❶ 磁表面存储器读写原理的记录介质与磁头
磁表面存储器是目前使用最广泛的外存储器。所谓磁表面存储,是用某些磁性材料薄薄地涂在金属铝或塑料表面作载磁体来存储信息。根据记录载体的外形,磁表面存储器有磁鼓、磁带、磁盘、磁卡等。而在计算机系统中广泛使用的是磁盘和磁带;特别是磁盘,几乎是稍具规模系统的基本配置。 1. 基体与磁层
在磁表面存储器中,记录信息的介质是一层很薄的磁层,它需要依附于具有一定机械强度的基体之上。根据不同磁表面存储器的需要,基体分为软质基体与硬质基体两大类,它们所要求的磁层材料与制造工艺也相应不同。
(1)软质基体与磁层
磁带的运行方式要求采用软质基体,如聚酯薄膜带。软盘的盘片在工作时与磁头接触,为了减少磁头磨损,也要求用软质基体,如聚酯薄片。
将具有距磁特性的氧化铁微粒,渗入少量钴,用树脂粘合剂混合后,涂敷在基本
体之上加工形成约1微米厚的均匀磁层。这就是记录信息用介质,属于颗粒型材料。
(2)硬质基体与磁层
硬盘的运行方式对基体与磁层要求更高,一般采用铝合金硬质盘片作为基体。为了进一步提高片光洁度与硬度,一些新型硬盘采用工程塑料、陶瓷、玻璃作为基体。
硬盘一般采用电镀工艺在盘片上形成一个很薄的磁层,所用材料为具有矩磁特性的铁镍钴合金。电镀形成的磁层属于连续型非颗粒型材料,又称薄膜介质,其均匀性与性能大为提高。磁层厚度大约只有0.1-0.2微米
,上面再镀一层保护膜,增加抗磨性和抗腐蚀性。 在更新的硬盘中,采用溅射工艺形成薄膜磁层,即用粒子撞击阴极,使阴极处的磁性材料原子淀积为磁性薄膜。其性能优于镀膜。
为了增加读出信号的幅度,希望选用材料的剩磁感应强度 比较大。但 过大,磁化状态翻转时间增加,因而影响记录密度。为了提高激励密度,要求磁层尽量薄。以减少磁化所需时间;磁层薄又使磁通变化量 减少,将影响读出信号幅度。这就要求改进读出放大的电子技术,以降低对磁层制造工艺的要求,或在相同工艺水平条件下,提高密度与可靠性。
此外,要求磁层内部无缺陷,表面组织致密、光滑、平整,磁层厚薄均匀,无污染,对环境温度不敏感,性能稳定。 磁头是实现读/写的关键元件。写入时,将脉冲代码以磁化电流形式加入磁头线圈,使记录介质产生相应的磁化状态,即电磁转换。读出时,磁层中的磁化翻转使磁头的读出线圈产生感应信号,即磁电转换。
图3-1 磁头原理图
图3-1是磁头的原理性示意图。磁头由高导磁材料构成,上面绕有线圈,有一个线圈兼做写入磁化与读出,或分设读磁头与写磁头。磁头面向记录介质的部分开有间隙,称作磁头间隙,简称头隙。如果没有这个间隙,磁化电流产生的磁通将只在闭合磁路中流过,对记录介质没有作用。开了间隙后,大部分磁通将流经头隙所对应的记录介质局部区域,使该作用区留下某种磁化状态。读出时,记录信息的介质经过磁头,由于对着磁头的区域中存在磁化状态翻转,若由正向饱和变为负向饱和,或由负向饱和变为正向饱和,使磁头的磁路中发生磁通变化 。读出线圈产生感应电势,即读出信号。因此头曦部分的形状与尺寸至关重要,又称工作间隙。磁头的磁路其余部分既可做成环状,也可做成马蹄形,影响不大。
在磁盘或磁带进行读/写时,记录介质运动而磁头不动,磁头在记录介质上的磁化区形成磁道。磁化后,磁道中心部分达到磁饱和,而磁道两侧的边缘部分磁化不足。在写入后,常将两侧进行清洗,称为夹缝清除。
从磁头的任务来看,在磁盘中,每个记录面有一个磁头,兼做读磁头与写磁头,又称复合磁头。在磁带机中,经常一次并行地读/写几个磁道。每个磁道中有一对磁头:一个读磁头和一个写磁头,可以实现写后读出检查。将几个磁道的读磁头与写磁头装配为一体,道间加屏蔽,称为组合头快。
从制造工艺方面来看,分为早期的传统工艺磁头与近期的薄膜磁头。
在早期的制造工艺中,或是用高导磁率铁淦氧材料热压成形,或用高导磁率铁镍合金(坡莫合金)叠片组装成形。通常是先制成几部分其中一段绕有线圈,然后将他们粘接起来。用于软盘的磁头,将上述铁芯封装在特种塑料外壳里,外壳做成球面形或平面扣子形,便于安装和定位,并使磁头与盘面接触良好,工作时磨损小。用于硬盘的磁头,将铁芯封装在一个陶瓷块内,该陶瓷块称为浮动块,工作时可由气垫使其浮空于盘面上;后来又将铁芯和浮动块改为用同样的材料制成。
近期的硬盘采用薄膜磁头,用类似于半导体工艺的淀积和成形技术,在基板上形成坡莫合金的铁芯,和具有一定匝数的线圈,如平面螺旋式导体线圈。由于制造成型过程中使用掩模光刻技术,精度很高,可以获得比较理想的极尖形状和工作间隙;然后在基板上烧固一层氧化铝和碳化钛,再切割加工成浮动块。相比之下,薄膜磁头在各方面的性能均优于传统工艺磁头。
❷ 磁表面存储器的简介
计算机的外存储器又称磁表面存储设备。所谓磁表面存储,是用某些磁性材料薄薄地涂在金属铝或塑料表面作载磁体来存储信息。磁盘存储器、磁带存储器均属于磁表面存储器。
❸ 磁表面存储器的介绍
磁表面存储器是利用涂覆在载体表面的磁性材料具有两种不同的磁化状态来表示二进制信息的“0”和“1”。将磁性材料均匀地涂覆在圆形的铝合金或塑料的载体上就成为磁盘,涂覆在聚酯塑料带上就成为磁带。磁头是磁表面存储器用来实现“电←→磁”转换的重要装置,一般由铁磁性材料(铁氧体或玻莫合金)制成,上面绕有读写线圈,在贴近磁表面处开有一个很窄的缝隙。见特点图片。
❹ 微型计算机外(辅)存储器是指什么
磁盘。
外储存器是指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器,此类储存器一般断电后仍然能保存数据。常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘等。
软盘、硬盘、光盘、U盘、磁带都是外部存储器。
从冯.诺依曼的存储程序工作原理及计算机的组成来说,计算机分为运算器、控制器、存储器和输入/输出设备,这里的存储器就是指内存,而硬盘属于输入/输出设备。
CPU运算所需要的程序代码和数据来自于内存,内存中的东西则来自于硬盘,所以硬盘并不直接与CPU打交道。
硬盘相对于内存来说就是外部存储器。
存储器是用来存储器数据的,内存有高速缓存和内存,计算机内部存储,外存就是类似U盘的外部存储。
(4)磁表面存储器有什么特征扩展阅读:
存储器的种类很多,按其用途可分为主存储器和辅助存储器,主存储器又称内存储器(简称内存),辅助存储器又称外存储器(简称外存)。内存储器最突出的特点是存取速度快,但是容量小、价格贵;外存储器的特点是容量大、价格低,但是存取速度慢。
内存储器用于存放那些立即要用的程序和数据;外存储器用于存放暂时不用的程序和数据。内存储器和外存储器之间常常频繁地交换信息。外存通常是磁性介质或光盘,像硬盘,软盘,磁带,CD等,能长期保存信息,并且不依赖于电来保存信息,但是由机械部件带动,速度与CPU相比就显得慢的多。
❺ 为什么磁性材料可以用来作为存储器
磁性材料可以具有有磁和失磁两种状态,对应二进制的1和0,故所以能用来做存储介质。
磁表面存储器是利用涂覆在载体表面的磁性材料具有两种不同的磁化状态来表示二进制信息的“0”和“1”。将磁性材料均匀地涂覆在圆形的铝合金或塑料的载体上就成为磁盘,涂覆在聚酯塑料带上就成为磁带。
计算机的外存储器又称磁表面存储设备。所谓磁表面存储,是用某些磁性材料薄薄地涂在金属铝或塑料表面作载磁体来存储信息。磁盘存储器、磁带存储器均属于磁表面存储器。
磁表面存储器的优点为存储容量大、单位价格低、记录介质可以重复使用、记录信息可以长期保存而不丢失,甚至可以脱机存档、非破坏性读出,读出时不需要再生信息。
❻ 磁表面存储器的优缺点
1、磁表面存储器的优点:
①存储容量大,位价格低;
②记录介质可以重复使用;
③记录信息可以长期保存而不丢失,甚至可以脱机存档;
④非破坏性读出,读出时不需要再生信息。
2、磁表面存储器的缺点
存取速度较慢,机械结构复杂,对工作环境要求较高。
❼ 磁表面存储器读写原理的介绍
磁表面存储器是目前使用最广泛的外存储器。所谓磁表面存储,是用某些磁性材料薄薄地涂在金属铝或塑料表面作载磁体来存储信息。根据记录载体的外形,磁表面存储器有磁鼓、磁带、磁盘、磁卡等。而在计算机系统中广泛使用的是磁盘和磁带;特别是磁盘,几乎是稍具规模系统的基本配置。为了写入不同的信息,磁化电流按一定编码方法呈变化波形,随时间而变。在写入或读出过程中,记录介质与磁头之间相对运动,一般是记录介质运动而磁头不动。对此,采用分解的方法进行分析,不同时刻的电流变化、磁化状态、留下的剩磁状况、读出时的感应电势等。
❽ 磁表面存储器一般用什么校验方式发现
fast-track这个字意思是快速磁道。
track这个字,意思是磁道。
当磁盘旋转时,磁头若保持在一个位置上,则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹,这些圆形轨迹就叫做磁道。
磁盘上的磁道是一组记录密度不同的同心圆。磁表面存储器是在不同形状(如盘状、带状等)的载体上,涂有磁性材料层,工作时,靠载磁体高速运动,由磁头在磁层上进行读写操作,信息被记录在磁层上,这些信息的轨迹就是磁道。磁盘的磁道是一个个同心圆,磁带的磁道是沿磁带长度方向的直线,这些磁道用肉眼是根本看不到的,因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区,磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。相邻磁道之间并不是紧挨着的,这是因为磁化单元相隔太近时磁性会产生相互影响,同时也为磁头的读写带来困难。一张老式1.44MB的3.5英寸软盘,一面有80个磁道,而硬盘上的磁道密度则远远大于此值,通常一面有成千上万个磁道。
硬盘的物理结构一般由磁头与盘片、电动机、主控芯片与排线等部件组成;当主电动机带动盘片旋转时,副电动机带动一组(磁头)到相对应的盘片上并确定读取正面还是反面的碟面,磁头悬浮在碟面上画出一个与盘片同心的圆形轨道(磁轨或称柱面),这时由磁头的磁感线圈感应碟面上的磁性与使用硬盘厂商指定的读取时间或数据间隔定位扇区,从而得到该扇区的数据内容。
元音字母a在重读闭音节中,发短元音/æ/的音,发音时,舌端靠近下齿,舌前部抬高,舌位低,是四个前元音中舌位最低的,但开口最大的一个,属于短元音,但是,在实际发音中有相当的长度,牙床介于半开和开之间,不圆唇。这个音出现在字首、字中位置,如:
mat 垫子
map 地图
bag 袋子,包
cat 猫
hat 宽边的帽子
fan 风扇
bat 球拍,蝙蝠
apple 苹果
希望我能帮助你解疑释惑。
❾ 外存的工作原理
外存的工作原理就是把内容转换成信号,存在磁盘上。
外储存器是指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器,此类储存器一般断电后仍然能保存数据。常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘等。
外存储器的特点是容量大、价格低,但是存取速度慢。内存储器用于存放那些立即要用的程序和数据;外存储器用于存放暂时不用的程序和数据。内存储器和外存储器之间常常频繁地交换信息。[1] 外存通常是磁性介质或光盘,像硬盘,软盘,磁带,CD等,能长期保存信息,并且不依赖于电来保存信息,但是由机械部件带动,速度与CPU相比就显得慢的多。
软盘:软磁盘使用柔软的聚酯材料制成原型底片,在两个表面涂有磁性材料。常用软盘直径为3.5英寸,存储容量为1.44MB.软盘通过软盘驱动器来读取数据。
U盘:U盘也被称为“闪盘”,可以通过计算机的USB口存储数据。与软盘相比,由于U盘的体积小、存储量大及携带方便等诸多优点,U盘已经取代软盘的地位。
硬盘:硬磁盘是由涂有磁性材料额铝合金原盘组成的,每个硬盘都由若干个磁性圆盘组成。
磁带存储器:磁带也被称为顺序存取存储器SAM。它存储容量很大,但查找速度很慢,一般仅用作数据后备存储。计算机系统使用的磁带机有3中类型:盘式磁带机、数据流磁带机及螺旋扫描磁带机。
光盘存储器:光盘指的是利用光学方式进行信息存储的圆盘。它应用了光存储技术,即使用激光在某种介质上写入信息,然后再利用激光读出信息。光盘存储器可分为:CD-ROM、CD-R、CD-RW、和DVD-ROM等。
❿ 磁表面存储器读写原理的读写原理
在t→t1 时线圈中流过正向电流 ,则磁头下方将出现一个与此对应的磁化区。磁通进入磁层的一侧为S极,离开磁层的一侧为N极。如果磁化电流足够大,S极与N极之间被磁化到正向磁饱和,以后将留下剩磁 ,用箭头 表示。由于磁层是距磁材料,剩磁 的大小与饱和磁感应强度 相差无几。
从t=t1 (电流方向变化前),由于记录磁层向左运动,而磁化电流维持 不变,相应地出现(b)所示磁化状态。即S极左移一段距离 ,而N极仍位于磁头作用区右侧不变。
当t→t2 时,磁化电流改变方向, ,相应地磁层中的磁化状态也出现翻转,如(c)所示。移离磁头作用区的S极以及一段 区,维持原来磁化状态不变(剩磁)。而磁头作用区下出现新的磁化区,左侧为N极,右侧为S极,N-S之间是负向磁饱和区 ,用箭头 表示。
图3-2 读/写过程示意图
于是,在记录磁层中留下一个对应于 的位单元,它的起始处与结束处两侧各有一个磁化状态的转变区。根据转变区的存在及其性质(位置、方向、频率等),体现所存储的信息。 读出时,磁头线圈不加磁化电流,作为读出线圈使用。当已经磁化的记录磁层位于磁头下方时,由于铁芯部分的磁阻远小于头隙磁阻,则记录磁层与磁头铁芯形成一个闭合磁路。大部分磁通将流经铁芯再回到磁层。如果记录磁层在磁头下方运动,则各位单元将依次经过磁头下方。每当转变区经过磁头下方时,铁芯中的磁通方向也将随之改变,于是在读出线圈产生相应的感应电势。
感应电势e即读出信号,它的方向取决于记录磁层转变区方向(由 变为 ,或者由 变为 ),其幅值大小则与 值有关(最大变化量 )。
如果记录磁层中没有转变区,维持一种剩磁状态( 或 ),则磁层经过磁头下方时,铁芯中磁通没有变化,也就没有读出信号。
根据上述读/写原理,归纳磁表面存储器具有如下特点:
①记录信息可以长期保存,属于非易失性存储器(原则上允许记录介质脱机保存,但要注意防止外界强磁场破坏其剩磁状态);
②非破坏性读出,读出不影响所存信息;
③记录介质可以重复使用;
④由于是连续记录,所以存取方式基本上是顺序存取方式,不能如RAM那样随机访问;
⑤由于是连续记录,需要比较复杂的寻址定位系统;
⑥由于在相对运动中进行读写,可靠性低于半导体存储器,需要比较复杂的校验技术。