Гнучки́й дискhttp://eprints.zu.edu.ua/2051/1/04schdvt.pdf Інститут підприємництва і сучасних технологій, м. Житомир, Д. В. Щерба: Засоби Запозичення Та Асиміляція Англомовних Комп'ютерних ТермінівДніпропетровський державний аграрний університет, Стасюк Т. В.: Лексика Інноваційних Технологій також диске́та, гнучки́й магні́тний диск чи фло́пі-диск () — портативний носій інформації, який використовується для багаторазового запису та зберігання даних, що являє собою поміщений в захисний пластиковий корпус (диск діаметром 3½ має жорсткіший футляр, ніж диск діаметром 5¼) гнучкий магнітний диск, покритий феромагнітним шаром.
У радянських розробках існував термін «гнучкий магнітний диск» і відповідна абревіатура «ГМД». Пристрій для роботи з ГМД називався НГМД (дисковод гнучких дисків, флопі-дисковод — «накопичувач на гнучких магнітних дисках»), а контролер пристрою — КНГМД.
Дискети були масово поширені з 1970-х і до кінця 1990-х р., поступившись більш ємним CD і зручним флеш-накопичувачам.
Проміжним варіантом між ними й традиційними дискетами, є сучасніші НГМД та жорсткі диски, що використовують картриджі — Iomega Zip, Iomega Jaz; а також магнітооптичні носії (МО) LS-120 та інші, в яких комбінувався лазер—для розігрівання ділянки поверхні диска, і магнітна голівка—для запису і зчитування інформації з поверхні диска. Такі змінні носії також називають дискетами. Випускалися 3 ½ односторонні носії місткістю від 128 Кб до 1,3 МБ, та двосторонні — місткістю від 600 КБ до 5,2 МБ.
Переваги МО-дисководів і носіїв: МО-диски допускають до 10 млн циклів стирання-запису. Швидкість обертання становить 3 000-3 600 об/хв, що забезпечує набагато більшу швидкість передачі даних, швидкість запису практично дорівнює швидкості читання і досягає декількох мегабайтів на секунду. МО-носій повністю розміщений всередині захисного пластикового корпусу, що забезпечує його краще збереження. Існують багато інтерфейсів для підключення до всіх масово поширених шин — IDE, LPT, USB, SCSI.
Недоліки МО-дисководів і носіїв: Не було створено єдиного стандарту на пристрої та носії, як у випадку з дисководом 3 ½ HD, що в цілому зумовило практичну неможливість повсюдного застосування.
Історія 1967 — Алан Шугарт очолював команду, яка розробляла дисководи в лабораторії фірми IBM, де були створені накопичувачі на гнучких дисках. Девід Нобль (), один із старших інженерів, що працюють під його керівництвом, запропонував гнучкий диск (прообраз дискети діаметром 8″) і захисний кожух з тканинною прокладкою. 1971 — фірмою IBM була представлена перша дискета діаметром в 8″ (200 мм) з відповідним дисководом. 1973 — Алан Шугарт засновує власну фірму Shugart Associates. 1976 — Фініс Коннер () запросив Алана Шугарта взяти участь в розробці і випуску дисководів з жорсткими дисками діаметром 5¼″, в результаті чого фірма Shugart Associates, розробивши контролер і оригінальний інтерфейс Shugart Associates SA-400, випустила дисковод для мініатюрних (mini-floppy) гнучких дисків на 5¼″, «який, швидко витіснивши дисководи для дисків 8″», став популярним в персональних комп'ютерах. Компанія Shugart Associates також створила інтерфейс Shugart Associates System Interface (SASI), який після формального схвалення комітетом ANSI в 1986 році був перейменований в Small Computer System Interface (SCSI). 1981 — Sony виводить на ринок дискету діаметром 3½″ (90 мм). У першій версії (DD) обсяг становить 720 кілобайт (9 секторів). У 1984 році фірма Hewlett-Packard вперше використала цей накопичувач у своєму комп'ютері HP-150. Пізня версія (HD) має обсяг 1440 кілобайт або 1,40 мегабайт (18 секторів). 1984 рік — фірма Apple стала використовувати накопичувачі 3½″ в комп'ютерах Macintosh 1987 рік — 3½″ HD накопичувач з'явився в комп'ютерних системах IBM PS/2 і стає стандартом для масових ПК. 1987 рік — офіційно представлені розроблені в 1980-х роках фірмою Toshiba Corporation дисководи надвисокої щільності () носієм для яких служила дискета місткістю 2880 кілобайтів або 2,88 мегабайтів (36 секторів).
Конструкція
Для зчитування (і запису) інформації, записаної на диску, гнучкий привід оснащений встановленими на приводі головок парою магнітних головок, що являють собою електромагнітні котушки з осердям з м'якого сплаву заліза, забезпечених пружинами і під невеликим тиском притискаються до поверхні диска. Двигун, який здійснює переміщення головок по диску у двох напрямках з певним приростом, або кроком, називається кроковим двигуном. Двигуном керує контролер дисковода, який встановлює головки відповідно до необхідного місця за допомогою приводу головок. У мініатюрних дисководах на 3½″ головки монтуються на черв'ячній передачі, що приводиться в рух безпосередньо валом крокового двигуна.
Диски мають два типи щільності — радіальну і лінійну. Радіальна щільність вказує, скільки доріжок може бути записано на диску, і виражається в кількості доріжок на дюйм (). Лінійна щільність — це здатність окремої доріжки накопичувати дані і виражається в кількості бітів на дюйм (). Крокові двигуни не можуть здійснювати безперервне позиціювання, зазвичай він повертається на точно певний кут і зупиняється. Більшість крокових двигунів, встановлених у дисководах гнучких дисків, здійснюють переміщення з певним кроком, пов'язаним з відстанню між доріжками на диску. За винятком дисковода гнучких дисків діаметром 5¼″ місткістю 360 Кбайт, які випускалися тільки з щільністю 48 TPI і в яких використовувався кроковий двигун з приростом 3,6°, у всіх інших типах дисководів (96 або 135 TPI) зазвичай використовується кроковий двигун з приростом 1,8°. Крім того, кроковий двигун виконує переміщення між фіксованими обмежувачами та повинен зупинятися при певному положенні обмежувача.
Позиціювання голівок — це операція розташування голівок щодо доріжок на диску (вузькі концентричні кільця на диску), дозволяє розпочати читання або запис інформації на диск.
Циліндр () — кількість доріжок, з яких можна зчитати інформацію, не переміщаючи голівок. Термін зазвичай використовується як синонім доріжки, а оскільки гнучкий диск у дискеті має дві сторони, а дисковод для гнучких дисків — тільки дві головки, в гнучкому диску на один циліндр припадає дві доріжки.
Для підключення дисковода є два роз'єми: один для електричного живлення, а інший для передачі даних і сигналів керування. Ці термінали в комп'ютерній промисловості стандартизовані: для підключення живлення використовується чотирьох контактний лінійний роз'єднувач Mate-N-Lock фірми AMP великого і малого розмірів, сигнальний — 34-контактні роз'єднувачі. У дисководах формату 5¼″ зазвичай використовується великий роз'єднувач для живлення, в той час, як у більшості дисководів формату 3½″ для живлення використовується роз'єм меншого розміру.
«Дивина» сигнального кабелю полягає в тому, що лінії 10-16 розрізані і переставлені (перекручені) між роз'ємами дисководів. Це перекручення переставляє перше і друге положення перемички вибору дисковода і сигнали включення двигуна, а отже, змінює на протилежні установки сигналу «DS» для дисковода, що знаходиться за перекручуванням. Відповідно всі дисководи в комп'ютері з цим типом кабелю мають перемички, встановлені однаково, а налаштування й встановлення дисководів (замість перший і другий, вони позначаються в системі як A і B) спрощується. Як правило, материнська плата містить інтегрований контролер дисководів (так само як і окрема плата контролера, що існувала в раннє), що забезпечує установку пари дисководів.
При під'єднанні кабелів необхідно враховувати їх орієнтацію, якщо неправильно підключений кабель передачі сигналу, лампочка на лицьовій панелі дисковода буде світитися відразу після подачі живлення. У випадку ж неправильної орієнтації кабелю живлення на електронну схему керування дисководом замість 5 В подається живлення 12 В, що гарантовано призводить до виходу її з ладу. Враховуючи, що вартість ремонту окремої плати перевищує гуртову вартість самого дисководу, ремонт дисковода, як правило, економічно не доцільний.
8″
Конструктивно дискета 8″ являє собою гнучкий диск з магнітним покриттям, розміщений у гнучкому пластиковому футлярі. Дискета має отвір під шпиль приводу, отвір у футлярі для доступу головок запису-читання.
Формати дискети розрізнялися кількістю секторів на доріжці. В залежності від формату, дискети 8″ вміщували наступні обсяги інформації: 80, 256 і 800 КБ.
Запис і зчитування дискет здійснюється за допомогою спеціального пристрою — НГМД 8″ — накопичувача на гнучких магнітних дисках (флопі-дисковода).
5¼″
У центрі диска є великий круглий отвір. Коли закриваються дверцята дисковода, конусоподібний затискач захоплює і встановлює дискету за допомогою центрального отвору. У багатьох дискет краї отвору окантовано пластиковим кільцем для того, щоб диск витримував механічні навантаження з боку захоплювального механізму. В дискетах високої щільності це кільце зазвичай відсутнє, оскільки похибки його розташування на дискеті можуть призвести до проблем із позиціюванням головок.
Праворуч, відразу під центральним отвором, розташовано маленький круглий отвір, званий індексним. Диск з одним індексним отвором — це ознака диска з програмною розбивкою на сектори, у цьому випадку число секторів на диску визначається операційною системою. У дуже старих комп'ютерах використовували диски з апаратною розбивкою на сектори, які мали індексні отвори для кожного сектора. У самому диску є отвір, який збігаючись при проході під індексним отвором у конверті, дозволяє електронній схемі контролера визначити «систему координат» дискети. З правого боку, на відстані приблизно 3 см від верхнього краю, у футлярі дискети 5¼ є прямокутна виїмка — з її допомогою можна «захистити» дискету від запису.
3½″
На відміну від дискети 5 ¼, отвір для доступу головок дискети розміром 3½ дюйми закрито металевою заслінкою, яка відкривається при її вставленні механізмом у дисководі. Замість індексного отвору в дискетах діаметром 3½ використовується металева втулка з встановлюваним отвором, яка знаходиться в центрі дискети. Дисковод захоплює металеву втулку, а отвір в ній дозволяє правильно встановити дискету. Захист від запису теж зручніший — рухомою «шторкою», що розташована знизу ліворуч. Знизу праворуч знаходяться «віконця», що дозволяють схемою дисковода визначити щільність запису на дискету: немає — кодує дискету місткістю 720 Кб, одне — 1,44 Мб, два «віконця» — дискету місткістю 2,88 Мб.
Дисководи формату 3½″ високої щільності (неформатована місткість дискети, обумовлена щільністю запису і площею носія, становить 2 Мб) вперше з'явилися в комп'ютерах IBM PS/2 1987-го року. Ці дисководи записують 80 треків з 18 секторами на доріжці, створюючи в результаті місткість 1,44 Мб, мають швидкість обертання 300 об/хв і записують в 1,2 рази більше даних, ніж дисководи формату 5 ¼ на 1,2 Мб (швидкість передавання даних у цих дисководах високої щільності однакова, і вони сумісні з одними і тими ж контролерами високої і низької щільності). Для того, щоб використовувати максимальну для більшості стандартних контролерів дисководів високої і низької щільності швидкість передавання даних 500 000 біт/с, ці дисководи повинні мати швидкість 300 об/хв. Якщо дисковод буде обертати дискету зі швидкістю 360 об/хв (як дисковод формату 5¼″), кількість секторів на доріжку має бути зменшена до 15, інакше контролер не буде встигати обробляти сигнали.
Промисловий випуск дисководів надвисокої місткості на 2,88 Мбайт Toshiba розпочав на початку 1989 року. У 1991 році IBM офіційно прийняла ці дисководи для встановлення в комп'ютерах PS/2, і практично всі PS/2, випущені з тих часу, містять ці дисководи як стандартне устаткування. Для роботи з такими дисководами потрібна операційна система MS-DOS версії 5.0 або старше.