зор 6з необходим для уменьшения остаточной индукции в сердечнике после окончания импульса тока. Таким образом, лента после прохождения записывающей головки представляет собой в магнитном отношении как бы цепь последовательно включенных постоянных магнитиков различной для «О» и «1» полярности. Для воспроизведения записанного сигнала используется считывающая головка, в обмотке которой наводится э. д. с, пропорциональная скорости изменения потока ленты, который замыкается по сердечнику в процессе движения ленты перед головкой. Следует отметить, что процессы записи и "считывания изложены упрощенно. Существуют другие методы записи (импульсные, потенциальные, фазокодирован-ные, частотные), каждый из которых обладает определенными преимуществами и недостатками и имеет свою предпочтительную область применения. Эти методы рассмотрены, например, в [4.3].

Из других видов магнитных носителей наиболее распространены магнитные диски. Магнитный диск представляет собой отполированную до :14-го класса чистоты омедненную алюминиевую пластину толщиной 3-4 мм, диаметром 350 мм, с обеих сторон покрытую магнитотвердым материалом - ферролаком на основе уРсгОз (см. § 2.18), сплавами Ni-Co, Co-W или чистым Со, наносимыми гальваническим путем. Рабочий слой магнитного диска покрывают тонким защитным слоем.

Различают накопители с постоянными и со сменными дисками (одно-, шести- и одиннадцатидисковые). Параметры дисков стандартизованы. Например, шестидисковые пакеты имеют 110 рабочих поверхностей (внешние не используются), 202 дорожки и плотность 45 бит/мм. На каждую рабочую поверхность диска устанавливается по одной магнитной головке «плавающего» типа. Принцип «плавания» состоит в том, что головка находится под действием двух противоположно действующих сил: потока воздуха, специально созданного и направленного так, что головка стремится отойти от поверхности диска, и пружины, прижимающей головку к поверхности диска. В результате создается рабочий зазор порядка il-5 мкм. Диск приводится во вращение двигателем, а головка (или головки) с помощью специального двигателя может перемещаться ио направлению радиуса диска, переходя с дорожки на дорожку. Накопитель имеет электронный блок управления, записи и считывания, а также устройство для принудительной очистки воздуха в районе диска.

Преимущества магнитного накопителя на дисках по сравнению с накопителем на ленте - высокая скорость передачи и малое время выборки.

Наряду с металлическими дисками применяют гибкие диски (флоппи-диски), у которых магнитотвердый материал наносится на пластмассовую основу. Их преимущества перед металлическими состоят в следующем. Для установки или съема гибких дисков не требуется инструментов, кассета с диском свободно ставится или вынимается из накопителя. Накопители с гибкими дисками не требуют создания плавающих головок, что существенно упрощает их

конструкцию. Гибкие диски относительно дешевы, имеют малые габаритные размеры и массу. Например, накопитель PLX45D широко применяется в качестве универсальной, дешевой памяти мини-компьютеров, в устройствах ввода - вывода для записи, и считывания информации и в других устройствах.

Накопители на магнитных барабанах вытесняются накопителями на дисках. Наряду с рассмотренными появляются новые виды магнитных носителей, особенно в машинах прикладного и специального назначения: магнитные карты, карандаши, документы с магнитным слоем и др.

§ 4.3. Устройства на цилиндрических магнитных доменах

Цилиндрические магнитные домены (ЦМД) используют для создания как запоминаюших, так и логических устройств. При этом значению «1» соответствует наличие домена в определенной точке информационной среды, а значению «О» - его отсутствие. Известны способы, позволяющие генерировать и разрушать (аннигилировать) ЦМД, реверсивно перемещать их в двух направлениях, фиксировать их присутствие или отсутствие (считывать информацию). ЦМД можно рассматривать как твердотельную среду, способную реали-зовывать многофункциональные операции без нарушения однородности материала носителя.

Работы по техническому использованию ЦМД были начаты в 1967 г. фирмой «Белл» (США) под руководством А. Бобека. Исследования в этой области ведутся в СССР и в ряде других стран. Многие ведущие специалисты считают, что ЦМД следует рассматривать как основную элементную базу ЭВМ следующих поколений.

В настоящее время в основу построения большинства доменных устройств положен принцип модульности. Под этим принципом понимают создание и применение широкой номенклатуры доменных интегральных микросборок (ДИМ) в качестве конструктивно законченных компонентов мортажа печатных плат по образцу полупроводниковых микросхем.

ДИМ представляет собой автономный, конструктивно-сборочный элемент, компонующий накопитель или логическую часть доменного прибора. В комплекте с блоками питания, усилителями записи и считывания ДИМ может выполнять следующие операции: запись информации в произвольном коде, стирание информации (в том числе выборочное), сдвиг информации, хранение информации при отключенных внешних источниках питания, коммутацию и распределение информации по регистрам, «сжатие» информационных массивов и др. Перечисленные операции над информацией, представ ленной ЦМД, совершаются в ЦМД-чипе - тонкопленочном магнитном кристалле прямоугольной (чаще квадратной) формы на немагнитной подложке с нанесенными на его поверхность функциональными слоями, формирующими заданную топологию схемы а обеспечивающими ее работоспособность. ЦМД-чип является основной технологической и сборочной единицей, комплектующей ДИМ.

Рассмотрим назначение, принцип действия и техническую реализацию основных функциональных слоев.

Управление ЦМД. Управление ЦМД, т. е. осуществление дискретных перемещений доменов в одном или двух направлениях в определенные моменты времени, происходит под действием специально создаваемых внешних магнитных полей. Эти поля должны иметь определенный рельеф, чтобы положение домена после каждого нового дискретного перемещения фиксировалось в определенной точке информационной среды.

Магнитное поле должно представлять собой систему магнито-статических ловушек (МСЛ), куда перемещаются и где фиксируются ЦМД.

В зависимости от типа магнитостатического взаимодействия различают:

а) управление за счет создания токовых МСЛ, обусловленное взаимодействием поля ЦМД с внешними полями;

б) управление за счет создания зарядных МСЛ, обусловленное взаимодействием поля ЦМД с квазипостоянными полями магнитных зарядов, наводимых внешними по отношению к ЦМД полями на границах раздела магнитных сред, входящих в состав продвигающих схем;

в) управление за счет создания зарядных МСЛ, обусловленное взаимодействием поля ЦМД с магнитными зарядами, наводимыми полями рассеяния ЦМД на границах раздела магнитных сред, входящих в состав продвигающих схем.

Рассмотрим техническую реализацию указанных способов управления.

Управление токовыми МСЛ. Токовые МСЛ создаются двухпроводными плоскими продвигающими обмотками (петлями) с током, накладываемыми на поверхность пластины или подложки (рис. 4.30). Для создания таких схем пользуются методом тонко-пленочнОй технологии. При пропускании по петле тока возникает местное магнитное поле, которое, взаимодействуя с полем ЦМД, втягивает его под петлю. Для «захвата» ЦМД необходимо, чтобы местное поле частично перекрывало домен. Это требование в некоторой степени обусловливает размеры петель. Изображенная на рис. 4.30 схема обеспечивает двухмерное перемещение ЦМД, т. е. путем подачи в соответствующей последовательности импульсов тока в шины Xi и Yi можно переместить и зафиксировать ЦМД в любой точке схемы. На рис. 4.30 домен находится в точке А.

Управление зарядными МСЛ, создаваемыми внешним полем. Для реализации этого метода на поверхность пластины (подложки) наносят ферромагнитные (обычно пермаллоевые) аппликации определенной конфигурации, например, такой, как на рис. 4.31. Посредством системы намагничивающих катушек создают поле Яуцр, действующее в плоскости пластины. Направление этого поля можно менять (коммутировать) так, как показано на рис. 4.31 стрелками. Каждому направлению поля соответствует определенное располо жение магнитных зарядов на элементах аппликации (полярность за-