Лек ПУ 1ч

1.2 Накопители на гибких магнитных дисках.

План:

История возникновения накопителей на гибких дисках.
Типы дисководов.
Конструкции дискет, типы и параметры, правила поведения с дискетами.
Компоненты дисковода.
Установка и настройка дисковода (самост.).

Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) (англ. FDD – Floppy Disk Drive) или дискетах, применялись с первых моделей РС, у которых они были единственным средством хранения и переноса информации. С тех пор устройства претерпели небольшие изменения – размер дискет уменьшился почти в 2 раза, а емкость возросла всего на порядок. Носителем информации является гибкий найларовый диск (дискета). Первые накопители использовали дискеты диаметром 5,25” (1,33мм), для краткости, обозначаемые 5”, заключенные в мягкие конверты. Использовали 40 треков на рабочей поверхности, позже появились устройства с 80 треками. Дискеты имели одну SS (Single Sided) или две DS (Double Sided) рабочие поверхности, а накопители соответственно одну и две головки. По продольной плотности различают устройства обычной и высокой плотности записи, позволяющие записывать на треке 9 или 15 секторов соответственно (360Кбайт и 1,2Мбайт). 40-дорожечные дисководы – DD; 80-дорожечные дисководы – HD. В настоящее время накопители 5” не выпускаются, хотя 5” дискеты еще встречаются.

У дисководов HD скорость вращения шпинделя повышена до 360 об./мин.

Вместе с машинами класса АТ появились накопители для дискет диаметром 3,5”. Эти компактные дискеты заключены в жесткий пластмассовый конверт, имеют более высокую плотность хранения информации и лучше защищены от внешних воздействий. Все 3,5” накопители используют 80 треков. Трек разбит на 9, 18 или 36 секторов (720Кбайт; 1,44Мбайт; 2,88Мбайт). Наиболее распространенные 3,5” накопители с емкостью 1,44 Мбайт.

Механизм смены носителя в накопителях 5” и 3,5” работают по-разному. Дискета 5” вставляется в щель накопителя, после опускания рычага в ее отверстие вводится конусообразный шпиндель, и головки прижимаются к дискете. Чтобы изъять дискету, нужно поднять рукоятку в обратную сторону – головки поднимутся и шпиндель освободит дискету.

У 3,5” дискет имеется защитная шторка, которая сдвигается в сторону, когда дискету вставляют в накопитель. Дискета вставляется в рамку, которая проваливается вниз, и дискета попадает на шпиндель и нижнюю головку, а сверху к ней прижимается вторая головка. Для изъятия дискеты нужно нажать кнопку – под действием пружины верхняя головка и рамка поднимутся, дискета оторвется от шпинделя и вытолкнется из накопителя, шторка закроется.

В качестве привода позиционирования головок на нужный цилиндр в НГМД применяют шаговые двигатели.

Выход на нулевую дорожку определяется по датчику нулевого цилиндра.

Головки записи-считывания – индуктивные. По плотности записи различают следующие типы дискет:

SD (Single Dencity) – одинарная плотность (устаревшие для 5”);
DD (Double Dencity) – двойная продольная плотность (стандартные 5” дискеты 360Кбайт);
QD (Quadr-Dencity) – двойная продольная плотность с удвоенным количеством треков (5” и 3,5” дискеты 720 Кбайт);
HD (High-Dencity) – высокая плотность (5” дискеты – 1,2Мбайт; 3,5” дискеты – 1,44Мбайт);
ED (Extra-High Dencity) – сверхвысокая плотность (3,5” дискеты 2,88Мбайт).

На дискетах иногда пишут Soft Sector, что указывает на наличие лишь одного индексного отверстия на диске, отмечающего начало трека.

Перед использованием дискета должна быть отформатирована. Дискеты имеют ключ защиты от записи.

У 5” дискет заклеенное непрозрачной наклейкой окно не позволяет выполнять запись.

У 3,5” дискет имеется выдвижная шторка, но здесь, наоборот, перекрытое окно разрешает запись.

Контроллер гибких дисков обычно размещается на системной плате компьютера или же вынесен на специальную карту расширения. НГМД подключаются к контроллеру через специальный, стандартный интерфейс. Все сигналы являются логическими с уровнями ТТЛ, активный уровень – низкий. Интерфейс подразумевает наличие терминаторов – нагрузочных резисторов – для каждой сигнальной линии устройства.

Логический интерфейс довольно прост. Для того, чтобы заставить накопитель работать, его нужно выбрать сигналом Drive Sel и запустить мотор шпинделя сигналом Motor ON. Для выборки накопитель имеет четыре сигнала: DS0, DS1, DS2, DS3, но отзывается только на один из них, определенный. Только выбранный накопитель воспринимает управляющие сигналы от контроллера и передает контроллеру свои выходные сигналы. О том, что накопитель выбран, свидетельствует светодиодный индикатор на его лицевой панели.

Все НГМД имеют одинаковый интерфейс и унифицированные 34-контактные разъемы двух типов: с двухсторонними печатными ламелями у 5” устройств и двухрядными контактами у 3,5” устройств. Используемый в РС кабель-шлейф имеет перевернутый фрагмент из 7 проводов, что позволяет подключить к контроллеру одним шлейфом до двух НГМД.

Контроллер накопителей на гибких магнитных дисках FDC (Floppy Drive Controller) всегда является внешним по отношению к накопителю и обычно располагается на одной плате с контроллером или адаптером жестких дисков. Программная модель этого контроллера в РС является элементом стандартной спецификации. Контроллер FDC XT поддерживает до 4 накопителей (FDD), обеспечивая скорость передачи данных 250кбит/с. Контроллер FDC AT поддерживает только 2 накопителя, но со скоростью 500кбит/с для плотности HD. Контроллеры вырабатывают запрос аппаратного прерывания IRQ6 по окончании выполнения операций.

Самая распространенная неисправность, связанная с НГМД – неправильное подключение или выпадение разъемов интерфейсных кабелей, а так же разъема питания. При работе с дискетами приходится сталкиваться с проблемой совместимости накопителей. Несовместимость обусловлена неточностью позиционирования: ошибкой определения нулевого трека. Точности позиционирования добиваются при помощи операции юстировки, использующей специальные дискеты. Другое чувствительное место накопителей – поверхность головок. Ее загрязнение приводит к ухудшению записи. Признак грязных головок – не узнавание “своих” дискет. Для чистки используются специальные комплекты из дискеты-салфетки и чистящего раствора. Не следует использовать дискеты с помятым носителем – они могут повредить головки. Некоторые накопители чувствительны к свету.

Вопросы для самоконтроля:

Какие типы дисководов вы знаете?
Что является носителем информации и как он устроен?
Какие типы дискет по плотности вы знаете?
Какие неисправности возникают у НГМД?

Содержание