磁表面存儲器精品課件

1、磁表面存儲器第1頁，共13頁，2022年，5月20日，10點31分，星期五2.技術(shù)指標道密度：（1）記錄密度（2）存儲容量位密度：單位長度內(nèi)的磁道數(shù)。磁道上單位長度內(nèi)的二進制代碼數(shù)。非格式化容量：格式化容量：總位數(shù)用位密度計算。有效位數(shù)用扇區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)塊長度計算。（3）速度指標平均存取時間帶：平均等待時間盤：平均定位、平均旋轉(zhuǎn)時間衡量查找速度 ms數(shù)據(jù)傳輸率衡量讀/寫速度 b/s、B/s 七天連鎖酒店預訂 第2頁，共13頁，2022年，5月20日，10點31分，星期五5.3.2 磁記錄方式1.定義寫電流波形的組成方式。解決提高可靠性：增大寫波幅度，以提高讀出 信號幅度。內(nèi)同步，即能從自身讀出信號

2、序列中提取同步信號，以區(qū)分位單元。提高記錄密度減少轉(zhuǎn)變區(qū)數(shù)目， 使位單元長度縮短。具有自同步能力， 使位單元長度縮短。2.實用記錄方式的特點與應(yīng)用第3頁，共13頁，2022年，5月20日，10點31分，星期五（1）不歸零-1制（NRZ1）寫1時電流變，寫0時電流不變。0 0 1 1 0 1I0t轉(zhuǎn)變區(qū)少，無自同步能力。用于早期低速磁帶機。（2）調(diào)相制（PE）I0t0 0 1 1 0 1寫1時電流正跳變，寫0時電流負跳變。轉(zhuǎn)變區(qū)多，有自同步能力。用于常規(guī)磁帶機。（3）調(diào)頻制（FM）I0t0 0 1 1 0 1寫1時電流變二次，寫0時電流變一次。轉(zhuǎn)變區(qū)多，有自同步能力。用于早期磁盤。第4頁，共13

3、頁，2022年，5月20日，10點31分，星期五（3）調(diào)頻制（FM）I0t0 0 1 1 0 1寫1時位單元中間電流變，相鄰的0交界處電流變。轉(zhuǎn)變區(qū)少，有自同步能力。用于磁盤。（4）改進型調(diào)頻制（MFM）I0t0 0 1 1 0 1可壓縮位單元長度：I0t0 0 1 1 0 1（5）群碼制（GCR）記錄碼中連續(xù)的0不超過2個；記錄碼按NRZ1方式寫入。轉(zhuǎn)變區(qū)少，有自同步能力。用于數(shù)據(jù)流磁帶機。第5頁，共13頁，2022年，5月20日，10點31分，星期五5.3.3 磁盤存儲器適用于調(diào)用較頻繁的場合，常作為主存的直接后援。磁盤磁盤控制器磁盤驅(qū)動器+ 接口磁盤適配器盤片、磁頭定位系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)1.

4、組成（1）軟盤信息分布與尋址信息1）信息分布 盤片： 單片，雙面記錄。 磁道： 盤片旋轉(zhuǎn)一周，磁頭的作用區(qū)域。 扇區(qū)： 磁道上長度相同的區(qū)段。存放數(shù)據(jù)塊。 各道容量相同,各道位密度不同, 內(nèi)圈位密度最高。 第6頁，共13頁，2022年，5月20日，10點31分，星期五非格式化容量=內(nèi)圈位密度內(nèi)圈周長道數(shù)/面面數(shù)驅(qū)動器號、磁頭號、磁道號、扇區(qū)號、扇區(qū)數(shù)2）尋址信息盤組： 多個盤片，雙面記錄。各記錄面上相同序號的磁道構(gòu)成一圓柱面。圓柱面：扇區(qū)（定長記錄格式） 格式化容量=字節(jié)數(shù)/扇區(qū)扇區(qū)數(shù)/道道數(shù)/面面數(shù)（2）硬盤信息分布與尋址信息1）信息分布（柱面數(shù)=道數(shù)/面） 數(shù)據(jù)塊記錄塊（不定長記錄格式），

5、 無扇區(qū)化分。 第7頁，共13頁，2022年，5月20日，10點31分，星期五驅(qū)動器號、圓柱面號、磁頭號、扇區(qū)號（記錄號）、交換量。2）尋址信息例：定長記錄格式2.記錄格式（磁道格式）選擇磁盤組 選擇盤面 選擇磁道 選擇起始扇區(qū) 磁道時間磁道索引脈沖間隔 扇區(qū)1 扇區(qū)2 扇區(qū)n 間隔 扇區(qū)i 標志區(qū)： 標志信息、 CRC校驗碼 數(shù)據(jù)區(qū)： 標志信息、CRC、數(shù)據(jù)字段 3.磁盤基本操作尋址操作尋道： 磁頭徑向移動 尋找扇區(qū)： 盤片旋轉(zhuǎn) 讀/寫操作串行讀/寫 DMA方式傳送 （1） （2） 扇區(qū)數(shù) 第8頁，共13頁，2022年，5月20日，10點31分，星期五5.3.4 校驗碼1.碼距的概念（1）碼

6、距定義一種編碼體制中，各組合法代碼間的不同位數(shù)稱距離，其最小距離為該編碼的碼距。有效信息位+校驗位衡量一種編碼查錯與糾錯的能力。校驗碼例1. 8421碼 （2）碼距作用（3）查錯與糾錯的基本出發(fā)點1）約定某種規(guī)律，作為檢測的依據(jù)。譯碼檢測2）增大碼距，從信息量上提供指錯的可能。2.幾個例子碼距d= 1 無查錯、糾錯能力。 第9頁，共13頁，2022年，5月20日，10點31分，星期五有效信息位+1位校驗位校驗碼例2. 奇偶校驗碼 如：偶校驗檢測依據(jù)（編碼規(guī)則）：碼距d=2通過統(tǒng)計校驗碼中1的個數(shù)是否為偶數(shù)來查錯。1011001 0 可檢測一位錯， 約定校驗碼中1的個數(shù)為奇數(shù)/偶數(shù)。101101

7、1 1 不能糾錯。 用于主存校驗。 例3. 海明校驗碼 檢測依據(jù)：多重奇偶校驗。代碼分組各組進行奇偶校驗形成多位指誤字=全0 無錯全0 有錯指誤字狀態(tài)對應(yīng)出錯位序號，將出錯位變反糾錯。第10頁，共13頁，2022年，5月20日，10點31分，星期五3.循環(huán)校驗碼（CRC） 設(shè)有效信息為A，約定代碼為G。 A 校驗碼能被某代碼除盡。余數(shù) 校驗碼 例.有效信息A=1100，約定代碼G=10111）A左移r位（1）約定規(guī)律 G = Q + R G A-R G = Q （2）編碼方法 將有效信息與余數(shù)拼在一起形成校驗碼Krn有效信息位數(shù)K：r：n：余數(shù)位數(shù)校驗碼位數(shù)（r=3）：11000002）求余數(shù)

8、：11000001011=1110 + 010 1011余數(shù)第11頁，共13頁，2022年，5月20日，10點31分，星期五約定代碼3）形成校驗碼（3）譯碼與糾錯 循環(huán)校驗碼余數(shù)為0，無錯K=4（7，4）碼n=7余數(shù)非0，有錯不同余數(shù)對應(yīng)不同出錯數(shù)位1100000 + 010 = 1100010生成多項式利用余數(shù)循環(huán)的特點，將出錯位移至校驗碼最高位，變反糾錯。節(jié)省硬件。（4）生成多項式 滿足三個條件 出錯，余數(shù)不為0。 不同出錯位對應(yīng)不同余數(shù)。 余數(shù)循環(huán)。 可查表獲得生成多項式 第12頁，共13頁，2022年，5月20日，10點31分，星期五第五章復習提綱1.半導體存儲器邏輯設(shè)計(地址分配、片選邏輯、框圖)。 2.記錄方式(NRZ1、PE、FM、MFM、GCR)的特點與應(yīng)用。 3.磁盤信息分