234

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра «Компьютерные системы и технологии» (№12)

Электронный конспект лекций по курсу

«Периферийные устройства ЭВМ»

ОГЛАВЛЕНИЕ

Раздел 1. «Подсистема внешней памяти (ВЗУ)» 7

1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВНЕШНЕЙ ПАМЯТИ 7

1.1РАЗНОВИДНОСТИ ВНЕШНЕЙ ПАМЯТИ 7

Устройства внешней памяти (ВП) оперируют блоками информации. Эти блоки обычно имеют фиксированный размер, кратный степени двойки. 7

Блок информации может быть переписан из оперативной (внутренней) памяти во внешнюю или обратно только целиком, и для выполнения любой операции обмена с внешней памятью требуется специальная процедура. 7

Все устройства ВП делятся на два класса: устройства прямого доступа и устройства последовательного доступа. 7

Внешняя память получила своё название ещё и потому, что она подключается к системному блок (компьютеру) аналогично тому, как подключаются и другие периферийные устройства. 7

1.2. НОСИТЕЛИ ИНФОРМАЦИИ ВНЕШНИХ ЗАПОМИНАЮЩИХ УСТРОЙСТВ 7

В конструкциях В3У используются носители информации различно го типа. В то же время носители информации существенно влияют на конструктивное решение устройства ВП. Конструктивно ВП на магнитных носителях могут быть трёх типов: 7

Среди компакт-дисков различают три типа: 13

1.3ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАПИСИ-СЧИТЫВАНИЯ НА МАГНИТНЫЙ НОСИТЕЛЬ 14

1.4МЕТОДЫ КОДИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ В НАКОПИТЕЛЯХ 16

2. Накопители на магнитных лентах и дисках 19

2.1НАКОПИТЕЛИ НА МАГНИТНЫХ ЛЕНТАХ 19

До появления магнитных дисков единственными способами организации внешней памяти были накопители на магнитной ленте (НМЛ) и на магнитном барабане (НМБ). 19

Таблица 2 22

2.2. НАКОПИТЕЛИ НА МАГНИТНЫХ ДИСКАХ 22

Сервосистема работает следующим образом. 27

IRQ-N – сигнал прерывания от КНМД к процессору. 30

3. Структура дисковой памяти 35

4.1ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ДИСКОВ 35

3.2 ФИЗИЧЕСКАЯ И ЛОГИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ДИСКОВ 37

4. Накопители на оптических дисках 47

4.1ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 47

Оптические (лазерные) диски пришли в вычислительную технику из аудио-видеотехники и во многом сохранили параметры, характерные для техники воспроизведения звука и изображений. 47

4.2 ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАПИСИ-СЧИТЫВАНИЯ НА ОПТИЧЕСКИХ ДИСКАХ 48

Режим однократной записи и многократного считывания допускает два варианта записи-считывания: 48

Схема записи-считывания приведена на рис.28. На левой части рисунка (а) приведена схема записи с использованием термомагнитного способа. Луч лазера генерируется лазерным диодом; луч подаётся на коллиматор, который превращает расходящийся лазерный луч в параллельный пучок. Зеркало направляет лазерный пучок на фокусирующую систему (ФС), которая фокусирует луч на слое хранения диска (СлХр). В зоне разогрева температура поднимается до точки Кюри. Домены зоны разогрева при подаче на обмотку магнитной головки напряжения ±U ориентируются определённым образом и остаются в этом состоянии при выходе зоны разогрева из под луча лазера. Если сменить полярность напряжения, подаваемого на магнитную головку, на обратную, то можно стереть записанную информацию, то есть привести домены зоны разогрева в исходное состояние. Это является основой процесса стирания ранее записанной информации. 49

Малые кадры для программиста недоступны: минимально адресуемой единицей данных на компакт-диске является кадр (Frame). Один кадр компакт-диска содержит 98 последовательно расположенных малых кадров. Кадр содержит 24 х 98 = 2352 байт данных основного канала и 98 байт субканала (2 байта синхронизации и 96 байт данных). 53