25讲(磁的盘磁带)2006-07-03.ppt

7.4.1 磁记录原理及记录方式 ① 存储容量大，位价格低； ② 记录介质可反复使用，记录信息能长久保存； ③ 属非破坏性读出。 1、磁表面记录原理 利用磁表面不同的剩磁状态记录二进制信息,例如，用+Br表示“1”， 用-Br表示“0”。 （1）记录介质磁层 　 在基体上涂布1～5μm厚度的rFe2O3（如软磁盘）或电镀0.2～1μm 厚度的镍钴合金（如硬磁盘）。 （2）磁－电转换器件是磁头 由铁心（有头隙）和线圈组成。 1、磁表面记录原理 2、磁表面的读写原理 （1）写操作 写入线圈通入写脉冲电流Ｉ，则有磁通Φ产生，通过磁头缝隙将高速运动的磁层磁化，磁层的剩磁记录了写入的信息。 写入过程是把二进制位变为磁化位（磁化元） (2) 读操作 记录有磁化位的磁层高速通过磁头缝隙，与铁心耦合形成闭合磁路，磁通的变化可在读出线圈感应出电势，经放大输出1或0的信号。 ｅ＝–Ｋ×(dΦ/dｔ) 写读波形图： 3、磁记录方式 ①写“1”时通入正向脉冲电流，写“0”时通入负向脉冲电流，写入结束，记录电流恢复为零。 ②特点：简单易行，但记录密度低，抗干扰能力差。 （2）不归零制 (Non-Return Zero) 写入线圈在写入时始终有电流。 ①见“1”就翻不归零制（NRZ1）：记录“0”时写电流不变向，遇“1”时写电流变向。 ②特点：抗干扰性能较好 图3.48　磁记录方式（不归零－1制） （3）调相制 (Phase Modulation ) ①写电流规律：记录“0”时，写电流先正后负（0相位）；记录“1”时，写电流先负后正（π相位） ②特点：读“1”读“0”输出信号相位相反，可从读出信号提取自同步定时脉冲，抗干扰能力较强。 磁带存储器常用PM。 图3.48　磁记录方式（调相制） （4）调频制（Frequency Modulation） ①写电流规律：记录“0”时，信息位交界处写电流变向；记录“1”时，在位周期中间电流变向。 ②特点：写“1”电流的频率是写“0”的2倍，记录密度高，具有自同步能力。 图3.48　磁记录方式（调频制） （5）改进型调频制（Modified Frequency Modulation） 写电流规律：写“1”则在位中间电流变向，独立写“0”时电流不变向，连续写两个“0”时，则在位之间电流变向。 小结：MFM比FM 写电流翻转次数少约一半,按FM翻转的最小间隔记录信息，则MFM 密度高约一倍。 　　双密度－MFM 单密度－FM 还有改进的MFM记录方式MMFM（四频制）、游程长度受限码RLLC、成组编码GCR等。 图3.48　磁记录方式（改进调频制） 7.4.2 磁盘存储器 ① 磁记录介质 ② 磁盘控制器 控制逻辑与时序，并-串(写)和串-并(读)变换电路。 ③ 磁盘驱动器 　　读写转换开关及其电路，读写磁头与磁头定位伺服系统。 （2）硬磁盘驱动器 ①主轴电机－带动盘片（组）高速旋转。 ②定位机构－由磁头架、滑架和直线电机构成，带动磁头架沿径向水平移动并固定于所定位的磁道上。 （3）硬磁盘控制器 （3）硬磁盘控制器 ①系统级接口：控制外存与主机间的数据交换。 　　并－串转换、格式控制、数据缓冲、DMA控制。 ② 设备级接口：根据主机命令控制设备操作、读／写控制。 （4）磁盘上的信息分布及磁盘编址 ① 磁盘记录区的编址 （14英寸6片盘组为例） 扇区号：0～13； 记录面号：0～9； 磁道号：0～202（最外磁道为０磁道） 　 磁盘编址： (台号)·记录面号·磁道号·扇区号 ② 记录格式 (a) 头空、尾空—为磁盘控制器提供读／写的准备时间。 (b) 序标—写入特定代码，作为磁盘控制器的同步定位信号。 (c) 数据—512Ｂ (d) 校验字—循环冗余码，以提高可靠性。 （5）磁盘存储器的技术指标 磁盘记录区单位面积所能存储的二进制位的数量。　 衡量方法： a. 道密度Dt 磁盘在记录区内径向单位长度所记录的磁道数。 Dt的单位：TPI(道/英寸)或 TPM（道/毫米）。 b.位密度Db 磁道(最内圈)单位长度所能记录的二进制位数。 Db的单位：bPI(位/英寸)或 bPM(位/毫米)。 ②存储容量: ＣN＝ｎ×Ｋ×SN （3.9） 式中：n—数据记录面数，K—每面磁道数， SN—内圈磁道周长×位