Абстрактни лекции по компютърна периферия - резюмета на банката, есета, доклади,

външни устройства за съхранение

1. Класификация на външни устройства за съхранение.

2. База магнитен запис.

3. записване и възпроизвеждане на схемите.

4. Представяне на цифрова информация на външни носители.

1. Класификация на външни устройства за съхранение

За ефективно обработване на данни е необходимо да се осигури като минимум за съхранение на големи обеми от информация и бърз достъп до него цена. Тези изисквания са противоречиви и в настоящото ниво на техниката компромис между мощност, скорост на памет, както и разходите за това се постига чрез създаването на йерархична структура включително драскотина тампон, първични, външни и архив нива. Външни и архивни нива формират система от външна памет. Той се състои от различен външно устройство за съхранение (TSD) ØVC контролери и средства за съхранение, и ги съхранява.

Контрольори HEVs обикновено се поставят в системата и устройството PC изпълнение пазител функция OVC за корекция на грешката кодиране, разкриването на грешки при четене, формат на данните работа, формиране на интерфейса сигнали в съответствие с протокола, и останалите.

Според метода на достъп до информация за всички ØVC акция устройства със сериен (NML) и директно (случаен) достъп (дискета, твърд диск).

Основните техническите характеристики са OVC:

1) информация капацитет определя най-голям брой блокове данни, които могат да бъдат едновременно съхраняват в OVC. Това зависи от площта и обема на носителя и плътност на запис;

2) плътност на запис - броя битове на информация, записана върху една повърхност на носителя. Разграничаване надлъжната плътност (битове / mm), т.е. брой битове за единица дължина на носителя по вектора на скоростта на неговото движение (пистата) и странично плътност (битове / mm), т.е. брой битове за единица дължина на носача в посока, перпендикулярна на вектора на скоростта (брой парчета);

3) време за достъп. т.е. времето от искането (чете или пише), докато разпределителната единица. Този път включва информацията за търсене по време на медиите и при четене или писане на времето;

4) скоростта на данните определя количеството данни, прочетени или записани за единица време и зависи от скоростта на движение на носача, плътност на запис, броя на каналите и т.н.

2. магнитни бази запис

W
Записването и четенето на информация срещащи се във взаимодействието на магнитен носител и магнитната глава (MG), което е електромагнит. Магнитен материал за покритие може да бъде представена от множество разпределени на случаен принцип магнитен домен, чиято ориентация се променя от външно магнитно поле (фиг. 12.1), получена, когато ГН подаване на запис тока в намотката. Ако MG води до ориентиране на домените в опорната равнина (фиг. 12.1, б, в), магнитен запис се нарича хоризонтална. и ако - ориентация домейн, перпендикулярна на равнината на подкрепа (. Фиг 12.1гр, г) нарича вертикална магнитен запис. Въпреки вертикален запис потенциално може да се постигне по-висока плътност на запис, най-честата хоризонтална записа.

За информация за регистрацията използва прехода от едно състояние на намагнитване в обратното. Този преход е "пръстови отпечатъци", които могат да бъдат открити чрез четене ГН.

За хоризонтално магнитен запис MG записва малка междина, през която магнитния поток е затворен. Под действието на тока в ликвидация домени на носителя са ориентирани в една посока. Ако промените посоката на текущия запис Iw. областта ще бъде противоположна ориентация (фиг. 12.2). Брой на пасажи, поставени на единица площ от подкрепата, наречена физическа плътност на запис. Този параметър зависи от метода на магнитен запис, разликата в ГН и строителството, разстоянието между ГН и носител покритие и др ..

Е, ако много голяма плътност на запис, прилежащите преходите влияят една на друга и които трябва да бъдат взети предвид при изграждането на запис и възпроизвеждане на вериги.

магнитен четене глава за определяне на точките в момент, когато превозвач за движение по него са границите между областите на противоположни намагнитване държави. домен генерирани носител на магнитния поток частично затворен чрез магнитен читателя MG. За да се намали продължителността на възпроизвеждане на пулса в процепа глава се намалява дебелината на магнитен слой и разстоянието между ГН и покритието.

3. Схемата за записване и възпроизвеждане

За създаване на магнитния поток е MG в неговото прекратяване ток трябва да премине Iw -Iw или по време на запис, и да се предотврати унищожаването на информация, записана в съхраняването и отчитането, токът за запис трябва да отсъства. Това може да се постигне чрез използване на следната схема (фиг. 12.3, а). MG записи има две намотки W1 и W2. включен брояч. В присъствието на толерантен WR запис ток от източник чрез резистор R сигнал преминава през W1 намотка. прехвърляне среда в един от намагнитване членки. противоположния Състоянието на намагнитване създадена по време на протичането на ток през 2Iw намотка W2. Този ток усилвател се образува в присъствието на записването на сигнала разрешение запис и сигнал кодиращи схеми.

Използвайте елементи с три състояния (Cl - ключов превключвател) може да намали разходите за енергия и подобряване на работата на няколко, тъй като изисква по-малко превключване течения (Фигура 12.3, б.). При четене е необходимо да се осигурят желаните слаби сигнали в шума и амплитуда честота изкривяване.

4
. Представителство на цифрови данни на външно устройство

методи за запис съвпадение пръстови отпечатъци се намира на опорната повърхност на стойности "0" и "1". Най-разпространени са методи за запис възвратен на нула (NRZ), честота (FM) и фаза (FM) модулация, по дължина, кодираща (СС). Път или запис-канал за възпроизвеждане е набор от хардуер, за да се даде възможност за писане да получават разпечатки и възстановява записва код последователност по време на операция четене. Когато магнитен запис тракт са основни компоненти на главата за запис и възпроизвеждане, записване и възпроизвеждане на усилватели, детектори информация и синхронизиращи сигнали, управляваща схема.

Помислете за най-разпространеният начин за запис - "не-връщане към нула." Същността на този метод се състои в това, че "1" пише текущите промени на посоката, както и при писането на "0" - не се променя, както и разпечатки на повърхността на превозвача остава. Писането и четенето се извършват на постоянна скорост на преместване на превозвача. За да играете на "0" и да ги отдели от се използват "1" тактови импулси (фиг. 12.4), който може да се възпроизвежда чрез четене автономен часовник или прочетете сервизна информация за сервиране носител песен.

Въпроси към лекцията

1. Какви са характеристиките на опитвайки се да се подобри развитието на OVC, за да се увеличи скоростта на трансфер на данни? Поради някои технически решения, това се постига?

"Периферия" Разбира

Записване сигнал образуващи схема работи под контрола на контролера и е предназначен да предотврати изкривяването на информацията за запис. Фазов детектор, управляван с напрежение осцилатор (VCO), нискочестотен филтър (LPF) и схема за синхронизация отделяне образуват единица часовник - сепаратор. Когато четете данни от дискета, предоставени на сепаратор веригата, а получените от контролера, която декодира и превръща паралелно байт код. Bytes се буферира в регистъра на данни и прехвърлени на RAM PC.

контрол на потока между процесора и FDD схемата за адаптер се провежда за взаимодействие с системната шина. Двупосочен генератор данни съответства на електрическите параметри на системата за трансфер на данни и вътрешна шина адаптер. Обмен на информация между адаптера и процесора се провежда в два режима. DMA и прекъсва. Софтуерна поддръжка се осигурява от драйвера на адаптер, включен в операционната система.

Сдвояването флопи интерфейсен адаптер флопи извършва чрез гъвкав кабел. Всички сигнали FDD интерфейс, имат стандартен TTL ниво (раздел. 13.1).

Въпроси към лекцията

1. Начертайте подробна схема на взаимодействието на хардуерни и софтуерни компоненти и PC блокове при извършване на операциите четене и запис на дискета.

2. Записване на всеки двоично число с помощта на Световната купа и NRZ метод.

"Периферия" Разбира

Твърдият диск

1. Структурата на устройството на твърдия диск.

2. Методът за запис на данни на твърдия диск.

3. Информацията, формат на запис на твърдия диск.

4. Адаптерът на твърди дискове.

1. Структурата на устройството на твърдия диск

От структурна гледна точка, подобен на флопи диск HDD на. Въпреки това, на твърдия диск съдържа по-голям брой на електромеханичните компоненти и механични части, изолирани в запечатана опаковка и пакет на магнитни дискове. Множество дискове комбинирани в пакети, закрепени стабилно върху обща ос (фиг. 14.1). Магнитни глави, комбинираната единица, се задвижват от двигателя.

Фиг. 14.1. Структура диск HDD пакет

Запис и четене се извършва в безконтактен начин HDD, въпреки покой MG намира на повърхността на магнитното покритие.

2. Методът за запис на данни на твърдия диск

За запис на FM техники, използвани WIC модифициран честотна модулация (MFM) и RLL-метод, в който всеки байт на данни се превръща в 16-битов код.

P
Когато плътността MCM данни на метод е удвоил в сравнение с метода FM. За този метод (фиг. 14.2), ако записаният малко данни е единица, в предната част го ухапе импулс се записва. Ако записва "0", а стария бит е "1", за синхронизиране на сигнала, също няма да се записва като бит данни. Но ако преди "0" бит е на стойност "0", часовниковата сигнал се записва.

3. Информацията, формат на запис на твърдия диск

Харддиска често използваните формати на данни с фиксиран брой сектори на запис (17, 34 или 52) и количеството данни в един сектор от 512 или 1024 байта. Секторите са маркирани с магнитен маркер.

специално Форматът на данните определя от вътрешното софтуер конфигурацията на компютъра и техническите характеристики на адаптера за кола. Структурата на формат (фиг. 14.3), подобна на структурата се използва в флопи диск на диск.

байта за управление са записани в полето за идентификационен номер, когато пишете идентификатор на сектора, както и полето за данни - всеки път, с всеки нов запис. байта Контролните в харддиска са предназначени не само за да се определи, но също така и за корекция на грешки за четене. Най-често използваният полином корекция кодове; използването на специфични кодове зависи от адаптер изпълнение на веригата.

Преди да използвате HDD направи първоначалната си формат - процедура се извършва под контрола на специална програма, по които работата по пакета диск, записан информационно обслужване и провери годността на полета с данни.

Пет различни интервали от време в харддиска се използва за синхронизиране на процесите на електронни четене и запис и управление на работата на електромеханични задвижващи звена.

В резултат на първоначалния формат се определя от местоположението на сектора, и да зададете техния номер. Тъй като скоростта на въртене на диска е много голяма, за да се осигури минимален брой обороти на диска, когато достъп последователни сектори, секторите с поредни номера са поставени чрез N физически сектори от друг (фиг. 14.4).

Чрез ratnost сектори посочено местоположение, когато дискът се форматира. Редуване коефициенти са 6: 1, 3: 1 и 1: 1. Най-новите модели на HDD, използвани съотношение 1: 1, и техните контролери се четат от диска за един от жалбата си до цялата информация песен и след това се съхранява в паметта на буфер. По искане на буферната памет се прехвърля информацията вече е в изискваните сектори.

Всеки запис на диска е разделен на един и същ брой сектори, така че секторите на звено, които са по-близо до нула пистата са по-малки по размер. магнитно поле на по-голям интензитет (компенсация на запис), използван за запис в тези сектори. Броят на дисковите повърхности (глави), броят на цилиндрите (парчета) и точката, от която започва записване компенсация, са параметри за регулиране на контролера на твърдия диск.

Средното време за достъп до информацията на твърдия диск е

където TN - средното време за търсене; F - скоростта на въртене на диска; tobm - време за споделяне. обмен на времето зависи от хардуера на типа контролер и неговия интерфейс, наличието вътре кеш буфер, дисково криптиране на данни алгоритъм и Преплитане фактор.

4. Адаптерът на твърди дискове

два вида електронни схеми, използвани в HDD, един за контрол на магнитни глави, и диск двигател; а другата за управление на данните. В структурно електронно оборудване HDD адаптер като адаптера и флопидисково устройство, може да се постави на дънната платка или компютър, или на разширителния модул за карта във връзка с флопи адаптера.

Типичен HDD адаптер изпълнява следните основни функции за команди CPU: поддържа желания формат на данни, който се поставя върху дисковете; Това предава данни в DMA режим или софтуер IO; търси и изисква от цилиндрите; произвежда превключване глави; Той открива и коригира грешки в данните за четене; организиране на последователност на четене сектори в съответствие с фактор преплетена структура; генерира прекъсване. Ако адаптера използва метод RLL кодиране, той изисква специална памет, изчислено на метода за кодиране.

Фиг. 14.5 показва обобщено структурата на HDD адаптер.

програма за контрол микропроцесор съхранява в ROM. Различни програми са предназначени за различни валутни сделки. HDD адаптер има своя местен памет, която е разделена на работна зона на микропроцесора, и буфер данни за съхраняване на един сектор. IO регистри са предназначени за въвеждане на данни и изход, както и адаптер за подбор наново, а състоянието на записа на типа диск и позволяват DMA прекъсване. DMA контролер контролира трансфер на данни между адаптера и HDD, между адаптера и RAM PC.

Основните команди се четат команди, запис, форматиране и позициониране. За да проверите състоянието на твърдите дискове и адаптер са отбор по диагностика. Блокът на командването е писано в локалната памет на адаптера.

D
TED получава от системната шина в IO регистрира за запис в байт HDD и се превръща във форма за запис в буфер сектор. Под контрола на DMA контролер или софтуер, данните режим IO е предоставен на serializer. трансформира байта в сериен код. Енкодер кодира данните за метод MSK. Едновременно с това, блок за преобразуване на данните, предвиден за контрол и корекция. байта от данни и контрол са написани на твърдия диск.

При четене сепаратор данни разделя синхронизиращи импулси, данните се декодира и се превръща в паралелен код deserializer. Под контрола на DMA контролер байта данни са поставени в RAM и чрез входно-изходни регистри са издадени на системната шина. Адаптер CPU извежда параметрите на командата.

Недостатъкът на такава структура е адаптер, който диск параметри съхраняват в ROM, така адаптера може да работи само с определен модел на диска. В други конфигурации, твърд диск параметри диск се съхраняват на диска и заредени в адаптера по време на работа.

Въпроси към лекцията

1. Защо е средното време за достъп до флопи и твърди дискове зависи от различни количества?

2. Записване на всеки двоично число по метода на MCM.

3. Изтеглете подробна схема на взаимодействието на хардуерни и софтуерни компоненти и PC блокове при извършване на операциите четене и запис на HDD.

"Периферия" Разбира