Technik Informatyk
Szukaj na stronie
Nosniki magnetyczne- zapis i odczyt informacji
Zapis informacji na nośnikach magnetycznych
Zasada rejestracji magnetycznej
Wszystkie typy pamięci na nośnikach magnetycznych działają na tej samej zasadzie - na poruszającym się dysku lub taśmie magnetycznej dokonywany jest zapis informacji, polegający na odpowiednim przemagnesowaniu pól nośnika magnetycznego. Zapis i odczyt danych jest dokonywany za pomocą głowic. Głowicą nazywamy rdzeń z nawiniętą na nim cewką i niewielką szczeliną między biegunami. Zapis informacji sprowadza się do magnesowania poruszającego się nośnika. Pole magnetyczne, wytworzone w szczelinie, magnesuje nośnik tak długo, jak długo płynie prąd w cewce głowicy. Namagnesowany odcinek nośnika zachowuje się jak zwykły magnes, wytwarzając własne pole magnetyczne
.
Rysunek 5.1. Zmiany prądu w uzwojeniu głowicy
Gdyby w trakcie magnesowania nośnika nastąpiła zmiana kierunku prądu płynącego w głowicy, wtedy dalsza część nośnika byłaby namagnesowana polem magnetycznym przeciwnie skierowanym (rysunek 5.1.). Odczyt informacji polega na przemieszczeniu namagnesowanych odcinków nośnika pod szczeliną głowicy.
Pole magnetyczne pochodzące od namagnesowanego odcinka nośnika, przenika rdzeń głowicy i indukuje w cewce siłę elektromotoryczną, która jest następnie wzmacniana i formowana w impuls cyfrowy, traktowany później jako impuls zegarowy lub bit danych,w zależności od metody zapisu danych.
Metody zapisu informacji na nośnikach magnetycznych.
Istnieje wiele metod zapisu informacji cyfrowej na nośniku magnetycznym. Rysunek 5.2 ilustruje zmiany prądu magnesującego w głowicy zapisu dla kilku metod, w przypadku gdy na odcinku nośnika magnetycznego chcemy zapisać następujący, przykładowy ciąg informacji: 01111011000.
Rysunek 5.2. Zmiany prądu w głowicy przy różnych metodach kodowania informacji.
Metoda „Bez powrotu do zera”(ang. Non Return to Zero, NRZ) polega na tym, że zmiana kierunku prądu w głowicy zapisu następuje w chwili zmiany wartości kolejnych bitów informacji. Zmiana kierunku prądu nie występuje podczas zapisywania ciągu zer lub jedynek. Metoda ta nie posiada możliwości samosynchronizacji, tzn. z informacji odczytanej nie da się wydzielić impulsów (synchronizujących) określających położenie komórki bitowej.
Metoda „Modulacji częstotliwości”(ang. Frequency Modulation, FM). Przy modulacji FM prą głowicy zapisu zmienia kierunek na początku każdej komórki bitowej, oraz w środku komórki, gdy zapisywany bit ma wartość „jedynki”.
Metoda „zmodyfikowanej modulacji częstotliwości” (MFM). Metoda FM nazywana jest także zapisem z pojedynczą gęstością i jest stosowana standardowo w dyskietkach 8-calowych. Metoda MFM nazywana jest metodą z podwójną gęstością i dzięki niej podwajana jest pojemność dyskietki. Stosuje się tu następującą regułę:
- bit o wartości „1” ustawia impuls zapisujący pośrodku komórki bitowej (interwału czasowego),
- bit o wartości „0” ustawia impuls na początku komórki bitowej lecz tylko wtedy, gdy poprzedni bit nie jest równy „1”
W metodzie tej dla odtworzenia danych, w trakcie odczytu, stosowany jest układ z pętlą synchronizacji fazy PLL (ang. Phase-Locked Loop), tworzący ciąg impulsów taktowych (READ DATA WINDOW - RDW), na podstawie impulsów odczytanych z głowicy odczytu o nazwie READ DATA.
Metoda RLL (ang. Run-Length-Limited) redukuje o ok. 35 procent ilość przemagnesowań nośnika - można zatem, przy niezmienionej maksymalnej częstotliwości pracy, półtorakrotnie zwiększyć gęstość zapisu danych.
