Quantcast
Channel: دانلود فایل رایگان
Viewing all articles
Browse latest Browse all 46175

مقاله در مورد تاريخچه ابزارهاي مغناطيسي

$
0
0
 nx دارای 12 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : تاریخچه ابزارهای مغناطیسی همان طور كه اغلب می دانیم پیش از اختراع و كاربرد ابزارهای مغناطیسی برای كامپیوترها ،استفاده از كارت پانچ ها ( كارت های سوراخ دار ) رایج بود این مطلب را بسیاری از دانشجویان واساتیدی كه قبل از سالهای 1370هجری شمسی در دانشگاه ها حضور داشته اند به خوبی به خاطر می آورند اولین استفاده از ابزارهای مغناطیسی به ژوئن 1949 باز می گردد كه گروهی از مهندسین شركت IBM روی دستگاهی با ضبط مغناطیسی برای كامپیوترها كار می كردند كه این تلاش منجر به ارائه آن در سال 1952 گردید اما یك ابزار مغناطیسی كامل نبود چهار سال بعد (1956)IBM اولین دیسك مغناطیسی خود را با ظرفیت 5 مگابایت به همراه كامپیوتر IBM305 RAMACمعرفی كرد كه خواندن و نوشتن در هرمكانی از صفحات دیسك آن به صورت تصادفی و اتفاقی (RAM) قابل انجام بود (این در حالی بود كه ابزارها ی دیگر ازقبیل نوار پانچ یا نوار تیپ به صورت تصادفی و اتفاقی قابل دستیابی برای نوشتن و خواندن نمی باشد بلكه باید به صورت ترتیبی و پشت سر هم خوانده یا نوشته شوند تا به محل مورد نظر برسید .) این درایو كه دارای50 دیسك با قطر 24 اینچ بود را با هارد دیسك امروزی با دو صفحه و قطر 5/3 اینچ كه ظرفیتی برابر با 40،60،80یا 100 یا 120 گیگابایت دارد مقایسه كنید تا شاهد تحول و پیشرفت در ابزارهای ذخیره مغناطیسی باشید.شركت IBM (اولین سازنده كامپیوتر ) اولین طراح و سازنده درایوهای مغناطیسی و حتی فلاپی درایوها می باشد كه در پیشرفت این ابزارها و ارائه راه حل های تازه و جدید نیز همیشه حرف اول را می زند و هر روز یك نظر و ایده جدید را برای كدبندی داده ها ( نظیر MFM ,RLL) طرح های هد (نظیر TF, MR,GMR,;.) فن آوری جدید درایوها (نظیر PRML , ضبط NO-ID ,S.M.A.R.T) ارائه میدهد این شركت مقام دوم فروش هاردهای كامپیوتر بانام تجاری سیگیت (seagate) را دارا می باشد. دیسك های مغناطیسی و هد ها هدهای خواند / نوشتن در دستگاه های ذخیره مغناطیسی تكه های Uشكلی از مواد رسانا (CONDUCTIVE) هستند كه دو انتهای این Uبه طور دقیق در بالای سطح دیسك یا رسانه ذخیره كننده اطلاعات قرار می گیرد ( بسته به نوع و طرح هد و رسانه این فاصله متفاوت است ) هد فوق با سیم پیچ های در بر گیرنده قسمت بالای Uبرعكس شده پوشیده شده است كه یك جریان اكتریكی از آن عبور می كند زمانی كه مدار كنترلر درایو جریانی را از سیم پیچ ها عبور می دهد در هد (قسمت نوك) یك میدان مغناطیسی به وجود می آید تغییر قطبیت جریان الكتریكی مذكور سبب تغغیر قطبیت میدان مغناطیسی نیز خواهد شد به طور كلی با توجه به طرح و مواد مورد استفاده در ساخت هدها قابلیت تغییر قطبیت ولتاژ آنها با سرعت بالا وجود دارد .صفحات دیسك یا نوارهای مغناطیسی از موادی خاص (نظیر mylerدر فلاپی دیسك ها و آلومینیوم یا شیشه برای هارددیسك ) با پوششی به صورت یك لایه از مواد مغناطیسی رسوب داده شده ساخته می شوند معمولاً این ماده تركیب از اكسید آهن و مواد افزودنی دیگر می باشد هر یك از ذرات مغناطیسی رسوب داده شده برروی شطح دیسك یانوار دارای میدان مغناطیسی مختص خودمی باشد كه در زمان خالی بودن رسانه قطبیت نامنظم دارند .با توجه به اینكه میدان ذرات مذكور به جهت های اتفاقی و مختلف اشاره می كنند هر میدان مغناطیسی كوچك با میدان دیگری كه در جهت مخالف قرار دارد خنثی می شود و در این حالت سطح رسانه دارای قطبیت های یكنواخت و واضحی نمی باشد .زمانی كه یك میدان مغناطیسی توسط جریان عبوری از سیم پیچ هد ( خواندن /نوشتن) درایو ایجاد شوداین میدان از شكاف (gap) میان دو طرف uپرش می كند از آنجاییكه یك میدان مغناطیسی از رسانا راحت تر از هوا عبور می كند بنا براین میدان مغناطیسی از كم مقاومت ترین مسیر یعنی سطح رسانا كه دارای مواد فلزی خاص هستند عبور كرده و ذرات موجود در مسیر قطبی خواهند شد به طوریكه با این میدان هم جهت شوند قطبیت میدان و ذرات همان طور كه قبلاً گفته شد به جهت جریان الكتریكی اعمال شده به سیم پیچ هد بستگی دارد هر چند فاصله هد با سطح رسانه كمتر باشد اندازه حوزه مغناطیس ضبط شده (میدان مغناطیسی)كوچتر بوده و در نتیجه چگالی اطلاعاتی كه در سطح رسانه ذخیره می شوند بیشتر خواهدبود.جهت یا قطبیت یك میدان مغناطیسی را با پارامتری به نام شار (flux) مشخص می كنند زمان ی كه جریان الكتریكی در سیم پیچ های هد عكس می شود شار یا قطبیت میدان مغناطیسی موجود در شكاف هد نیز تغییر می كند عكس شدگی شار (flux reversal) در هد باعث معكوس شدن قطبیت ذرات مغناطیس شده موجود در سطح رسانه یادیسك میشود .هد، تغییرات شار را در رسانه ایجاد می كند تا اطلاعات ضبط گردند. این هد برای هر یك از بیت های 0 یا 1، الگویی از عكس شدگی های شار مثبت به منفی و منفی ه مثبت ایجاد می كند كه این الگوها مربوط به ناحیه ای از سطوح دیسك به نام سلول‌های بیتی (bit cells) می باشد. الگوی عكس شدگی های شار برای ذخیره یك بیت در سلول آن یا ناحیه خاص آن در سطح دیسك را كدبندی (Encoding) اطلاعات گویند. بورد كنترلر دستگاه ذخیره مغناطیسی، اطلاعاتی كه باید ذخیره شوند را می گیرد و در یك دوره زمانی، آنها به عنوان جریانی از عكس شدگی های شار كدبندی می كند.در فرایندنوشتن اطلاعات بر روی سطح دیسك، ولتاژ به سیم پیچ های هد اعمال می‌شود و همزمان با تغییر قطبیت این ولتاژ، قطبیت میدان مغناطیسی برای ضبط نیز تغییر می كند، شار دقیقاً در نقاطی كه قطبیت ضبط تغییر می كند نوشته می شود. اما در طی فرایند خواندن، هد همان سیگنال نوشته شده را ایجاد نخواهد كرد بلكه، فقط هنگام عبور از یك گذار شار، یك پالس ولتاژ ایجاد می كند. زمانی كه گذار از منفی به مثبت تغییر می یابد پالس مذكور مثبت می باشد. از آنجا كه هد، موازی با میدان های مغناطیسی ایجاد شده در رسانه حركت می كند، در زمان خواندن، فقط وقتی كه از یك قطبیت یا گذار شار (عكس شدگی شار) می گذرد ولتاژ ایجاد می نماید. در حقیقت زمانی كه عمل خواندن از دیسك یا رسانه انجام می شود، هد به یك كشف كننده گذار شار تبدیل می شود. در نواحی فاقد گذار شار، هیچ گونه پالسی به وجود نمی آید.به عبارت دیگر در زمان خواندن، ولتاژ سیگنال صفر است مگر اینكه هد یك گذار شار مغناطیسی را كشف كند كه در این صورت بسته به نوع تغییر گذار، مالس مثبت یا منفی ایجاد می شود.جریان پالس های الكتریكی كخ هنگام خواندن هد از سطح رسانه به وجود می آیند بسیار ضعیف بوده و نویز زیادی را در بر می گیرند. بورد كنترلر درایو، سیگنالهای بالای سطح نویز را تقویت كرده و رشته جریان های پالس ضعیف را به صورت اطلاعات باینری (دودویی) كد گشایی (Decode) م ی نماید كه ظاهراً این اطلاعات با اطلاعات در هنگام ضبط یكسان می باشند. 4-1 طرح های هد مغناطیسی خواندن/ نوشتنهمزمان با متحول شدن فناوری دیسك درایو، طراحی هد خواندن/ نوشتن نیز پیشرفت كرد. در اولین هدها، از یك هسته آهنی ساده كه بدور آن سیم پیچی های پیچیده شده بود استفاده می شد. این هد از نظر اندازه، بزرگ و حجیم و همچنین دارای چگالی ضبط پایین بود. پس از گذشت سال ها، طرح های ساده جای خود را به هدهای با هسته فریت با ویژگی ها و فن اوری های متعدد داده اند كه در این قسمت به طور كامل در مورد آنها صحبت خواهیم كرد و مهم ترین آنها عبارتند از: فریت (Feerite) فیلم نازك (Thin- Film) فلز داخل شكاف (metal- In- Gap) مقاومت مغناطیسی (Magneto- resistive) مقاومت مغناطیسی بزرگ (GMR) تعریف هارد دیسكبرای بسیاری از كاربرها، هارد دیسك به عنوان مهم ترین و مرموزترین قطعه یك سیستم كامپیوتر به حساب می آید در واقع هارد دیسك یك المان غیر قابل نفوذ است كه برای ذخیره اطلاعات دایم و ثابت (nonvolaile)به كار برده می شوذ. ذخیره اطلاعات به صورت دایمی یا نیمه دایمی بدان معنی است كه حتی با قطع جریان برق نیز پاك نشده و در آن باقی می ماند. بنابراین هر كامپیوتر برای ذخیره اطلاعات كاربر بصورتیكه با خاموش شدن آن پاك نشود نیاز دارد كه از آن مراقبت های خاصی به عمل آید. با توجه به اهمیت اطلاعات فوق.هر هارد دیسك شامل صفحه های دایره ای شكل سختاز جنس آلومینیوم یا شیشه می باشد. بر خلاف فلاپی دیسك ها و یا نوارهای تیپ (Tape- Disk)، این صفحه قابلیت انعطاف و خم شدن را ندارند از این رو به آن هارد دیسك (دیسك یا صفحات سخت) گفته می شود در اغلب هاردها، این صفحات قابل تعویض نبوده و به همین دلیل به آنها دیسك های ثابت (Fixed) نیز گفته می شود. مراحل تكامل هارد دیسكاگرچه از زمان ساخت و استفاده از هارد درایوها (سال 1956) مدت زمان زیادی می گذرد ولی از تحول پذیری و متداول شدن استفاده از آنها در سیستم های كامپیوتری شخصی، بیش از 20 تا 30 سال نمی گذرد ولی در همین مدت شاهد تحولات تغییرات اساسی و بنیادین در ساختار آنها بوده ایم كه در فصل اول، گوشه ای از این تحولات را در هدهای ساختار ذخیره مغناطیسی مورد بررسی قرار دادیم. در این قسمت، به طور فهرست وار چند نمونه از این تغییرات را كه به نحو ذخیره سازی اشاره دارد ذكر می كنیم. افزایش ظرفیت و گنجایش ذخیره سازی:اگر در سال 1982 ظرفیت هارد درایوهای 25/5 به 5 تا 10 مگابایت برای سیستم های رومیزی و اداری محدود می شد اما امروزه این ظرفیت تا 180 گیگابایت و بالاتر در قالب هاردهای 40، 60، 80، 100، 120 و بالاتر در بازار یافت می شود و كمتر كامپیوتری را مشاهده می كنید كه دارای هارد دیسك كمتر از 20 یا 40 گیگا بایت باشد. افزایش نرخ انتقال اطلاعات: سرعت یا نرخ انتقال اطلاعات از سطح دیسك یا رسانه اگر در سال 1982 بین 85 تا 102 كیلوبایت در ثاینه بود در حال حاضر به مقدار بالای 15/51 مگابایت رسیده است. كاهش زمان متوسط جستجو (مدت زمانی كه هدها برای رسیدن به یك سیلندر خاصی نیاز دارند): این زمان در سال 1982 برای هاردهای 10 مگابایتی سری بیش از 85 میلی ثانیه بود در حالی كه هم اكنون به كمتر از 4 میلی ثانیه رسیده است. قیمت: اگر در سال 1982 قیمت یك هارد 10 مگابایتی بیشتر از 1500 دلار (150 دلار برای هر مگابایت) بود در حال حاضر این قیمت به قدری كاهش یافته كه می توان گفت بهای هر مگابایت به كمتر از نیم سنت رسیده است. ساختار عملیات هارد دیسكساختار اصلی و فیزیكی یك هارد دیسك از دیسك های چرخان به همراه هدهایی كه در بالای آنها حركت می كنند تشكیل شده است. اطلاعات در شیارها و سكتورها ذخیره می‌شود. هاردها اطلاعات را در دوایر متحدالمركزی به نام شیار (ترك: Track) كه خود به قسمت های به نام سكتور تقسیم می شوند ذخیره و مدیریت می كنند. ظرفیت هر سكتور به طور معمول 512 بایت است.معمولاً هر هارد دیسك از چندین دیسك تشكیل شده است كه به آنها صفحه (Platter) گفته می شود. صفحه ها روی همدیگر قرار گرفته و همزمان توسط یك موتور به نام اسپیندل می چرخند. اطلاعات در دو روی این دیسك ها یا صفحات ذخیره می شود. بسته به نوع هارد، هر هارد دیسك می تواند 2 یا 3 صفحه یا بیشتر داشته باشد كه برای خواندن و نوشتن به ترتیب 4 یا 6 هد یا بیشتر نیاز دارد. شیارهای همتراز شده (یكسان) واقع در دو طرف تمام صفحات، یك سیلندر (cylinder) را تشكیل می دهدند همان طور كه گفتیم هر صفحه یك هد دارد این هدها همگی بر روی بازویی نصب شده اند كه وظیفه حركت و حمل هدها را بر عهده دارند. هدها به صورت شعاعی روی دیسك به طور همزمان توسط یك موتور (پله ای یا حلقه صوتی) حركت داده می شوند. بنابراین هر هد به طور مصتقل عمل نمی كند.اكثر صفحات هارد دیسك اولیه با سرعت 3600 دور در دقیقه (rpm) می چرخند (یعنی 10 برابر سریعتر از فلاپی دیسك های با چگالی مضاعف). در حال حاضر درایوها، دیسك ها را با سرع ت بیشتری می چرخانند. برخی از درایوهای جدید با سرعت 4200، 5400، 7200و 10000و حتی در موارد خاص 15000 دور در دقیقه می‌چرخند. سرعت های چرخش به همراه مكانیزم سریع قرار دادن هد در محل مناسب و افزایش تعداد سكتورها در یك ترك، سبب افزایش سرعت خواندن و نوشتن یك هارد نسبت به هارد دیگر می شود. ادامه خواندن مقاله در مورد تاريخچه ابزارهاي مغناطيسي

نوشته مقاله در مورد تاريخچه ابزارهاي مغناطيسي اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.


Viewing all articles
Browse latest Browse all 46175

Trending Articles



<script src="https://jsc.adskeeper.com/r/s/rssing.com.1596347.js" async> </script>