磁记录原理 - 图文 - 磁记录介质 硬磁材料和软磁材料： 磁场强度H，使磁性材料产生一定的磁化强度M外加磁场强度变回0时，对应的磁化强度值Mr称为剩余磁化，磁化强度为0时，对应的磁场强度Hc称为矫顽力 硬磁材料：矫顽力大的磁性材料也就是，即使去掉磁场，仍有很大剩磁的材料如磁铁，磁记录材料〔磁盘〕 软磁材料：矫顽力很小的磁性材料去掉磁场几乎没有多少剩磁如磁头，变压器铁芯 磁盘： 磁盘高速旋转，磁头可作径向挪动，磁头停在某一个位置，就可对磁盘的某一磁道进展读写磁盘有软磁片和硬磁片之分，有单磁片和多磁片之分，每个磁片有单面和双面之分 磁记录信息的记录与再现： 记录：记录电流足够大，产生的磁场强度能克制磁介质的矫顽力，就能在其外表产生一个磁化区域，它的方向由N极〔+极〕指向S极〔-极〕 1 再现：要想把磁化状态转化为电信号，根据法拉第电磁感应定律，感应的电动势：e = - (dφ/dt) 磁头的线圈为N匝时，可认为磁通量φ 通过线圈N次，这时的电动势为： 挲 在磁记录中，读取的不是介质上的磁化结果，而是读取磁化的变化可以说记录过程是安培定律的实际应用，再生过程是法拉第定律的实际应用 01信号的记录与再现实例： 2 数字〔0，1〕磁记录的记录方式和编码方式 1． 记录密度：磁道上单位长度〔通常指1英寸〕上能记录的二进制数据位的数量。
位密度越高，磁盘存储容量越高，存取速度越快，位价格降低 2． 自同步才能：由于磁盘机械装置的离散性，特别是磁盘转速的误差，使读出信号峰值位置产生漂移，在无自同步提取数据位时极易发生误码对于串行存储的数据位，只要丢掉一位就会造成整个存储失败 存储数据的磁盘要求有尽可能高的存储密度和一定的自同步才能就要采用相应的记录方式和编码方式 记录方式： 一． 归零制〔RZ〕：用正脉冲电流波表示“1”，用负脉冲电流波表示“0”，每次磁化后 总要回复到非磁状态其特点是： 1． 位密度低：每一个数据位都要翻转两次，有非磁化区 2． 具有自同步才能：记录每位数据时都要翻转，所以在读出时每一位信息本身都包含了可作为时钟的同步脉冲 3 二． 归偏制〔RB〕：用正脉冲电流波表示“1”，但对“0”或无信息时，写电流置于反向饱和电流值其特点是： 1． 位密度：比归0制高记录“1”时磁层翻转二次，记录“0”时磁层不翻转 2． 无自同步才能 三． 不归零制〔NRZ〕：记录“1”时写线圈通正向电流，记录“0”写线圈通反向电流 1． 位密度进步：仅在相邻信息不同时，磁通才有变化 2． 无自同步才能 四． 逢“1”翻转的不归零制〔NRZI〕：仅在记录“1”时才改变电流方向，记录“0”时不改变电流方向。
1． 位密度与NRZ制一样 2． 无自同步才能在记录连续几个“0”时，读取时没有磁通变化，只能按理论的时间判断是几个“0”，因磁盘转速的离散性，会失去同步 编码方式： 一．调频制〔FM〕：在NRZI的根底上，每位数据位前加上同步时钟信息〔“1”〕，记录“1”的电流变化频率是记录“0” 的电流变化频率的一倍 1． 位密度低 2． 具有完好的自同步才能 二．改良调频制〔MFM〕：记录“1”时磁化方向仅翻转一次，记录单个“0” 磁化方向不翻转，仅当出现连续两个“0”时，磁化方向才在位元交界处翻转一次 1． 位密度是FM制的一倍 2． 具有不很完善的自同步才能进步了对读电路的要求 三．改良的改良调频制〔M2FM〕：记录“1”和记录“0”的方法同MFM不同的是，在连续记录几个“0”时，连续两个“0”位元间磁化方向翻转的条件是前面连续两个“0”位元间磁化方向没有翻转比MFM插入的时钟位更少 四．调相制〔PM〕：记录“1”时磁化电流由负变正〔在位元中间处〕，记录“0”时磁化电流由正变负〔在位元中间处〕有完好的自同步才能，但位密度低 4 数据 1 0 1 1 0 0 0 1 五．成组编码〔GCR〕：如下表〔GCR4/5〕 磁道格式〔磁盘格式化〕 以5寸软磁盘为例：磁盘存贮空间由假设干磁道组成。
1． 磁道首部：由间隔GAP1组成，为32B的FFH，用于缓冲，防止索引孔检测装置的误差而影响盘片的互换性 2． 扇区段：由假设干等长的扇区组成，每个扇区都分割成地址场和数据场，另有两个间隙〔GAP2,GAP3〕地址场由同步〔SYNC〕，地址标志〔ID AM〕，地址字段〔ID〕和校验码〔CRC〕组成SYNC占12B的00H，在读盘时用于锁相电路锁住读出数据所需的同步时间地址标志说明下一字段是扇区地址地址字段占4B，依次为磁道号〔C〕，磁头号〔H〕，扇区号〔R〕，每扇区字节数〔N〕N用0，1，2，3分别表示每扇区字节数为128，256，512，1024地址场后留出22B的间隙GAP2，用于从读数据到写数据电路的切换时间数据场设置原理与地址场一样数据场后是间隔GAP3，它的长度随每磁道设置的扇区数而变，是为补偿因主轴转速出现偏向引起的扇区长度的变化 3． 磁道尾部〔GAP4〕：它的长度随每磁道设置的扇区数而变，是为补偿因主轴转速出现偏向引起的扇区段所占磁道长度的变化 5 第 7 页 共 7 页。