18 Основы проектирования запоминающих устройств большой емкости/В. И. Адасько, Б. М. Каган, В. Б. Пац. — М.: Энергоатомиздат, 1984 — 288 с., ил.
В пер.: 1 р. 50 к. 8000 экз.
няшт Изложе"ы OCIJ°BM теории, расчета и конструирования запоминающих устройств (ЗУ) большой емкости с подвижными магнитным» нп™™'!!ЯМИ' рассмотРены методы записи информации на магнитные носители, электромеханика и электродинамика ЗУ, методы адресации wr'Sr" доступа к информации, системы команд и организация устройств управления, методы проведения испытаний, отладки и др гаопгт инженеР°в' , занимающихся разработкой и применением средств вычислительной техники, а также для студентов.
2405000000-460 т, о„ „,~
ПРЕДИСЛОВИЕ
Современная вычислительная техника представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных средств, которые можно разбить на три основные группы:
электронные устройства для обработки информации;
внешние, в основном электромеханические, запоминающие устройства, а также устройства для регистрации, отображения информации и ввода ее в машину;
средства программного обеспечения — алгоритмические языки, трансляторы, операционные системы, библиотеки программ.
Для эффективного применения вычислительной техники необходимо иметь все эти средства в достаточно широкой номенклатуре и с высокими характеристиками.
Основной сферой применения вычислительной техники стали системы обработки данных, в которых требуется запоминать, хранить и перерабатывать огромное количество данных. Этим объясняется значение, которое приобретают в вычислительных системах запоминающие устройства (ЗУ) большой емкости. Хотя развитие технологии и позволило создать целый ряд новых ЗУ, таких как ЗУ на интегральных микросхемах, ЗУ с зарядовыми •связями, на магнитных доменах и других, обеспечивающих хранение довольно значительных объемов информации, по прогнозам •специалистов в ближайшее десятилетие удельный вес электромеханических ЗУ (ЭМЗУ) в системах обработки данных, требующих хранения и оперативного доступа к 108, а иногда и к 1012— 1015 символов (букв и цифр), будет возрастать. Это объясняется тем, что ЭМЗУ пока обеспечивают наилучшие технико-экономические показатели, хотя их стоимость снижается значительно медленнее, чем стоимость электронных устройств, но важнейший показатель —удельная стоимость хранения информации (стоимость хранения единицы информации) в ЭМЗУ, снижается сравнительно быстро за счет улучшения их технических характеристик. За последние 20 лет продольная плотность записи информации на носитель увеличилась на полтора порядка.
Возможности ЭМЗУ, заложенные в самом принципе хранения информации на магнитной поверхности, в настоящее время далеко не исчерпаны. Например, плотность записи может быть увеличена еще на один-два порядка, что приведет к увеличению
емкости памяти при тех же физических объемах устройства на два — четыре, быстродействия на один-два порядка.
Рост удельной стоимости ЗУ в системах обработки данных и сохранение перспективы этого роста на ближайшее десятилетие приводят к тому, что ЭМЗУ уделяется все большее внимание.
Создание высококачественных ЭМЗУ большой емкости представляет собой очень сложную задачу, требующую решения комплекса вопросов в области точной механики, электромеханики, материаловедения, электроники, физики магнитной записи и методов кодирования информации.
Сложность проблематики и появление большого количества новых идей и принципов делают трудным или даже невозможным создание монографии по проектированию ЭМЗУ в виде готовых рецептов, решений и процедур. Поэтому в предлагаемой вниманию читателя книге сделана попытка систематически изложить методы решения проблем, возникающих при создании ЭМЗУ, и проанализировать различные технические решения с тем, чтобы наметить области наиболее эффективного их применения, а также проследить взаимосвязь характеристик различных частей ЭМЗУ и влияние технических характеристик этих частей на окончательные характеристики ЭМЗУ в целом или даже систем, использующих ЭМЗУ. Авторы надеются, что такой подход позволит читателю глубже понять эти взаимосвязи, что может быть полезным при проектировании и эксплуатации вычислительных систем.
Авторы стремились (не отказываясь от систематического изложения по возможности всех вопросов, относящихся к ЭМЗУ). наибольшее внимание уделять тем из них, которые еще недостаточно освещены в технической литературе, а именно электромеханике этих устройств, в частности специальным двигателям и электроприводам, логической организации и испытаниям ЭМЗУ. Авторы выражают глубокую признательность Р. Р. Пурэ, принявшему участие в написании гл. 5 и 6 и предоставившему ряд ценных материалов, использованных в других главах,, С. Л. Горбацевичу, И. С. Аршинкову, О. И. Филатову, В. А. Зеленину, А. И. Лунько, любезно согласившихся прочитать рукопись, за ценные замечания, позволившие улучшить содержание книги и устранить ряд неточностей.
Авторы
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие................. 3
Глава первая. Принципы построения электромеханических запоминающих устройств .............. 5
1.1. Общие сведения . ............ 5
1.2. Принцип магнитной записи цифровой информации .... 5
1.3. Классификация и принципы действия электромеханических ЗУ 11
1.4. Основные характеристики........... 15
Глава вторая. Запись и воспроизведение информации . . . . 18
2.1. Графоаналитический расчет процесса записи с насыщением . . 18
2.2. Аналитический расчет процесса записи с насыщением . < . . 23
2.3. Анализ процесса воспроизведения......... 26
2.4. Учет неровности зазора............ 31
2.5. Определение требований к другим узлам ЭМЗУ..... 32
2.6. Способы записи информации.......... 32
2.7. Форматы записи.............. 41
Глава третья. Магнитные носители информации...... 44
3.1. Магнитная лента............. 44
3.2. Магнитные диски............. 47
Глава четвертая. Конструирование головок записи-воспроизведения 49
4.1. Конструкции головок записи-воспроизведения...... 49
4.2. Расчет магнитопровода головки записи-воспроизведения ... 70
4.3. Расчет магнитного поля головки записи-воспроизведения ... 76 4.4 Расчет контактных тепловых потерь........ 81
Глава пятая. Электромеханическая часть запоминающих устройств на
магнитной ленте.............. 82
5.1. Лентопротяжное устройство :....... 82
5.2. Стартстопный механизм............ 83
283
5.3. Промежуточные хранилища и датчики количества ленты . . 85
5.4. Катушки................ 95
5.5. Колебания скорости движения и перекосы ленты..... 97
5.6. Совместимость ЗУ на магнитной ленте....... 100
5.7. Общая компоновка запоминающих устройств на магнитной ленте 102
5.8. Массовые запоминающие устройства на магнитной ленте . . . 106
5.9. Запоминающие устройства на магнитной ленте для мини- и микро-ЭВМ................ 109
Глава шестая. Электромеханические запоминающие устройства с прямым доступом ... ............116
6.1. Типы ЭМЗУ с прямым доступом......... 116
6.2. Особенности конструкции запоминающих устройств на магнитных дисках................ 120
6.3. Некоторые виды конструкции запоминающих устройств на магнитных дисках.........,..... 140
6.4. Датчики положения............. 145
Глава седьмая. Электроприводы и следящие системы электромеханических запоминающих устройств......... 151
7.1. Требования к электродвигателям. Выбор типа электродвигателей. 151
7.2. Особенности расчета и конструкции специальных электродвигателей 153
7.3. Системы следящего привода........... 165
7.4. Исследование динамики следящих систем ЗУ на магнитной ленте 175
Глава восьмая. Проектирование трактов записи и воспроизведения 184
8.1. Тракт записи ЗУ на магнитных носителях...... 184
8.2. Тракт воспроизведения ЗУ на магнитных носителях .... 189
8.3. Особенности трактов записи и воспроизведения в ЗУ на магнитных дисках............... 196
Глава девятая. Вопросы выбора структуры устройств управления 200>
9.1. Основные функции устройств управления ЭМЗУ.....200
9.2. Требования к системам поиска информации в ЭМЗУ с непрерывно вращающимся носителем............205
9.3. Требования к системам поиска информации в ЭМЗУ со старт-стопным перемещением носителя . . . . , . . . . 218
284
9.4. Требования к системам поиска информации в ЭМЗУ со стартстоп-
ным перемещением головок записи-воспроизведения .... 222"
9.5. Коммутация головок записи-воспроизведения ..... 225
9.6. Системы команд ЭМЗУ............ 226-
9.7. Основные требования к устройствам управления и системам интерфейса ЭМЗУ.............. 234
9.8. Методы анализа информации в трактах магнитной записи . . 239
9.9. Помехоустойчивое кодирование......... 243-
9.10. Примеры аппаратных решений задач управления ЗУМД . . 261
/
Глава десятая. Экспериментальные исследования электромеханических
ЗУ на магнитных лентах............ 266
10.1. Исследование колебаний скорости движения магнитной левты . 266
10.2. Оценка поперечных смещений магнитной ленты..... 274
Список литературы............... 278-
Цена: 150руб.
