Внешние запоминающие устройства

Как уже отмечалось, данные, содержащиеся в оперативной памяти компьютера, не сохраняются при выключении электропитания. Уже в самых первых компьютерах возникла необходимость долговременного хранения данных. Для этого использовались перфокарты и перфоленты, затем магнитные ленты и магнитные барабаны. В настоящее время для долговременного хранения данных используются магнитные и лазерные диски. Устройства для чтения и записи на такие диски называются устройствами внешней памяти. Любой персональный компьютер включает сменные накопители и постоянные накопители для пакетов жестких магнитных дисков (НМД). В сменных накопителях диск можно менять. Различают сменный накопитель на гибких магнитных дисках (НГМД), сменный накопитель для жесткого диска и устройство для работы с лазерными дисками {CD-ROM).

В запоминающих устройствах на магнитных дисках информация записывается на вращающихся дисках, покрытых магнитным материалом. Несколько дисков составляют пакет дисков. Поверхность диска разбита на концентрические круги — дорожки. Совокупность дорожек одного радиуса на всех дисках пакета называется цилиндром. Информация записывается на участках поверхности диска, расположенных на пересечении радиусов диска и дорожек, по принципу: «намагничено» — 1, «не намагничено» — 0. Вес дорожки имеют одинаковую емкость (содержат одинаковое число бит) и делятся на блоки данных, называемые секторами. Размер сектора на разных дисках может быть равным 512, 1024 или 2048 байтов. Количество секторов, записываемых на одну дорожку, зависит от физических размеров пластины и плотности записи.

Для чтения или записи информации на магнитном диске используется комплекс магнитных головок, которые одновременно перемещаются по радиальной оси к центру или от центра диска, останавливаясь над определенным цилиндром пакета диска. Данные на каждой дорожке цилиндра просматриваются последовательно по мерс вращения диска.

Сменный накопитель на магнитных дисках предназначен для одной магнитной дискеты. Сменные магнитные дискеты могут быть гибкими (флоппи-дисками) или жесткими. Дискеты позволяют переносить документы и программы с одного компьютера на другой, хранить информацию, не используемую постоянно на компьютере, делать архивные копии информации, содержащейся на жестком диске.

В лазерных дисковых накопителях используется оптический способ кодирования информации. Как и магнитные, лазерные диски также разбиты на дорожки, однако запись единицы на дорожку диска производится за счет изменения отражающих свойств поверхности. Наиболее употребительны лазерные диски, основанные на механическом изменении рельефа дорожки. Луч лазера направляется на дорожку, проникает сквозь защитный слой пластика и попадает на отражающий слой алюминия на поверхности диска. При попадании луча на выступ он отражается на детектор и проходит через призму, отклоняющую его на светочувствительный диод. Если луч попадает в ямку, он рассеивается и лишь малая часть излучения отражается обратно и доходит до светочувствительного диода. На диоде световые импульсы преобразуются в электрические, при этом яркий луч преобразуется в нули, слабый — в единицы. Таким образом, ямки воспринимаются дисководом как нули, а гладкая поверхность — как единицы. Существуют разные типы лазерных накопителей.

Оптические устройства хранения данных используют для считывания или записи данных лазерный луч. Рассмотрим различные типы оптических носителей данных.

1) CD (оптический Compact Disk). Обычно используют одно и то же обозначение и для устройства чтения/записи и для самих съемных носителей. Различают CD ROM (CD Read Only Memory – не перезаписываемый носитель), CD-R (CD-Recordable, однократно записываемый носитель), CD-RW (CD- ReWritable, многократно перезаписываемый носитель). Оптический носитель, на который записываются данные, представляет собой съемный диск, состоящий из 2-х плотно соединенных пластиковых дисков с тонким оптическим информационным слоем между ними. На информационном слое располагается спиральная дорожка, состоящая из чередующихся темных (поглощающих свет) и светлых (отражающих свет) точек. Каждая такая точка представляет 1 бит данных.