【正文】 磁帶的記錄格式 1/2英寸 9道啟停式磁帶是一種國際上通用的標準磁帶。其記錄格式如下： 每盤帶均設(shè)有 始端標記 BOT和 末端標記 EOT。標記用一塊矩形金屬反光薄膜制成，光電檢測元件可得到這兩個標記，表示記錄的開始和結(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于磁帶機的快啟停性能。 外圍設(shè)備 信息可用兩種形式存儲 。一種是 文件形式 ，一盤帶可記錄 若干個文件，一個文件又分若干數(shù)據(jù)塊 Bi。每個文件始末有文 件頭標和文件尾標。卷頭標、索引、文件頭標、文件尾標均為 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，進行數(shù)據(jù)傳輸。在 9道帶中， 8位是數(shù)據(jù)磁 道，存儲一個字節(jié) ，另一位是這一字節(jié)的奇偶校驗位，叫做 橫向奇偶校驗碼。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準磁帶。其中9道磁帶記錄格式括前同步、數(shù)據(jù)塊標志 (1B)、用戶數(shù)據(jù)(512B)、地址號 (4B)、 CRC校驗碼 (2B)和后同步。如下圖所示： 注意 數(shù)據(jù)流磁帶機是串行逐道記錄，其讀寫順序類似于磁盤。記錄信息時，從 0號磁道開始，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，記錄密 度為每英寸 6250B，帶速 3m/s，啟停 時間 5ms，帶長 900m，按 塊記錄文件；每條記錄長 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)每個塊占磁帶長度； (4)整盤帶可容納的記錄條數(shù)； (5)讀出 160 000 外圍設(shè)備 【解】： (1) 因為已知記錄密度 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) 每塊所占磁帶長度包括兩部分：一是記錄一塊數(shù)據(jù) 的長度，二是塊間間隔。 一塊數(shù)據(jù)所占字節(jié)數(shù) =(字節(jié)數(shù) /每個記錄 )塊化系數(shù) =128 16=2048字節(jié) 2048字節(jié)占有的帶長 =2048/記錄密度 =2048/246=8mm 每塊占磁帶長度 =8mm+10mm=18mm 外圍設(shè)備 (4) 一盤帶能存儲的記錄塊數(shù) =總帶長 /一個塊長 =900 1000mm/18mm=50 10 3塊 所以，整盤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條記錄所需時間 t=啟停時間 (t1)+有效時間 (t2)+間隔時間 (t3) 外圍設(shè)備 啟停時間 t1：讀出 160 000條記錄需啟停一次磁帶機的時 間，已知 t1=5ms。 有效時間 t2：不包括塊間間隔， 160 000條記錄的讀出時間，已求出傳輸率為 738千字節(jié) /s，故 t2=(160 000 128)/738=27s； 間隔時間 t3：計算出總的塊間隔長度，然后除以帶速。因 160 000條記錄共分 10 000塊，塊間隔共長 100m，故 t3=33s t=5ms+27s+33s= 外圍設(shè)備 光盤存儲設(shè)備 光盤的分類 CDROM光盤 CDROM驅(qū)動器及其接口 外圍設(shè)備 光盤的分類 光存儲器簡稱 光盤 ，是近年來頗受重視的一種外存設(shè)備，更是多媒體計算機不可缺少的設(shè)備。光盤采用聚焦激光束在盤式介質(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 )的變化來表示所存儲信息的“ 1”或“ 0”。 光盤的優(yōu)點： 激光可聚焦到 1μm 以下，從而記錄的面密度可達到 645Mb/平方英寸，高于一般的磁記錄水平。一張 CDROM盤片的存儲容重可達 600MB，相當(dāng)于 400多張 盤片。 光盤的缺點： 按讀寫性質(zhì)來分，光盤分為 只讀型、一次型、重寫型 三類。 外圍設(shè)備 ★ 只讀型光盤是廠商以高成本制作出母盤后大批重壓制出來的光盤。這種模壓式記錄使光盤發(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，記錄數(shù)字化音頻信息，可存儲 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?？纱鎯?74分鐘按 MPEG1 DVD 數(shù)字視盤。單記錄層容量為 ，可存儲 135分鐘按MPEG2標準壓縮編碼的相當(dāng)于高清晰度電視的視頻圖像信息和 CDROM 主要用作計算機外存儲器，記錄數(shù)字數(shù)據(jù)，也可同時記錄數(shù)字化視頻和音頻信息。 外圍設(shè)備 ★ 用戶可以在這種光盤上記錄信息，但記錄信息會使介質(zhì)的物理特性發(fā)生永久性變化，因此只 能寫一次。寫后的信息不能再改變，只能讀。典型產(chǎn)品是 CDR光盤。用戶可在專用的 CD R刻錄機上向空白的 CDR盤寫入數(shù)據(jù)，制作好的CDR光盤可放在 CDROM驅(qū)動器中讀出。 外圍設(shè)備 ★ 重寫型光盤 用戶可對這類光盤進行隨機寫入、擦除或重寫信息。典型 MO 磁光盤。利用熱磁效應(yīng)寫入數(shù)據(jù)：當(dāng)激光束將磁光介質(zhì)上的記錄點加熱到居里點溫度 以上時，外加磁場作用改變記錄點的磁化方向，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)激光來照射到記錄點時，記錄點的磁化方向不同，會引起 反射光的偏振面發(fā)生左旋或右旋，從而檢測出所記錄的數(shù)據(jù)“ 1”或“ 0”。 PC 相變盤。利用相變材料的晶態(tài)和非晶態(tài)來記錄信息。寫入時，強弱不同的激光束對記錄點加熱再快速冷卻后，記錄點分別呈現(xiàn)為非晶態(tài)和晶態(tài)。讀出時，用弱激光來掃描相變盤 ，晶態(tài)反射率高，非晶態(tài)反射率低，根據(jù)反射光強弱的變化即可檢測出“ 1”或“ 0 無論是磁光盤還是相變盤，介質(zhì)材料發(fā)生的物理特性改變都是可逆變化，因此是可重寫的。 外圍設(shè)備 CDROM光盤 光盤是直徑為 120mm厚度為 。 只讀型光盤系統(tǒng)的原理： 即光盤上的信息以坑點形式分布，有坑點表示為“ 1”，無坑點表示為“ 0”，一系列的坑點 (存儲元 )形成信息記錄道。對數(shù)據(jù)存儲用的 CDROM光盤來講，這種坑點分布作為數(shù)字“ 1”、“ 0”代碼的寫入或讀出標志。由于只讀型光盤是生產(chǎn)廠家制造，為了大量復(fù)制，需要制作母盤，為此將存儲信息以表面坑點形式記錄在母盤上。 光盤的記錄信息以凹坑方式永久性存儲。讀出時，當(dāng)激光束聚焦點照射在凹坑上時將發(fā)生衍射，反射率低；而聚焦點照射在凸面上時大部分光將返回。根據(jù)反射光的光強變化并進行光 外圍設(shè)備 信息記錄的軌跡稱為 光道 。光道上劃分出一個個扇區(qū)，它是光盤的最小可尋址單位。扇區(qū)的結(jié)構(gòu)如圖： 光盤扇區(qū)分為 4個區(qū)域。 2個全 0字節(jié)和 10個全 1字節(jié)組成同步 (SYNC)區(qū)，標志著扇區(qū)的開始。 4字節(jié)的扇區(qū)標識 (ID)區(qū)用于說明此扇區(qū)的地址和工作模式。光盤的扇區(qū)地址編碼不同于磁盤，它是以分 (MN)，秒 (SC)和分數(shù)秒 (FR， 1/75s)時間值作為地址。由于光盤的恒定線速度是每秒鐘讀出 75個扇區(qū)，故 FR的值實際上就是秒內(nèi)的扇區(qū)號 (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)和校驗區(qū)的全部 2336個字節(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)的校驗區(qū)為 4字節(jié)的檢測碼 (EDC)、 8字節(jié)的保留域 (未定義 )和 276字節(jié)的糾錯碼 (ECC)，這種扇區(qū) 模式有 2048字節(jié)的數(shù)據(jù)并有很強的檢測和糾錯能力，適合于保 存計算機的程序和數(shù)據(jù)；模式 2規(guī)定 288字節(jié)的檢驗區(qū)也用于存 放數(shù)據(jù)，用于保存聲音、圖像等對誤碼率要求不高的數(shù)據(jù)。 外圍設(shè)備 【例 6】 CDROM光盤的外緣有 5mm寬的范圍因記錄數(shù)據(jù)困難，一般不使用，故標準的播放時 間為 60分鐘。計算模式 1和模式 2情況下光盤存儲容量是多少 ? 【解】： 扇區(qū)總數(shù) =60 60 75=270000(扇區(qū) ) 模式 1存放計算機程序和數(shù)據(jù)，其存儲容量為： 270000 2048/1024/1024=527MB 模式 2存放聲音、圖像等多媒體數(shù)據(jù)，其存儲容量為： 270000 2336/1024/1024=601MB 外圍設(shè)備 CDROM驅(qū)動器及其接口 CDROM驅(qū)動器有 內(nèi)置式 和 外置式 兩種。內(nèi)置式可安裝在 PC機箱內(nèi) ，工作電源由機箱內(nèi)電源提供。外置式 CDROM驅(qū)動器需用數(shù)據(jù)線與主機相連，電源也是獨立的。由于 CDROM光盤的存儲容量都是一致的，因此衡量驅(qū)動器的性 ★ 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)動器。高數(shù)據(jù)傳輸率的驅(qū)動器運速度快，但要求很高的容錯性和糾錯性能。從性能價格比考慮， 16速的CDROM驅(qū)動器較為適宜，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)，減少讀取盤片的次數(shù)。一般選擇 256KB的 CDROM ★ 接口類型 CDROM驅(qū)動器中包含有控制器，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機具有 IDE或 EIDE接口插座。只要使用 40芯纜將 CDROM驅(qū)動器背面的 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)動器背面還有音頻輸出插座，將左、右聲道信號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)備控制器控制下進行工作，而設(shè)備控制器則通過適配 器 ( 接口 )和主機相連，并受主機控制。 2. 不同的 CRT顯示標準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，由刷新存儲器、 顯示控制器、 ROM BIOS三部分組成。先進的顯示控制器具有 3. 常用的計算機輸入設(shè)備有圖形輸入設(shè)備 (鍵盤、鼠標、 光筆、圖形板和游動標等 )、圖像輸入設(shè)備、語音輸入設(shè)備。 常用的打印設(shè)備有點陣式打印機、寬行打印機、激光打印機、 彩色噴墨打印機等，它們都屬于 硬拷貝 外圍設(shè)備 4. 磁盤、磁帶屬于磁表面存儲器，特點是存儲容量大， 位價格低，記錄信息永久保存，但存取速度較慢，因此在計算 5. 硬磁盤按盤片結(jié)構(gòu)分為可換盤片式、固定盤片式兩種， 磁頭也分為可移動磁頭和固定磁頭兩種。溫徹斯特磁盤是一種 采用先進技術(shù)研制的可移動磁頭、固定盤片的磁盤機，它將磁 頭、盤片、電機等驅(qū)動部件、讀寫電路等組裝成一個不可拆卸 的機電一體化整體，防塵性能好，可靠性高，對使用環(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存儲 外圍設(shè)備 5. 軟磁盤與硬磁盤的存儲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)硬盤轉(zhuǎn)速高， 存取速度快；軟盤轉(zhuǎn)速低，存取速度慢。 (2)硬盤有固定頭、 固定盤、盤組等結(jié)構(gòu)；軟盤都是活動頭，是可換盤片結(jié)構(gòu)。 (3) 硬盤是浮動磁頭讀寫；軟盤磁頭是接觸式讀寫。 (4)硬盤系統(tǒng) 造價貴，大部分盤片不能互換；軟盤系統(tǒng)造價低，盤片保管方 6. 磁表面存儲器的主要技術(shù)指標有：存儲密度、存儲容 外圍設(shè)備 7. 光盤是近年發(fā)展起來的一種外存設(shè)備，是多媒體計算 機不可缺少的設(shè)備。按讀寫性質(zhì)分，光盤有： (1)只