площади или объема носителя информации, а также от плотности записи. Плотность записи информации - это степень использования поверхности носителя, измеряемая в битах, прихо­дящихся на единицу площади поверхности носителя (например, на 1 мм²). Различают поперечную Р_П и продольную Р_ПР плотности записи информации. Продольная плотность записи определяется количеством бит информации, приходящихся на еди­ницу длины носителя в направлении записи на дорожке. Поперечная плотность характеризуется числом дорожек, приходящихся на еди­ницу длины в направлении, перпендикулярном к направлению за­писи.

Одним из параметров, влияющих на быстродействие ПЭВМ, является время обращения к ВЗУ - интервал времени от момента посылки в ВЗУ запроса на обмен информацией до момента окончания считывания (записи) информации. Таким образом, время обращения включает время поиска (доступа) информации на носителе для считывания (записи) и время, необходимое непосредственно для считывания (записи).

Скорость передачи данных определяет количество данных, счи­тываемых (или записываемых) ВЗУ в единицу времени и зависит от скорости движения носителя, плотности записи, числа каналов и т. п.

45

Важнейшим параметром ВЗУ является удельная стоимость хра­нения бита информации. Снижение удельной стоимости хране­ния - важная проблема для ВЗУ, в значительной мере определя­ющая направление их развития.

Большинство ВЗУ для ПЭВМ являются электромеханическими устройствами с механически перемещаемыми узлами. Поэтому боль­шое значение имеют показатели надежности ВЗУ, например нара­ботка на отказ или сбой.

Несмотря на взаимосвязь и противоречивость отдельных пара­метров ВЗУ, повышение технических и эксплуатационных харак­теристик последних идет по пути увеличения информационной емкости, скорости передачи информации, уменьшения времени доступа к данным, повышения показателей надежности, снижения затрат на обслуживание и ремонт, улучшения массогабаритных показателей.

2.3. Накопители на гибких магнитных дисках

Широкое использование НГМД в про­фессиональных ПЭВМ обусловлено как сравнительно низкой сто­имостью и малыми их размерами, так и относительно быстрым доступом к хранимой информации. Кроме того, НГМД удобны в эксплуатации, удобны также смена, хранение и пересылка носителя.

Устройство НГМД (рис.2.1) включает гибкий магнитный диск, пять основных систем (приводной механизм, механизм позициони­рования, механизм центрирования и крепления, систему управления и контроля, систему записи-считывания) и три специальных дат­чика.

Существуют различные виды НГМД. Наиболее широко распро­странены устройства с диаметром носителя 133 мм (5.25") и 89 мм (3.5"). В профессиональных ПЭВМ наиболее часто используют

46

НГМД с диаметром диска 89 мм. В портативных ПЭВМ могут применяться также гибкие диски меньшего диаметра. НГМД с размером диска 89 мм имеют габаритные размеры 41х102х161 мм или 32х102х107 мм и массу не более 0,8 кг. В последние годы происходят определенные изменения в области гиб­ких дисков: гибкие диски диаметром 133 мм постепенно отмирают в связи с более удобными в пользовании дисками диаметром 89 мм.

Применяются НГМД с односторонней (т. е. только на одной стороне диска) и двусторонней записью. Для записи и считывания требуется одна либо две магнитные головки. Возможность исполь­зования одной или двух сторон гибкого диска указывается пред­приятием-изготовителем НГМД. Естественно, что при одинаковой плотности емкость памяти при двусторонней записи в 2 раза выше, чем при односторонней.

Рис.2.1. Устройство НГМД:

1 - гибкий магнитный диск; 2 - магнитная головка; 3 -конверт; 4 - механизм позиционирования магнитной головки с шаговым двигателем; 5 - двигатель привода вращения диска; 6 - маховик; 7 - конусный замок для центровки и фиксации диска на шпинделе маховика: 8 - индексное отверстие в дискете; 9 - прорезь в корпусе дисковода для вставки дискеты: 10 - фиксирующая рукоятка

Гибкий магнитный диск представляет собой гибкую пластмассо­вую (обычно лавсановую) пластину (пленку) толщиной

47

0,08... 0,12 мм, на поверхности которой нанесен ферромагнитный материал (ферролаковое или другое покрытие толщиной 0,0025 мм). Для защиты от механических повреждений и пыли гибкий диск диа­метром 89 мм помещается в пластмассовую кассету (конверт).

Конструк­ция 89-миллиметровой дискеты показана на рис.2.2. Гибкий магнитный носитель с целью защиты от повреждения помещен в жесткую оболоч­ку из пластмассы (обычно ударопрочного полистирола). Дискеты данного вида прочны, надежны и могут переносить случайные падения. Доступ магнитных .головок за­писи-считывания к носителю (рис.2.2) осуществляется через скользящую металлическую заслонку на корпусе дискеты, когда последняя вставляется в дисковод (заслонка автоматически смещается). Это означает, что 89 - миллиметровым дискетам не. нужны бумажные защитные кон­верты, их можно переносить, например, в кармане.

Конструкция данной дискеты имеет ключ (срезанный угол корпуса), предотвра­щающий ее некорректную установку в дисковод и запуск. Приспо­собление для защиты от записи размещено в нижней части дискеты и представляет собой пластмассовую скользящую задвижку. Если квадратное отверстие на дискете открыто, это означает, что диск защищен от записи. Для идентификации параметров плотности записи на диске с левой стороны корпуса симметрично отверстию защиты от записи у некоторых типов дискет (только повышенной плотности записи) может располагаться специальная выемка - квадратное отверстие.

Полезная поверхность диска, предназначенная для записи-счи­тывания информации, представляет собой набор дорожек, располо­женных с определенным шагом. Возможное число дорожек - важ­ный параметр НГМД.Типичный приводной механизм гибкого магнитного диска (см. рис.2.1) содержит микродвигатель постоянного тока вращения диска, позволяющий регулировать число оборотов, и шпиндель.

48

Рис.2.2. Конструкция 89-миллиметровой дискеты: 1 - верхняя крышка; 2 - идентификационное отверстие диска высокой плотности;

3 - металлическая прокладка; 4 - кольцо; 3 - гибкий магнитный диск; 6 - нижняя крышка; 7 - приспособление для защи­ты от записи; 8 - защитная металлическая заслонка; 9 - прокладки; 10 - прорезь до­ступа к гибкому магнитному диску

Обычно скорость вращения 300 или 360 об/мин. Вращение диска с нужной скоростью обеспечивается сервосистемой. В конструкциях привод­ного механизма используется как непосредственное соединение вала двигателя со шпинделем, так и передача через малорастягиваемый ремень.

Для управления двигателями служат электронные схемы регу­лирования и усиления сигналов, подаваемых на двигатели: шаговый (для привода каретки) и постоянного тока (для привода дискеты).

49