- •Общая характеристика пэвм и их технических средств
- •Состав пэвм
- •1.2. Классификация пэвм
- •1.3. Основные технические характеристики профессиональных пэвм
- •1.4. Особенности конструкций пэвм
- •Общие сведения
- •Системный блок
- •1.4.3 Системная плата
- •1.5. Элементная база пэвм
- •1.5.1. Общая характеристика
- •1.5.2. Микропроцессоры
- •1.5.3. Сопроцессор
- •1.5.4. Микросхемы системной поддержки
- •1.5.5. Микросхемы и модули памяти
- •1.6. Принципы создания технических средств пэвм
- •2. Периферийные устройства пэвм
- •2.1. Назначение и классификация
- •2.2. Внешние запоминающие устройства
- •2.2.1. Назначение, особенности и классификация
- •2.2.2. Основные технические характеристики
- •2.3. Накопители на гибких магнитных дисках
- •2.4. Накопители на жестких магнитных дисках
- •2.5. Кассетные накопители на магнитной ленте
- •2.6. Накопители информации на оптических дисках
- •2.7. Электронные внешние запоминающие устройства
- •2.8. Клавиатуры пэвм
- •2.8.1 Общие сведения
- •2.8.2. Расположение клавиш и символов
- •2.8.3. Клавишные переключатели
- •2.9. Дисплеи
- •2.9.1. Назначение и классификация
- •2.9.2. Основные характеристики, параметры и технические требования
- •2.10. Печатающие устройства
- •2.10.1. Назначение и устройство
- •2.10.2. Основные типы печатающих устройств
- •2.10.3. Печатающие устройства ударного действия
- •2.10.4. Печатающие устройства безударного действия
- •2.10.5. Требования, предъявляемые к печатающим устройствам
- •2.10.6. Особенности моделей печатающих устройств пэвм
- •2.11. Устройства ввода графической информации
- •2.11.1. Общие сведения
- •2.11.2. Основные характеристики и классификация
- •2.11.3. Полуавтоматические графические устройства ввода
- •2.11.4. Автоматические графические устройства ввода
- •2.12. Графопостроители
- •2.12.1. Назначение и классификация
- •2.12.2. Особенности устройства
- •2.12.3. Технические характеристики и параметры
- •Оглавление
- •Технические средства автоматизации проектирования
2.2. Внешние запоминающие устройства
2.2.1. Назначение, особенности и классификация
Для хранения и использования системного и прикладного программного обеспечения, соответствующего функциональным возможностям ПЭВМ, для организации и переработки массивов данных память оперативного запоминающего устройства оказывается недостаточной. Для приема, хранения и выдачи большого объема информации предназначены внешние запоминающие устройства (ВЗУ). Информационная емкость ВЗУ обычно намного превышает емкость ОЗУ. Кроме того, почти все типы ВЗУ обеспечивают долговременное и энергонезависимое (данные сохраняются при отключении электропитания) хранение информации.
Принципиально ВЗУ отличаются от ОЗУ способом доступа к данным при записи и (или) считывании. Данные, хранящиеся в ВЗУ, непосредственно центральным процессором не обрабатываются и недоступны для прямой адресации командами программы. Доступ к ВЗУ осуществляется операциями ввода-вывода, т. е. в ходе вычислительного процесса ВЗУ выполняют двусторонний обмен информацией с ОЗУ.
Основу любого ВЗУ составляет накопитель информации, в котором осуществляются запись, считывание, хранение и стирание данных. Поэтому в отечественной литературе часто тип ВЗУ определяется типом соответствующего накопителя.
Принципы записи, хранения и выдачи информации в ВЗУ различны. В настоящее время наибольшее распространение нашел принцип магнитной записи на движущийся носитель, физической основой магнитной записи является свойство ферромагнитных материалов (запоминающей среды) сохранять состояние остаточной
42
намагниченности после воздействия напряженности внешнего магнитного поля. Регистрация информации на магнитном носителе сводится к намагничиванию небольших по площади участков магнитного слоя носителя с помощью специальных магнитных головок. Магнитные головки - миниатюрные электромагниты - располагаются у
поверхности движущегося носителя с небольшим зазором при бесконтактной записи или без зазора при контактной записи. Информация записывается на носителе вдоль дорожки, проходящей под головкой, путем подачи на головку тока записи. Считывание информации производится при прохождении под головкой дорожки магнитного носителя с записанными данными.
Широкое использование магнитной записи в ВЗУ объясняется ее следующими преимуществами по сравнению с другими видами памяти: компактностью и надежностью записи; малым потреблением энергии в процессе записи-считывания; неограниченным временем хранения информации без потребления энергии; возможностью неоднократного использования магнитного носителя и отсутствием промежуточных процессов между записью и считыванием.
Требования высокой надежности, компактности, небольшой массы, удобства эксплуатации, а также низкой стоимости хранения единицы информации привели к тому, что в ПЭВМ обычно используются два основных типа накопителей: на гибких магнитных дисках (НГМД) и на жестких фиксированных (несменных) магнитных дисках типа «Винчестер» (НЖМД). Вместе с тем в ряде профессиональных ПЭВМ, предназначенных для использования в специальных областях, например в военной технике и т. д., где одним из главных требований является надежное хранение секретной информации, используются и съемные устройства (съемные жесткие магнитные диски, магнитные ВЗУ типа «коробки Бернулли», кассетного типа и др.). Дисководы со съемными жесткими дисками приобретают сейчас все большее распространение, хотя еще и уступают дисководам
43
с фиксированными несменными дисками (НЖМД типа «Винчестер»). В дешевых моделях непрофессиональных ПЭВМ, а также в профессиональных ПЭВМ для резервирования информации (хранения копий программного обеспечения и данных) вместо более дорогостоящих НЖМД могут быть использованы малогабаритные накопители на магнитной ленте в компакт-кассетах (КНМЛ).
За рубежом выпускаются накопители на оптических (НОД) и магнитооптических (НМОД) дисках. Оптические средства хранения информации позволяют достигать большей плотности записи, чем любые виды магнитных или полупроводниковых ЗУ. Они используются для архивной памяти: баз данных, различных каталогов, руководств, словарей и т. п., звуковой, видео- и другой информации, требующей больших объемов памяти. Запись информации на оптических дисках может производиться различными путями. Например, при местном нагреве микроучастков поверхности специального носителя серией лазерных импульсов достаточно большой мощности образуются микроуглубления или микропузырьки. Для считывания используется оптическая головка и луч лазера малой мощности, отраженный от поверхности носителя и преобразованный затем фотодиодом в электрический сигнал.
Перспективными ВЗУ повышенной надежности являются накопители на цилиндрических магнитных доменах (НЦМД), а также накопители на полупроводниковых БИС памяти.
По способу доступа к информации различают ВЗУ произвольного и последовательного доступа. Произвольный способ доступа позволяет обращаться к ячейкам ВЗУ в любой последовательности. При последовательном доступе обращение к ячейкам ВЗУ возможно лишь в определенной последовательности. Большая часть типов ВЗУ (НГМД, НЖМД типа «Винчестер» и др.) - это устройства произвольного доступа, а накопители на магнитной ленте (НМЛ, КНМЛ) - устройства последовательного доступа.
44