磁表面存储器的存储原理课件.ppt

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1、4.3磁表面存储器4.3.1存储原理与技术指标1.读写原理存储介质:磁层读/写部件:磁头(如聚酯薄膜、铝合金、陶瓷等覆盖氧化铁物质等)读/写过程:(1)写入在磁头线圈中加入磁化电流(写电流),并使磁介质移动,在磁层上形成连续的小段磁化区域(位单元)。被磁化的区域是存储的信息;用不同磁化方向来表示二进制信息“1”和“0”。I磁介质运动磁介质(2)读出磁头线圈中不加电流,磁层移动。当被磁化的记录磁层(位单元)的转变区经过磁头下方时,在线圈两端产生感应电势。读出信号磁通变化的区域转变区感应电势e–ddt2.技术指标道密度：（1）记录密度（2）存储容量位密度：单位长度内的磁道数。磁道上单

2、位长度内的二进制代码数。非格式化容量：格式化容量：总位数用位密度计算。有效位数用扇区內的数据块长度计算。（3）速度指标平均存取时间带：平均等待时间盘：平均定位、平均旋转时间衡量查找速度ms数据传输率衡量读/写速度b/s、B/s4.3.2磁盘存储器适用于调用较频繁的场合，常作为主存的直接后援。磁盘磁盘控制器磁盘驱动器+接口磁盘适配器盘片、磁头定位系统、传动系统1.组成（1）软盘信息分布与寻址信息1）信息分布盘片：单片，双面记录。磁道：盘片旋转一周，磁头的作用区域。扇区：磁道上长度相同的区段。存放数据块。各道容量相同,各道位密度不同,内圈位密度最高。磁道盘片旋转一周的磁头作用区最外层为0道。扇

3、区注:各磁道容量相同,各道位密度不同,内圈位密度最高。非格式化容量=内圈位密度×内圈周长×道数/面×面数驱动器号、磁头号、磁道号、扇区号、扇区数2）寻址信息盘组：多个盘片，双面记录。各记录面上相同序号的磁道构成一圆柱面。圆柱面：扇区（定长记录格式）格式化容量=字节数/扇区×扇区数/道×道数/面×面数（2）硬盘信息分布与寻址信息1）信息分布（柱面数=道数/面）数据块记录块（不定长记录格式），无扇区划分。小车驱动电机读/写臂主轴盘片圆柱面驱动器号、圆柱面号、磁头号、扇区号（记录号）、交换量。2）寻址信息例：定长记录格式2.记录格式（磁道格式）选择磁盘组选择盘面选择磁道选择起始扇区磁道时间磁道索

4、引脉冲间隔扇区1扇区2扇区n间隔扇区i标志区：标志信息、CRC校验码数据区：标志信息、CRC、数据字段3.磁盘基本操作寻址操作寻道：磁头径向移动寻找扇区：盘片旋转读/写操作串行读/写DMA方式传送（1）（2）扇区数4.3.3校验码1.码距的概念（1）码距定义一种编码体制中，各组合法代码间的不同位数称距离，其最小距离为该编码的码距。有效信息位+校验位衡量一种编码查错与纠错的能力。校验码例1.8421码（2）码距作用（3）查错与纠错的基本出发点1）约定某种规律，作为检测的依据。译码检测2）增大码距，从信息量上提供指错的可能。2.几个例子码距d=1无查错、纠错能力。有效信息位+1位校验位校验码例

5、2.奇偶校验码如：偶校验检测依据（编码规则）：码距d=2通过统计校验码中1的个数是否为偶数来查错。10110010可检测一位错，约定校验码中1的个数为奇数/偶数。10110111不能纠错。用于主存校验。例3.海明校验码检测依据：多重奇偶校验。代码分组各组进行奇偶校验形成多位指误字=全0无错≠全0有错指误字状态对应出错位序号，将出错位变反纠错。3.循环校验码（CRC）设有效信息为A，约定代码为G。A校验码能被某代码除尽。余数校验码例.有效信息A=1100，约定代码G=10111）A左移r位（1）约定规律G=Q+RGA-RG=Q（2）编码方法将有效信息与余数拼在一起形成校验码Krn有效信息位数

6、K：r：n：余数位数校验码位数（r=3）：11000002）求余数：11000001011=1110+0101011余数约定代码3）形成校验码（3）译码与纠错循环校验码余数为0，无错K=4（7，4）码n=7余数非0，有错不同余数对应不同出错数位1100000+010=1100010生成多项式利用余数循环的特点，将出错位移至校验码最高位，变反纠错。节省硬件。（4）生成多项式满足三个条件出错，余数不为0。不同出错位对应不同余数。余数循环。可查表获得生成多项式第四章复习提纲1.半导体存储器逻辑设计(地址分配、片选逻辑、框图)。3.磁盘信息分布、寻址信息、指标(速度、容量)。2.动态刷新(定义、刷

7、新方式)。4.基本概念如：随机存取、顺序存取、直接存取、静态M的存储原理、动态M的存储原理…等。第四章作业设计一半导体存储器，其中ROM区4KB，选用ROM芯片（4K×4位/片）；RAM区3KB，选用RAM芯片（2KB/片和1K×4位/片）。地址总线A15～A0（低）,双向数据总线D7～D0（低），读/写信号线R/W。1、给出芯片地址分配和片选逻辑；2、画出该M逻辑框图（各芯片信号线的连接及片选逻辑电路）。