Przygotował:

Piotr Stankiewicz III TEI

HISTORYCZNE I AKTUALNIE UŻYWANE

PRZENOŚNE NOŚNIKI PAMIĘCI

TAŚMA DZIURKOWANA

Taśmy dziurkowane (perforowane), znane od połowy XIX wieku, używano jako nośnik do
zapisywania danych. Były do tego celu również stosowane obok kart dziurkowanych w
pierwszych komputerach. Z czasem zostały zastąpione przez bardziej pojemne media np.
taśmy magnetyczne.

Taśma 8-ścieżkowa kodowała kod 7-bitowy kod ASCII; ósma ścieżka służyła jako bit
parzystości. Pasek mniejszych dziurek służył jako perforacja dla zębatego kółka
mechanicznego czytnika lub perforatora, a dla czytnika fotoelektrycznego służyła jako
wskaźnik poprzecznego rzędu bitów.

Międzynarodowy kod telegraficzny dla taśmy 5-dziurkowej

KARTA DZIURKOWANA

•

Karta dziurkowana, karta perforowana - nośnik danych stosowany do zapisu informacji
w maszynach z automatycznym przetwarzaniem danych. Używana do programowania
komputera począwszy od ich konstrukcji aż do lat 80. XX wieku, stosowana współcześnie
z papierową taśmą dziurkowaną.

Karta 80-kolumnowa z wydziurkowanymi znakami w kodzie maszynowym Odra-1300

ZASADA DZIAŁANIA KARTY DZIURKOWANEJ

•

Kodowanie informacji:

•

na prostokątnej, papierowej karcie kolejne pozycje są albo przedziurkowane albo

pozostawione nienaruszone

•

każda pozycja na karcie reprezentuje pojedynczy bit informacji

•

każda kolumna reprezentuje jeden znak

•

w kolumnie znajduje się 12 pozycji

•

w formacie firmy IBM kolumn było 80, można zatem było zakodować na niej 80 znaków

Pojedyncza dziurka w kolumnie służyła do kodowania cyfr, dwie do kodowania liter alfabetu

(wielkie litery), trzy do znaków specjalnych. Od 1964 r. dopuszczono stosowanie nawet 6

dziurek w kolumnie.

System wprowadzania informacji do komputera za pomocą kart był - jak na czasy, w których

go stosowano - stosunkowo nowoczesny i szybki (fotoelektryczne czytniki działały z

prędkością kilkunastu kart na sekundę, co przy 80-znakowej karcie oznaczało wczytywanie w

tempie do ok. półtora tysiąca znaków na sekundę, czyli znacznie szybciej niż w przypadku

papierowych taśm perforowanych). Zmorą tego systemu były jednak przypadki przekłamań

wynikających z resztek po dziurkowaniu, które czasami pozostawały wewnątrz otworu i

fałszowały odczyt.

TAŚMA MAGNETYCZNA

Taśma magnetyczna - nośnik danych, najczęściej dźwięku, w postaci cienkiego paska taśmy.
Budowa i zasada działania:
Taśma z tworzywa sztucznego (obecnie najczęściej z nylonu) napylona jest drobno

zmielonymi cząstkami materiału ferromagnetycznego (najczęściej sproszkowanym tlenkiem

żelaza i/lub chromu). Podczas zapisu głowica elektromagnetyczna za pomocą "silnego" pola

ustawia domeny magnetyczne ("namagnesowuje" taśmę), a podczas odczytu wychwytuje

zmiany pola spowodowane różnym namagnesowaniem taśmy.
Sposób zapisu:
zapis równoległy - poszczególne ścieżki zapisu nagrywane są wzdłuż taśmy, równolegle do

siebie. Przy takim zapisie często wykorzystywana jest tylko jedna połowa ścieżek, w

zależności od kierunku odtwarzania nagrania. Pozwala to na lepsze wykorzystanie długości

taśmy. Taśmy takie można wtedy odtwarzać w obie strony, bez konieczności przewijania

taśmy na początek.
zapis skośny (helikalny) - wykorzystuje nachyloną pod kątem wirującą głowicę, zapisującą

dane pod kątem - pozwala to nawet na kilkukrotne zwiększenie praktycznej długości ścieżki,

kosztem jednak znacznego skomplikowania mechanizmu.

POPULARNE RODZAJE TAŚM

BĘBEN MAGNETYCZNY

Zgodnie ze swoją nazwą był to metalowy cylinder, pokryty warstwą ferromagnetyczną.
Opracowany jeszcze w latach 30. do szybkiego zapisu sygnałów analogowych sprawdzał się
w tej roli lepiej od wykorzystującego taśmę magnetofonu. Jego zalety docenili również twórcy
komputerów. Bęben magnetyczny jako nośnik został po raz pierwszy wykorzystany w 1951
roku.

Poszczególne bity danych były zapisywane na powierzchni bębna za pomocą zestawu głowic
elektromagnetycznych poprzez zmianę polaryzacji domen magnetycznych.

Początkowo ich pojemność wynosiła 1024 słowa, jednak prowadzone od drugiej połowy lat
50. prace przyniosły radykalną poprawę tego parametru.

W 1963 roku pamięć PB-3 oferowała pojemność 32 Ksłów (Kilosłowo to nazwa wczesna
jednostki informacji, poprzedzająca stosowane współcześnie bajty), czyli nieco poniżej 1 mln
bitów, a dalsze prace przyniosły zwiększenie pojemności do 20 mln bitów.

DYSKIETKI

Dyskietka (diskette) lub dysk elastyczny (elastic disk, floppy disk, flexible disk, floppy) to
najczęściej wymienny dysk magnetyczny w postaci cieniutkiego krążka wykonanego z Mylaru,
powleczonego obustronnie materiałem ferromagnetycznym i zamkniętego w specjalnej
plastikowej kopercie, służący do przenoszenia lub przechowywania danych. Dyskietki można
rozróżniać w czterech kategoriach:

fizycznej wielkości - 8; 5.25 i 3.5 cala,

pojemności - od kilku KB do kilku MB zależnie od rodzaju i zastosowanej kompresji danych,

gęstości zapisu - pojedynczej (SD Single Density); podwójnej (2D lub DD Double Density);
wysokiej lub poczwórnej (4D lub HD High Density) i zwiększonej (ED Enhanced Density),

zapisywanych stron - jednostronna SS (Single Sided) i obustronna DS (Double Sided).

RODZAJE DYSKIETEK

BUDOWA DYSKIETKI 3,5”

1. Otwór rozpoznawania typu dyskietki, obecność oznacza

dyskietkę HD (1,44 MB), brak dyskietkę DD (720 kB).

2. Talerzyk obracający dyskietką
3. Ruchoma osłonka nośnika
4. Obudowa, z prawej strony u dołu ścięcie uniemożliwiające

włożenie dyskietki odwrotnie

5. Włóknina zapobiegająca ocieraniu nośnika o obudowę i

czyszcząca nośnik

6. Nośnik
7. Rozmieszczenie ścieżek i sektorów na nośniku.
Z lewej strony u góry widoczny otwór blokady zapisu (zasłonięty

– zapis dozwolony).

ZAPIS NA DYSKIETKACH

Zapis dokonywany jest po obu stronach dyskietki na współśrodkowych okręgach nazywanych
ścieżkami, podzielonych na sektory po 512 B każdy. W przypadku dyskietki o średnicy 3,5’’
informacja zapisywana jest dwustronnie na 80 ścieżkach po 18 sektorów. Pojemność dyskietki
wynosi więc:

2*80*18*512B=1474560 B, a po przeliczeniu na MB: 1474560/1024=1,44 MB. Na każdej

ścieżce zapisywane jest 9216B (18 sektorów po 512 B) Ścieżka zewnętrzna ma długość ok.
250 mm (promień R=40mm), czyli 1B zapisany jest na wycinku koła o długości ok.. 0,027 mm,
a jeden bit odpowiednio: 0,0035 mm przy szerokości ścieżki ok..0,2 mm.

ZASADA DZIAŁANIA STACJI DYSKIETEK

Zasada działania stacji dyskietek:

Dyskietka obraca się z prędkością 360 obr/min (6 obr/sek). Głowice zapisująco-odczytujące
przesuwają się wzdłuż promienia dyskietki. Prąd elektryczny doprowadzony do uzwojenia
głowicy wytwarza w pobliżu szczeliny głowicy pole magnetyczne namagnesowujące fragment
dyskietki znajdujący się pod głowicą.

NAPĘDY ZIP

Napęd Zip - rodzaj napędu i nośnika danych używanego głównie do tworzenia kopii
zapasowej danych i archiwizacji plików.

Iomega ZIP - przenośny napęd produkowany przez firmę Iomega, który obsługiwał 3,5-calowe
dyski ZIP występujące w trzech odmianach: pierwsza mieści 100 MB danych (czyli pojemność
70 zwykłych dyskietek), druga zaś 250 MB (odpowiednik 175 zwykłych dyskietek), trzecia 750
MB (odpowiednik 525 zwykłych dyskietek). Napędy o większych pojemnościach są
kompatybilne z tymi dyskietkami o mniejszych pojemnościach. Tak więc np. napęd 250MB
odczytuje dyskietki 250MB i 100MB. Napęd oferował szybkość dostępu 25 ms i szybkość
transferu do 1,4 MB/s. Był łączony z komputerem za pomocą interfejsu SCSI, IDE, portu
równoległego Centronics lub USB. W przypadku portu Centronics, napęd Zip można połączyć
w łańcuch wraz z drukarką, co pozwala na podłączenie obydwu urządzeń naraz.
Przeniesienie danych wymagało albo noszenia ze sobą całego napędu i podłączania go do
innego komputera, albo obecności napędu w innej maszynie, co przy ich stosunkowo małej
popularności było rzadko możliwe.

KARTY PAMIĘCI

Wszystkie nowoczesne karty pamięci działają w technologii flash. Dane pozostają zapisane
na karcie do dziesięciu lat, nawet jeśli karta nie jest zasilana prądem - pod tym względem
przypominają więc twarde dyski.

Typy kart:

W 2009 roku wyprodukowano około 950 milionów kart pamięci. 85 procent z nich stanowiły
karty z rodziny SD i MicroSD. Karty MMC oraz xD-Picture Card w zasadzie nie liczą się już na
rynku.

KARTY SD

SD (ang. Secure Digital) – jeden ze standardów kart pamięci opracowany przez firmy
Panasonic, SanDisk i Toshiba w 2000 roku. Karty SD charakteryzują się niewielkimi
wymiarami (24 × 32 × 2,1 mm) i masą (ok. 2 gramów). Poza grubością, ich wymiary są
identyczne jak kart MMC.

Karty SD posiadają 9 wyprowadzeń oraz rzadko używaną funkcję zabezpieczenia danych
chronionych prawami autorskimi przed kopiowaniem. Dodatkowo posiadają mały przełącznik
zabezpieczający zapisane na karcie dane przed przypadkowym skasowaniem. Pojemności
kart SD wahają się od 8 MB do 16 GB.

Klasy prędkości kart SD
Klasa prędkości jest oficjalną jednostką
pomiaru prędkości zapisu kart SD,
zdefiniowaną przez stowarzyszenie
producentów kart SD. Jedna klasa = 8
Mb/s. Poniżej przedstawiony jest aktualny
wskaźnik prędkości kart:
klasa 2: 16 Mb/s (2 MB/s) - (najwolniejsza
karta)
klasa 4: 32 Mb/s (4 MB/s)
klasa 6: 48 Mb/s (6 MB/s)
klasa 10: 80 Mb/s (10 MB/s) - (najszybsza
karta)

BUDOWA KARTY SD

KARTY MICRO SD

microSD (TransFlash) to karta pamięci Secure Digital o rozmiarach 11 × 15 × 1 mm. Jest to
najmniejsza seryjnie produkowana karta pamięci. Jest dwukrotnie mniejsza od miniSD. Karta
posiada złącze o ośmiu stykach.

Obecnie wyróżnia się cztery klasy minimalnych prędkości odczytu i zapisu kart microSD:

klasa 2 - 16 Mb/s = 2 MB/s

klasa 4 - 32 Mb/s = 4 MB/s

klasa 6 - 48 Mb/s = 6 MB/s

klasa 10 - 80 Mb/s = 10 MB/s

KARTY SDHC

SDHC (ang. Secure Digital High Capacity) to rodzaj pamięci flash z minimalną pojemnością 4

gigabajtów oraz maksymalną 32 gigabajty. Stowarzyszenie SD Card Association (SDA) ustanowiło

standard SDHC jako drugą (2.0) wersję specyfikacji standardu kart SD.
Karty SDHC są oznaczane klasami szybkości zdefiniowanymi przez stowarzyszenie SD Card

Association. Standard (ang. SD Speed Class Ratings) określa minimalną szybkość zapisu czystej

karty SD. Wyszczególniane są następujące klasy kart SDHC:
Klasa 2: 2 MB/s
Klasa 4: 4 MB/s
Klasa 6: 6 MB/s
Klasa 10: 10 MB/s (specyfikacja SD 3.0)
Różnice pomiędzy standardem SD a SDHC:
-Większa pojemność (na korzyść kart SDHC).
-Wyższy transfer danych (na korzyść kart SDHC) - zależny od klasy karty SDHC.
-Urządzenia wyposażone w czytniki SDHC obsługują również karty SD.
-Urządzenia wyposażone w czytniki SD nie obsługują kart SDHC.

KARTY SDXC

SDXC (ang. Secure Digital eXtended Capacity) to rodzaj pamięci flash z pojemnością powyżej
32 gigabajtów, maksymalna pojemność to 2 terabajty (2048 GB). Zastosowany system plików
– exFAT. Napięcie zasilania 2,7 – 3,6 V. Wymiary kart SDXC pozostały bez zmian w stosunku
do kart SD (24 x 32 x 2,1 mm)

Różnice pomiędzy standardem SDXC a SDHC i SD:

-Większa pojemność kart SDXC (ponad 32 GB do 2 TB) przy 4-32 GB dla SDHC i
maksymalnie 2 GB dla SD.

-Wyższy transfer danych kart SDXC.

-Zastosowany nowy system plików exFAT (w SDHC – FAT32, w SD – FAT) obsługiwany
obecnie m.in. przez Windows od wersji Windows XP SP2/SP3 po wgraniu aktualizacji,
Windows CE 6.0, MacOSX od wersji 10.6.5, Linux (dzięki sterownikom od Tuxera).

KARTY MEMORY STICK

Memory Stick – karta pamięci, w której zastosowano pamięć Flash EEPROM opracowana
przez firmę Sony. Używana głównie w aparatach cyfrowych Sony, konsolach do gier
Playstation i telefonach komórkowych marki Sony Ericsson oraz NEC.

Pojemność kart Memory Stick:
Standard/Duo:
- 4 MB, 8 MB, 16 MB, 32 MB, 64 MB, 128 MB
PRO/PRO Duo:
- 64 MB, 128 MB, 256 MB, 512 MB, 1 GB, 2 GB, 4 GB, 8 GB, 16 GB, 32 GB
Micro (M2):
- 64 MB, 128 MB, 256 MB, 512 MB, 1 GB, 2 GB, 4 GB, 8 GB, 16 GB

PRĘDKOŚĆ TRANSFERU DANYCH KART

MEMORY STICK

Standard:

Maksymalna prędkość zapisu: 14,4 Mb/s (1,8 MB/s)

Maksymalna prędkość odczytu: 19,6 Mb/s (2,5 MB/s)

PRO/PRO Duo:

Transfer: 160 Mb/s (20 MB/s)

Minimalna prędkość zapisu: 15 Mb/s

Maksymalna prędkość zapisu: 80 Mb/s (High Speed PRO Duo)

Micro (M2):

Transfer: 160 Mb/s (20 MB/s)

INNE KARTY PAMIĘCI

SDIO (ang. Secure Digital Card Input/Output) - rozszerzenie standardu SD spotykane w
urządzeniach typu palmtop.

miniSD – odmiana karty SD (często mylona z RS-MMC). Charakteryzuje się mniejszymi
wymiarami – 21,5 × 20 × 1,4 mm.

KARTRIDŻ

Kartridż – nośnik danych składający się z pamięci ROM umieszczonej w obudowie z
tworzywa sztucznego, zawierający program komputerowy (najczęściej grę).

Budowa:
Oprogramowanie zawarte w kartridżach jest zapisane trwale. Nie może być więc modyfikowane,
ani usuwane. Zawiera program właściwy, gotowy do natychmiastowego uruchomienia poprzez
wczytanie go do pamięci RAM i wywołanie poprzez tzw. autorun. Z zewnątrz kartridż to plastikowe
pudełko z naklejoną nalepką przedstawiającą tytuł programu, nazwę producenta programu oraz
nazwę konsoli/komputera dla którego jest przeznaczony. Z jednej strony znajduje się złącze
krawędziowe, umożliwiające podłączenie do dedykowanego portu w konsoli/komputerze.
Wykonania poszczególnych producentów mogą dość znacznie różnić się od siebie, zarówno
budową zewnętrzną, jak i wewnętrzną. W niektórych rozwiązaniach, wewnątrz oprócz pamięci
ROM, znajduje się również również pomocniczy moduł pamięci RAM oraz dodatkowe układy
kontrolera.

PAMIĘĆ USB (PENDRIVE)

Pamięć USB (znana także pod nazwami: pendrive, USB Flash Drive, Flash Disk, Flashdrive,
Finger Disk, Massive Storage Device, Flash Memory Stick Pen Drive, USB-Stick) –
urządzenie przenośne zawierające pamięć nieulotną typu Flash EEPROM, zaprojektowane do
współpracy z komputerem poprzez port USB i używane do przenoszenia danych między
komputerami oraz urządzeniami obsługującymi pamięci USB.

Budowa Pendrive:

1) Łącze USB
2) Kontroler pamięci
3) Styki serwisowe
4) Kość pamięci Flash
5) Rezonator kwarcowy
6) Dioda LED określająca tryb pracy
7) Blokada zapisu
8) Miejsce na dodatkową kość pamięci

TYPY I PRĘDKOŚCI PAMIĘCI USB

Urządzenia USB możemy podzielić na trzy grupy ze względu na zgodność z przyjętymi
specyfikacjami:

USB 1.1 (Full Speed) – urządzenia spełniające warunki tej specyfikacji mogą pracować z
prędkościami 1.5 Mb/s (0.1875 MB/s) lub 12 Mbit/s (1.5 MB/s)

USB 2.0 (Hi-Speed) – urządzenia zgodne z warunkami nowej specyfikacji mogą pracować z
prędkością 480 Mb/s (60 MB/s). Ale w praktyce uzyskują jedynie prędkość 320 Mb/s
(40MB/s). Urządzenia w standardzie USB 2.0 są w pełni kompatybilne ze starszymi
urządzeniami.

USB 3.0 (SuperSpeed) – urządzenia transferują dane (po podłączeniu do portu USB 3.0) z
prędkością do 4,8 Gb/s (600 MB/s). Pierwsze urządzenia pojawiły się w roku 2009. Osiągają
na razie niższe prędkości niż przewiduje standard ze względu na obsługiwane protokoły[1].
Pamięć może przesyłać dane zarówno przez porty USB 3.0, jak i przez porty USB 2.0
(transferując oczywiście dane przez port USB 2.0 z odpowiednio mniejszą szybkością).

BUDOWA PAMIĘCI FLASH

Moduły pamięci Flash to połączone ze sobą liczne komórki pamięci, które zawierają
dodatkowe kontrolery sterujące operacjami: zapisu, odczytu czy detekcji i kontroli błędów. W
celu zrozumienia budowy i zasady działania komórki pamięci Flash najlepiej jest
przeanalizować budowę półprzewodnikowego tranzystora polowego.

Pojedyncza komórka pamieci

Typowy tranzystor polowy (np. MOS-fet) ma jako
„element sterujący” część zwaną bramką (G - gate na
rys.2). W zależności od potencjału na bramce
tranzystora istnieje przepływ prądu z drenu (D – drain)
do źródła (S – source) lub jest on uniemożliwiony (bądź
ograniczony) przez ładunki zgromadzone w bramce.

BUDOWA PAMIĘCI FLASH

Każda komórka pamięci Flash ma dwie bramki: sterującą (połączoną z linią słowa) i bramkę

swobodną (otoczoną ze wszystkich stron izolatorem). Poprzez podanie odpowiednio

wysokiego napięcia na dren oraz bramkę sterującą, następuje zapis danych w komórce

pamięci – wpisanie logicznego „0”. Odbywa się to w ten sposób, że tzw. gorące elektrony

przebijają się przez barierę potencjału do bramki swobodnej i zostają w niej zatrzymane. Po

odcięciu zasilania pamięci Flash, znika napięcie na drenie i bramce sterującej, lecz nadal

zachowana jest informacja w komórce, gdyż elektrony są zatrzymywane w bramce

swobodnej. Kasowanie danych z komórki pamięci Flash jest możliwe dzięki temu, że

odległość pomiędzy bramką swobodną, a drenem tranzystora pamiętającego jest bardzo

cienka. Przy dużej różnicy potencjałów pomiędzy mini występuje efekt tzw. tunelowania na

zimno elektronów z kanału do bramki - zjawisko tunelowe Fowlera-Nordheima – następuje

wpisanie „1”.

Zespół dwóch tranzystorów polowych (pamiętający i
selekcyjny)

ODTWARZACZE MP3

Odtwarzacz MP3 – przenośne urządzenie służące do katalogowania i odsłuchiwania plików
dźwiękowych. Nazwa odtwarzacz MP3 pochodzi od pierwotnego przeznaczenia urządzenia –
początkowo obsługiwane były tylko pliki dźwiękowe w formacie MP3. Obecnie większość
modeli odtwarza także formaty WMA, a niektóre również rzadsze formaty, takie jak Ogg
Vorbis, FLAC czy APE. W pamięci odtwarzacza można również zapisać pliki inne niż
muzyczne i korzystać z niego jak z pendrive'a.

Odtwarzacze MP3 dzieli się na trzy główne typy:
Odtwarzacze CD MP3 – urządzenia odtwarzające płyty CD – normalne
CD-Audio (discmany) oraz pliki MP3 i inne obsługiwane przez nie
formaty.
Odtwarzacze z pamięcią flash – ten typ urządzeń przechowuje pliki
dźwiękowe we wbudowanej pamięci nieulotnej (flash) lub nośniku
takim, jak karta pamięci. Są to zwykle urządzenia o pojemności od 32
MB do 32 GB. Takie odtwarzacze łączy się z komputerem poprzez port
USB. Dawniej stosowano również połączenia RS-232 oraz Centronics.
Odtwarzacze z dyskiem twardym – te urządzenia odczytują pliki
muzyczne z wbudowanego dysku twardego. Mogą pomieścić o wiele
więcej danych w porównaniu do poprzedniego typu urządzeń, zwykle
od 1,5 GB do 160 GB, zależnie od technologii użytej do skonstruowania
dysku twardego. Używając standardowych ustawień kodeków możliwe
jest zapisanie tysięcy piosenek na jednym urządzeniu. Przykładami
takich urządzeń są Cowon iaudio, Apple iPod, iriver seria H, Rio Karma,
Sony seria NW oraz Creative Zen.

Źródła:

http://gadzetomania.pl/2011/11/22/nosniki-danych-cz-3-poprzednicy-dyskietek-i-twardych-
dyskow-2

http://pl.wikipedia.org/

http://bercik_20.w.interia.pl/CD.htm

hajnowka.net/.../Budowa%20komórki%20uk&%23322%3Badu%20...