Файл: Каган Б.М. Цифровые вычислительные машины и системы учеб. пособие.pdf

скоростью передачи информации путем значительного увеличений скорости движения носителя (до нескольких десятков метров в се­ кунду).

Бесконтактную запись широко применяют в устройствах с маг­ нитными барабанами, дисками и т. п. Для поддержания плотности на высоком уровне при бесконтактной записи стремятся работать с воз­ можно меньшим зазором. Однако этому препятствуют механические неточности изготовления барабанов и дисков (эксцентриситет, биение поверхности носителя), а также температурные деформации.

Зазор удается значительно уменьшить при использовании пла­ вающих головок. В этом случае головку укрепляют в подвижном башмаке, который прижимается к носителю. В клинообразном воз­ душном зазоре, образованном башмаком и движущейся поверх­ ностью носителя, возникают аэродинамические силы, препятствующие соприкосновению башмака (головок) с носителем. Устанавливается подвижное равновесное состояние, при котором зазор между голов­

образом контактный способ записи. Магнитная лента движется толь­ ко во время записи и считывания информации, в остальное время лента неподвижна.

Лента приводится в движение лентопротяжным механизмом. Скорость движения ленты 1 относительно головок 2 и 3 должна быть сравнительно постоянной, чтобы сохранялись постоянными плотность записи и амплитуда сигналов при считывании информации. Время пуска и остановки ленты должно быть минимальным с тем, чтобы можно было работать с короткими промежутками между зонами. В противном случае площадь носителя будет использоваться неэф­ фективно. В современных устройствах рабочая скорость движения ленты в режимах записи и считывания обычно составляет 1—4 м/сек, а время пуска, остановки и реверса не превышает нескольких мил­ лисекунд (обычно 5— 10 мсек).

Быстрый пуск, протягивание мимо головок, остановка и реверс ленты обеспечиваются стартстопным механизмом. Изображенный на рис. 6-4 стартстопный механизм состоит из двух непрерывно враща­ ющихся в противоположные стороны ведущих роликов 5, прижимных роликов 6 и устройства торможения ленты (на рисунке не показано). При пуске ленты освобождаются тормоз и в зависимости от нужного направления движения соответствующий прижимный ролик прижи­ мает ленту к своему ведущему валу, благодаря чему она начинает двигаться. При остановке ленты прижимный ролик отходит от ве­

ложенных по одной линии, поперечной направлению движения ленты.

397

Каждой головке соответствует расположенная под ней на ленте до­ рожка записи. При помощи блока головок одновременно записывает­ ся поперек ленты двоичный код, длина которого равна числу головок. Применяют универсальные и сдвоенные головки. В первом случае одни и те же головки используются для считывания и для записи, во втором имеются отдельные блоки головок записи и считывания, стоящие на небольшом расстоянии друг от друга по направлению движения ленты. В этом случае головки считывания используются также для контроля правильности записи строки путем ее считыва­ ния сразу после записи.

J

А .

ние информации на барабане; 1 — маркеры; 2—ну­

левая отметка; 3 — магнитные головки записи-счи­ тывания; 4 — дорожки с цифровой информацией.

Магнитный барабан (рис. 6-5) представляет собой вращающийся с постоянной скоростью металлический цилиндр, поверхность кото­ рого покрыта тонким слоем магнитного материала. Около поверхно­ сти цилиндра с небольшим зазором устанавливают магнитные го­ ловки для бесконтактной записи. Обычно одни и те же головки слу­ жат для записи и считывания. Информация записывается на поверх­ ности цилиндра вдоль дорожек, проходящих под головками. Сущест­ вует несколько систем расположения информации на поверхности ба­ рабана. В барабанах сравнительно небольшой емкости головки не­ подвижны, при этом часто применяется одновременная (параллель­ ная) запись всех разрядов машинного слова. При такой системе не­ обходимо иметь столько головок записи-считывания, сколько двоич­

на поверхности цилиндра информация, располагается вдоль образу­ ющей. Однако с целью получения большей поперечной плотности записи информации приходится сдвигать головки соседних дорожек с одной образующей или располагать их по винтовой линии. Соответ­ ственно сдвигаются относительно друг друга отдельные разряды записываемого слова.

Для обращения при записи или считывании к нужной ячейке ис­ пользуются отметки (маркеры), постоянно нанесенные путем намаг­

398

ничивания или механическим способом на специальную маркерную дорожку. Н а отдельной дорожке делается нулевая маркерная от­ метка.

В магнитных барабанах головки могут быть неподвижными для обслуживания определенных дорожек записи или же подвижными, автоматически перемещаемыми специальным приспособлением на нужные дорожки. Подвижные головки применяют в барабанах боль­ шой емкости для уменьшения общего числа головок и со­ кращения объема электронного оборудования ЗУ .

шой точностью преобразует цифровой код номера дорожки в соот­ ветствующее перемещение суппорта с рычагами вдоль радиуса дис­ ков. В результате перемещения головка попадает на нужную кон­ центрическую дорожку. В плавающем башмаке укреплены одна

и конструктивного исполнения являются наиболее распространенны­ ми и совершенными запоминающими устройствами с произвольным обращением к информации. Это объясняется тем, что по сравнению с магнитным барабаном устройство с магнитными дисками в том же

399

физическом объеме имеет во много раз большую рабочую поверх­ ность носителя для запоминания информации.

На основе использования магнитных дисков созданы, с одной стороны, уникальные устройства с жестко закрепленными пакетами дисков большого диаметра (до 1 м) , способные хранить огромное количество информации (до 5 Юр дв. ед.), а с другой стороны —

Рис. 6-7. Общий вид З У с несколькими магнитными дисками.

недорогие, удобные для потребителя устройства со сменными паке­

но перемещающимися магнитными головками. Для придания кон­ струкции достаточной жесткости устройство установлено на массив­ ной раме Изображенное на рис. 6-8 ЗУ на магнитной ленте с гори­ зонтальным расположением бобин имеет промежуточное хранилище ленты вакуумного типа

Свойства электромеханических ЗУ большой емкости определяют­ ся следующими основными характеристиками:

1. Общий объем хранимой информации. Емкость З У зависит от типа устройства и его конструкции. Она находится в пределах от 200-10® дв ед. для ЗУ на барабанах и магнитных лентах и до 5 -109 дв ед. для ЗУ на несменных магнитных дисках.

Следует учитывать, что емкость некоторых устройств дополни­ тельно расширяется путем смены носителя (катушек с магнитной лептой, сменных пакетов, дисков и др.).

400