Конструкция гибких дисков

На рисунке показана 5-дюймовая (слева) и 3-дюймовая (справа) дискеты и передние панели соответствующих дисководов. Если вы посмотрите на обычную 5-дюймовую дискету, то увидите в некоторых местах рабочую поверхность магнитного диска. Через большое отверстие в центре происходит захват гибкого диска центрирующим механизмом в момент закрытия замка дисковода. С левой стороны, чуть выше центрального отверстия, находится еще одно небольшое отверстие, называемое индексным. В самом диске пробито концентрическое отверстие меньшего диаметра, с помощью которого оптический датчик указывает начало секторов. Выше центрального отверстия с обеих сторон диска находятся отверстия удлиненной формы. Через них МГ получает доступ к поверхности магнитного диска для чтения и записи данных.

На левом краю чехла, в трех сантиметрах от нижнего края, находится прямоугольный вырез блокировки записи. Свободный вырез разрешает запись. Чтобы защитить дискету от записи данных, этот вырез нужно перекрыть. Обычно для этого используют полоску липкой ленты. Иногда на чехлах дискет с коммерческими программами выреза нет совсем.

На верхнем краю чехла диска вырезаны два небольших овала, по обе стороны от отверстия доступа к диску. В некоторых конструкциях дисководов они используются для фиксации чехла в механизме привода, чтобы компенсировать нагрузки на диск и, тем самым, предохранить его от порчи.

3-дюймовая дискета имеет жесткий пластмассовый футляр, обеспечивающий более точное положение диска в механизме дисковода. Поэтому на 3-дюймовой дискете радиальная плотность дорожек и число секторов больше, чем у 5-дюймовой дискеты. Отверстие доступа головок к диску закрывает металлический затвор в верхней части дискеты. Он сдвигается влево, освобождая доступ МГ к рабочей поверхности диска только в момент защелкивания дискеты в механизм дисковода, и закрывается, как только диск выскакивает из дисковода, что защищает поверхность диска от пыли, грязи и прикосновений пальцев. При этом отпадает необходимость в дополнительном бумажном конверте. В 3-дюймовой дискете начало секторов задает не индексное отверстие, как в 5-дюймовой дискете, а прямоугольная высечка в металлической центральной втулке, которая видна с тыльной стороны футляра. Эта высечка входит в зацепление с механизмом привода дисковода и обеспечивает правильное позиционирование диска.

Для защиты 3-дюймовой дискеты от записи в левой нижней части корпуса сделано прямоугольное отверстие с пластмассовым ползунком. Когда отверстие открыто, запись запрещена. Если ползунок перекрывает отверстие, запись разрешена.

В футляре дискеты высокой плотности может быть еще одно прямоугольное отверстие в нижней правой части. (Этот вариант показан на рис. 1). Это селектор плотности записи. Отсутствие этого отверстия указывает на то, что дискета — двойной плотности. Многие 3-дюймовые дисководы используют селектор для управления параметрами записи.

Дисководы гибких дисков

Разработано много разновидностей накопителей на гибких магнитных дисках (НГМД), но все они удовлетворяют нескольким стандартным требованиям по питанию, типам разъемов, разводке выводов.

Рис. 1.

5- и 3-дюймовые дискеты и дисководы:

1 — вырез защиты от записи; 2 — центральное отверстие; 3 — индексное отверстие; 4 — отверстие доступа магнитных головок; 5 — вырезы фиксации чехла; 6 — рукоятка замка; 7, 8 — светодиод индикации включения мотора; 9 — кнопка выброса дискеты; 10 — металлический затвор; 11 —отверстие защиты от записи; 12 — отверстие селектора плотности.

5-дюймовый НГМД получает от источника питания компьютера два стабилизированных напряжения: + 12 В и +5 В, а 3-дюймовый — только одно, -)- 5 В, Дискета, будучи вложена в щель дисковода, поступает в механизм центрирования. При этом происходит взвод механизма выброса дискеты, сопровождающийся щелчком. В 5-дюймовом дисководе после погружения дискеты нужно еще повернуть ручку замка.

В состав любого НГМД входят следующие основные узлы:

— плата управления;

— привод дискеты;

— механизм позиционирования МГ;

— система датчиков,

Плата управления обеспечивает функционирование НГМД, включая запись данных на диск и чтение данных с него.

Двигатель механизма привода ГМД вращает дискету с частотой 300 об/мин или 360 об/мин в зависимости от типа дисковода. Наиболее часто применяют конструкции с непосредственным приводом, но нередки и случаи привода через малорастяжимый ремень.

Перемещение МГ по радиусу и установка ее над нужной рабочей дорожкой обеспечивает шаговый двигатель (ШД) посредством механизма позиционирования МГ. Существуют несколько конструкций перемещения МГ, в одной из них использован диск со спиральным желобом. ШД вращает диск либо по часовой стрелке, либо в обратном направлении под управлением сигналов от контроллера гибких дисков, установленного в компьютере. Причем для перемещения головки на одну дорожку ШД совершает два шага. Контроллер выдает только один импульс — Шаг. Второй импульс вырабатывает плата управления в самом накопителе.

Система датчиков предназначена для выделения сигналов: индекс, защита от записи, дорожка 00.

Сигнал индекс в 5- и 3-дюймовых дисководах формируется по разному. В 5-дюймовом диско4 воде этот сигнал вырабатывает фотопара из инфракрасного фотодиода и фототранзистора, установленная в левой половине шасси (если смотреть на механизм сверху). Вставленная в щель дисковода дискета находится между ними. При каждом повороте дискеты световой поток проскакивает один раз через индексное отверстие в МД.

В 3-дюймовом дисководе фиксация магнитного диска по отношению к диску привода происходит механически при защелкивании дискеты. На наружной поверхности диска привода приклеен миниатюрный магнитик, который воздействует на датчик Холла. Его выходной сигнал и формирует сигнал индекс.

Сигнал защита от записи в 5-дюймовом дисководе формирует еще одна фотопара. В 3-дюймовом дисководе состояние ползунка защиты от записи и селектора плотности контролируют микропереключатели.

В механизмах, приводимых в движение шаговыми двигателя-

ми, после включения питания нужно устанавливать некоторое нулевое положение. В обоих типах дисководов МГ линейно перемещается по радиусу именно таким двигателем. Поэтому для индикации расположения МГ на дорожке 00 установлена еще одна фотопара.