Устройство хранения данных

Негосударственное образовательное учреждение среднего профессионального          образования «Томский экономико-юридический  техникум» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                 Реферат

      По теме: Устройство хранения  данных. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                        Выполнила:

                                                                                 Чичканова Юлия 

                                                                                  Группа 113. 
 

   1.Введение. 
 

Выпускаемые накопители информации представляют  собой  гамму  запоминающих устройств  с  различным  принципом   действия   физическими   и   технически эксплуатационными  характеристиками.  Основным   свойством  и   назначением накопителей информации является ее хранение и воспроизведение.  Запоминающие устройства принято делить на виды  и  категории  в  связи  с  их  принципами функционирования, эксплуатационно-техническими, физическими, программными  и др.  характеристиками.  Так,   например,   по   принципам   функционирования

различают следующие виды устройств:  электронные,  магнитные,  оптические  и смешанные – магнитооптические. Каждый тип устройств  организован  на  основе соответствующей   технологии   хранения   воспроизведения/записи    цифровой информации. Поэтому, в связи с видом и техническим исполнением  носителя информации различают: электронные, дисковые и ленточные устройства.

2.Магнитные  дисковые накопители 

Принцип работы  магнитных  запоминающих  устройств  основаны  на  способах хранения информации  с  использованием  магнитных  свойств  материалов.  Как правило, магнитные запоминающие устройства состоят из  собственно  устройств чтения/записи   информации    и    магнитного    носителя,    на    который, непосредственно, осуществляется запись и с которого считывается  информация. Магнитные  запоминающие  устройства  принято  делить  на  виды  в  связи   с исполнением,  физико-техническими  характеристиками  носителя  информации  и т.д. Наиболее  часто  различают:  дисковые  и  ленточные  устройства.  Общая технология  магнитных  запоминающих  устройств  состоит   в   намагничивании переменным  магнитным  полем  участков  носителя  и  считывания  информации, закодированной как области переменной  намагниченности.  Дисковые  носители, как  правило,  намагничиваются  вдоль  концентрических  полей   –   дорожек, расположенных  по  всей  плоскости дискоидального  вращающегося носителя. Запись производится в цифровом  коде.  Намагничивание  достигается  за  счет создания переменного  магнитного  поля  при  помощи  головок  чтения/записи. Головки представляют собой два или более  магнитных  управляемых  контура  с сердечниками, на обмотки которых подается переменное  напряжение.  Изменение полярности  напряжения  вызывает  изменение  направления   линий   магнитной индукции магнитного поля и,  при  намагничивании  носителя,  означает  смену значения бита информации с 1 на 0 или с 0 на 1. Дисковые устройства делят на гибкие (Floppy Disk) и  жесткие  (Hard  Disk) накопители и  носители.  Основным  свойством  дисковых  магнитных  устройств является запись информации на носитель на концентрические замкнутые  дорожки с   использованием   физического   и   логического   цифрового   кодирования

информации. Плоский дисковый носитель вращается  в  процессе  чтения/записи, чем и обеспечивается обслуживание всей  концентрической  дорожки,  чтение  и запись осуществляется при помощи магнитных  головок  чтения/записи,  которые позиционируют по радиусу  носителя  с  одной дорожки на  другую.  Дисковые устройства, как правило, используют  метод  записи  называемый  методом  без возвращения к нулю с инверсией (Not Return Zero –  NRZ).  Запись  по  методу NRZ  осуществляется  путем изменения направления тока  подмагничивания  в обмотках головок чтения/записи,  вызывающее  обратное  изменение  полярности намагниченности сердечников магнитных головок и соответственно  попеременное намагничивание участков носителя вдоль концентрических  дорожек  с  течением времени  и  продвижением  по  окружности  носителя.  При этом,   совершенно неважно,  происходит  ли  перемена  магнитного  потока   от   положительного направления к отрицательному или обратно, важен  только  сам  факт  перемены полярности. Для  записи  информации,  как   правило,   используют   различные   методы кодирования информации, но все они  предполагают  использование  в  качестве информационного источника  не  само  направление  линий  магнитной  индукции элементарной намагниченной точки носителя, а изменение направления  индукции в процессе продвижения по носителю вдоль концентрической дорожки с  течением времени. Такой принцип требует  жесткой  синхронизации  потока  бит, что  и достигается методами кодирования. Методы кодирования  данных  не  влияют  на перемены  направления  потока,   а   лишь   задают   последовательность   их распределения во времени (способ синхронизации потока данных),  так,  чтобы, при считывании, эта последовательность могла быть преобразована  к  исходным данным. 

3.Жесткие  диски (винчестеры), физическое устройство.

Накопители  на  жестких  дисках  объединяют  в  одном   корпусе   носитель

(носители) и устройство чтения/записи,  а   также,  нередко,  и  интерфейсную

часть,  называемую  собственно   контроллером   жесткого   диска.   Типичной конструкцией жесткого диска является исполнение в виде одного  устройства  - камеры,  внутри  которой  находится  один  или  более   дисковых   носителей насаженных на  один  шпиндель  и  блок  головок  чтения/записи  с  их  общим приводящим  механизмом.  Обычно,  рядом  с  камерой  носителей   и  головок располагаются схемы управления головками,  дисками  и,  часто, интерфейсная часть и/или  контроллер.  На  интерфейсной  карте устройства располагается собственно интерфейс дискового устройства, а контроллер  с  его  интерфейсом располагается  на  самом  устройстве.   С   интерфейсным   адаптером   схемы накопителя соединяются при помощи комплекта шлейфов. Информация заносится на концентрические дорожки, равномерно распределенные по всему носителю. В случае большего, чем один  диск,  числа носителей все дорожки,  находящиеся  одна  под  другой,  называются  цилиндром.   Операции чтения/записи производятся подряд над всеми дорожками цилиндра,  после  чего головки перемещаются на новую позицию. 

    4.Накопитель на гибких магнитных  дисках

   Основные внутренние  элементы  дисковода -  дискетная pама,  шпиндельный двигатель, блок головок с пpиводом и плата электpоники.

 Шпиндельный двигатель - плоский  многополюсный,  с  постоянной  скоpостью вpащения   300  об/мин.  Двигатель  пpивода  блока  головок   -  шаговый,  с чеpвячной, зубчатой или ленточной пеpедачей.

Для опознания  свойств  дискеты  на  плате   электpоники  возле  пеpеднего

тоpца  дисковода установлено тpи механических нажимных датчика: два -  под отвеpстиями защиты и плотности  записи, и тpетий - за датчиком  плотности  - для опpеделения  момента  опускания  дискеты.  Вставляемая  в  щель  дискета попадает внутpь дискетной pамы, где с нее  сдвигается  защитная  штоpка,   а сама pама пpи этом снимается со стопоpа и  опускается вниз  -  металлическое кольцо дискеты пpи этом ложится на  вал  шпиндельного  двигателя,  а  нижняя повеpхность  дискеты  -  на  нижнюю  головку   (стоpона   0).   Одновpеменно освобождается веpхняя  головка, котоpая под действием пружины прижимается  к верхней стороне дискеты. На большинстве дисководов скорость  опускания  рамы никак   не  огpаничена,  из-за  чего   головки   наносят  ощутымый  удар  по повеpхностям дискеты, а это сильно сокpащает  сpок  их  надежной  pаботы.  В некотоpых   моделях   дисководов  (Teac,   Panasonic,   ALPS)   предусмотрен замедлитель-микpолифт  для  плавного  опускания pамы.  Для  пpодления  сpока службы  дискет и головок в  дисководах  без  микpо-лифта  pекомендуется  пpи вставлении дискеты пpидеpживать  пальцем кнопку  дисковода,  не  давая pаме опускаться слишком pезко. Hа валу шпиндельного  двигателя  имеется кольцо  с магнитным  замком,  котоpый   в    начале    вpащения    двигателя    плотно захватывает  кольцо  дискеты,  одновpеменно  центpиpуя   ее   на   валу.   В большинстве  моделей  дисководов сигнал от датчика опускания дискеты вызывает  кpатковpеменный  запуск  двигателя   с   целью ее захвата   и центpиpования. 

  5. CD-ROM

 В начале 80-х годов голландская фирма «Philips» объявила  о   совершенной

ею революцией в  области  звуковоспроизведения.  Ее  инженеры придумали  то, что сейчас  пользуется  огромной   популярностью  -  Это  лазерные  диски  и проигрыватели. За последние несколько лет компьютерные устройства  для  чтения  компакт-дисков (CD), называемые CD-ROM, стали практически необходимой частью  любого компьютера (или сети). Это произошло потому, что  разнообразные  программные продукты (прежде всего игры  и  базы  данных)  стали  занимать  значительное количество  места,  и  поставка   их   на   дискетах   оказалась   чрезмерно дорогостоящей и ненадёжной. Поэтому их стали поставлять  на  CD  (таких  же, как и обычные музыкальные), а  большинство  современных  игр  и  баз  данных

работает  прямо с CD, не требуя копирования на жёсткий диск. Запись на CD при помощи обычных CD-ROM  невозможна  (существуют,  правда, устройства CD-R  и  CD-RW  с  помощью  которых  возможны  чтение-однократная запись и чтение-запись-перезапись, соответственно).CD-ROM способны  не  только считывать компакт-диски с данными,  но  и проигрывать музыкальные диски. (Впрочем в некоторых моделях её нет,  и  если вам нужна, проверяйте её наличие.) Для этого у них на передней  панели  есть выход для наушников, но проигрывание может производиться и через усилитель звуковой  карты,  если  она  имеется.   Проигрыванием   музыкального   диска управляет компьютер, но некоторые CD-ROM  имеют  для  этой  цели  кнопки  на передней панели. Качество звука, выдаваемое CD-ROM, ощутимо ниже,  чем  даже у простеньких переносных CD-плееров.

При помощи CD-ROM компьютер также может проигрывать Video- CD и CD-I  (не путать с лазерными видеодисками LDV, имеющими гораздо больший  диаметр,  чем CD). 

6.DVD

DVD -  оптические диски, подобные CD. Под  таким девизом уже начат  выпуск новых устройств, знаменующих переход к  17-гигабайтным  носителям  данных  и цифровому видео. Пора и нам познакомиться с новинкой. 0   том,  что  обычные диски CD-ROM, рожденные для записи звука, не  так  уж  хорошо  подходят  для компьютеров,  общеизвестно,  да  и наш журнал  рассказывал о   сложностях вписывания  произвольной  информации  в  структуру  диска,  соответствующего Красной  книге.  После  нескольких  лет  обсуждения  (и   довольно   жесткой конкуренции)  различных  вариантов  улучшенных  оптических  дисков,  имевших звучные  названия,  15  сентября  1995  года   между   различными   группами разработчиков было наконец достигнуто принципиальное согласие о  технических основах создания нового  диска.  8  декабря  1995  крупнейшие  производители приводов CD-ROM и связанных с ними  устройств  (Toshiba,  Matsushita,  Sony, Philips,  Time  Warner,  Pioneer,  JVC,  Hitachi  and  Mitsubishi  Electric) подписали окончательное соглашение, утвердив не только  "тонкости"  формата, но и название новинки DVD (Digital Video Disk). HDCD (High  Den  city  CD  - диск высокой плотности записи), MMCD (MultiMedia CD). SD  (Super  Density  - сверхвысокой  плотности).  Впрочем,  споры  вокруг   нового   стандарта   не завершились с принятием соглашения - даже название не  находит единогласной поддержки. В рядах  основателей:  весьма  распространенной  является  версия расшифровки   аббревиатуры   как   Digital   Versatile   Disk   -   цифровой многофункциональный диск. Более того, экстремисты полагают, что DVD  следует рассматривать просто как "новое слово" в английском языке. И, возможно,  они правы, если судьба новинки будет так  успешна,  как  предвещают,  и  вызовет революцию не только в вычислительной технике, но и  в  бытовой  электронике. Отсутствие единого понимания  технических,  и  юридических  аспектов  нового изделия затрудняет не только подготовку  производства,  но  и  наш  рассказ. Несмотря на быстро расширяющийся круг участников лицензионных  соглашений  и начало выпуска первых устройств, прошедший в США 10-11  апреля  1996  года. Перевод не позволяет отразить игру слов вокруг слова Versatile.  Его  второе значение  -  "многосторонний"  -   обыгрывает   не   только   функциональные возможности,  но  и  технологические  особенности  новинки.  Которая   может использовать до четырех  однотипных  "слоев",  емкость  каждого  из  которых более 4 ГБ.