VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Содержание:

1) Определение: что такое накопитель на гибких магнитных дисках?;

2) История возникновения накопителя на гибких магнитных дисках;

3) Применение накопителя на гибких магнитных дисках;

4) Устройство и виды накопителя на гибких магнитных дисках;

Определение

Накопитель на гибких магнитных дисках (англ. floppy disk drive) — дисковод, предназначенный для считывания и записи информации с дискеты.

В первых РС не было накопителей на жестких дисках, а для хранения данных применялись гибкие диски (floppy disks). Появление жестких дисков отодвинуло гибкие диски на "вторые роли". Однако, накопители на гибком диске применяются до сих пор, практически не изменившись за последние 15 лет. Благодаря своей универсальности имеется в любом РС.

История

1967 год — Алан Шугарт возглавлял команду, которая разрабатывала дисководы в лаборатории фирмы IBM, где были созданы накопители на гибких дисках. Дэвид Нобль (англ. David Noble), один из старших инженеров, работающих под его руководством, предложил гибкий диск (прообраз дискеты диаметром 8″) и защитный кожух с тканевой прокладкой.

1971 год — фирмой IBM была представлена первая дискета диаметром в 8″ (200 мм) с соответствующим дисководом.

1973 год — Алан Шугарт основывает собственную компанию Shugart Associates.

1976 год — Финне Коннер (англ. Finis Conner) пригласил Алана Шугарта принять участие в разработке и выпуске дисководов с жёсткими дисками диаметром 5¼″, в результате чего Shugart Associates, разработав контроллер и оригинальный интерфейс Shugart Associates SA-400, выпустила дисковод для миниатюрных (mini-floppy) гибких дисков на 5¼″, который, быстро вытеснив дисководы для дисков 8″, стал популярным в персональных компьютерах. Компания Shugart Associates также создала интерфейс Shugart Associates System Interface (SASI), который после формального одобрения комитетом ANSI в 1986 году был переименован в Small Computer System Interface (SCSI).

1981 год — компания Sony выводит на рынок дискету диаметром 3½″ (90 мм). В первой версии (DD) объём составляет 720 килобайт (9 секторов). В 1984 году компания Hewlett-Packard впервые использовала этот накопитель в своем компьютере HP-150. Поздняя версия (HD) имеет объём 1440 килобайт или 1,44 мегабайт (18 секторов).

1984 год — компания Apple стала использовать накопители 3½″ в компьютерах Macintosh

1987 год — 3½″ HD накопитель появился в компьютерных системах PS/2 фирмы IBM и становится стандартом для массовых ПК.

1987 год — официально представлены разработанные в 1980-х годах компанией Toshiba дисководы сверхвысокой плотности (англ. Extra High Density, ED), носителем для которых служила дискета ёмкостью 2880 килобайт или 2,88 мегабайт (36 секторов).

Применение

Гибкие диски играют важную роль в следующих областях:

1. Перенос данных: Гибкий диск до сих пор остается универсальным средством переноса файлов с одного РС на другой. Благодаря утилитам сжатия данных на стандартный диск 1.44 МБ можно записать значительный объем информации. Гибкие диски могут считывать компьютеры всех платформ.

2. Хранение и резервирование небольших файлов: Гибкие диски до сих пор применяются для хранения и резервирования небольших объемов данных.

3. Распространение программного обеспечения и драйверов: Иногда гибкие диски применяются для распространения программного обеспечения и драйверов, когда объемы их невелики.

Конечно, несмотря на полезную роль гибких дисков в современных РС, их значение снижается, и пользователи обращают мало внимания на выбор модели накопителя.

Приводы (позиционирования головок и вращения) и система считывания-записи управляется электронной схемой, размещённой на печатной плате, которая находится внутри корпуса дисковода. В отечественной терминологии система управления называлась КНГМД — контроллер накопителя на гибких магнитных дисках.

Накопители гибких дисков, равно как и сами носители — дискеты, были массово распространены с 1970-х и до конца 1990-х годов. В XXI веке НГМД всё сильнее уступают более ёмким CD, DVD и удобным в использовании флеш-накопителям.

Форматы

8″

Первые дисководы были предназначены для работы с дискетами диаметром 8″, которые вмещали 80, 256 или 800 КБ информации.

5¼″

Следующим массовым форматом стали дискеты диаметром 5¼″; распространение с ними получили и соответствующие дисководы.

3½″

Дисководы формата 3½″ высокой плотности (неформатированная ёмкость дискеты, определяемая плотностью записи и площадью носителя, составляет 2 Мб) впервые появились в компьютерах IBM PS/2 в 1987 году

Два основных вида

В персональных компьютерах в свое время широко использовались два основных вида накопителей – для больших дискет (размером 5,25 дюйма, иногда пишут - 5,25") и позднее для маленьких (3,5 дюйма, 3,5"). Пятидюймовая дискета может вмещать в зависимости от ее типа от 360 информации (360 тысяч символов) до 1,2 Мбайт. Трехдюймовки хоть и меньше, но вмещают информации больше (720 КБ - 1,44 МБ). К тому же трехдюймовки заключены в пластмассовый корпус, и потому их труднее сломать или помять.

Однако они имели ряд недостатков – имели низкий объем хранимой информации (максимально для сверхвысокой плотности дисков – 2,88 Мб), возможность размагничивания от внешних источников излучения, не герметичность корпуса, хрупкость пластикового корпуса, не надежность металлической шторки для доступа считывающей головки к вращающемуся диску и т.д. Потому после начала массового производства с конца 1990 годов новых видов носителей информации (прежде всего оптических дисков CD и DVD, флэш накопителей большой емкости) флоппи – дисководы стали все реже устанавливаться в персональные компьютеры, в современных компьютерах практически нет даже разъемов для таких устройств.

Устройство дискеты

Гибкий диск (англ. floppy disk) или дискета, — носитель небольшого объема информации, представляющий собой гибкий пластиковый диск в защитной (пластмассовой) оболочке. Используется для переноса данных с одного компьютера на другой и для распространения программного обеспечения.

В центре дискеты имеется приспособление для захвата и обеспечения вращения диска внутри пластмассового корпуса. Дискета вставляется в дисковод, который вращает диск с постоянной угловой скоростью.

При этом магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которую и производится запись или с которой производится считывание информации. Информационная емкость современной дискеты невелика и составляет всего 1,44 Мбайт. Скорость записи и считывания информации также мала (составляет всего около 50 Кбайт/с) из-за медленного вращения диска (360 об./мин).

В целях сохранения информации гибкие магнитные диски необходимо предохранять от воздействия сильных магнитных полей (например, не ложить рядом с дискетой мобильный телефон) и нагревания, так как такие физические воздействия могут привести к размагничиванию носителя и потере информации.

В настоящее время наибольшее распространение получили дискеты со следующими характеристиками: диаметр 3,5 дюйма (89 мм), ёмкость 1,44 Мбайт, число дорожек 80, количество секторов на дорожках 18 (Дискеты же с диаметром 5,25" сейчас используются очень редко, так их емкость не превышает 1,2 Мбайт, да и к тому же, выполнены они из менее прочного материала). Дискета устанавливается в накопитель на гибких магнитных дисках (англ. floppy-disk drive), автоматически в нем фиксируется, после чего механизм накопителя раскручивается до частоты вращения 360 в минуту. В накопителе вращается сама дискета, магнитные головки остаются неподвижными. Дискета вращается только при обращении к ней. Накопитель связан с процессором через контроллер гибких дисков.

В последнее время появились трехдюймовые дискеты, которые могут хранить до 3 Гбайт информации. Они изготавливаются по новой технологии Nano2 и требуют специального оборудования для чтения и записи, которое пока не входит в стандартный пакет при покупке ПК.

Дискеты различаются размерами и емкостью. По размерам разделение производится на дискеты диаметром 5,25” (, “ - знак дюйма) и дискеты диаметром 3,5”. По емкости - на дискеты двойной плотности записи (по-английски double density, сокращение - DD) и высокой плотности (high density, сокращение - HD).

Дискета 5,25” состоит из защитного пластмассового конверта, внутри которого находится пластиковый диск с магнитным покрытием. Этот диск тонкий и легко сгибается - поэтому дискеты и называются гибкими дисками. Сгибать дискету, конечно, нельзя, и этому препятствует защитный конверт. В дискете имеется два отверстия - большое в центре и маленькое рядом с ним. Большое отверстие предназначено для вращения диска с магнитным покрытием внутри конверта. Это делается двигателем внутри дисковода. Защитный конверт изнутри покрыт ворсом, собирающим пыль с магнитного диска при его вращении. Маленькое отверстие служит для подсчета оборотов диска внутри дисковода. В конверте с двух сторон имеется продольная прорезь, через которую виден диск с магнитным покрытием. Через эту прорезь магнитная головка внутри дисковода касается диска и записывает или считывает данные с него. Данные записываются на обе стороны диска. Ни в коем случае не касайтесь пальцами поверхности магнитного диска! Этим вы можете испортить его, поцарапав или засалив. Если вы повернете дискету прорезью к себе, этикеткой вверх, то сверху на правой стороне конверта увидите маленький прямоугольный вырез. Если заклеить его кусочков липкой бумаги (обычно она продается вместе с дискетами), то диск будет защищен от записи. Обычно этот вырез должен быть свободен, заклеивать его стоит только на дискетах с важными данными.

Устройство дискеты 3,5” немного иное. Защитный конверт у нее из жесткого пластика, поэтому такую дискету сложнее согнуть или сломать. Магнитный диск не виден, поскольку открытых отверстий нет. Прорезь для доступа магнитной головки к поверхности диска есть, но она прикрыта защелкой. Защелка пружиной удерживается в закрытом состоянии. Открывать ее руками не надо во избежание повреждений магнитного диска. Внутри дисковода защелка открывается автоматически. Для защиты от записи на дискете есть маленькая защелка. Вы увидите ее слева наверху конверта дискеты, если будете держать дискету большой защелкой к себе, этикеткой вниз. Положение вниз для защелки от записи - обычное, в таком состоянии дискета от записи не защищена. Чтобы запретить запись данных на дискету, сдвиньте эту защелку вверх, при этом в дискете откроется маленькое квадратное отверстие.

Заключение

Накопители на гибких дисках (дискетах, флоппи-дисках) позволяют переносить документы с одного компьютера на другой, хранить информацию. Основным недостатком накопителя служит его малая емкость (всего 1,44 Мб) и ненадежность хранения информации.

Список источников

1.Информационно-познавательный ресурс [Электронный ресурс] Накопитель на гибких магнитных дисках // URL: http://gdpk.narod.ru/blok/discovod.html (дата обращения 12.12.2015)

2. Википедия [Электронный ресурс] Накопитель на гибких магнитных дисках //URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BF%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%BD%D0%B0_%D0%B3%D0%B8%D0%B1%D0%BA%D0%B8%D1%85_%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D1%8B%D1%85_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%85#.D0.9C.D0.B5.D1.85.D0.B0.D0.BD.D0.B8.D0.BA.D0.B0 (дата обращения 12.12.2015)

Код для цитирования: Скопировать