Қазақстан республикасының білім жəне ғылым министрлігі

жаздыртатын; дискінің "30/30" белгіленуі "Winchester" фирмасының кең
таралған мылтық атына ұқсайтын, нəтижесінде ағылшын тілінде шешілмейтін
дискісі бар диск құрылғыларын атау үшін "winchester" (винчестер) сөзін кең
қолдана бастады. 1973 жылы IBM фирмасы 140Мб көлемді бірнеше дискіден
тұратын бірінші жинақтаушыны жасап шығарды, ол $8600 бағасымен сатылды.
IBM PC компьютерінің бірінші моделін жасаған кезде құрамдас винчестері
орнатылмаған, алайда келесі модельдерде оны орнатты (20Мб). РС АТ
компьютерлерінде винчестер компьютер тиімділігін жоғарлататын құралы
болды - пайдаланушы операциялық жүйені дискіден жүктеуге қажеті болмады
жəне бір программаның бастапқы жұмысы кезінде жаңа дискетаны іздеу керек
болмады. Құрамдас дискілерде үлкен көлемді деректер мен программаларды
сақтау мүмкіншілігі дербес компьютерлердің қолдану диапазонын кеңейтті.
Бүгінгі күнде HDD кез келген компьютердің ажырамас бөлігі болып келеді.
Қазіргі винчестерлерді күрделі мехатрондық жүйе деуге болады. 12.2-суретте
бастиегі шешілген винчестердің негізгі түйіндері көрсетліген:
1- диск блогы;
2- оқу/жазу бастиегі;
3- басқаратын электроника;
4- бастиек жетегі.
(суретте диск блогымен айналатын шпиндель жетегі көрсетілмеген)
1
2
3
4
12.2-сурет. Қақпағы ашылған винчестер
Кейбір түйіндерді толық қарастырайық. Негізгі орындаушы құрылғылар
шпиндель жетегі жəне бастиек тетігінің айналу жетегі болып табылады.
Шпиндель жетегі диск блогы астында орналасқан магниттік өрісті
тудыратын қозғалтқыштан тұрады. Қозғалтқыш бойына тоғы арнайы сұлба
көмегімен өтетін орамды орналастырумен жүзеге асырылады. Шпиндельдің
өзінде тұрақты магнит бекітілген, ол осы өріс əсерінен дискті блокты айналдыра
айнала бастайды.
Бастиектің айналу иінтірегін қозғалту үшін дискретті емес дыбыстық
катушка тəріздес сызықты қозғалтқыш қолданылады, онда ешқандай
дискреттілігі болмайды, ал жолшыққа қондыру дискіге жазылған сигнал
бойынша орындалады, ол дискіге жазылу тығыздығын жəне жетектің дəлдігін

жоғарлатады. Сызықты қозғалтқыш тұрақты магнит өрісінде орналасқан
иінтіректің соңындағы қарама-қарсы бастиекке бекітілген екі орамды болып
табылады. Орам арқылы тоқ өткен кезде біріншімен əсерлесетін жəне орамдағы
тоқ күші мен полярлығынан тəуелді, қатаң анықталған бағыттағы бұрылыс
жүйесін орнатуға тырысатын екінші магниттік өріс пайда болады. Тоқтың
біркелкі өзгерісі кезінде диск радиусына жақын доға бойымен бастиекті қозғалта
отырып иінтірек жүйесі өз осьі бойымен бір қалыпты айналады. Бастапқы күйде
(қондыру аумағы) иінтірек жүйесін бекіту магниттік ілмек арқылы жүзеге асады,
ол бастиектің ішкі шекті күйінде статор бетіне тартылады да тетікті осы қалыпта
бекітеді. Бұл диск бетін тиіп жататын бастиектің соңғы күйі. Винчестерді қосқан
кезде қозғалтқышқа күшейтілген тоқ импульсін бере отырып, сызықты
қозғалтқышты басқару сұлбасы бекіткішті «жұлып алады». Дискінің қондыру
аумағында ақпарат жазылмайды.
Винчестердің басқару кешені өзінің процессоры, жадысы, енгізу/шығару
құрылғысы жəне т.б. бар дербес микрокомпьютер болып табылады. Оның негізгі
жұмысы:
- қорек көзін берген кезде барлық жүйені диагностикалау;
- орындаушы құрылғының жұмысын бақылау;
- диск бетінде қажетті деректерді табу, бастиекті орналастыру;
- диск бетінен оқу қатесін түзету;
- қатқыл диск контроллерімен деректер алмасу;
- температурлық режим өзгерісі кезінде қажетті қадағалаушы жетектерді
қайта мөлшерлеу;
- қорек көзінің кенеттен сөніп қалған кезінде, бастиекті қондыру аумағына
орнын ауыстыру;
- жұмыс параметрлерін есепке алу (S.M.A.R.T. (Self Monitoring Analysis
and Report Technology) – талдау жəне есеп беруді өздігінше қадағалау
технологиясы;
- сигналдарды ажырату жəне күшейту, ол үшін PRML (Partial Response,
Maximum Likelihood) деп аталатын технология қолданылады, үлгі жиынтығымен
алынған сигналдарды салыстыруға негізделген. Осы кезде максималды ұқсастық
негізінде кодтық сөзді қабылдау туралы шешім жасалады, осы жұмысты
берілген сұлбалар жасайды.
Винчестер келесідей жұмыс істейді.
Қорек көзін қосқан кезде винчестер микропроцессоры электрониканы
тестілейді, содан кейін барып диск блогының жетек қозғалтқышын қосу
командасын береді. Айналудың соңғы жылдамдығына жеткен кезде диск
бетіндегі ауа тығыздығы бастиектің бетті қысу күшін жеңуге жеткілікті болады
жəне оларды диск бетінен жүздеген микронға көтереді. Осы моменттен бастап
жəне критикалық жылдамдығына түскенше бастиек ауалық көпшікте (подушка)
«булайды» («парят») (саңылау қалыңдығы шаш қалыңдығынан 5-10 есе кем)
жəне диск бетіне тимейді, сондықтан дискілер, бастиектер мүлдем ескірмейді.
Алайда кішкентай бөлшектер дискінің бұзылуына қауіп тудырады. Диск
номиналға жақын айналу жылдамдығына жеткеннен кейін бастиек қондыру
аумағынан шығарылады, содан кейін айналу жылдамдығын тұрақтандыру үшін

сервотаңбаны 
іздеу 
басталады. Дискінің 
кез 
келген 
аумағында
сервобелгіленулер болғандықтан, сервоимпульстер айнала бастағаннан бастап
бастиектен келіп түседі жəне олардың жиілігі арқылы дискінің айналу
жылдамдығын 
білуге 
болады. Айналдыруды 
тұрақтандыратын 
жүйе
сервоимпульс ағынын бақылап отырады, номиналды жылдамдыққа жеткен кезде
“қармау” басталып, айналу жылдамдығының кез келген ауытқу кезінде
қозғалтқыш орамындағы тоқтың өзгеруімен түзетіледі. Айналудың номиналды
жылдамдығына жеткен кезде бастиек жетегінің бекіткіші босатылады да басқару
жүйесі оның жаңа орында бұрылу жəне ұсталу қабілетін тексереді. Ол үшін əр
түрлі бағытта бірнеше тез бұрылулар жасалады, ол винчестер қосылғаннан кейін
бірнеше секундтан соң құлаққа “шу” сияқты естіледі. Бастиектің орын ауысуы
кезінде бастиектен келіп түсетін сервоимпульстер əрдайым бақыланып отырады,
сондықтан басқару жүйесі бастиектің қанша жолшық бойынан өткенін біліп
отырады. Осылайша таңдалған жолшықта бастиекті ұстап тұру ұқсас болады-
жолшық центрінен ауытқыған кезде сервоимпульс пішіні мен шамасы
өзгергенде басқару жүйесі жетек орамындағы тоқты өзгерте ауытқуды жойып
отырады. Бастиектің жетегін тестілеу кезінде сұрыптау (калибровка) да
жасалады, яғни “тигізбеудің” аз саны кезінде бастиектің дəл жəне тез орнын
ауыстыру үшін басқару сигналдар көрсеткіштерін таңдайды. Одан кейін
қызметтік аумақтан ақпаратты оқу орындалады. Винчестердің ТСҚ-да бастапқы
қосу программасы ғана сақталады. Ал ОСҚ-на басқару программасының басқа
бөліктері жүктеледі. Сонымен қатар, ОСҚ-на ақаулықты қайта белгілеу картасы
да жүктеледі, онда дискілердің зауыттық белгіленуі кезінде шыққан ақаулық
секторлары белгіленген; бұл секторлар жұмыстан шығарылып жəне əр дисктің
бөлек аумағында жəне əр жолшықта болатын резервпен ауыстырылады.
Осылайша, дискіде ақаулықтар болса да (қазіргі кезгі жазба тығыздығында олар
əрқашан да бар), пайдаланушыға жаңылысу секторларынан бос “таза” винчестер
болып көрінеді. Микрокомпьютердің мехникасын жəне электроникасын
баптағаннан кейін, винчестердің БК-сі жүйелік тақшада орналасқан
контроллерден күту команда режиміне ауысады. күтеді. Команданы алғаннан
кейін ол керек бастиекті қосады, сервоимпульс арқылы керек жолшықты табады
да, бастиекке керек секторға жеткенше күтіп, ақпаратты оқуды немесе жазуды
орындайды. Егер контроллер бірнеше сектордың оқу/жазуын сұраса, винчестер
өзінің ОСҚ буфер ретінде пайдаланып оқу/жазуды, ақпаратты контроллерге
беру немесе алумен бірлестіріп, блоктық режимде жұмыс істей алады. Диск
жұмысы кезінде бастиек орнын бақылаушы жүйе жұмыс жасап отырады:
үзіліссіз шығып отырған сигналдан қиыспау сигналы бөлініп, ол бастиектің
жетек орамындағы тоқты басқаратын кері байланыс схемасына беріледі. Бастиек
центр жолағынан ауытқыған кезінде орамда оны орнына қайтаруға ұмтылатын
сигнал пайда болады. Қорек көзін сөндірген кезде БК бастиекті бастапқы күйге
орнату командасын береді, бұл команда айналу жылдамдығы межеліктен төмен
түскенше орындалып үлгереді.

жүктеу/скачать 1,44 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: