图4.6 数字串1011001的写电流波形图
4.36 以写入1001 0110为例,比较调频制和改进调频制的写电流波形图。
解:如图4.7所示。
图4.7 调频制和改进调频制的写电流波形图
比较:
(1)FM和MFM写电流在位周期中心处的变化规则相同;
(2)MFM制除连续一串“0”时两个0周期交界处电流仍变化外,基本取消了位周期起始处的电流变化;
(3)FM制记录一位二进制代码最多两次磁翻转,MFM制记录一位二进制代码最多一次磁翻转,因此MFM制的记录密度可提高一倍。上图中示出了在MFM制时位周期时间缩短一倍的情况。由图可知,当MFM制记录密度提高一倍时,其写电流频率与FM制的写电流频率相当;
(4)由于MFM制并不是每个位周期都有电流变化,故自同步脉冲的分离需依据相邻两个位周期的读出信息产生,自同步技术比FM制复杂得多。
4.37画出调相制记录01100010的驱动电流、记录磁通、感应电势、同步脉冲及读出代码等几种波形。
解:如图4.8所示。
图4.8 调相制记录01100010的驱动电流等几种波形
注意:
(1)画波形图时应严格对准各种信号的时间关系;
(2)读出感应信号不是方波而是与磁翻转边沿对应的尖脉冲;
(3)同步脉冲的出现时间应能“包裹”要选的读出感应信号,才能保证选通有效的读出数据信号,并屏蔽掉无用的感应信号。PE记录方式的同步脉冲应安排对准代码周期的中间;
(4)最后读出的数据代码应与写入代码一致。
4.38磁盘组有6片磁盘,最外两侧盘面可以记录,存储区域内径22cm,外径33cm,道密度为40道/cm,内层密度为400位/cm,转速3600转/分。 (1)共有多少存储面可用? (2)共有多少柱面?
(3)盘组总存储容量是多少? (4)数据传输率是多少?
解:(1)共有:6×2 = 12个存储面可用; (2)有效存储区域 =(33-22)/2= 5.5cm
柱面数 = 40道/cm × 5.5cm= 220道(柱面数?盘组总磁道数(=一个盘面上的磁道数))
(3)内层道周长=22?cm= 69.08cm
道容量=400位/cm×69.08cm= 3454B 面容量=3454B×220道 = 759 880B
盘组总容量 =759,880B×12面= 9,118,560B (4)转速 = 3600转 / 60秒 = 60转/秒
数据传输率 = 3454B × 60转/秒= 207,240 B/S
(数据传输率与盘面数无关;数据传输率的单位时间是秒,不是分。)
4.39某磁盘存储器转速为3000转/分,共有4个记录盘面,每毫米5道,每道
记录信息12 288字节,最小磁道直径为230mm,共有275道,求: (1)磁盘存储器的存储容量;
(2)最高位密度(最小磁道的位密度)和最低位密度; (3)磁盘数据传输率; (4)平均等待时间。
解:(1)存储容量 = 275道×12 288B/道×4面 = 13 516 800B (2)最高位密度 = 12 288B/230?≈17B/mm≈136位/mm(向下取整) 最大磁道直径=230mm+275道/5道 × 2= 230mm + 110mm = 340mm 最低位密度 = 12 288B / 340?≈11B/mm≈92位 / mm (向下取整)
(位密度单位最终应转换成bpm(位/毫米))
(3)磁盘数据传输率= 12 288B × 3000转/分=12 288B × 50转/秒=614 400B/S
(4平均等待时间 = 1/50 / 2 = 10ms(平均等待时间是磁盘转半圈的时间, 与容量无关。)
4.40采用定长数据块记录格式的磁盘存储器,直接寻址的最小单位是什么?寻址命令中如何表示磁盘地址?
答:采用定长数据块记录格式,直接寻址的最小单位是一个记录块(数据块),寻址命令中可用如下格式表示磁盘地址:
台号 柱面(磁道)号 盘面(磁头)号 扇区
4.41设有效信息为110,试用生成多项式G(x) =11011将其编成循环冗余校验码。
解:编码过程如下:
有效信息M(x) =110 n =3
由G(x) =11011 得 k+1 =5 k =4 将有效信息左移四位再被G(x)模2除
4
M(x)·x =110 0000
4
M(x)·x/G(x) =110 0000/11011=100+1100/11011 R(x) =1100
4
所以M(x)·x+R(x) =110 0000+1100=110 1100 =CRC码 (7,3)码
注:此题的G(x)选得不太好,当最高位和最低位出错时,余数相同,均为0001。此时只能检错,无法纠错。
4.42有一个(7,4)码,生成多项式G(x) =x3+x+1,写出代码1001的循环冗余校验码。
解:编码过程如下:
3
有效信息 M(x) =1001=x+1 n =4
3
由G(x) =x+x+1 =1011 得 k+1 =4 k =3 将有效信息左移三位再被G(x)模2除
3
M(x)·x =1001 000
3
M(x)·x/G(x) =1001 000/1011=1010+110/1011 R(x) =110
3
所以M(x)·x+R(x) =1001 000+110=1001 110 =CRC
4.43磁表面存储器和光盘存储器记录信息的原理有何不同?
答:磁表面存储器是将磁性材料沉积在盘片(或带)的基体上形成记录介质;光盘存储器是利用激光束在具有感光特性的表面上存储信息的。
4.44试从存储容量、存取速度、使用寿命和应用场合方面比较磁盘、磁带和光盘存储信息。
答:磁盘和磁带属于磁表面存储器,特点是存储容量大,位价格低,记录信息永久保存,但存取速度较慢,因此在计算机系统中作为辅助大容量存储器使用。
光盘是近年发展起来的一种外存设备,是多媒体计算机不可缺少的设备。CD-ROM光盘由于存储容量大、耐用、易保存等优点,成为计算机大型软件的传播载体和电子出版社的媒体。