В этом разделе описываются основные компоненты дисковода и поясняется, как они взаимодействуют во время чтения и записи данных. Все дисководы для гибких дисков, неза висимо от их типа, состоят из нескольких основных частей. Для того чтобы правильно уста новить и использовать дисковод, нужно разбираться в его компонентах и знать, для чего они предназначены (рис. 11.1).
Головки чтения/записи
Дисковод, как правило, имеет две головки для чтения и записи данных, т.е. является дву сторонним. Для каждой стороны диска предназначено по одной головке; обе головки исполь зуются для чтения и записи на соответствующих поверхностях диска. Когда-то в персональ ных компьютерах устанавливались односторонние дисководы Головки приводятся в движение устройством, которое называется приводом головок. Они могут перемещаться по прямой линии и устанавливаться над различными дорожками. Голов ки двигаются по касательной к дорожкам, которые они записывают на диск. Поскольку верх няя и нижняя головки монтируются на одном держателе (или механизме), они двигаются од новременно и не могут перемещаться независимо друг от друга. Головки представляют собой электромагнитные катушки с сердечниками из мягкого сплава железа. Каждая головка явля ется сложным устройством, в котором головка чтения/записи расположена между двумя сти рающими головками в одном физическом устройстве (рис. 11.3). Метод записи называется туннельной подчисткой. При нанесении дорожек дополнитель ные головки стирают внешние границы, аккуратно подравнивая их на диске. Эти головки следят, чтобы данные находились только в пределах определенного узкого “туннеля” на каж дой дорожке. Это препятствует искажению сигнала одной дорожки сигналами с соседних до рожек. Если сигнал “съедет” в сторону, то могут возникнуть проблемы. Дополнительное вы равнивание дорожек исключает такую возможность. Позиционирование — это расположение головок относительно дорожек, которые используются ими для чтения и записи. Позициони рование головок можно проверить, сравнив его с установкой головок эталонного диска, запи санного на особо точном дисководе. Эталонные диски есть в продаже, и вы можете исполь зовать их для проверки установки головок в вашем дисководе.
Головки снабжены пружинами и прижимаются к диску под небольшим давлением. Это оз начает, что они находятся в непосредственном контакте с поверхностью диска во время чтения и записи. Поскольку дисководы для гибких дисков в персональных компьютерах имеют ско рость вращения всего 300 или 360 об/мин, это давление не вызывает особых проблем, связан ных с трением. Новейшие диски покрываются специальными составами для уменьшения трения и повышения скольжения. В результате контакта между головками и диском на головках посте пенно образуется налет оксидного материала диска. Этот слой должен периодически счищаться с головок во время профилактического ремонта или обычного обслуживания.
Для того чтобы информация была считана и записана правильно, головки должны нахо диться в непосредственном контакте с записывающей средой. Очень маленькие частицы от коловшегося оксида, грязь, пыль, дым и отпечатки пальцев могут вызвать проблемы при чте нии и записи данных. Исследования производителей дисков и драйверов показали, что зазор величиной 0,000032 дюйма между головками и записывающей средой может вызывать ошиб ки чтения/записи. Теперь вы знаете, почему с дискетами нужно обращаться аккуратно и избе гать загрязнения поверхности диска. Жесткая оболочка и защитная заслонка на окне для дос тупа головок на дискетах диаметром 3,5 дюйма предотвращают загрязнение поверхности. Дискеты диаметром 5,25 дюйма не имеют таких защитных элементов, поэтому с ними нужно обращаться аккуратнее.
Двигатель привода диска
Этот двигатель вращает диск. Скорость вращения составляет 300 или 360 об/мин, в зависи мости от типа дисковода. Только дисковод для гибких дисков диаметром 5,25 дюйма высокой плотности (HD) имеет скорость вращения 360 об/мин, все остальные дисководы, включая дис ководы гибких дисков диаметром 5,25 дюйма двойной плотности (DD), 3,5 дюйма DD, 3,5 дюйма HD и 3,5 дюйма сверхвысокой плотности (ED), вращаются со скоростью 300 об/мин. В старых дисководах двигатель вращал ось диска с помощью ременной передачи, но во всех современных дисководах используется система прямого привода. Она надежнее, дешев ле и компактнее. Старые дисководы с ременной передачей имели больший вращающий мо мент для поворота застревающего диска благодаря усиливающему множителю ременной пе редачи. В большинстве современных систем с прямым приводом используется автоматиче ская компенсация вращающего момента, которая устанавливает скорость вращения диска на фиксированную величину 300 или 360 об/мин и создает избыточный вращающий момент для застревающих дисков или уменьшает вращающий момент для скользящих дисков. Этот тип дисковода не требует настройки скорости вращения.
Компоненты дисeовода 611 Платы управления
В дисководе всегда есть одна или несколько плат управления, или логических плат, на ко торых расположены схемы управления приводом головок, головками чтения/записи, вра щающимся двигателем, датчиками диска и другими компонентами дисковода. Логическая плата осуществляет взаимодействие дисковода и платы контроллера в компьютере. Во всех дисководах гибких дисков для персональных компьютеров используется интер фейс Shugart Associates SA-400, созданный Шугартом в 1970-х годах. Благодаря этому стан дартному интерфейсу вы можете купить отдельно дисководы других производителей и под ключить их непосредственно к контроллеру.
Совет
Управляющие платы дисeоводов моaoт выйти из строя, и их обычно трoдно заменить. Часто одна плата стоит дороже всеaо дисeовода. Реeомендoю сохранять испорченные дисeоводы, чтобы можно было использовать их оставшиеся целые части.
Контроллер
В первых моделях компьютеров накопители на гибких дисках подключались к плате рас ширения, установленной в разъем ISA системной платы. Позднее эти платы были усовершен ствованы: кроме поддержки накопителя на гибких дисках, была добавлена поддержка после довательного и параллельного портов, интерфейса IDE/ATA. В настоящее время все эти уст ройства интегрированы в системную плату.
Вне зависимости от типа (внешний или интегрированный), контроллер использует сле дующие ресурсы:
-- запрос на прерывание — 6;
-- канал DMA — 2;
-- диапазон ввода-вывода — 3F2–3F5.
Эти ресурсы стандартизованы и изменять их не следует.
В отличие от IDE-интерфейса, контроллер гибких дисков не претерпел существенных из менений за последние годы. Практически все контроллеры поддерживают скорость передачи данных 1 Мбит/с, и эта скорость поддерживается всеми современными накопителями на гиб ких дисках. Контроллер со скоростью передачи данных 500 Кбит/с поддерживает все накопи тели на гибких дисках, за исключением 2,88 Мбайт. При установке стандартного накопителя на гибких дисках емкостью 1,44 Мбайт формата 3,5 дюйма в старый компьютер не забудьте заменить используемый для этого устройства контроллер на более совершенную модель. Лицевая панель
Это пластиковая панель, закрывающая переднюю часть дисковода. Эти панели, обычно съемные, могут быть различных цветов и конфигураций.
Разъемы
Почти все дисководы имеют хотя бы два разъема: один для подводимого к дисководу электрического питания, а другой для передачи сигналов управления и данных к дисководу и от него. Эти разъемы в компьютерной промышленности стандартизованы. Четырехконтакт 612 Глава 11. Хранение данных на aибeих дисeах ный линейный разъем Mate-N-Lock компании AMP большого и малого размеров использует ся для подключения питания (рис. 11.5), а 34-контактные разъемы — для сигналов данных и управления. В дисководах формата 5,25 дюйма обычно используется большой разъем для пи тания и 34-контактный разъем, в то время как в большинстве дисководов формата 3,5 дюйма для питания используется малый разъем.
И большой и малый разъемы со стороны кабеля питания являются разъемами-мамами. Они насаживаются на штыревой разъем (папу), который прикреплен непосредственно к дис ководу. Одна из проблем, возникающих при установке на более старые машины дисководов формата 3,5 дюйма, заключается в том, что кабель питания компьютера часто имеет только большой разъем, а дисковод имеет малый разъем. Подходящий переходной кабель можно за казать у фирм, торгующих комплектующими для компьютеров.
В большинстве стандартных компьютеров используются дисководы формата 3,5 дюйма с 34-контактными разъемами для сигналов и отдельным малым разъемом для питания. Для старых компьютеров многие производители дисководов продают также дисководы формата 3,5 дюйма, смонтированные на раме для дисководов формата 5,25 дюйма и имеющие специ альный переходник, позволяющий использовать большой разъем питания и стандартный разъем для сигналов.