Электроника

ЗАПИСЬ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ     ИНФОРМАЦИИ, процессы, посредством к-рых информация записывается (фиксируется) в физ. теле (среде) и сохраняется там для последующего воспроизведения (считывания) Запись информации основана на устойчивом физ. или хим. изменении состояния или формы нек-poro тела — носителя данных (НД) — с помощью спец. записывающего инструмента, преобразующего сигналы, несущие информацию, в соответствующее механич., термин., оптич., магн. или электрич. воздействие на НД При воспроизведении информации указанные изменения НД воспринимаются и преобразуются считывающим устр-вом в сигналы, отображающие считанную информацию в форме, наиболее удобной для восприятия
При 3. и в и исходные сигналы могут подвергаться усилению, преобразованию из аналоговой формы представления в цифровую и наоборот Для записи сигналов от неск. источников на один НД каждому сигналу присваивается свои признак (адрес), обеспечивающий выборочное воспроизведение нужного сигнала. Наиболее удобны для передачи и преобразования электрич. сигналы, поэтому если исходные сигналы не электрич (напр., звуковые, световые), то с помощью соответствующих устр-в (микрофона, фотоэлемента, электрич. или магн. датчика, передающего электронно-лучевого прибора и др.) они преобразуются в электрич. сигналы
Существует неск способов 3 и в и, различающихся прежде всего типом используемого НД и способом фиксирования на нём сигналов Способ 3 и в и спр -деляет такие характеристики записывающих и воспроизводящих устр-в, как быстродействие, макс, объем записываемой информации, объем информации, приходящийся на единицу поверхности (объема) НД, время хранения информации (неограниченное либо ограниченное), возможность многократной записи и (или) воспроизведения информации, режим воспроизведения информации (после-доват циклич или произвольный) Наибольшее распространение получили механич., магн. и оптич   виды записи (в т. ч. топографическая), менее широко используется электро-статич-, термопластич. или электрич. запись.
При механической записи  качестве НД используют бумажные или пластмассовые перфоленты и перфокарты, пластмассовые диски и барабаны. На перфоленту и перфокарты информация записывается путём пробивки в них сквозных отверстий. Считывание обычно производится с помощью оптич. системы, состоящей из источников света и фото приёмки ко в, между к-рыми и помещается НД. Запись на пластмассовые диски ы барабаны осуществляется ме-ханич. вырезанием или выдавливанием на их поверхности либо бороздок, ширина и глубина к-рых отображает изменения амплитуды и частоты записываемых сигналов, либо отд. углублений в виде штрихов и точек, форма и расположение к-рых соответствуют содержанию записываемой информации. Считывание информации осуществляется, напр., с помощью магнитоэлектрич. или пьеэоэлектрич. датчиков, преобразующих изменения формы поверхности НД в электрич. сигналы. При мехаиич. эвписи на одном пластмассовом диске, напр., размещается до ~~ 5 -10Ь бит информации при плотности записи  -^5 • 10"* бит/см2.
При магнитной записи в качестве НД используют ленты (обычно из полимерных материалов), проволоку, барабаны или диски (металлич. или пластмассовые), покрытые слоем ферромагн. в-ва (рабочий слой), а также феррит овые сердечники с прямоугольной петлей гистерезиса и тонкие магн. плёнки. На магн. ленты, барабаны, гибкие и жёсткие диски информация записывается путём устойчивого изменения остаточной намагниченности их ферромагн. слоя под действием магн. поля рассеивания, возбуждаемого в рабочем зазоре магнитной головки. При воспроизведении информации пространств, распределение остаточной намагниченности НД с помощью магн. головки преобразуется в электрич. сигналы, тождественные тем, что использовались для возбуждения магн. поля головки при записи. Устр-ва магн. записи на ферритовых сердечниках и тонких магн. плёнках предназначены для записи информации цифровым (двоичным) кодом в виде последовательности электрич. импульсов разной амплитуды или полярности. При записи информации  сердечнике (плёнке) под действием электрич. импульсов, протекающих по обмотке (шиие) управления, возбуждается магн. поток, к-рый и определяет направление и величину остаточной ивмагничеиности в сердечнике (плёнке) после снятия возбуждающего импульса. Для считывания информации сердечник (плёнку) пере-магничивают в состояние, соответствующее «0», в результате на выходной обмотке (шине) либо появляется считанный сигнал (если записана «1м), либо не появляется (если записан «0»). В качестве НД для магн. записи используют также плёнки (пластинки) из ферри- и ферромагнетика, в к-рых под действием управляющего маги, поля возникают, перемещаются и исчезают цилиндрические магнитные домены (ЦМД), наличие или отсутствие к-рых соответствует записи «0» и * 1» двоичного кода. Магн. способ 3. и в. и. используется в системах эвуко- и видеозаписи, а также в запоминающих устройствах ЭВМ. При маги, записи достигается продольная плотность записи — 10* бит/см; на одном маги, диске размещается от 1 до 60 Мбайт информации при времени выборки 10— 2000 мс. Ёмкость одного рулона (кассеты) с магнитной лентой достигает 10J Мбайт при поверхностной плотности записи до 10 Мбит/см2 и времени выборки ~~1 мин. Запоминающие устройства на ферритовых сердечниках и магн. пленках могут хранить 10—10f байт информации с временем выборки 0,1—Ю мкс.
Для оптической записи в качестве НД используются материалы, изменяющие свои оптич. характеристики под воздействием сфокусир. лазерного луча. Как правило, оптич запись основ вна нв локальном нагреве носителя в точке облучения. Наиболее распространены НД, в рабочем слое к-рых при нагреве либо образуются микроскопии, участки деформации (отверстия, углубления, пузырьки и т. п.), либо возникают обратимые или необратимые фазовые переходы, в результате чего облученные участки изменяют  свои   оптич.   характеристики,   иапр.   прозрачность,
ко эф. отражения, окраску. При воспроизведении информации НД освещают лучом непрерывного лазера сравнительно небольшой мощности и с помощью фотоприёмных устр-в регистрируют изменение характеристик (интенсивность, поляризацию и др.) отражённого от НД или прошедшего через него светового потока. При таком способе записи мин. размер области, занятой 1 битом информации, определяется размером пятна от лазерного луча и обычно составляет 0,5— 1 мкм, что соответствует плотности записи до 10" бит/см'. К оптич. способам записи относится также фотографии. способ регистрации информации. Такой способ не обеспечивает высокой плотности записи (определяется разрешающей способностью фотоматериалов) и применяется в тех случаях, когда скорость поступления информации сравнительно невелика (напр., для записи звукового сопровождения к кинофильму). Значительно более высокую плотность размещения информации обеспечивает др. вид фотографии, записи с использованием методов голографии.
Для фиксирования дискретной (цифровой) информации все шире применяется электрическая запись на ПП приборах, обладающих двумя устойчивыми состояниями, к-рым ставятся в соответствие «0» и «1». ПП ячейки памяти выполняются на туннельных диодах, биполярных транзисторах, МОП-структурах, приборах с зарядовой связью и т. д. Отд. ячейки в совокупности образуют матрицу, конструктивно выполняемую в виде БИС; информац. ёмкость таких матриц — до иеск. Мбит, время доступа — от неск. не до иеск. десятков не.
При термопластической записи НД служит прозрачная или отражающая плёнка из термопласта, на к-рой под действием электронного или светового (фото-термопластич. запись) луча, несущего информацию, образуется микрорельеф со структурой, отображающей записываемые сигналы. Воспроизведение информации основано на том, что при прохождении световой волны через плёнку переменной толщины (или отражения от неё) фаза волны изменяется (волна приобретает т. н. фазовый рельеф, повторяющий рельеф на плёнке); эти фазовые изменения затем преобразуются в амплитудные, т. е. в изменения яркости луча, рисующего изображение иа экран. Термопластич. запись обеспечивает удельную плотность до 10 бит/см и позволяет на одном диске разместить до 10й бвйт информации.
Электростатическая запись информации выполняется обычно на пластине из диэлектрика посредством сканирующего электронного луча, создающего на поверхности пластины иек-рое распределение нескомпеисир. электрич. зарядов (зарядовый рельеф), несущее в с^бе скрытое изображение записанной информации. При воспроизведении информации пластина снова подвергается действию электронного луча, при этом вторичные электроны, выбитые им с поверхности пластины, направляются в электронный умножитель, на выходе к-рого образуются электрич. сигналы, содержащие считанную информацию. Уд. плотность записи до 10 бит см2. См. также Видеозапись, Магнитная запись. Оптическая запись, Термов л ас ти-ческая запись. Электрофотография.