Способи запису даних на магнітну стрічку.

 

Розглянемо два найпростіші способи запису на магнітну стрічку.

Запис з поверненням до нуля.

В цьому способі запису стрічка намагнічується до насичення лише під час проходження послідовності коротких імпульсів. В проміжку між імпульсами стрічка залишається не намагніченою. Такий запис ще називають записом з проміжками.

Розглянемо запис і читання з поверненням до нуля коду 10110001 (див. рис. 1.9). На малюнку показані: 1). Заданий код, поставлений разом з тактовими синхроімпульсами (рядок 2). 3). Форма струму намагнічення і(t) в записуючій головці, що відповідає заданому коду. 4). Орієнтація намагнічених ділянок на стрічці М(х), розділених не намагніченими ділянками. Наступні рядки показують процес відтворення запису. Їм відповідають: 5). Полярність імпульсів е. р. с. ε_і(t) і струму в головці читання. 6). Імпульси на виході дешифратора запису. 7). Синхроімпульси, які разом з сигналами на виході дешифратора дозволяють відтворити записаний код (рядок 8).

На головку запису обов’язково попадають синхроімпульси. Це імпульси, які дозволяють дані на стрічці розміщувати рівномірно. При подачі синхроімпульсу на головку запису одночасно з ними подаються струми намагнічення. З рис. 1.9 видно, що при запису з поверненням до нуля сигналу „1” відповідає струм намагнічення додатної полярності, „0” – від’ємної. Відповідно до подачі струму намагнічення в магнітній стрічці будуть намагнічуватись відповідні її ділянки. При зчитуванні інформації в котушці головки зчитування виникають по два імпульси ЕРС на одну ділянку намагнічення доріжки.

 

Рис. 1.9.

Для розшифрування такого запису потрібен дешифратор, який видає імпульси, при умові, що на початку синхроімпульсу має місце від’ємний викид струму відтворення і не видає імпульси, якщо на початку синхроімпульсу струм читання додатній. В якості дешифраторів використовуються тригерні схеми, які будуть розглянуті в розділі „Оперативка”.

Недоліки:

Не економність. Та обставина, що кожному біту інформації відповідає два імпульси струму читання приводить до зношування головок. Крім того на магнітній доріжці є ділянки, на які не записується інформація, що знижує загальну щільність запису і об’єм пам’яті.

Запис без повернення до нуля (запис без проміжків).

Такий вид запису на стрічку показаний на рис. 1.10.

 

Рис. 1.10.

При такому виді запису напрямок струму в котушці запису змінюється на протилежний лише при зміні „0” на „1” і навпаки. Струм в обмотці запису не зникає, а лише змінює напрямок на протилежний.

Недоліки:

Великі вимоги до дешифратора. Якщо в записі є велика кількість „1” підряд дешифратор повинен працювати неперервно, що накладає обмеження на електричну схему тригера. Можливі помилкові включення тригера, а також пропуски тригером сигналів, що вносить суттєві помилки при відтворенні.

 

2.3. Пам’ять на магнітних осердях (англ.: magnetic core memory) або феритова пам’ять (англ.: ferrite memory) – запам’ятовуючий пристрій, що зберігає інформацію у вигляді намагніченості невеликих феритових осердь.

Як пристрій зберігання інформації феритове осердя вперше було застосоване на початку 50-их років ХХ століття в цифрових обчислювальних машинах першого покоління. Пам’ять на таких осердях була основним типом комп’ютерної пам’яті до середини 1970-их років (див. рис. 1.11).

Рис. 1.11.

 

Феритові осердя виготовлялись найчастіше у формі кілець з магнітожорсткого заліза з майже прямокутною петлею гістерезису і двома стійкими станами залишкової намагніченості. Ферит за хімічною структурою є окисел феромагнітного матеріалу, змішаного з магнітним залізняком. Основним елементом пристрою управління і арифметичного пристрою був тригер на електронних лампах.

Феритові кільця найчастіше розставляються в прямокутну матрицю, через кожне кільце якої проходить, в залежності від конструкції запам’ятовуючого пристрою, від двох до чотирьох провідників (див. рис. 1.12). Ці провідники відіграють роль котушок, намотаних на кільця для їх перемагнічування. Діаметр таких кілець (долі мм) роблять якомога меншим для швидкого перемагнічування. Швидке перемагнічування осердь визначає швидкодію запам’ятовуючих пристроїв. Вона для кращих зразків таких пристроїв пам’яті становила 10⁶ переключень за секунду. Стан намагнічення

Рис. 1.12.

кільця, тобто записаний код, визначається пробним імпульсом струму, який подається на тактову обмотку. Якщо цей імпульс не перемагнічує кільце, то на виході сигналу нема, і цьому можна співставити логічний „0”, якщо струм перемагнічує кільце, то це означає, що в ньому була закладена логічна „1”.