【正文】 磁帶的記錄格式 1/2英寸 9道啟停式磁帶是一種國(guó)際上通用的標(biāo)準(zhǔn)磁帶。其記錄格式如下： 每盤(pán)帶均設(shè)有 始端標(biāo)記 BOT和 末端標(biāo)記 EOT。標(biāo)記用一塊矩形金屬反光薄膜制成，光電檢測(cè)元件可得到這兩個(gè)標(biāo)記，表示記錄的開(kāi)始和結(jié)束，磁帶上留有間隙 G( )或 g(英寸 )，后者為數(shù)據(jù)塊間的間隙，它們?nèi)Q于磁帶機(jī)的快啟停性能。 外圍設(shè)備 信息可用兩種形式存儲(chǔ) 。一種是 文件形式 ，一盤(pán)帶可記錄 若干個(gè)文件，一個(gè)文件又分若干數(shù)據(jù)塊 Bi。每個(gè)文件始末有文 件頭標(biāo)和文件尾標(biāo)。卷頭標(biāo)、索引、文件頭標(biāo)、文件尾標(biāo)均為 80B，其內(nèi)容視操作系統(tǒng)而定。第二種是 數(shù)據(jù)塊形式 ，磁帶可 在數(shù)據(jù)塊之間啟停，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在 9道帶中， 8位是數(shù)據(jù)磁 道，存儲(chǔ)一個(gè)字節(jié) ，另一位是這一字節(jié)的奇偶校驗(yàn)位，叫做 橫向奇偶校驗(yàn)碼。在每一數(shù)據(jù)塊 Bi內(nèi)部，沿走帶方向每條磁道 還有 CRC 外圍設(shè)備 1/4英寸盒式數(shù)據(jù)流磁帶也是一種通用的標(biāo)準(zhǔn)磁帶。其中9道磁帶記錄格式括前同步、數(shù)據(jù)塊標(biāo)志 (1B)、用戶數(shù)據(jù)(512B)、地址號(hào) (4B)、 CRC校驗(yàn)碼 (2B)和后同步。如下圖所示： 注意 數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)是串行逐道記錄，其讀寫(xiě)順序類似于磁盤(pán)。記錄信息時(shí)，從 0號(hào)磁道開(kāi)始，偶數(shù)磁道從磁帶首端 BOT到磁帶末端 EOT，而奇數(shù)磁道則從 EOT到 BOT，且要依次首尾相接。這種方式稱做 蛇形串行記錄 。 外圍設(shè)備 【例 5】 現(xiàn)有半英寸 (1英寸 =25 4mm)9道磁帶機(jī)，記錄密 度為每英寸 6250B，帶速 3m/s，啟停 時(shí)間 5ms，帶長(zhǎng) 900m，按 塊記錄文件；每條記錄長(zhǎng) 128B，塊化系數(shù)為 16，塊間間隔為 10mm。 (1)磁帶記錄密度每毫米多少字節(jié)； (2)數(shù)據(jù)傳輸率； (3)每個(gè)塊占磁帶長(zhǎng)度； (4)整盤(pán)帶可容納的記錄條數(shù)； (5)讀出 160 000 外圍設(shè)備 【解】： (1) 因?yàn)橐阎涗浢芏?d=6250B/英寸，所以磁帶記錄密 度 d=6250B/=246B/mm (2) 根據(jù)公式 c=dv ，已知 v=3m/s,d=246B/mm， 則數(shù)據(jù)傳輸率 c=246B/mm 3 1000mm/s=738千字節(jié) /s (3) 每塊所占磁帶長(zhǎng)度包括兩部分：一是記錄一塊數(shù)據(jù) 的長(zhǎng)度，二是塊間間隔。 一塊數(shù)據(jù)所占字節(jié)數(shù) =(字節(jié)數(shù) /每個(gè)記錄 )塊化系數(shù) =128 16=2048字節(jié) 2048字節(jié)占有的帶長(zhǎng) =2048/記錄密度 =2048/246=8mm 每塊占磁帶長(zhǎng)度 =8mm+10mm=18mm 外圍設(shè)備 (4) 一盤(pán)帶能存儲(chǔ)的記錄塊數(shù) =總帶長(zhǎng) /一個(gè)塊長(zhǎng) =900 1000mm/18mm=50 10 3塊 所以，整盤(pán)帶可容納的記錄條數(shù) =塊化系數(shù)塊數(shù) =16 50 10 3=800 000條記錄 (5) 160 000條記錄需要的記錄塊數(shù) =160 000/塊化系數(shù) =160 000/16=10 10 3塊 讀出 160 000條記錄所需時(shí)間 t=啟停時(shí)間 (t1)+有效時(shí)間 (t2)+間隔時(shí)間 (t3) 外圍設(shè)備 啟停時(shí)間 t1：讀出 160 000條記錄需啟停一次磁帶機(jī)的時(shí) 間，已知 t1=5ms。 有效時(shí)間 t2：不包括塊間間隔， 160 000條記錄的讀出時(shí)間，已求出傳輸率為 738千字節(jié) /s，故 t2=(160 000 128)/738=27s； 間隔時(shí)間 t3：計(jì)算出總的塊間隔長(zhǎng)度，然后除以帶速。因 160 000條記錄共分 10 000塊，塊間隔共長(zhǎng) 100m，故 t3=33s t=5ms+27s+33s= 外圍設(shè)備 光盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備 光盤(pán)的分類 CDROM光盤(pán) CDROM驅(qū)動(dòng)器及其接口 外圍設(shè)備 光盤(pán)的分類 光存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱 光盤(pán) ，是近年來(lái)頗受重視的一種外存設(shè)備，更是多媒體計(jì)算機(jī)不可缺少的設(shè)備。光盤(pán)采用聚焦激光束在盤(pán)式介質(zhì)上非接觸地記錄高密度信息，以介質(zhì)材料的光學(xué)性質(zhì)(如反射率、偏振方向 )的變化來(lái)表示所存儲(chǔ)信息的“ 1”或“ 0”。 光盤(pán)的優(yōu)點(diǎn)： 激光可聚焦到 1μm 以下，從而記錄的面密度可達(dá)到 645Mb/平方英寸，高于一般的磁記錄水平。一張 CDROM盤(pán)片的存儲(chǔ)容重可達(dá) 600MB，相當(dāng)于 400多張 盤(pán)片。 光盤(pán)的缺點(diǎn)： 按讀寫(xiě)性質(zhì)來(lái)分，光盤(pán)分為 只讀型、一次型、重寫(xiě)型 三類。 外圍設(shè)備 ★ 只讀型光盤(pán)是廠商以高成本制作出母盤(pán)后大批重壓制出來(lái)的光盤(pán)。這種模壓式記錄使光盤(pán)發(fā) 生永久性物理變化，記錄的 LD 俗稱影碟，記錄模擬視頻和音頻信息，可放演 60分鐘全帶 寬的 PAL CDDA 數(shù)字唱盤(pán)，記錄數(shù)字化音頻信息，可存儲(chǔ) 74分鐘數(shù)字立體聲信息 VCD 俗稱小影碟，記錄數(shù)字化視頻和音頻信息。可存儲(chǔ) 74分鐘按 MPEG1 DVD 數(shù)字視盤(pán)。單記錄層容量為 ，可存儲(chǔ) 135分鐘按MPEG2標(biāo)準(zhǔn)壓縮編碼的相當(dāng)于高清晰度電視的視頻圖像信息和 CDROM 主要用作計(jì)算機(jī)外存儲(chǔ)器，記錄數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，也可同時(shí)記錄數(shù)字化視頻和音頻信息。 外圍設(shè)備 ★ 用戶可以在這種光盤(pán)上記錄信息，但記錄信息會(huì)使介質(zhì)的物理特性發(fā)生永久性變化，因此只 能寫(xiě)一次。寫(xiě)后的信息不能再改變，只能讀。典型產(chǎn)品是 CDR光盤(pán)。用戶可在專用的 CD R刻錄機(jī)上向空白的 CDR盤(pán)寫(xiě)入數(shù)據(jù)，制作好的CDR光盤(pán)可放在 CDROM驅(qū)動(dòng)器中讀出。 外圍設(shè)備 ★ 重寫(xiě)型光盤(pán) 用戶可對(duì)這類光盤(pán)進(jìn)行隨機(jī)寫(xiě)入、擦除或重寫(xiě)信息。典型 MO 磁光盤(pán)。利用熱磁效應(yīng)寫(xiě)入數(shù)據(jù)：當(dāng)激光束將磁光介質(zhì)上的記錄點(diǎn)加熱到居里點(diǎn)溫度 以上時(shí)，外加磁場(chǎng)作用改變記錄點(diǎn)的磁化方向，而不同的磁化方向可表示數(shù)字“ 0”和“ 1” 。利用磁光克爾效應(yīng)讀出數(shù)據(jù)：當(dāng)激光來(lái)照射到記錄點(diǎn)時(shí)，記錄點(diǎn)的磁化方向不同，會(huì)引起 反射光的偏振面發(fā)生左旋或右旋，從而檢測(cè)出所記錄的數(shù)據(jù)“ 1”或“ 0”。 PC 相變盤(pán)。利用相變材料的晶態(tài)和非晶態(tài)來(lái)記錄信息。寫(xiě)入時(shí)，強(qiáng)弱不同的激光束對(duì)記錄點(diǎn)加熱再快速冷卻后，記錄點(diǎn)分別呈現(xiàn)為非晶態(tài)和晶態(tài)。讀出時(shí)，用弱激光來(lái)掃描相變盤(pán) ，晶態(tài)反射率高，非晶態(tài)反射率低，根據(jù)反射光強(qiáng)弱的變化即可檢測(cè)出“ 1”或“ 0 無(wú)論是磁光盤(pán)還是相變盤(pán)，介質(zhì)材料發(fā)生的物理特性改變都是可逆變化，因此是可重寫(xiě)的。 外圍設(shè)備 CDROM光盤(pán) 光盤(pán)是直徑為 120mm厚度為 。 只讀型光盤(pán)系統(tǒng)的原理： 即光盤(pán)上的信息以坑點(diǎn)形式分布，有坑點(diǎn)表示為“ 1”，無(wú)坑點(diǎn)表示為“ 0”，一系列的坑點(diǎn) (存儲(chǔ)元 )形成信息記錄道。對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)用的 CDROM光盤(pán)來(lái)講，這種坑點(diǎn)分布作為數(shù)字“ 1”、“ 0”代碼的寫(xiě)入或讀出標(biāo)志。由于只讀型光盤(pán)是生產(chǎn)廠家制造，為了大量復(fù)制，需要制作母盤(pán)，為此將存儲(chǔ)信息以表面坑點(diǎn)形式記錄在母盤(pán)上。 光盤(pán)的記錄信息以凹坑方式永久性存儲(chǔ)。讀出時(shí)，當(dāng)激光束聚焦點(diǎn)照射在凹坑上時(shí)將發(fā)生衍射，反射率低；而聚焦點(diǎn)照射在凸面上時(shí)大部分光將返回。根據(jù)反射光的光強(qiáng)變化并進(jìn)行光 外圍設(shè)備 信息記錄的軌跡稱為 光道 。光道上劃分出一個(gè)個(gè)扇區(qū)，它是光盤(pán)的最小可尋址單位。扇區(qū)的結(jié)構(gòu)如圖： 光盤(pán)扇區(qū)分為 4個(gè)區(qū)域。 2個(gè)全 0字節(jié)和 10個(gè)全 1字節(jié)組成同步 (SYNC)區(qū)，標(biāo)志著扇區(qū)的開(kāi)始。 4字節(jié)的扇區(qū)標(biāo)識(shí) (ID)區(qū)用于說(shuō)明此扇區(qū)的地址和工作模式。光盤(pán)的扇區(qū)地址編碼不同于磁盤(pán)，它是以分 (MN)，秒 (SC)和分?jǐn)?shù)秒 (FR， 1/75s)時(shí)間值作為地址。由于光盤(pán)的恒定線速度是每秒鐘讀出 75個(gè)扇區(qū)，故 FR的值實(shí)際上就是秒內(nèi)的扇區(qū)號(hào) (0— 74) 外圍設(shè)備 ID區(qū)的 MD為模式控制，用于控制數(shù)據(jù)區(qū)和校驗(yàn)區(qū)的使用。 共有三種模式：模式 0規(guī)定數(shù)據(jù)區(qū)和校驗(yàn)區(qū)的全部 2336個(gè)字節(jié) 都是 0，這種扇區(qū)不用于記錄數(shù)據(jù)，而是用于光盤(pán)的導(dǎo)入?yún)^(qū)和 導(dǎo)出區(qū)；模式 1規(guī)定 288字節(jié)的校驗(yàn)區(qū)為 4字節(jié)的檢測(cè)碼 (EDC)、 8字節(jié)的保留域 (未定義 )和 276字節(jié)的糾錯(cuò)碼 (ECC)，這種扇區(qū) 模式有 2048字節(jié)的數(shù)據(jù)并有很強(qiáng)的檢測(cè)和糾錯(cuò)能力，適合于保 存計(jì)算機(jī)的程序和數(shù)據(jù)；模式 2規(guī)定 288字節(jié)的檢驗(yàn)區(qū)也用于存 放數(shù)據(jù)，用于保存聲音、圖像等對(duì)誤碼率要求不高的數(shù)據(jù)。 外圍設(shè)備 【例 6】 CDROM光盤(pán)的外緣有 5mm寬的范圍因記錄數(shù)據(jù)困難，一般不使用，故標(biāo)準(zhǔn)的播放時(shí) 間為 60分鐘。計(jì)算模式 1和模式 2情況下光盤(pán)存儲(chǔ)容量是多少 ? 【解】： 扇區(qū)總數(shù) =60 60 75=270000(扇區(qū) ) 模式 1存放計(jì)算機(jī)程序和數(shù)據(jù)，其存儲(chǔ)容量為： 270000 2048/1024/1024=527MB 模式 2存放聲音、圖像等多媒體數(shù)據(jù)，其存儲(chǔ)容量為： 270000 2336/1024/1024=601MB 外圍設(shè)備 CDROM驅(qū)動(dòng)器及其接口 CDROM驅(qū)動(dòng)器有 內(nèi)置式 和 外置式 兩種。內(nèi)置式可安裝在 PC機(jī)箱內(nèi) ，工作電源由機(jī)箱內(nèi)電源提供。外置式 CDROM驅(qū)動(dòng)器需用數(shù)據(jù)線與主機(jī)相連，電源也是獨(dú)立的。由于 CDROM光盤(pán)的存儲(chǔ)容量都是一致的，因此衡量驅(qū)動(dòng)器的性 ★ 早期的 CDROM數(shù)據(jù)傳輸率只有 150KB/s(即單倍速 )。之后陸續(xù)推出雙速 (2 ) ， 4速 (4 )， ? ， 16速 (16 )，甚至 24速(24 )的 CDROM驅(qū)動(dòng)器。高數(shù)據(jù)傳輸率的驅(qū)動(dòng)器運(yùn)速度快，但要求很高的容錯(cuò)性和糾錯(cuò)性能。從性能價(jià)格比考慮， 16速的CDROM驅(qū)動(dòng)器較為適宜，其數(shù)據(jù)傳輸率為 2400KB/s，已是軟驅(qū)的 4— 8 外圍設(shè)備 ★ CDROM驅(qū)動(dòng)器內(nèi)有 64KB— 256KB的數(shù)據(jù)緩沖器，用于暫存讀出的數(shù)據(jù)，減少讀取盤(pán)片的次數(shù)。一般選擇 256KB的 CDROM ★ 接口類型 CDROM驅(qū)動(dòng)器中包含有控制器，其接口類型有 IDE， EIDE，SCSI， SCSI2等。目前普遍選用 IDE或 EIDE接口。其原因在于大多數(shù) PC機(jī)具有 IDE或 EIDE接口插座。只要使用 40芯纜將 CDROM驅(qū)動(dòng)器背面的 40芯插座與主板或多功能適配器卡上的 IDE或EIDE接口的插座相連即可。此外， CDROM驅(qū)動(dòng)器背面還有音頻輸出插座，將左、右聲道信號(hào)線和地線的音頻輸出線與聲卡的音頻輸入插座相連。 外圍設(shè)備 本章小結(jié) 1. 外圍設(shè)備大體分為輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、外存設(shè)備、 數(shù)據(jù)通信設(shè)備、過(guò)程控制設(shè)備五大類。每一種設(shè)備，都是在它 自己的設(shè)備控制器控制下進(jìn)行工作，而設(shè)備控制器則通過(guò)適配 器 ( 接口 )和主機(jī)相連，并受主機(jī)控制。 2. 不同的 CRT顯示標(biāo)準(zhǔn)所支持的最大分辨率和顏色數(shù)目 是不同的。顯示適配器作為 CRT與 CPU的接口，由刷新存儲(chǔ)器、 顯示控制器、 ROM BIOS三部分組成。先進(jìn)的顯示控制器具有 3. 常用的計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備有圖形輸入設(shè)備 (鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、 光筆、圖形板和游動(dòng)標(biāo)等 )、圖像輸入設(shè)備、語(yǔ)音輸入設(shè)備。 常用的打印設(shè)備有點(diǎn)陣式打印機(jī)、寬行打印機(jī)、激光打印機(jī)、 彩色噴墨打印機(jī)等，它們都屬于 硬拷貝 外圍設(shè)備 4. 磁盤(pán)、磁帶屬于磁表面存儲(chǔ)器，特點(diǎn)是存儲(chǔ)容量大， 位價(jià)格低，記錄信息永久保存，但存取速度較慢，因此在計(jì)算 5. 硬磁盤(pán)按盤(pán)片結(jié)構(gòu)分為可換盤(pán)片式、固定盤(pán)片式兩種， 磁頭也分為可移動(dòng)磁頭和固定磁頭兩種。溫徹斯特磁盤(pán)是一種 采用先進(jìn)技術(shù)研制的可移動(dòng)磁頭、固定盤(pán)片的磁盤(pán)機(jī)，它將磁 頭、盤(pán)片、電機(jī)等驅(qū)動(dòng)部件、讀寫(xiě)電路等組裝成一個(gè)不可拆卸 的機(jī)電一體化整體，防塵性能好，可靠性高，對(duì)使用環(huán)境要求 不高，因而得到了廣泛的應(yīng)用，成為最有代表性的硬磁盤(pán)存儲(chǔ) 外圍設(shè)備 5. 軟磁盤(pán)與硬磁盤(pán)的存儲(chǔ)原理與記錄方式基本相同，但 在結(jié)構(gòu)和性能上存在較大差別。主要是 ： (1)硬盤(pán)轉(zhuǎn)速高， 存取速度快；軟盤(pán)轉(zhuǎn)速低，存取速度慢。 (2)硬盤(pán)有固定頭、 固定盤(pán)、盤(pán)組等結(jié)構(gòu)；軟盤(pán)都是活動(dòng)頭，是可換盤(pán)片結(jié)構(gòu)。 (3) 硬盤(pán)是浮動(dòng)磁頭讀寫(xiě)；軟盤(pán)磁頭是接觸式讀寫(xiě)。 (4)硬盤(pán)系統(tǒng) 造價(jià)貴，大部分盤(pán)片不能互換；軟盤(pán)系統(tǒng)造價(jià)低，盤(pán)片保管方 6. 磁表面存儲(chǔ)器的主要技術(shù)指標(biāo)有：存儲(chǔ)密度、存儲(chǔ)容 外圍設(shè)備 7. 光盤(pán)是近年發(fā)展起來(lái)的一種外存設(shè)備，是多媒體計(jì)算 機(jī)不可缺少的設(shè)備。按讀寫(xiě)性質(zhì)分，光盤(pán)有： (1)只