Sawir laga soo qaaday ururinta qoraaga
1. Taariikhda
Xusuusta xumbo, ama xusuusta magnetic cylindrical, waa xusuusta aan isbeddelayn ee lagu sameeyay Bell Labs 1967-kii Andrew Bobeck. Cilmi baaris ayaa muujisay in xayndaabyada magnetic cylindrical ee yaryar ay ka sameysan yihiin filimo khafiif ah oo hal-crystal ah oo ferrites iyo garnets ah marka goob birlab ah oo ku filan oo xooggan lagu hagayo dusha filimka. Beddelida goobta birlabeedka, xumbooyinkan waa la dhaqaajin karaa. Guryahaani waxay ka dhigaan goobooyin birlab ah oo ku habboon in la dhiso dukaan yar oo isdaba-joog ah, sida diiwaanka wareejinta, kaas oo joogitaanka ama maqnaanshaha xumbo meel gaar ah macnaheedu yahay qiimaha xoogaa waa eber ama mid. Dhexroorka xumbo waa toban meelood oo meel micron ah; hal jajab ayaa kaydin kara kumanyaal xog ah. Tusaale ahaan, gu'gii 1977, Texas Instruments waxay markii ugu horreysay suuqa ku soo kordhisay jajab awood 92304 bits ah. Xasuustaasi maaha mid kacsan, waxaanay ka dhigaysaa mid la mid ah cajaladda Magnet-ka ah ama diskooga, laakiin maadaama ay adag tahay oo aanay lahayn qaybo dhaqaaqa, way ka aamin badan tahay cajalad ama saxan, umana baahna dayactir, wayna ka yar tahay oo way ka fudud tahay. waxaana loo isticmaali karaa qalabka la qaadi karo.
Hal-abuuraha asalka ah ee xusuusta xumbo, Andrew Bobek, ayaa soo jeediyay nooc ka mid ah xusuusta βhal-geesoodβ ah, oo ah qaab dun ah oo ay ku dhaawacan tahay faleebo khafiif ah oo walxaha ferromagnetic ah. Xasuusta noocaan ah waxaa loo yaqaan "twistor", xitaa waxaa la soo saaray tiro badan, laakiin ugu dhakhsaha badan ayaa lagu beddelay nooca "laba-cabbir".
Waxaad naftaada ku baran kartaa taariikhda abuurista xusuusta xumbo [1-3].
2. Mabda'a hawlgalka
Halkan waxaan ku waydiisanayaa inaad i cafiso, anigu ma ihi fiisigiste, markaa soo jeedintu waxay noqon doontaa mid aad u qiyaas ah.
Alaabooyinka qaarkood (sida gadolinium gallium garnet) waxay u muuqdaan in ay hal jiho kaliya ku magnetized, iyo haddii goob birlab joogto ah lagu dabaqo dhidibkaas, meelaha magnetized waxay samayn doonaan wax u eg goobooyin, sida ku cad shaxanka hoose. Xumbo kastaa dhexroorkeedu waa dhawr mikron oo keliya.
Ka soo qaad in aan haysano dhuuban, oo ku saabsan 0,001 inch, filim crystalline ah oo walxahan oo kale ah, oo lagu dhejiyay wax aan magnet ahayn, tusaale ahaan, galaas, substrate.
Waxaas oo dhan waxay ku saabsan tahay goobooyin sixirka. Sawirka bidix - ma jiro goob magnetic, sawirka midigta - goobta magnetic waxaa loo hagayaa dusha sare ee filimka.
Haddii qaab lagu sameeyo dusha sare ee filimka walxahan oo kale ah oo ka soo jeeda walxaha magnetic, tusaale ahaan, permalloy, birta-nickel alloy, ka dibna goobooyinku waxay noqon doonaan magnetized walxaha qaabkan. Caadi ahaan, qaababka T-qaabeeya ama V-qaabeeya ayaa loo isticmaalaa.
Hal xumbo waxa samaysmi kara dhul birlab ah oo ah 100-200 oersted, kaas oo lagu dabaqo si toos ah filimka magnetic oo uu abuuray birlab joogto ah, iyo goob magnet ah oo wareegta oo ay sameeyeen laba gariirood oo jihooyinka XY ah ayaa u oggolaanaya in goobaha xumbo ay dhaqaaqaan. laga bilaabo hal "jasiirad" magnetic ilaa mid kale, sida tan ka muuqata shaxanka. Ka dib markii la beddelo jihada magnetic field afar jeer, domainku wuxuu ka guuri doonaa hal jasiirad una guuri doona kan deriska ah.
Waxaas oo dhami waxay noo ogolaanayaan inaan u tixgelinno qalabka DMD inuu yahay diiwaan-wareejin. Haddi aan ka soo saarno xumbo xaga gees ka mid ah diiwaanka oo aan ogaano dhanka kale, waxaan ku wareejin karnaa qaab goobooyin gaar ah oo ku wareegsan oo aan u isticmaalno nidaamka sida qalab wax lagu kaydiyo, akhrinta iyo qorista waqtiyo gaar ah.
Tani waxay keenaysaa faa'iidooyinka iyo khasaarooyinka xusuusta ee MD dhijitaalka ah: faa'iidada waa mid aan isbeddelayn (ilaa inta beer-goosad ah oo ay abuurtay magnets joogto ah ayaa lagu dabaqayaa, goobooyinku ma lumin doonaan ama ka dhaqaaqi doonaan boosaskooda), khasaaruhuna waa mid dheer. waqtiga gelitaanka, sababtoo ah Si aad u hesho xoogaa aan sabab lahayn, waxaad u baahan tahay inaad dhammaan diiwaanka shaqada u rogo booska aad rabto, iyo inta ay dheer tahay, wareegyada badan ayaa tani u baahan doontaa.
Qaabka walxaha magnetic ee filimka magnetic CD.
Abuuritaanka domain magnetic waxaa lagu magacaabaa "nucleation" Ingiriisi, wuxuuna ka kooban yahay codsanaya dhowr boqol oo milliamps ee dabaysha wakhti ku dhow 100 ns, iyo abuurista goob magnet ah oo siman filimka iyo ka soo horjeeda beerta magnet joogto ah. Tani waxay abuurtaa "xumbo" magnetic - magnetic cylindrical ee filimka. Habka, nasiib daro, aad ayuu ugu tiirsan yahay heerkulka; hawlgalka qorista ayaa dhici karta iyada oo aan xumbo samaysanayn, ama xumbo badan ayaa samaysan kara.
Dhowr farsamo ayaa loo isticmaalaa in lagu akhriyo xogta filimka.
Mid ka mid ah dariiqooyinka, akhrinta aan burburin, waa in la ogaado goobta magnetic daciifka ah ee domain cylindrical iyadoo la isticmaalayo dareeraha magnetoresistive.
Habka labaad waa akhrin wax dumiya. Xumbada waxaa loo wareejiyaa jiil gaar ah/jid lagu ogaanayo, kaas oo xumbo lagu baabi'iyo magnetization walxaha jihada hore. Haddii maadada magnetized ee jihada ka soo horjeeda, taas oo ah, xumbo ayaa joogtay, tani waxay keeni doontaa in badan oo ka mid ah gariiradda oo tan waxaa lagu ogaanayaa wareegga elektaroonigga ah. Taas ka dib, xumbo waa in mar kale lagu soo saaraa raad gaar ah oo wax lagu duubo.
Si kastaba ha noqotee, haddii xusuusta loo habeeyo sida hal qaab oo joogto ah, markaa waxay yeelan doontaa laba khasaare oo waaweyn. Marka hore, wakhtiga gelitaanka wuxuu noqon doonaa mid aad u dheer. Marka labaad, hal cilad oo ka mid ah silsiladda ayaa u horseedi doonta dhamaystir la'aanta qalabka oo dhan. Sidaa darteed, waxay sameeyaan xusuusta habaysan qaab hal waddo oo muhiim ah iyo raadad badan oo addoon ah, sida ku cad shaxanka.
Xusuusta xumbo leh hal waddo oo joogto ah
Xusuusta xumbo leh raadadka sayid/addoon
Qaabeynta xusuusta waxay u oggolaaneysaa oo kaliya in ay si weyn u yareyso waqtiga gelitaanka, laakiin sidoo kale waxay suurtagelisaa in la soo saaro aaladaha xusuusta oo ay ku jiraan tiro cayiman oo raadad cilladaysan. Xakamaynta xusuusta waa in ay xisaabta ku dartaa oo ay hareer martaa inta lagu jiro hawlgallada wax-akhrinta/qorista.
Sawirka hoose waxa uu muujinayaa qayb-is-goysyada xusuusta xumbada "chip".
Waxa kale oo aad ka akhrisan kartaa mabda'a hawlgalka ee xusuusta xumbo [4, 5].
3. Intel 7110
Intel 7110 - module xusuusta xumbo, MBM (Magnetic-xumbada xusuusta) oo leh awood 1 MB (1048576 bits). Waa kan lagu sawiray KDPV. 1 megabit waa awooda lagu kaydiyo xogta isticmaalaha; iyadoo la tixgalinayo raadadka aan badnayn, wadarta guud waa 1310720 bits. Qalabku wuxuu ka kooban yahay 320 raad-qaabeeya (loops) oo leh awood 4096 bits midkiiba, laakiin kaliya 256 iyaga ka mid ah ayaa loo isticmaalaa xogta isticmaalaha, inta soo hartay waa kayd loogu talagalay beddelka "jaban" raadadka iyo kaydinta code sixitaanka qaladka. Qalabku wuxuu leeyahay qaab dhismeedka "track-yar yar loop". Macluumaadka ku saabsan raadadka firfircooni waxay ku jiraan loop bootstrap gaar ah. KDPV-ga waxaad ku arki kartaa koodka hexadecimal oo si toos ah ugu daabacan moduleka. Kani waa khariidad ka mid ah raadadka βjabiyeyβ, 80 lambar oo hexadecimal ah waxay u taagan yihiin 320 xog raadad ah, kuwa firfircooni waxa ay matalaan hal xoogaa, kuwa aan firfircoonayn waxa lagu matalaa eber.
Waxaad ku akhrin kartaa dukumeenti asalka ah ee cutubka [7].
Qalabku waxa uu leeyahay guri leh habayn laba saf ah oo biin ah waxana lagu rakibaa iyada oo aan alxanayn (la gelin godad).
Qaab dhismeedka cutubka ayaa lagu muujiyay sawirka:
Qalabka xusuusta wuxuu u qaybsan yahay laba "qaybood oo kala bar", mid kasta oo ka mid ah wuxuu u qaybsan yahay laba "quads", rubuc kasta wuxuu leeyahay 80 raadad addoon ah. Module-ku waxa uu ka kooban yahay saxan ay ku jiraan walxo birlabeed ah oo ku dhex yaal laba dabaylood oo orthogonal ah oo abuura goob magnet ah oo wareegta. Si taas loo sameeyo, calaamadaha hadda jira ee saddex-geeslaha ah ayaa la siinayaa dabaylaha, oo loo beddelayo 90 darajo midba midka kale. Isku dhafka saxan iyo dabaylaha ayaa la dhex dhigayaa birlab joogto ah waxaana lagu dhejiyaa gaashaan birlab ah, kaas oo xiraya qulqulka magnetka ee ay abuuraan magnets-ka joogtada ah kana ilaalinaya qalabka meelaha birta ah ee dibadda ah. Saxanku wuxuu u janjeeraa 2,5 darajo, kaas oo abuura meel yar oo barokac ah oo ku taal leexashada. Goobtani waa mid dayacan marka loo eego goobta gariiradaha, mana faragalinayso dhaqdhaqaaqa goobooyinka marka qalabku shaqaynayo, laakiin wuxuu u dhaqaajiyaa goobooyinku meelo go'an marka loo eego walxaha permalloy marka aaladda la damiyo. Qaybta qumman ee xoogga leh ee magnets-ka joogtada ah waxay taageertaa jiritaanka xumbo magnetic.
Cutubka wuxuu ka kooban yahay qanjidhada soo socda:
- Jidadka xusuusta leh. Si toos ah kuwa raadraaca walxaha permalloy ee xajiya oo haga goobooyinka.
- dhaliye soo noqnoqda. Waxay u adeegtaa taranka vesicle, kaas oo si joogto ah u jooga goobta jiilka.
- Gelida track iyo beddelka qanjidhada. Xumbooyinka la soo saaray waxay ku socdaan jidka wax gelinta. Xumbooyinku waxa loo raray mid ka mid ah 80 ka raad ee addoonta.
- Jidka soo-saarka iyo noode-celinta. Xumbooyinku waa laga gooyaa raadadka xogta iyada oo aan la baabi'in. Xumbadu waxay u qaybsantaa laba qaybood, oo mid ka mid ah ayaa loo diraa jidka wax soo saarka.
- Baaraha. Xumbooyin ka soo baxa jidka wax soo saarka ayaa gala qalabka wax baaraha ee magnetoresistive.
- Boot track. Jidka bootku wuxuu ka kooban yahay macluumaadka ku saabsan raadadka xogta firfircoon iyo kuwa aan shaqayn.
Hoos waxaan si faahfaahsan u eegi doonaa qanjidhadan. Waxa kale oo aad ka akhriyi kartaa sharraxaadda qanjidhadan [6].
Jiilka xumbo
Si loo dhaliyo xumbo, bilawga jidka gelinta waxa jira kirishbooye u rogmaday wareeg yar. Wadnaha hadda jira ayaa la siinayaa, kaas oo abuura dhul birlab ah oo ku yaal meel aad u yar oo ka xoog badan goobta birlabadaha joogtada ah. Wadnaha ayaa meeshan ku abuura xumbo, kaas oo si joogto ah u sii jira, oo ay taageerayaan goob birlabeed joogto ah, oo ku wareegaysa curiyaha permalloy-ka iyada oo ay saamaynayso goob birlabeed ah oo wareegta. Haddii aan u baahanahay in aan ku qorno halbeeg xusuusta, waxaan ku dhejineynaa garaaca garaaca wadnaha gaaban, natiijaduna, laba goobooyin ayaa dhasha (sida shaxanka lagu tilmaamay sida abuur kala qaybsanaan xumbo). Mid ka mid ah goobooyinku wuxuu ku yaacay meel wareeg ah oo ku taal jidka permalloy, kan labaadna wuu sii jiraa oo si dhakhso ah ayuu u helayaa cabbirkiisii ββasalka ahaa. Dabadeed waxay u dhaqaaqdaa mid ka mid ah raad-raacyada addoonta, oo waxay beddeshaa meelo xumbo ku dhex wareegaysa. Isagu, markeeda, wuxuu gaaraa dhamaadka jidka gelinta oo wuu baaba'aa.
Xumbo beddelka
Beddelka xumbo wuxuu dhacaa marka garaaca garaaca leydi-geeska ah ee hadda jira lagu dabaqo kaari u dhigma. Xaaladdan oo kale, xumbo uma kala qaybiso laba qaybood.
Xogta akhriska
Xogta waxaa loo diraa raad-raaca wax-soo-saarka iyadoo dib loo soo celinayo, waxayna ku sii socotaa inay ku wareegto raadkeeda ka dib marka la akhriyo. Markaa, qalabkani waxa uu fuliyaa hab wax-akhris oo aan burburin. Ku-noqoshada, xumbo waxaa lagu hagayaa hoosta curiye permalloy ah oo dheer, kaas oo ay ku fidsan tahay. Waxa kale oo jira daaliye qaabaysan oo korka ku yaal; haddii garaaca garaaca wadnaha hadda lagu dhejiyo wareegga, xumbo ayaa u kala qaybsanaan doonta laba qaybood. Wadnaha hadda jira wuxuu ka kooban yahay qayb gaaban oo hadda sare ah si loo kala qaybiyo xumbo laba qaybood, iyo qayb dheer oo hadda hoose ah si loo hago xumbo jidka wax soo saarka.
Dhamaadka jidka wax-soo-saarka ayaa ah qalab-sheege xumbo, buundada magnetoresistive oo ka samaysan walxo permalloy ah oo samaynaysa wareeg dheer. Marka xumbo birlab ah ay ku hoos dhacdo curiye permalloy ah, iska caabinteedu way isbedeshaa, waxaana ka muuqda kala duwanaanshiyaha dhawr millivolts ee wax soo saarka buundada. Qaabka walxaha permalloy ah ayaa loo doortaa si ay xumbodu u socoto iyaga, dhamaadka waxay ku dhufatay taayir gaar ah "amniga" oo baaba'a.
Ku-noqoshada
Qalabka wuxuu ka kooban yahay 320 raadad, midkiiba 4096 bits. Kuwan, 272 ka mid ah waa firfircoon yihiin, 48 waa kayd, aan firfircoonayn.
Boot Loop
Qalabka waxa uu ka kooban yahay 320 data tracks, kuwaas oo 256 ka mid ah loogu talagalay in lagu kaydiyo xogta isticmaalaha, inta soo hartay waxaa laga yaabaa in ay cilad ama waxay u adeegi karaan sidii kayd si loo beddelo kuwa khaldan. Hal waddo oo dheeri ah ayaa ka kooban macluumaadka ku saabsan isticmaalka raadadka xogta, 12 bits halkii track. Marka awoodda lagu dabaqo nidaamka, waa in la bilaabo. Inta lagu jiro habka bilowga, kontarooluhu waa inuu akhriyaa raadadka bootka oo uu ka qoraa macluumaadka diiwaanka gaarka ah ee qaabka chip/dareemaha hadda jira. Kadib koontarooluhu waxa uu isticmaali doonaa kaliya raadadka firfircoon, kuwa aan shaqaynina waa la iska indhatiraa oo wax duubis ah looma samayn doono.
Kaydka Xogta - Qaab-dhismeedka
Marka laga eego dhinaca isticmaalaha, xogta waxa lagu kaydiyaa 2048 bog oo 512 bit ah midkiiba. 256 bytes oo xog ah, 14 xabbo oo kood sax ah oo khalad ah iyo 2 xabbo oo aan la isticmaalin ayaa lagu kaydiyaa badhkiiba qalabka.
Qaladka sixitaanka
Ciladda ogaanshaha iyo sixitaanka waxaa samayn kara chip-dareemaha hadda jira, kaas oo ka kooban 14-bit code decoder kaas oo saxaya hal khalad oo dhererkiisu dhan yahay 5 bits (qaladka dilaaca) mid kasta oo ka mid ah 270 bits (oo uu ku jiro koodka laftiisa). Koodhka waxa lagu dhejiyaa dhamaadka block kasta oo 256-bit ah. Koodhka sixitaanka waa la isticmaali karaa ama lama isticmaali karaa, go'aanka isticmaaluhu, hubinta kood waa la dami karaa ama waa la dami karaa maamulaha. Haddii aan kood la isticmaalin, dhammaan 270 bits waxaa loo isticmaali karaa xogta isticmaalaha.
Waqtiga gelitaanka
Goobta birlabku waxay ku wareegtaa inta jeer ee 50 kHz. Celceliska wakhtiga gelitaanka qaybta hore ee bogga koowaad waa 41 ms, taas oo ah kala badh wakhtiga loo baahan yahay in lagu dhammaystiro wareegga buuxa ee jidka oo lagu daray wakhtiga ay qaadanayso in la dhammaystiro jidka wax soo saarka.
320 raadadka firfircoon iyo kuwa firaaqada ah ayaa loo qaybiyaa afar qaybood oo ah 80 raadad midkiiba. Ururkani waxa uu yareeyaa wakhtiga gelitaanka. Quarter-yada waxaa loo wajahaa labo-labo: laba-geesood kastaa waxa uu ka kooban yahay qaybo aan fiicneyn oo ereyga, siday u kala horreeyaan. Qalabku waxa uu ka kooban yahay afar raad-raac oo leh afar goobood oo hore, iyo afar raad-raac. Jidadka wax-soo-saarka ayaa isticmaala laba qalab, waxay u habaysan yihiin si aanay hal qalab-baadhiye waligiis ka helin laba goobood oo laba raad-raac ah isku mar. Haddaba, afarta xumbo ee durdurrada ah waa la dhuftaa waxaana loo beddelaa laba durdurro yaryar oo lagu kaydiyo diiwannada chip dareemayaasha hadda. Halkaa, waxa ku jira diiwaanka ayaa mar kale la dhuftey waxaana loo diraa kontaroolaha iyada oo loo sii marayo interface serial.
Qaybta labaad ee maqaalka waxaan si qoto dheer u eegi doonaa wareegga wareegga xakamaynta xusuusta xumbo.
4. Tixraacyo
Qoraagu wuxuu ka helay geesaha ugu mugdiga badan ee shabakada wuxuuna kuu kaydiyay macluumaad farsamo oo badan oo faa'iido leh oo ku saabsan xusuusta DMD, taariikhdeeda iyo dhinacyo kale oo la xidhiidha:
1. - Laba xusuus oo injineer Bobek
2. - Laba xasuus oo Injineer Bobek (qaybta 2)
3. - Xusuusta xumbo
4. La qabsiga xusuusta Xumbo Magnetic ee Jawiga Microcomputer-ka caadiga ah
5. - Texas Instruments TIB 0203 Xusuusta Xumbo
6. - Buug-gacmeedka Qaybaha Xusuusta. Intel 1983kii.
7. 7110 1-Megabit Xumbo Xasuusta
Source: www.habr.com