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第四章 存储器

4.4辅助存储器

4.4.2磁记录原理和记录方式

a.磁记录原理

概述：磁表面存储器通过磁头和记录介质的相对运动完成读/写操作。

写入过程：

1. 写入时，记录介质在磁头下方匀速通过，根据写入代码的要求，对写入线圈输入一定方向和大小的电流，使磁头导磁体磁化，产生一定方向和强度的磁场；

2. 由于磁头与磁层表明间距非常小，磁力线之间穿透磁层表面，将对应磁头下方的微小区域磁化（称为磁化单元）；

3. 根据写入驱动电流的不同方向，使磁层表面被磁化的极性方向不同，以区别记录“0”或“1”。

读出过程：

1. 读出时，记录介质在磁头下方匀速通过，磁头相对于一个个被读出的磁化单元作切割磁力线的运动，从而在磁头读线圈中产生感应电势e，且e=-ndΦ/dt（n为读出线圈匝数），其方向正好和磁通变化的方向相反；

2. 由于远离磁化单元的剩磁通Φ的方向不同，感应电势方向也不同，便可读出“1”或“0”两种不同信息。

b.磁表面存储器的记录方式

概述：磁记录方式又称为编码方式，它是按某种规律将一串二进制数字信息变换成磁表面相应的磁化状态。

方式：

1. 归零制（RZ）：归零制记录“1”时，通以正向脉冲电流，记录“0”时，通以反向脉冲电流；

2. 不归零制（NRZ）：不归零制记录信息时，磁头线圈始终有驱动电流，不是正向，便是反向，不存在无电流状态；

3. “见1就翻”的不归零制（NRZ1）：“见1就翻”的不归零制在记录信息时，磁头线圈也始终有电流；

4. 调相制（PM）：调相制又称为相位编码（PE），其特点是记录“1”或“0”的相位相反；

5. 调频制（FM）：调频制的记录规则是：以驱动电流变化的频率不同来区别记录“1”还是“0”；

6. 改进制调频制（MFM）：这种记录方式基本上同调频制，即记录“0”时，在位记录时间内电流不变；记录“1”时，在位记录时间的中间时刻电流发生一次变化。

c.评价记录方式的主要指标

标准：

1. 编码效率：编码效率是指位密度与磁化翻转密度的比值，可用记录一位信息的最大磁化翻转次数来表示；

2. 自同步能力：从单个磁道读出的脉冲序列中所提取同步时钟脉冲的难易程度；

3. 读分辨力；

4. 信息独立性（即某一位信息读出时出现误码而不影响后续其他信息位的正确性）；

5. 频带宽度；

6. 抗干扰能力；

7. 实现电路的复杂性等。