Накопители на гибких магнитных дисках

Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД, флоппи-дисководы, Floppy Disk Drive, FDD)) — устройства, предназначенные для записи и чтения инфор­мации с гибких магнитных дисков (ГМД, дискет). Дискеты позволяют перено­сить документы и программы с одного компьютера на другой, а также хранить данные, не используемые постоянно на компьютере.

Глава 6. Запоминающие устройства ПК

На гибком магнитном диске магнитный слой наносится на гибкую основу. Ис­пользуемые в ПК ГМД имеют форм-фактор 5,25 дюйма (133 мм) и 3,5 дюйма (89 мм). Емкость ГМД колеблется в пределах от 180 Кбайт до 2,88 Мбайт.

ГМД диаметром 5,25 дюйма помещается в плотный гибкий конверт, а 3,5-дюймо­вый — в пластмассовую кассету для защиты от пыли и механических повреждений.

Конструктивно ГМД диаметром 133 мм изготавливается из гибкого пластика (лавсана), покрытого износоустойчивым ферролаком, и помещается в футляр-конверт. Дискета имеет 2 прорези: центральное отверстие для соединения с дис­ководом и смещенное от центра небольшое отверстие (обычно скрытое футля­ром), определяющее радиус-вектор начала всех дорожек на ГМД. Футляр также имеет несколько прорезей: центральное, чуть больше отверстия на дискете; ши­рокое окно для считывающих и записывающих магнитных головок и боковой вырез в виде прямоугольника, закрытие которого липкой лентой, например, за­щищает диск от записи и стирания информации. Дисководы, поддерживающие 5,25-дюймовые диски, считаются устаревшими, на новые компьютеры не уста­навливаются и сейчас встречаются крайне редко.

ГМД диаметром 89 мм имеет более жесткую конструкцию, тщательнее защищен от внешних воздействий (для предохранения поверхности магнитного слоя от повреждения окно для считывания-записи информации в нерабочем состоянии закрыто пружинящей шторкой), но, в принципе, имеет примерно те же конст­руктивные элементы. Режим запрета записи на этих дисках устанавливается спе­циальным переключателем, расположенным в одном из углов дискеты.

Основные характеристики некоторых типов НГМД приведены в табл. 6.6.

Таблица 6.6. Основные характеристики НГМД
Параметр Типы ГМД

133мм (5,25 дюйма) 89 мм (3,5 дюйма)

 

Полная емкость (Кбайт)
Рабочая емкость (Кбайт) после
форматирования
Плотность записи (бит/мм)
Плотность дорожек (дорожек/мм)	1,9	3,8	3,8	5,3	5,3
Число дорожек на одной стороне диска
Число поверхностей (сторон)
Среднее время доступа (мс)
Скорость передачи (Кбайт/с)
Скорость вращения (оборотов/мин)
Число секторов
Емкость сектора дорожки (байт)

В последние годы появились дискеты с тефлоновым покрытием (например Ver­batim Data Life Plus), которое предохраняет магнитный слой и записанную на

Внешние запоминающие устройства

нем информацию от грязи, пыли, воды, жира, отпечатков пальцев и даже от растворителей типа ацетона. Возможная емкость 3,5-дюймового диска Data Life Plus — 2,88 Мбайт. Следует упомянуть и ГМД «Go anywhere», распространяе­мые у нас в стране под названием «Вездеход», — они также обладают стойкостью к различным внешним воздействиям: температуре, влажности, запыленности.

Основными компонентами наиболее распространенного 3,5-дюймового флоппи-дисковода являются: дискетная рама, внутрь которой вставляется диск; шпин­дельный двигатель, обеспечивающий вращение диска с постоянной скоростью 300 оборотов/мин; блок головок с приводом и плата электроники.

Основные функции управления дисководом реализуются встроенным в мате­ринскую плату контроллером FDD. Он осуществляет кодирование информации, поиск дорожек и секторов, синхронизацию, коррекцию ошибок.

Интерфейс дисковода формирует сигналы выбора устройства (интерфейс IDE для IBM PC позволяет подключать к контроллеру до двух устройств FDD), запуска двигателя (двигатель FDD включается только при обращении к диску, в отличие от двигателя HDD, который вращает диск постоянно), перемещения головок на один шаг и т. д.

Запись информации на диск осуществляется методом MFM (Modified Frequency Modulation — модифицированная частотная модуляция).

Стандартный формат ГМД типа HD (High Density — высокая плотность) — 80 дорожек на каждой из сторон, 18 секторов по 512 байтов на дорожке. Уплот­ненный формат — 82 или 84 дорожки, до 20 секторов по 512 байтов или до 11 секторов по 1024 байта. Структура записи данных вдоль дорожки диска пока­зана на рис. 6.9.

Рис. 6.9. Структура записи на дорожке гибкого диска

Данные содержат служебную и рабочую (данные пользователя) информацию. Служебная информация необходима для синхронизации работы НГМД. Она идентифицирует:

Глава 6. Запоминающие устройства ПК

Q дорожку и включает домаркерный промежуток (ДМП), маркер начала дорож­ки (МНД), послемаркерный промежуток (ПМП);

□ сектор и включает маркер сектора (МС), дезинформационный промежуток
(ДИП), маркер данных (МД), данные, контрольные коды (КК), послеинфор-
мационный промежуток (ПИП);

Q маркер сектора содержит адресный маркер (AM), адрес дорожки (АД), но­мер стороны дискеты (НС), адрес сектора на дорожке (АС) и контрольные коды (КК).

Все промежутки заполняются нулевыми байтами и используются для создания временных интервалов при чтении-записи, необходимых системе управления. Маркер или метка — это определенный для каждого признака идентифицирую­щий код. Контрольные коды вводятся для проверки достоверности информации на дорожке.

В ПК используются также диски с высокой плотностью записи, для более точно­го позиционирования магнитной головки на поверхности которых используется лазерный луч. По внешнему виду эти диски напоминают 3,5-дюймовые (реже 5,25-дюймовые) диски, но имеют более жесткую конструкцию.

Среди накопителей, использующих такие диски, следует назвать:

□ накопители на флоптических дисках;

□ накопители сверхвысокой плотности записи;

□ дисководы Zip.