Основы магнитной записи

Запись считывания информации с диска основаны на принципах электромагнетизма..

Электромагнетизм – это образование магнитного поля при пропускании через проводник электрического тока. При изменении направления тока полярность магнитного поля также изменяется.

Магнитная головка в любом дисковом накопителе состоит из U-образного ферромагнитного серлдечника и намотанного на него катушки по которой может протекать эл. Ток.

При пропускании тока через обмотку в сердечнике головки создается магнитное поле при переключении направления тока, полярность магнитного поля меняется.

Магнитное поле в сердечнике распространяется в окружающее пространство, благодаря наличию зазора в основании магнитной головки.

Если в близи зазора располагается другой ферромагнетик, то в нем локализуется магнитное поле.

Ферромагнетик - это металл, способный самопроизвольно намагничиваться. Металлы состоят из атомов, каждый из которых имеет свой магнитный момент. Область с общим направлением магнитных моментов атомов называется домен. При отсутствии магнитного поля домены намагничены каждый в своем направлении, но под воздействием внешнего магнитного поля от магнитной головки ориентация доменов меняется и становится одинаковой.

схема

Если магнитная головка приводит к ориентации домена в плоскости носителя, то магнитную запись называют горизонтальной

Если приводит к ориентации домена в перпендикулярной к плоскости носителя, то магнитную запись называют вертикальной.. В результате протекания переменного тока в обмотке магнитной головки, на диске образуется последовательность участков с различной по знаку остаточной намагниченности, которую можно обнаружить при считывании.

Кол-во переходов (зон смены знаков) на единице площади носителя называют физической плотностью записи. Этот параметр зависит от метода записи, от величины зазора магнитной головки.

Метод записи без возврата к нулю

При записи единицы направление тока изменяется в начале тактового интервала, а при записи нуля – нет, и зон смены знака на поверхности носителя не остается. Для воспроизведения нуля и отделения его от единицы используется синхроимпульс.

схема

Накопители на жестких магнитных дисках

1. Структура накопителей НЖМД – с конструктивной точки зрения НЖМД схож с НГМД, но содержит большее число электромеханических узлов и механических деталей, изолированных в герметизированном корпусе и пакет магнитных дисков.

Жесткий магнитный диск – это круглая металлическая пластина, покрытая ферро магнитным слоем и спец. слоем. Толщина 1,5 – 2,5 мм

Дорожки с одним и тем же радиусом во всех дисках пакета образует цилиндр.

Цилиндр определяет положение всех магнитных головок блока при записи или считывании с дорожки. Цилиндрам присваиваются номера соответствующих дорожек. Полный адрес сектора в дисковом пакете состоит из трех частей: номера цилиндра, номера магнитной головки, номера сектора на дорожки

2. Метод записи данных НЖМД – в НЖМД для записи данных используют метод частотной модуляции, модифицированной частотной модуляции и метод ограничения длинны.

При методе модифицированной частотной модуляции плотность записи данных возрастает вдвое, по сравнению с частотной модуляцией. Если записываемый бит данных является единицей, то стоящий перед ним бит тактового импульса не записывается. Если записывается ноль, а предыдущий вид был единицей, то синхросигнал и бит данных не записывается. Если перед нулем стоял ноль, то записывается синхросигнал.

Схема

Домашняя работа

Домашняя Работа

14.11.11

В НЖМД обычно используются форматы данных с фиксированным числом секторов на дорожке (17, 34, 52), и объемом данных в одном секторе 512 или 1024 байта. В начале идентификатора и поля данных записываются байты синхронизации, служащие для синхронизации схемы выделения данных адаптера НЖМД.

Байт сравнения представляет собой одинаковое для каждого сектора число, с помощью которого осуществляется правильность считывания идентификатора.

Байт флага – это указатель состояния дорожки (основная или запасная, исправная или дефектная).

Контрольные байты – предназначены для контроля и коррекции ошибок считывания заносятся в идентификатор один раз, а в поле данных каждый раз при новой записи данных. Пять различных интервалов используются для синхронизации электронных процессов чтения записи и управления работой электромеханических узлов накопителя.

В результате начального форматирования определяется расположение секторов и устанавливается их логическая адресация. Так как скорость вращения диска большая для обеспечения минимального числа оборота диска при обращении к последовательным секторам, сектора с последовательными номерами размещаются через n физических секторов друг от друга. Кратность расположения секторов задается при форматировании диска, коэффициенты чередования бывают 6:1, 3:1, 1:1. Новейшие модели жестких дисков используют коэффициент 1:1, а их контроллеры считывают с диска за одно его обращение информацию с целой дорожки и хранят ее в буфере, при запросе из буферной памяти передается информация уже из требуемых секторов.