Тематика лекційного курсу – 16 год. 1 страница

Однак||устроїв| Взаємодія між пристроями реалізовується диференційними електричними сигналами, коли логічний нуль чи одиниця передаються зміною напруги між двома провідниками D- і D+. Так як використовуються 2 провідники то стандартом передбачено використання 4-контактних з’єднувачів і декілька типів цих з’єднувачів і передбачено стандартизоване під’єднання сигналів до контактів з’єднувачів: +U; D-; D+; GND Стандартом передбачено можливість живлення пристроїв периферійної підсистеми від комп’ютера через контакт №1 напругою +5В або +3,3В при обмеженому струмі не більше 50 мА. В інтерфейсі передбачено відносно просте кодування інформації за способом NRZI. Цей спосіб передбачає перемикання напруги між лініями D- та D+ при кодуванні логічного нуля і відсутність перемикання при кодуванні логічної одиниці. (де 0 там перемикання) Рис.2. В теперішній час випускається багато серійних мікросхем контролерів та HUB’ів інтерфейсу USB, що дозволяє з мінімальними затратами будувати периферійні USB підсистеми різної складності. Прості алгоритми взаємодії пристроїв дозволяють розробляти з відносно невеликими затратами USB програмне забезпечення, тому інтерфейс USB може використовуватись для побудови спеціалізованих периферійних комп’ютерних систем. Інтерфейс передбачає можливість обніму з різними швидкостями, низькою до 1,5 МБіт/сек., середньою до 12 МБіт/сек., високою до 480 МБіт/сек., і надвисокою більше 480 МБіт/сек. Стандартом визначені певні стани лінії зв’язку і відповідні режими обміну. Серед цих станів найбільш вживані є наступні: Лінійний нуль, коли на D- і на D+ є низька напруга. SEO –Single-Ended Zero.; Стан високої і низької напруги(передача даних перемиканням напруги). Data J, Data K; Стан паузи. Idle State; Стан логічного вмикання шини (просинання шини) Resume State; Початок передавання пакету (старт пакету). SOP (Start of Packet); Кінець пакету. EOP (End of Packet); Логічне під’єднання пристрою до шини. Connect; Логічне від’єднання пристрою від шини. Disconnect; Стан скиду. Reset.   Лекція 4.1. Дискретизація, квантування сигналів. Основні характеристики мікросхем АЦП і ЦАП. Типова структурна схема периферійної підсистеми Багато джерел інформації, багато давачів інформації мають аналогову природу.Принцип функціонування такої системи в наступному. В ЕОМ записується функціональне програмне забезпечення (ФПЗ), яке орієнтоване на особливості функціонування конкретної системи. Інформацію про стан ОАС формують здавачі і аналогові сигнали поступають на вхід АЦП. Вихідні сигнали АЦП через МК та КІ поступають до комп’ютера, де опрацьовуються у відповідності із ФПЗ і результати опрацювання подаються у зворотньому напрямку через КІ та МК на вхід ЦАП. Вихідні сигнали ЦАП поступають на виконавчі елементи, які можуть змінювати стан ОАС у відповідності із заданими алгоритмами функціонування системи. Така система функціонує переважно в реальному масштабі часу із наперед встановленими затримками в часі, щодо зміни стану ОАС. В деяких випадках може бути відсутня нижня ланка структурної схеми (тобто відсутні виконавчі елементи ЦАП) і така система тільки приймає та опрацьовує інформацію, зберігає, формує блоки даних в інтересах користувача.   {A i} f(t) {Bi} φ(t) Рис.1 АЦП -аналогово-цифровий перетворювач; ЦАП - цифрово- аналоговий-перетворювач; F(t), φ(t) –вхідні і вихидні аналогові сигнали; {A i},{Bi} – вхідні і вихідні цифрові дані ядра КС. УП1і УП2 –узгоджуючий пристрій ІВВ,ІВИВ –інтенсивність вводу-виводу даних; KI - контролер інтерфейсу; МК - мікроконтролера; ОАС – об’єкт(пристрій) з аналоговими сигналами; ДІ – давачі інформації; ВЕ - Виконавчі елементи F(t), φ(t) {A i}Множини цифрових сигналів ПІ – периферійний інтерфейс Систему за структурною схемою рис.2.1 переважно називають цифровою управляючою системою (ЦУС). Систему за структурною схемою рис.2.1а (без нижньої ланки) відносять до класу інформаційно-вимірювальних систем (ІВС). В системах розглянутих класів і також в інших системах виникає необхідність аналогово-цифрових та цифро-аналогових перетворень. Ці перетворення повинні відбуватись за певними правилами, які мають забезпечити розв’язання прикладних задач при раціональному використанні апаратно-програмних засобів системи. Ці правила визначаються процесами дискретизації та квантування сигналів. Ці процеси мають бути реалізовані таким чином, щоб в системі використовувалось достатньо інформації про стан об’єктів з аналоговими сигналами. Ця кількість не може бути надто малою, так як тоді може відбутись втрата інформативності про стан об’єкту, що приведе до неправильних сигналів управління фі(t) і об’єкт з аналоговими сигналами перестане нормально функціонувати а це може привести до аварійних ситуацій. При занадто великій кількості інформації необхідно використовувати високопродуктивні комп’ютерні засоби, що веде до збільшення вартості системи. Рекомендації щодо раціонального вибору режиму функціонування системи на основі процесів дискретизації та квантування розглянемо на основі рисунку 2.2. Де на рис.2.2.а показана довільна форма аналогового сигналу f(t), на рисунку 2.2.б показано процес дискретизації а на рисунку 2.2.в процес квантування. На рис.2.2в сигнал приймаємо до найближчого більшого/меншого рівня (тобто не може бути U між U1 та U2.   Рис.2. Процес дискретизації це заміна неперервного аналогового сигналу f(t) множиною вибірок миттєвих значень Аі* в дискретні моменти часу ti. інтервал часу Δt між двома сусідніми виборками називається кроком дискретизації, отже дельта Δt = t i-1 – t i. Якщо дельта t постійна то це рівномірна дискретизація. Якщо Δt то це нерівномірна дискретизація. Переважно використовується рівномірна дискретизація. Для рівномірної дискретизації часто використовують таку характеристику як частота дискретизації Fд= 1/ Δt >= 2Fв. Частота дискретизації є надзвичайно важливою характеристикою процесу дискретизації, і ця характеристика повинна вибиратись за наступними правилами і рекомендаціями. Згідно формул Найквіста або теореми Котельника крок дискретизації має відповідати співвідношенням 1 і 2. Для кроку дискретизації Δt < 1 / 2Fв, для частоти дискретизації Fд= 1/ Δt >= 2Fв, де Fв – верхня частота частотного спектру аналогового сигналу. Відомо, що довільний неперервний аналоговий сигнал можна розкласти у ряд Фур’є гармонічних коливань при заданій точності перетворення, частотний спектр обмежують певним значенням верхньої частоти Fв. Для синусоїдальних чи косинусоїдальних сигналів під Fв можна приймати відповідну частоту. Для практичного застосування використовуються співвідношення 2.3 Fд=(5-10)Fв. (2.3) Процес квантування це заміна кожного миттєвого значення вибірок на найближче фіксоване значення із множини фіксованих значень Uj. Зміна значення аналогового сигналу між 2-ма фіксованими величинами ΔU називається квантом перетворення. Квант перетворення безпосередньо визначає похибку перетворення, і для заданої похибки перетворення δ має виконуватись співвідношення 2.4 ΔU<= δ (2.4) Кількість фіксованих рівнів Uj визначається діапазоном зміни величини аналогового сигналу а також величиною кванту перетворень. Ця кількість переважно подається у двійковій системі числення. Кількість фіксованих значень n розраховують за формулою 2.5 , (2.5) де Е – знаходження найближчого більшого цілого числа. В теперішній час АЦП та ЦАП серійно випускаються як великі інтегральні схеми (ВІС) і їхніми основними технічними характеристиками є наступні: Для АЦП: 1. Діапазон зміни величини вхідного аналогового сигналу(тобто Umax та Umin). Переважно використовуються АЦП напруга-код, де вхідних сигналом є напруга переважно в діапазоні 1-10В. 2. Кількість двійкових розрядів, якими подається вихідний цифровий код АЦП тобто N. для серійних АЦП в межах 8-16 двійкових розрядів, деякі прецизійні АЦП можуть мати і до 24 розрядів. Якщо 6 розрядів. 3. Час перетворення або швидкодія АЦП. Він має бути менший за Δt. В межах від мілісекунд до долей мікросекунд. Для ЦАП: 1. Розрядність вхідного двійкового коду. Ті самі діапазони що для АЦП. 2. Діапазон зміни вихідного сигналу. Переважно ЦАП формує вихідний струмовий сигнал і для отримання необхідного напругового сигналу із заданою вихідною потужністю. В переважній більшості після ЦАП включають операційні підсилювачі. 3. Час перетворення. Так як і в АЦП. Якщо в системі необхідно перетворювати цифрові сигнали в декілька аналогових сигналів з невеликим значенням Fв, то тоді можна використовувати один перетворювач поставивши на вході АЦП комутатор аналогових сигналів. В окремих випадках для забезпечення високої точності перетворень на вході АЦП ставлять спеціальний вузол миттєвої вибірки і запам’ятовування аналогового сигналу, який забезпечує постійне значення аналогового сигналу на вході АЦП протягом всього часу одного перетворення. Для вихідних сигналів фі(t) на кожен вихідний канал потрібно використовувати окремий ЦАП.     Лекція 5.1. Класифікація, загальні характеристики, принципи кодування текстової інформації.Принципи побудови, характеристики, структурні схеми пристроїв ручного уведення текстової інформації. Принципи побудови, характеристики, структурні схеми пристроїв автоматизованого уведення текстової інформації. Основною особливістю цих пристроїв є спосіб представлення інформації. Для текстової інформації використовуються символи, які певним чином кодуються. Пристрої введення призначені для формування та передавання до ядра комп’ютера кодів про текстовий документ. Пристрої виведення призначені для приймання від ядра комп’ютера кодів і формування текстового документа. Символи є основним елементом набору текстових документів. Вони діляться на два класи: 1. Графічні символи, які діляться на такі підкласи: - цифри (10 цифр 0-9) - букви. Об’єднуються в алфавіти. Через велику кількість букв є проблема їх ефективного кодування - псевдо-графічні символи (.,?! + - і т.д.) 2. Керуючі символи, які використовуються для організації систем передачі інформації. Вони також стандартизуються і певним чином кодуються. Для кодування символів використовуються таблиці кодування, які характеризуються кількістю двійкових розрядів і відповідною кількістю символів, які можуть бути закодовані. Найбільш поширеною на даний час є 8-бітова таблиця кодувань, яка забезпечує можливість кодування 256 символів. Часом використовуються 7-бітова таблиця кодувань на 128 символів. На таблиці кодувань розроблені стандарти. Найбільш поширеним є стандарт ASCII, так званий базовий 7-розрядний і розширений 8-розрядний стандарт ASCII. Цей стандарт орієнтований на англомовний алфавіт. А для багатьох національних алфавітів розроблені модифікації стандарту ASCII коли замість резервних кодів і рідко вживаних псевдографічних символів вставляються національні алфавіти. Це суттєвий недолік 8-бітових таблиць кодувань, які ускладнюють процес використання багатьох програмних продуктів, розроблених на основі різних таблиць кодувань. Для усунення цих недоліків міжнародних комітет із стандартизації запропонував концепцію і майже розробив стандарт 16-бітової таблиці кодування. В цій таблиці є місце для переважної більшості національних алфавітів, в тому числі і для ієрогліфів. Використання 16-розрядних кодів або юні кодів, дещо гальмується тим, що програмні продукти є несумісними із програмними продуктами на 8-бітових кодах. До найбільш поширених пристроїв можна віднести клавіатуру, це конструктивно та функціонально завершений ПП, який при натисканні певної клавіші формує і передає послідовним кодом код відповідного символу. Основними компонентами клавіатури є такі вузли: Матриця клавіш, які з’єднані сіткою провідників (умовно їх назвемо провідниками координат X та Y) із нормально розімкнутими контактами у вузлах перетину провідників цих X та Y. При натисканні клавіші реалізовується електричне з’єднання у певному вузлі провідників X та Y. Кількість клавіш поза сотню і діляться на символьні та функціональні. Вузол управління, який забезпечує постійне і циклічне опитування провідників координат X імпульсними сигналами, читання імпульсів на провідниках координат Y, при натисканні певної клавіші реалізовується ідентифікація натиснутої клавіші. Формування відповідного пін-коду. Перевірка багаторазового повторення сигналу від натиснутої клавіші. Формування коду символу або коду функціональної клавіші і передача його через інтерфейсний зв’язок до ядра комп’ютера. Вузол індикації, який має кілька індикаторів про режими роботи клавіатури. Алгоритм роботи клавіатури забезпечує надійне формування коду натиснутої клавіші, усуває вплив завад а також вплив неідеального замикання нормально розімкнутого контакту у вузлі перетину контакту провідників X та Y. Основним недоліком ручного введення є мала швидкість введення інформації, яка визначається в основному кваліфікацією оператора. Пристрої напівавтоматизованого введення інформації. Призначені для введення інформації про текстовий чи графічний документ з мінімальною участю оператора-користувача. Процес автоматизованого введення можна поділити умовно на 3 етапи: 1. Читання документу 2. Попереднє опрацювання прочитаної інформації 3. Формування кодів про прочитаний документ Етап читання оснований на оптичних властивостях текстових документів відбивати світло із різною інтенсивністю від контурів зображень у порівняні із відбитим світлом від чистого фону носія, переважно паперу. На документ, який автоматизовано читається направляється світло. Відбите світло від невеличких плямок – піксел поступає на оптичну систему, потім на фото приймачі на виході яких формується електричний сигнал, пропорційний інтенсивності відбитого світла. Електричний сигнал поступає на аналогово-цифровий перетворювач, який перетворює аналоговий сигнал в цифровий код. Опрацювання таким способом усього документу називають сканування, а відповідні пристрої сканерами. З метою мінімізації вартості автоматизованого введення інформації, другий і третій етап покладаються на засоби комп’ютера. Для текстових документів на 2-ому етапі прочитана інформація опрацьовується за певними алгоритмами, які визначають початок закінчення тексту, рядка, слова, символу. На основі топологічних та геометричних характеристик формується попередній опис прочитаного символу. На 3 етапі реалізовується розпізнавання прочитаного символу, порівнянням із бібліотекою еталонних описів символів, які зберігаються в пам’яті комп’ютера. При співпадінні із заданою мірою відповідності з одним із еталонних описів символу, прочитаному символу встановлюється відповідних код і передається до пам’яті через топографічні дефекти тексту, через дію завад, через недосконалість алгоритмів може бути помилкове розпізнавання або відмова від розпізнавання. Тоді на місці прочитаного символу встановлюється наперед визначений символ чи пусте місце. Для покращення якості введення інформації процес автоматизованого введення має інтерактивний режим, коли користувач може виправити відмови або помилки розпізнавання.     Лекція 5.2. Принципи побудови, характеристики, структурні схеми пристроїв реєстрації текстової інформації (принтерів). Для формування документів формату А4 і в окремих випадках А3 використовуються принтери. Пристрої реєстрації класифікуються також за способом формування зображень. До найбільш поширених відносять: 1. Механічні ударної дії.В таких пристроях зображення формується ударом шрифтоносія через зафарбовану стрічку на носій. Залишок фарби залишається на папері. Для формування символів (друку символів) переважно використовується матриця крапок. Для задовільної якості документів достатньо матриці розміром 9х9 крапок. Для середньої якості використовуються матриці крапок більшої розмірності 16х16, 24х24. Розмірність матриці ускладнюється конструкторсько-технологічними рішеннями (безкінечно цю розмірність збільшувати не можна). Одна крапка формується мікроциліндром (голкою), який електромагнітом посилається на папір. Мікропружинкою мікроцилінд повертається в початковий стан. Такі принтери ще називають ударними матричними принтерами із матрицею головок. Переваги: - проста технологія виготовлення і відповідно низька вартість принтерів- низька вартість витратних матеріалів. Недоліки: - низька якість друку - низька швидкодія - малі показники надійності (багато механічних вузлів, які ламаються) - високий рівень шуму Ці недоліки обмежують застосування ударних матричних принтерів. 2. Струменеві. Контури зображення формуються із керованими струменями капель рідкої фарби (спеціального чорнила), яка посилається на папір, висушуються формуючи таким чином зображення. Основним компонентом пристрою є друкуюча головка. Вона містить матрицю тонких трубочок, які з’єднані із резервуаром наповненим рідким чорнилом. Напівгерметична конструкція не дозволяє самовитоку фарби із трубочок. На виході мікротрубочок монтовані елементи, які керовано формують вихід капель чорнила. Найчастіше ці елементи реалізовані на основі терморезисторів або п’єзопластин. При подачі імпульсу на терморезистор він швидко нагрівається до високої температури, чорнило біля нього переходить у газоподібний стан, утворюється ніби мікровибух і капля чорнила вилітає із трубочки. Після зняття імпульсу струму терморезистор охолоджується і чорнило із чорнильніці доповнює вміст трубочки. П’єзопластина також керується імпульсом струму і від дії деформації формується на виході капелька чорнила. Переваги: - висока якість друку. - Проста можливість формування різнокольорових документів. - Низька вартість принтерів і відносно невелика вартість витратних матеріалів. - Низький рівень шуму. Недоліки: - Мала продуктивність (швидкість) друку. - Низькі показники надійності друкуючої головки. - Через вихід з робочого стану п’єзопластин. - Через засихання чорнила у трубочках після тривалого простою принтера. 3. Лазерні (електрографічні). Контури зображення документів формуються керованим променем лазера, який опрацьовує спеціальну поверхню барабана, що має властивість змінювати полярність електричного заряду під дією світла. Одним із компонентів принтера є картридж, який має барабан, поверхня якого покрита плівкою із напівпровідникового матеріалу (переважно на основі селену). Ця заряджена плівка має властивість змінювати полярність електричного заряду під дією світла. В картриджі є резервуар із негативно-зарядженим порошком фарби (тонером). В початковому стані поверхня барабану заряджається мінусовим зарядом, повертаючись навколо осі на певній ділянці барабану керований променем лазера наноситься прообраз зображення і в місцях засвітки лазера поверхня барабану змінює свій заряд на додатній. Повертаючись навколо осі, барабан відтиском залишає порошок фарби на папері, переміщуючись далі порошок на папері розплавлюється та висушується формуючи зображення. Барабан повертаючись навколо осі перезаряджається знову мінусовим зарядом, порошок фарби відштовхується (мінус від мінуса) і осипається в резервуар, поверхня барабану додатково очищується від фарби мікрощіточками і поверхня знову готова до наступного циклу роботи. Переваги: - Висока якість друку. - Висока швидкість друку. - Низький рівень шуму. - Високі показники надійності. Недоліки: - Висока вартість принтерів. - Висока вартість витратних матеріалів, так як після певної кількості копій поверхня барабану втрачає свої характеристики і цим погіршуючи якість друку. - Складність отримання різнокольорових документів, яка веде до збільшення вартості принтера. Наявні переваги лазерних принтерів забезпечують широке використання і вони вважаються найбільш перспективними.       Лекція 6.1.. Фізичні основи запам’ятовування, запису, читання інформації, особливості, основні технічні характеристики, принципи побудови та функціонування магнітних ЗЗП. Зовнішні запамятовуючі пристрої (ззп). Основне технічне призначення – це зберігання великих масивів інформації. Ці пристрої класифікують за різними ознаками. За фізичним способом запам’ятовування інформації розрізняють: 1)магнітні; оптичні; напівпровідникові. Назва вказує, що в них використовується відповідно магнітні, оптичні і напівпровідникові властивості носіїв інформації. Є ще показник вартості, потужності. Вводиться показник, як питома вартість зберігання 1Мб інформації. Загальна вартість ділиться на кількість Мб і отримується питома вартість. За способом доступу до пам’яті: - з прямим доступом; з послідовним доступом За способом запису інформації - ЗЗП з одноразовим записом; ЗЗП з багаторазовим записом. Основні технічні характеристики ЗЗП: - Ємність ЗЗП (чим більше тим ефективніше ЗЗП. Сотні ГБайт) - Швидкість обміну інформацією між ЗЗП та ядром комп’ютера (чим більша швидкість тим вища ефективність ЗЗП. Десятки-сотні Мбайт/сек) - Час пошуку інформації (чим менший час тим ЗЗП ефективніше. мсек. і долі мсек.)   Магнітні ЗЗП. Це традиційні ЗЗП, які застосовуються починаючи з перший комп’ютерів і до теперішнього часу. Носієм інформації переважно є магнітна плівка із магнітотвердого матеріалу, який під дією зовнішнього магнітного поля може переводитися в один із 3-ох стабільних станів намагніченості, а саме: - Розмагніченості стан (стан 0), який відповідає центральній частині петлі гістерезиса. - Стан додатного намагнічення (+), який відповідає верхньому стану насичення петлі гістерезиса. - Стан від’ємного намагнічення (-), який відповідає нижньому стану насичення петлі гістерезиса (наводиться рисунок). Для запису/читання інформації використовується спеціальні схемо технічні та конструктивні рішення. Переважно використовуються рухомі механічні вузли, які забезпечують взаємне переміщення магнітної плівки відносно засобів запису/читання інформації. Основними елементами запису/читання інформації є магнітні головки, які мають наступні особливості. Магнітна головка запису має магнітне осердя із розрізом на яке намотана шпулька провідників. Вона під’єднана до джерела струму, яке може формувати імпульси запису додатної чи від’ємної полярності, які формують у магнітному осерді магнітний потік двох напрямків у відповідності із полярністю імпульсів. Процес запису інформації можна пояснити рисунком (наводиться рисунок). Напрям магнітного потоку Ф в магнітному осерді залежить від полярності імпульсу запису і може змінюватись на 180 градусів (визначається правилом правої руки). У місці розрізу магнітного осердя, силові магнітні лінії потоку Ф розсіюються утворюючи сферу магнітних силових ліній. Магнітні силові лінії перемагнічують магнітну плівку в 1 із трьох стабільних станів залежності від напряму та потужності магнітного потоку. Одним імпульсом запису перемагнічується невеличка плямка на поверхні плівки, записуючи логічних нуль або одиницю у відповідності із прийнятим способом кодування інформації. За рахунок переміщення плівки відносно магнітної головки записується необхідна інформація. На ефективність процесу запису інформації впливають: 1.Електро-магнітні характеристики магнітної головки запису. 2.Потужність імпульсів запису. 3.Магнітні характеристики магнітної плівки. 4.Відстань d між магнітною плівкою та головкою і її доцільно мінімізувати. Швидкість взаємного переміщення Vп впливає на швидкодію ЗЗП. Процес читання інформації також реалізовується магнітною головкою читання, коли використовується властивість електромагнітної головки читання, формувати електрорушійну силу самоіндукції у місцях зміни напряму намагніченості магнітної плівки при її взаємному переміщені відносно магнітної головки читання. Отже ЕС залежить від електромагнітних характеристик головки читання, від магнітних характеристик магнітної плівки, від швидкості переміщення Vп і обернено пропорційна від відстані d. Базові способи кодування інформації на магнітних носіях. Особливості цих способів кодування розглянемо на прикладі кодування інформації.                                                     б)NRZ                                                                                                                                                                           а)RZ                                                                                                                                                                             в)                                                                                                                                   г)                                                                                                                                   Рис.1. Прийнято вважати що є 4 базові способи кодування інформації на магнітних носіях: - Із поверненням до нуля (RZ). - Без повернення до нуля (NRZ) - Фазове кодування - Частотне кодування Особливості цих способів кодування розглянемо на прикладі кодування інформації. З ПОВЕРНЕННЯМ ДО НУЛЯ (RZ). Пояснюється рисунком 1.а і передбачає виконання 3-х станів намагніченості. Базовий стан плівки нульовий – розмагніченість. Кодування логічної “1”: кодується перемагнічуванням ділянки плівки в додатній стан і повернення до 0.Кодування логічного “0”: перемагнічення з нульового стану у від’ємний стан з наступним поверненням до 0. Такий спосіб забезпечує високу надійність, але є складним, бо використовує три стани намагніченості. Цей спосіб не забезпечує велику густину розміщення інформації на поверхні. Переваги: надійність. Недоліки: складність, мала густина. БЕЗ ПОВЕРНЕННЯ ДО НУЛЯ (NRZ). Пояснюється рисунком 1.б. Використовує 2 стани намагніченості плівки (доданню та від’ємну). Кодування „1” - забезпечується перемагнічуванням плівки, переведення з одного стану в інший. Кодування „0” – це відсутність перемагнічення. Переваги: виключна простота, можливість забезпечення великої густини розміщення інформації. Недоліки: низька надійність, якщо іде велика кількість 0, то може відбутися втрата синхронізації. ФАЗОВЕ. Рисунок 1.в. При цьому способі кодування „0” і „1” здійснюється протилежними напрямками перемагнічення, змінюються фази пере магнічення на 180°. Логічна „1” кодується перемагніченням з від’ємного в додатній стан перемагнічення, а логічний „0” навпаки. Переваги: висока надійність, можливість забезпечення великої густини розміщення інформації на поверхні носія.Недоліки: складність управління так як при записі наступного (байту) біта треба аналізувати, що було записано в попередньому біті. Якщо послідовно ідуть одиничні біти тоді необхідно використовувати додатнє перемагнічення носія. ЧАСТОТНЕ. Рисунок 1.г. Кодування з різною кількістю перемагнічень. Логічна „1” закодовується одним перемагніченням. Логічний „0” загодовується двома перемагнічуваннями. Переваги: висока надійність. Недоліки: густина розміщення інформації зменшується через велику кількість перемагнічень. На практиці на основі базових способів кодування використовуючи надлишкові способи кодування застосовуються досить складні алгоритми кодування, які забезпечують високу достовірність запису читання інформації. За схемо-технічними та конструктивними рішеннями магнітні ЗЗЗ поділяють: - На твердих дисках - На гнучких магнітних дисках - На магнітних барабанах - На магнітних стрічках - Магнітні ЗЗП з нерухомими носіями. Накопичувачі на твердих магнітних дисках (НТД). Носієм інформації є магнітний диск, який має основу з не намагніченого металу, переважно на алюмінієвій основі. Диск має внутрішній отвір для механічного закріплення і від внутрішнього отвору до зовнішнього краю диску з обох сторін є покриття з магнітної плівки. Основним фізичним розміром є зовнішній діаметр, за яким і стандартизують НТМД. Найбільш поширенішим є розмір 3,5”. Поверхня диску розбивається на концентричні смужки – доріжки. Для розпізнавання початку доріжки використовується індексний маркер. Доріжка ділиться на сектори. Кількість секторів на доріжці визначають способом форматування, залежить від ОС з яким працює накопичувач. Кожна доріжка ділиться на окремі поля, де міститься службова інформація. Ідентифікатор доріжки та сектору, поле даних, контрольні поля. Початковий об’єм сектора становить – 571 байт, а після форматування становить 512 байт. Диски можна конструктивно об’єднуватися у так звані модулі дисків. Коли один над одним розташовується кілька дисків. Однойменні доріжки усіх робочих поверхонь дисків називають циліндром. Доріжки і циліндри нумеруються починаючи із зовнішнього діаметра. Найбільш віддалена доріжка має 0 номер. Для кожної робочої поверхні дисків використовується одна магнітна головка запису/читання. Головки об’єднуються в конструктивно і функціонально закінчений вузол, який керовано може посилати головки на середину одного з вибраних циліндрів. Пакет дисків, вузол магнітних головок, засоби управління, давачі об’єднуються в модуль, який через мікроповітряні фільтри захищає елементи модуля від навколишнього середовища від попадання пилинок. За технічними характеристиками накопичувачі на твердих магнітних дисках відповідають сучасним вимогам комп’ютерної техніки і застосовуються практично у всіх комп’ютерах.

Дата добавления: 2014-11-09