Una unidad de disquete ( NGMD ; unidad de disquete en inglés ) es una unidad diseñada para leer y escribir información de un disquete .
Las unidades (posicionamiento y rotación de la cabeza) y el sistema de lectura y escritura están controlados por un circuito electrónico ubicado en una placa de circuito impreso, que se encuentra dentro de la caja de la unidad. En terminología doméstica, el sistema de control se llamó KNGMD , el controlador de la unidad de disquete.
Las unidades de disquete, al igual que los propios medios, los disquetes, se distribuyeron masivamente desde la década de 1970 hasta finales de la década de 1990. En el siglo XXI, NGMD está dando paso a CD , DVD y unidades flash fáciles de usar de mayor capacidad .
Para leer desde la superficie del disco, el motor que mueve las cabezas a lo largo del disco en dos direcciones con un cierto incremento, o paso, se llama motor paso a paso . El motor está controlado por el controlador de disco, que posiciona los cabezales de acuerdo con cualquier incremento relativo dentro de los límites de recorrido del actuador. En las transmisiones en miniatura de 3½", las cabezas están montadas en un engranaje helicoidal impulsado directamente por un eje de motor paso a paso.
Los discos tienen dos tipos de densidad: radial y lineal. La densidad radial indica cuántas pistas se pueden grabar en un disco y se expresa como el número de pistas por pulgada ( ing. Track Per Inch, TPI ). La densidad lineal es la capacidad de una sola pista para acumular datos y se expresa en el número de bits por pulgada ( inglés Bits Per Inch, BPI ). Los motores paso a paso no pueden realizar un posicionamiento continuo, por lo general gira en un ángulo definido con precisión y se detiene. La mayoría de los motores paso a paso que se encuentran en las unidades de disquete se mueven en incrementos relacionados con la distancia entre las pistas del disco. Con la excepción de la unidad de disquete de 5¼″ y 360 KB, que solo estaba disponible en densidad de 48 TPI y usaba un motor paso a paso con incrementos de 3,6°, todos los demás tipos de unidades (96 o 135 TPI) generalmente usan un motor paso a paso con incremento de 1. 8° . Además, el motor paso a paso se mueve entre topes fijos y debe detenerse en una determinada posición del tope.
El posicionamiento de los cabezales es la operación de colocar los cabezales en relación con las pistas del disco (anillos concéntricos estrechos en el disco), lo que le permite comenzar a leer o escribir información en el disco. Cilindro ( cilindro inglés ): el número de pistas desde las que puede leer información sin mover las cabezas. Las pistas anulares ubicadas una debajo de la otra en diferentes lados del disco forman un cilindro imaginario, de ahí el nombre. El término se usa comúnmente como sinónimo de pista, y dado que un disquete tiene dos lados y una unidad de disquete solo tiene dos cabezas, hay dos pistas por cilindro en un disquete.
Dibujos de patentes de IBM
Cabezales de lectura/escritura Unidad de disquete de 3½″
Shugart SA 400 Minifloppy - Unidad de disquete de 5¼″ con interfaz Shugart SA400 .
Shugart SA 400 Minifloppy - vista trasera.
Controlador de unidad de disquete (KNGMD) IBM PC/XT para conectar una unidad interna y externa.
Para conectar el variador se dispone de dos conectores: uno para alimentación eléctrica, y otro para datos y señales de control. Estos conectores están estandarizados en la industria informática: se utiliza un conector AMP Mate-N-Lock lineal de cuatro pines de tamaño grande y pequeño para la conexión de alimentación, se utilizan conectores de 34 pines para la señal. Las unidades de 5¼″ generalmente usan un conector de alimentación grande, mientras que la mayoría de las unidades de 3½″ usan un conector de alimentación más pequeño.
La "extrañeza" del cable de señal es que las líneas 10-16 están cortadas y reorganizadas (torcidas) entre los conectores de la unidad. Este giro invierte la primera y la segunda posición del puente de selección de la unidad y las señales de habilitación del motor y, por lo tanto, invierte la configuración de la señal DS para la unidad detrás del giro. En consecuencia, todas las unidades en una computadora con este tipo de cable tienen puentes instalados de la misma manera, y se simplifica la configuración e instalación de las unidades (en lugar de la primera y la segunda, se denominan en el sistema como A y B). Por regla general, la placa base contiene un controlador de unidad integrado (exactamente como la placa controladora separada que existía antes), que permite la instalación de un par de unidades.
Al conectar los cables, es necesario tener en cuenta su orientación, si el cable de señal no está conectado correctamente, la luz en el panel frontal de la unidad se encenderá inmediatamente después de que se suministre energía. En el caso de una orientación incorrecta del cable de alimentación, se suministran 12 V al circuito de control electrónico del variador en lugar de 5 V, lo que garantiza su falla. Dado que el costo de reparar un trozo de placa supera el costo mayorista de la unidad en sí, reparar la unidad generalmente no es económicamente viable.
Interfaz para conectar una disquetera de 3½″: un conector de alimentación de pequeño tamaño y un conector para conectar un cable de señal de 34 pines.
Cables: alimentación a la izquierda, señal a la derecha.
Cable de señal trenzado "extraño".
Las almohadillas para conectar unidades de 5¼″ (a la izquierda en la foto) y 3½″ (a la derecha) son diferentes. Para conectar una unidad de 3½″ a una bahía de unidad de 5¼″ con un cable, se puede usar un adaptador especial.
El controlador de disquete, desde el punto de vista de la programación moderna, parece bastante primitivo: los registros, que tienen una organización de bytes, se reducen a un bloque de ocho celdas dispuestas secuencialmente (solo una parte de ellas se usa realmente).
| Dirección | Designacion | Leer escribir | Objetivo |
|---|---|---|---|
| 3F0 16 | - | - | No utilizado |
| 3F1 16 | - | - | No utilizado |
| 3F2 16 | INSECTO | Leer escribir | Registro de salida digital |
| 3F3 16 | TSR | Leer escribir | Registro de unidad de cinta |
| 3F4 16 | MSR | Lectura | Registro de estado principal |
| 3F4 16 | DSR | Grabación | Registro de selección de velocidad en baudios |
| 3F5 16 | FIFO | Leer escribir | Registro de búfer de datos |
| 3F6 16 | - | - | No utilizado |
| 3F7 16 | DIRECCIÓN | Lectura | Registro de entrada digital |
| 3F7 16 | RCC | Grabación | Registro de control de configuración |
Diseñado para dar servicio a una unidad de cinta , por lo tanto utiliza dígitos libres (del tercero al octavo), pero no tiene un estándar único.
Registro de estado principal ( MSR )Disponible solo para grabación. El bit correspondiente se establece en "1" en caso de la siguiente condición:
| Significado de los bits DRATE | Ratio de transferencia | ||
|---|---|---|---|
| Bit 1 | bit 0 | modo FM | modo MFM |
| 0 | 0 | 250 kb/s | 500kb/s |
| 0 | una | 150 kb/s | 300 kb/s |
| una | 0 | 125 kbps | 250 kb/s |
| una | una | - | 1 MB/s |
| Significado de los bits PRECOMP | Retardo de precompensación, ns | ||
|---|---|---|---|
| Bit 4 | Bit 3 | Bit 2 | |
| 0 | 0 | 0 | "Defecto" |
| 0 | 0 | una | 41.67 |
| 0 | una | 0 | 83.34 |
| 0 | una | una | 125.00 |
| una | 0 | 0 | 166.67 |
| una | 0 | una | 208.33 |
| una | una | 0 | 250.00 |
| una | una | una | 0 (sin precompresión) |
Participa en todas las operaciones de lectura y escritura del disco. Capacidad - 16 bytes.
Registro de entrada editar _Solo lectura. El bit más significativo ( eng. Disk CHange, DCH ) muestra la señal de cambio de disco, el resto está reservado.
Registro de control de configuración ( CCR )Disponible solo para grabación. Los dos bits menos significativos duplican las funciones del registro DSR en términos de la tarea de tasa de transferencia de datos, los bits restantes están reservados.
Información de estado del controlador ST0-ST3La información sobre el estado del controlador se almacena en registros que no tienen direcciones propias y, por lo tanto, son inaccesibles.
Las primeras unidades se diseñaron para funcionar con disquetes de 8″ que podían contener 80, 256 u 800 KB de información.
El siguiente formato masivo fueron los disquetes de 5¼″; con ellos la distribución recibida y las correspondientes unidades.
Se suponía que la primera computadora personal producida en masa , la IBM PC , lanzada en 1981 por IBM , usaba una o dos unidades de disquete de 5¼ pulgadas como dispositivo de almacenamiento permanente .
La altura de una disquetera de 5¼ pulgadas es de 1 U y el ancho es casi tres veces su altura. Esto fue utilizado a veces por los fabricantes de carcasas de computadoras , donde tres dispositivos colocados en una "canasta" cuadrada podían reorientarse junto con ella de una disposición horizontal a una vertical.
Las unidades de disco de 3½″ de alta densidad (la capacidad sin formato de un disquete, determinada por la densidad de grabación y el área del medio, es de 2 MB ) aparecieron por primera vez en las computadoras IBM PS/2 en 1987. Estas unidades escriben Patrón: Número de cilindros con 18 sectores por pista, lo que da como resultado una capacidad de 1,44 MB , tienen una velocidad de rotación de 300 rpm y escriben 1,2 veces más datos que las unidades de formato de 5¼″ a 1,2 MB (velocidad de transferencia de datos en estas unidades de alta velocidad). unidades de densidad es la misma y son compatibles con los mismos controladores de alta y baja densidad). Para utilizar la velocidad máxima de transferencia de datos de 500.000 bps para la mayoría de los controladores de unidades estándar de alta y baja densidad , estas unidades deben funcionar a 300 rpm . Si la unidad hace girar el disquete a 360 rpm (como una unidad de 5¼″), entonces el número de sectores por pista debe reducirse a 15, de lo contrario, el controlador no tendrá tiempo de procesar las señales.
Toshiba comenzó la producción comercial de unidades de 2,88 MB de capacidad ultraalta en 1989. En 1991, IBM adoptó oficialmente estas unidades para su instalación en computadoras PS/2, y prácticamente todas las PS/2 lanzadas desde entonces incluyen estas unidades como equipo estándar. Estas unidades requieren la instalación de MS -DOS versión 5.0 o posterior.
La unidad de 2,88 MB requiere una actualización del controlador de disco para funcionar correctamente , ya que estas unidades tienen la misma velocidad de 300 RPM pero escriben 36 en lugar de 18 sectores por pista. A diferencia de los controladores de unidades de formato anteriores, que tienen una tasa máxima de transferencia de datos de 500.000 bps , para que estos 36 sectores se lean o escriban al mismo tiempo, se necesita una unidad de 1,44 MB para leer y escribir 18 sectores , el controlador requiere mucho tasa de datos más alta, 1,000,000 bps .