автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Методы и средства разработки систем позиционирования оптических дисковых ЗУ

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ.

1.1 Системы позиционирования дисковых ЗУ.

Принципы построения и основные характеристики.

1.2 Анализ технических характеристик систем позиционирования

1.3 Анализ законов управления движением позиционирующего

1.4 Использование цифровЖ'техЙ'Шси в системах позиционирования.

1.5 Анализ подходов к построению систем позиционирования на основе линейного двигателя

1.6 Применение ЭВМ на различных этапах проектирования систем позиционирования.

1.7 Выводы и постановка задач исследований.

Глава 2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СИСТЕМЫ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ.

2.1 Исследование сложных систем методом моделирования на ЭВМ.

2.1.1 Матричная форма представления системных графов.

2.1.2 Продвижение модельного времени и организация квазипараллелизма.

2.2 Процедура построения модели аналоговой части системы позиционирования.

2.2.1 Модель системы при трапецеидальном законе управления.

2.2.2 Модель системы при синусоидальном законе управления.

2.2.3 Модель системы при входном воздействии произвольного вида.

2.3 Выводы.

Глава 3 АНАЛИЗ И ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ

ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ.

3.1 Основные этапы проектирования аналоговой части системы

3.2 Расчет и оптимизация параметров системы.

3.2.1 Расчет параметров линейного двигателя

3.2.2 Расчет параметров локального регулятора.

3.2.3 Оптимизация параметров системы

3.3 Анализ динамических характеристик системы на основе моделирования

3.4 Оценка быстродействия микропроцессора цифровой части системы позиционирования

3.5 Выводы.

Глава 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

СИСТЕМЫ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ.

4.1 Система позиционирования с секторной разметкой оптического диска.

4.2 Разработка и исследование центрального узла управления системы позиционирования.

4.3 Выводы.

Оптические методы записи и хранения информации обладают большими потенциальными возможностями. Поэтому в настоящее время ведутся интенсивные исследования и разработки в области создания оптических внешних запоминающих устройств (ВЗУ) с произвольной выборкой и поэлементной записью данных на подвижном носителе. Проекты оптических ВЗУ, как правило, ориентированы на создание устройств, конкурентоспособных с перспективными системами магнитной записи [1-8]. Основное внимание разработчиков оптических ВЗУ сосредоточено на устройствах с оптическими дисковыми накопителями информации (НОД), которые на современном этапе развития обеспечивают линейную плотность записи цифровой информации до 1000 бит/мм, поперечную - до 700 дорожек/мм [9].

ВЗУ на оптических дисках (ОД) относятся к ЗУ с подвижным носителем информации, в которых запись и воспроизведение информации осуществляются с помощью лазерного луча, остро сфокусированного на рабочем (информационном) слое ОД. Следует отметить большое конструктивное и структурное сходство между ЗУ на магнитных дисках и ЗУ на ОД [10, 11].

Перспективность ЗУ на основе оптической записи определяется тем, что по сравнению с ЗУ на основе цифровой магнитной записи они имеют лучшие технические, эксплуатационные и технологические характеристики, среди которых необходимо выделить повышенную поверхностную плотность записи, взаимозаменяемость носителей информации, долговечность их эксплуатации и хранения.

Технология изготовления ОД дает принципиально новые способы информационного обмена, благодаря применению массового тиражирования носителя информации [3].

По способам записи и чтения информации НОД разделяют на три класса [2, 3]. Первый класс составляют накопители на компакт дисках. Согласно международным стандартам ЕСМА и ISO эти диски называют CD ROM (Compact Disk Read Only Memory). В накопителях на дисках CD ROM информация постоянна и запись формируется в процессе изготовления ОД с использованием технологии компакт дисков [1, 2]. Второй класс составляют НОД с однократной записью и многократным чтением. ОД с однократной записью называются WORM (Write Once Read Many). Третий класс образуют НОД с многократной записью и многократным чтением на дисках WRMA [9, 12]. В настоящее время стандартная емкость диска CD ROM составляет 650 Мб.

Для дальнейшего увеличения объемов хранимой информации необходимо изменить физические параметры носителей и оборудования. Значительное увеличение плотности размещения базовых физических элементов информации (питов) на дорожке носителя возможно только при уменьшении длины волны излучения лазера, который сканирует поверхность ОД. Обычно используется инфракрасный луч с длиной волны 780 нм. Он способен распознавать пит информации размером до 0,83 мкм. В новом стандарте DVD (Digital Versatile Disk, т.е. многоцелевой цифровой диск) используется лазер красного спектра с длиной волны 630-650 нм, способный различать пит информации размером до 0,4 мкм. В разработке стандарта DVD приняли участие ряд ведущих фирм-производителей средств хранения цифровой аудио-видео информации: Hitachi, JVC, Matsushita, Mitsubishi, Philips, Pioneer, Sony, Time Warner Video, Toshiba, Tomson. Окончательный вариант DVD основан на модели, предложенной фирмой Toshiba. ОД представляет собой два склеенных диска диаметром 120 мм. Толщина каждого диска - 0,6 мм, общая толщина - 1,2 мм, как и у обычных CD ROM. Технология позволяет записывать на каждой из сторон два слоя данных. В зависимости от количества задействованных сторон и слоев, информационная емкость DVD-диска составляет: 1 сторона, 1 слой - 4,7 Гбайт; 2 стороны, 1 слой - 9,4 Гбайт; 1 сторона, 2 слоя - 8,5 Гбайт; 2 стороны, 2 слоя - 17,0 Гбайт.

По сообщениям фирмы Toshiba, в 2000 году в эксплуатации находятся не менее 120 млн. устройств DVD разных типов. По прогнозам компании Philips с 2000 года ежегодно будут производиться около 250 млн. устройств с оптическими накопителями, из них не менее 10 % придется на DVD.

Однако, увеличение поверхностной плотности представления информации предъявляет повышенные требования к качеству работы всех функциональных подсистем (ФП) оптических накопителей, в том числе и систем позиционирования (СП) головки записи и воспроизведения (ГЗВ) на основе аналого-цифровой техники [13-16]. Поэтому совершенствование методов позиционирования ГЗВ, а также методов и средств разработки СП является в настоящее время задачей важной и актуальной.

Цель работы состоит в теоретическом и экспериментальном обосновании методов и средств разработки систем позиционирования головки записи и воспроизведения, отвечающих заданным требованиям по быстродействию, точности и надежности при работе в составе оптических дисковых ЗУ с побитовой формой представления информации.

Задачи исследования. Для достижения указанной цели в диссертационной работе решаются следующие задачи:

- разработка оптимальных алгоритмов управления перемещением головки записи и воспроизведения, принципов построения аналого-цифровых систем позиционирования, обеспечивающих выполнение технических требований к системе в составе оптических дисковых ЗУ;

- разработка способа повышения быстродействия системы позиционирования и снижения температурной зависимости погрешности датчика положения головки записи и воспроизведения;

- совершенствование методов разработки аналого-цифровых систем позиционирования на основе применения методов имитационного моделирования на ЭВМ;

- разработка методов построения моделей сложных систем, обеспечивающих адекватность, точность и сокращение временных затрат на проектирование;

- проведение натурных экспериментов с СП на основе линейного двигателя, подтверждающих эффективность предложенных технических решений.

Методы исследования основаны на использовании методов математического моделирования, интегрального преобразования Лапласа, дифференциального исчисления, теории систем, а также основ теории оптимизации, теории автоматов и теории графов.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

1. Разработан принцип структурной организации системы позиционирования, использующий в качестве датчика перемещения головки записи и воспроизведения секторную разметку оптического диска, что позволяет сократить время доступа к информации, исключить зависимость параметров датчика перемещения от температуры и повысить точность позиционирования.

2. Разработан способ позиционирования головки записи и воспроизведения, обеспечивающий высокое быстродействие и точность микропроцессорной системы позиционирования при расширении ее функциональных возможностей.

3. Предложен метод моделирования, который, в отличие от известных, позволяет с более высокой степенью адекватности осуществлять моделирование многокомпонентных аналого-цифровых систем со сложной структурой.

4. Предложен подход к построению моделей аналоговой части СП, основанный на принципах аналого-цифрового моделирования, отличающийся высокой степенью точности и адекватности моделей и позволяющий осуществить исследование характеристик системы на любом интервале времени с произвольным шагом.

5. Предложен способ представления моделей сложных структурированных систем на основе системных графов, который обеспечивает организацию квазипараллелизма и продвижение модельного времени при сохранении структурного сходства исходной системы и модели.

6. Предложен способ матричного описания маркированных системных графов, обеспечивающий решение задач анализа и оптимизации системы позиционирования на ЭВМ с использованием методов линейной алгебры.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. Разработана одноступенчатая СП, реализованная на базе микропроцессорной техники, обеспечивающая высокую точность позиционирования, сокращение времени доступа к информации при повышении надежности работы за счет сокращения аппаратурных затрат. СП защищена авторским свидетельством на изобретение.

2. Разработано устройство для формирования скорости движения позиционирующего механизма в соответствии с оптимальным для оптического дискового ЗУ законом управления, что подтверждено авторским свидетельством на изобретение.

3. Разработаны модели аналоговых компонент СП для анализа и оптимизации динамических характеристик процесса перемещения гзв.

4. Разработаны модели микропроцессорной СП, позволяющие оценить временные параметры системы с учетом как времени работы микропроцессорного контроллера, так и динамических характеристик аналоговой части системы.

Реализация и внедрение результатов работы. Основные результаты работы использовались на промышленном предприятии г. Пензы, что подтверждается соответствующим актом о внедрении, представленным в диссертации.

Научные и практические результаты диссертационной работы, использованы в учебном процессе Пензенского Государственного университета при изучении дисциплин "Периферийные устройства", "Основы теории управления".

Публикации. По теме диссертации опубликовано 34 работы, в том числе 6 авторских свидетельств на изобретения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзной научно-технической конференции "Развитие теории и техники хранения информации" (г. Пенза, 1983 г.); областном семинаре "Микропроцессоры в системах контроля и управления" (г. Пенза,

1984 г.); областной конференции "Молодые ученые и специалисты в решении задач механизации, автоматизации и роботизации производства" (г. Пенза, 1984 г.); зональном семинаре "Микропроцессоры в системах контроля и управления" (г. Пенза,

1985 г.); зональной школе-семинаре "Повышение эффективности автоматизированных средств контроля и обработки информации" (г. Пенза, 1985 г.); областной конференции молодых ученых и специалистов (г. Пенза, 1985 г.); зональном семинаре "Моделирование и проектирование систем записи-воспроизведения информации с применением ЭВМ" (г. Пенза, 1986 г.); республиканской научно-технической конференции "Современные системы автоматического управления и их элементная база" (г. Ереван, 1986 г.); зональном семинаре "Микропроцессоры в системах контроля и управления" (г. Пенза, 1987 г.); Всесоюзной школе-семинаре "ЕС ЭВМ-87" (г. Москва, 1987 г.); Всесоюзной научно-технической конференции "Проектирование внешних запоминающих устройств на подвижных носителях" (г. Пенза, 1988 г.); XI Всесоюзном совещании "Проблемы управления 89" (г. Ташкент, 1989 г.); Всесоюзной научно-технической школе "Устройства хранения информации в информационных и вычислительных системах" (г. Таллинн, 1989 г.); зональном семинаре

Микропроцессоры в системах контроля и управления" (г. Пенза, 1989 г.); республиканском научно-техническом семинаре "Применение микропроцессоров, микро- и персональных ЭВМ" (г. Миасс, 1990 г.); II Всесоюзной научно-технической конференции "Микропроцессорные системы автоматики" (г. Новосибирск, 1990 г.); республиканской научно-технической конференции "Моделирование, проектирование и производство систем ВЗУ ЭВМ" (г. Пенза, 1990 г.); зональном семинаре "Микропроцессоры в системах контроля и управления" (г. Пенза, 1991 г.); республиканском научно-техническом семинаре "Периферийные устройства ЭВМ и систем" (г. Москва, 1991 г.); II Международной научно-технической конференции "Новые информационные технологии и системы" (г. Пенза, 1996 г.); III Международной научно-технической конференции "Новые информационные технологии и системы" (г. Пенза, 1998 г.); ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Пензенского Государственного университета (г. Пенза, 1984-2000 гг.).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа содержит 150 страниц основного текста, 38 рисунков, 1 таблицу, 113 страниц приложений. Список литературы включает 118 наименований.

4.3 Выводы

1. Применение секторной разметки ОД позволяет отказаться от традиционных двухступенчатых СП и перейти к одноступенчатым. Это позволит оптимизировать конструкцию механической подвижной части СП, в том числе уменьшить ее массу за счет устранения узла ДП грубой ступени позиционирования, улучшив тем самым динамические характеристики СП.

2. Применение СП на основе секторной разметки позволяет существенно увеличить быстродействие СП за счет сокращения времени позиционирования в ТК и исключения времени на поиск и чтение адреса дорожки по завершению работы ГК позиционирования.

3. Предложен способ позиционирования ГЗВ в соответствии с оптимальным законом перемещения, ориентированный на применение микропроцессорных контроллеров, обеспечивающий сокращение времени доступа и расширение функциональных возможностей микропроцессорной системы.

4. Разработана микропроцессорная СП ОДЗУ на основе предлагаемого способа позиционирования, проведены экспериментальные исследования ее функционирования в составе макета ОДЗУ.

136

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате теоретических и экспериментальных исследований, выполненных в диссертационной работе, получены следующие основные научные и практические результаты:

1. Разработан метод организации оптимального для оптического дискового ЗУ управления перемещением головки записи и воспроизведения с точки зрения отсутствия ударных возмущений, вызываемых скачкообразными изменениями ускорения на всем протяжении позиционирования при перемещении на максимальное расстояние.

2. Разработан способ позиционирования головок записи и воспроизведения дисковых накопителей информации, ориентированный на применение микропроцессорной техники, что обеспечивает высокое качество функционирования СП при снижении требований к быстродействию микропроцессорных контроллеров.

3. Разработаны принципы построения одноступенчатой системы позиционирования, основанные на применении секторной разметки оптического диска, цифровых датчиков перемещения и скорости -головки записи и воспроизведения, обеспечивающие сокращение времени доступа к информации и повышение точности позиционирования за счет снижения температурной зависимости погрешности датчика перемещения.

4. Разработана методика моделирования, обеспечивающая высокую степень точности вычислений при решении задач анализа и оптимизации сложных структурированных систем управления оптических дисковых ЗУ.

5. Предложен способ представления и матричного описания моделей структур аналого-цифровых систем позиционирования на основе маркированных системных графов, позволяющий обеспечить

137 организацию квазипараллелизма, продвижение модельного времени при сохранении высокой степени сходства между функциональной схемой системы и структурой модели, что облегчает процесс построения и восприятия модели.

6. Разработана процедура построения математических моделей компонент аналоговой части системы позиционирования. Получены и проанализированы модели системы при различных видах входного управляющего воздействия. На основе разработанных моделей выполнен расчет и оптимизация параметров системы позиционирования с использованием пакета MATHCAD 7.

7. Проведены экспериментальные исследования разработанной системы позиционирования. Новизна технических решений подтверждена авторскими свидетельствами на изобретения. (A.c. № 1515198, № 1739387).

138

1. Оптические дисковые системы. Пер. с англ./ Г.Боукюз, Дж. Брайт, А. Хейар и др. - М.: Радио и связь, 1991.

2. Попов П.А., Даскалов О.Д., Недельчева Е.И., Цанков Н.П. Памяти с оптичне дискове. — София : Техника, 1988.

3. Михайлов В.И., Князев Г.И., Макарычев П.П. Запоминающие устройства на оптических дисках. — М.: Радио и связь, 1992.

4. Щербина В.И. Современные и перспективные средства цифровой записи. Техника кино и телевидения, 1988.- №1.

5. Буль В.А. Оптические запоминающие устройства. — Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1979.

6. Раков Б.М. Оптоэлектронные внешние запоминающие устройства // Вопросы радиоэлектроники., Сер. ЭВТ, 1975, Вып. 14.

7. Князев Г.И., Раков Б.М., Михайлов В. И. Вопросы применения накопителей на оптических дисках в вычислительной технике // Вопросы радиоэлектроники., Сер. ЭВТ, 1987, Вып. 12.

8. Михайлов В.И. Состояние и перспективы развития подсистем архивной памяти на оптических дисках // Моделирование и проектирование систем записи-воспроизведения информации с применением ЭВМ : Тезисы докл. зон. семинара. — Пенза : ПДНТП, 1986.

9. Макарычев П.П. Методы и средства функционального проектирования оптических накопителей информации.: Дисс. На соискание уч. ст. доктора техн. наук/ Пензенский госуд. техн. университет. -Пенза, 1996.

10. Макарычев П.П., Пальченков Ю.Д. Оптические внешние запоминающие устройства : Учеб. пособие.- Пенза: Пензен. политехи, ин-т, 1986.

11. Михайлов В.И., Князев Г.И., Раков Б.М. Информационные каналы ЗУ на магнитных дисках. — М.: Энергоатомиздат, 1984.

12. Вашкевич Н.П., Макарычев П.П. Дисковые запоминающие устройства персональных компьютеров: Конспект лекций. Пенза, Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2000.

13. Исследование элементов системы позиционирования ОДЗУ. Отчет о НИР, гос. per. № 77.024.775, 1978.

14. Масахару Огава., Осаму Ито. Метод быстрого доступа к памяти на оптическом диске,- Proc. Soc. Photoopt. Instrum. Eng., 1987, T.817.

15. Рыжков B.A., Сергеев Н.П., Раков Б.М. Внешние запоминающие устройства на магнитном носителе. — М.: Энергия, 1978.

16. Флорес А. Внешние устройства ЭВМ.-М.: Мир, 1977.

17. Балашов Е.П., Атанасов Д.Х. Накопители информации с подвижным магнитным носителем: Сов.-болг. изд. JL: Энергоиздат, Ленингр. отд-ние, 1982.

18. Князев Г.И., Раков Б.М., Михайлов В.И. Перспективы развития накопителей на магнитных дисках // Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ. — 1985.- Вып.2.

19. Князев Г.И. Состояние и перспективы развития накопителей информации на магнитных дисках // Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ.-1978.-Вып.13.

20. Раков Б.М. Тенденции в развитии внешних запоминающих устройств // Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ.-1976.-Вып.12.

21. Раков Б.М. Повышение производительности накопителей на магнитных дисках // Вопросы радиоэлектроники. Сер.ЭВТ.-1985.-Вып.13.

22. НМД с 76 головками, имеющий время доступа 18 мс // Электроника. 1986.-Т.59, №17.

23. Розенберг Р. Новые виды внешних запоминающих устройств // Электроника. 1984.- Т.57, №19.

24. Таранто Дж. Новые уровни плотности записи благодаря тонко-пленочным дискам // Электроника. 1982.-Т.55, №8.

25. Апарин Ю.Я. Тонкопленочные магнитные диски // Зарубежная радиоэлектроника. — 1988.- №2.

26. Карпенков С.Х. Проблемы и перспективы перпендикулярной магнитной записи // Зарубежная радиоэлектроника. — 1984,- №6.

27. Михайлов Г.А. Новые магнитные покрытия для накопителей на дисках с высокой плотностью записи информации // Управляющие системы и машины. — 1987.- №6.

28. Вуд. Р.У. Устройства магнитной записи // ТИИЭР.-1986.- Т.74, №11.

29. Шаматов У.Н., Макурочкин В.Г. Возможности высокоплотной магнитной записи. Проблемы и перспективы создания нового поколения запоминающих устройств // Вычислительная техника социалистич. стран. Вып. 16. —.М: Финансы и статистика, 1984.

30. Князев Г.И. Новые направления совершенствования накопителей на магнитных дисках // Вопросы радиоэлектроники., Сер. ЭВТ, 1984, Вып. 13.

31. Князев Г.И. Перспективы повышения плотности цифровой магнитной записи // Вопросы радиоэлектроники., Сер. ЭВТ, 1983, Вып. 11.

32. Князев Г.И., Раков Б.М. Внешняя память на магнитных дисках. Состояние и перспективы // Моделирование и проектирование систем записи-воспроизведения информации с применением ЭВМ : Тезисы докл. зон. семинара. Пенза : ПДНТП, 1986.

33. Айверсен У.Р. Новые магниторезистивные головки, удваивающие плотность записи в НМД // Электроника. — 1987.-Т.60, №10.

34. Мануэль Т. Вертикальная запись — способ повышения плотности записи в накопителях на магнитных дисках // Электроника. 1982,- Т.55., №8.

35. Князев Г.И., Краснов Г.И., Михайлов В.И. Накопители на магнитных и оптических дисках // Вопросы радиоэлектроники. Сер.ЭВТ.-1985.-Вып.13.

36. Основы проектирования запоминающих устройств большой емкости / В.И. Адасько, Б.М. Каган, В.Б. Пац. — М.: Энергоатомиздат, 1984.

37. Дисковая подсистема 1ВМ-совместимых персональных компьютеров / Л.В. Букчин, Ю.Л. Безрукий. М.: МП "Бином", 1993.

38. Пржиялковский B.B. Сравнительный анализ оценок производительности различных ЭВМ. Вопросы радиоэлектроники., Сер. ЭВТ, 1980, Вып.З.

39. Пржиялковский В.В. Сравнительная оценка ЭВМ общего назначенения по критерию стоимость/производительность. Вопросы радиоэлектроники., Сер. ЭВТ, 1981, Вып.1.

40. Луньков А.И., Макурочкин В.Г., Пороцкий С.М., Фатеев А.Е, Об одном подходе к оценке эффективности накопителей на магнитных дисках. — УСИМ. Киев, Наукова думка, 1984, №2.

41. Луньков А.И., Пороцкий С.М. Оценка влияния параметров накопителей на МД на эффективность функционирования ЭВМ ЕС. — В кн. : Всесоюзная н-т конференция "Развитие теории и техники хранения информации". Тезисы докл. Пенза, 1983.

42. Луньков А.И. Система управления перемещением магнитных головок в запоминающих устройствах ЭВМ. Дисс. на соискание уч. ст. кандидата техн. наук/ Научно-исследовательский центр электронной вычислительной техники. -Москва, 1984.

43. Cheetah: надежное и быстрое сохранение данных // Персональный компьютер сегодня. 1998. - №2(77).

44. Макарычев П.П., Михайлов A.A. К вопросу выбора датчика перемещений оптической записывающей головки,- Вопросы радиоэлектроники, Сер, ЭВТ., 1979, Вып. 13.

45. Бузин О.Ф., Бычков A.C., Меркурьев B.C. Одноступенчатая система позиционирования оптоэлектронных ЗУ // Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ. 1989.- Вып.11.

46. Богорад Г.З., Киблицкий В.А. Цифровые регуляторы и измерители скорости.-М.: Энергия, 1966.

47. Бычков A.C., Меркурьев B.C. Микропроцессорная система позиционирования оптического дискового ЗУ // Периферийные устройства ЭВМ и систем : Тез. докл. Республ. семинара,-Москва,1. МДНТП, 1991.

48. Луньков А.И. О некоторых вопросах управления торможением каретки в ЕС5066.- Вопросы радиоэлектроники, Сер, ЭВТ., 1981, Вып.7.

49. Горбацевич С.Л., Луньков А.И. К вопросу об ускорениях в механизме перемещения магнитных головок в НСМД. Вопросы радиоэлектроники, Сер, ЭВТ., 1982, Вып.5.

50. Бычков A.C., Меркурьев В.С, Оптимизация управления механизмами позиционирования оптоэлектронных дисковых ЗУ // Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ.-1988.- Вып. 14.

51. Бычков A.C., Меркурьев B.C. Управление движением позиционирующих механизмов оптоэлектронных дисковых ЗУ // Проектирование внешних запоминающих устройств на подвижных носителях :Тез. докл. Всесоюзной конференции.-Пенза, 1988.

52. Бычков A.C. О выборе закона управления скоростью каретки в устройствах позиционированиях дисковых накопителей // Вычислительная техника в автоматизированных системах контроля и управления : Межвуз. сб. науч. тр. / ППИ.-Пенза, 1989.- Вып. 11.

53. Корн. Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Пер. с англ. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1970.

54. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления : Справочник / С.Т. Хвощ, H.H. Варлинский, Е.А. Попов; под общ. ред. С.Т. Хвоща.- Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987.

55. Каган Б.М., Сташин B.B. Основы проектирования микропроцессорных устройств автоматики. — М.: Энергоатомиздат, 1987.

56. Бычков A.C., Макарычев П.П. Микропроцессорная система позиционирования головок записи-воспроизведения оптического дискового ЗУ // Микропроцессоры в системах контроля и управления: Тез. докл. зон. семинара.- Пенза: ПДНТП, 1987.

57. Бычков A.C., Меркурьв B.C. Система позиционирования и смены дисков оптоэлектронного ЗУ на основе микропроцессора // Микропроцессоры в системах контроля и управления: Тез. докл. зон. семинара.-Пенза: ПДНТП, 1989.

58. Бычков A.C., Макарычев П.П. Микропроцессорное управление поиском информации: Тез. докл. XI Всесоюзного совещания "Проблемы управления-89".- Ташкент, 1989.

59. A.c. 1278951 СССР, МКИ G 11 D 7/08. Устройство слежения за дорожкой дискового носителя информации / О.Ф. Бузин, A.C. Бычков, П.П. Макарычев, A.A. Михайлов (СССР). №3835573/2410; Заявлено 04.01.85; Опубл. 23.12.86; Бюл. №47.

60. A.c. 1336804 СССР, МКИ G 11 В 7/00. Устройство для оптического воспроизведения информации с дискового носителя / О.Ф. Бузин, A.C. Бычков, П.П. Макарычев (СССР). №4001508/2410; Заявлено 03.01.86.

61. A.c. 1614031 СССР, МКИ G 11 В 7/09. Устройство слежения за дорожкой дискового носителя информации / О.Ф. Бузин, П.П. Макарычев, A.C. Бычков (СССР). №4277146/24-10; Заявлено0607.87; Опубл. 15.12.90; Бюл. №40.

62. Бычков A.C., Вашкевич Н.П., Макарычев П.П. Применение дельта-модуляции в схемах управления ВЗУ // Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ. 1983.- Вып.11.

63. Бычков A.C., Макарычев П.П., Меркурьев B.C. Устройство слежения за информационной дорожкой // Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ. 1984.- Вып. 14.

64. Бычков A.C. Анализ методов слежения за информационной дорожкой дискового накопителя // Вычислительная техника в автоматизированных системах контроля и управления : Межвуз. сб. науч. тр. / ППИ.-Пенза, 1986,- Вып. 16.

65. Бычков A.C. Устройство оптической записи и воспроизведения цифровой информации // Повышение эффективности автоматизированных средств контроля и обработки информации: Тез. докл. зон. школы-семинара.-Пенза: ПДНТП, 1985.

66. Вашкевич Н.П., Бычков A.C., Макарычев П.П. Применение дельта-модуляции в микропроцессорных системах // Микропроцессоры в системах контроля и управления: Тез. докл. зон. семинара.-Пенза: ПДНТП, 1985.

67. Вашкевич Н.П., Бычков A.C., Макарычев П.П. Система управления с дельта-модуляцией // Современные системы автоматического управления: и их элементная база: Тез. докл. II Республиканской НТК.-Ереван, 1986.

68. Бычков A.C., Макарычев П.П. Проектирование микропроцессорных систем управления оптического накопителя информации : Тез. докл. II Всесоюзной научно-технической конференции "Микропроцессорные системы автомата ки".-Новосибирск, 1990.

69. Бычков A.C., Макарычев П.П. Проектирование электромеханических систем оптических дисковых ЗУ на основе микропроцессоров // Применение микропроцессоров, микро- и персональных ЭВМ: Тез. докл. Республиканского н-т семинара. -Миасс, 1990.

70. Бычков A.C., Меркурьев B.C. Микропроцессорная система поиска информации в оптическом дисковом ЗУ // Микропроцессоры в системах контроля и управления: Тез. докл. зон. семинара. Пенза: ПДНТЗ, 1991.

71. Вашкевич Н.П., Макарычев П.П. Проектирование микропроцессорных подсистем дисковых запоминающих устройств // Новые промышленные технологии. — 1993. — Вып. 2 (256).

72. Михов JI.X. Структурные методы совершенствования подсистем накопителей на магнитных дисках ЭВМ: Дисс. канд. техн. наук / Ленингр. электротехн. ин-т,- Л., 1984.

73. Бычков A.C. Проектирование микропроцессорных логико-динамических систем управления ВЗУ // Вычислительная техника в автоматизированных системах контроля и управления: Межвуз. сб. науч. тр. / ППИ.-Пенза, 1991.- Вып.21.

74. Меркурьев B.C., Михайлов A.A. Организация устройства выборки информационных дорожек в оптоэлектронном дисковом запоминающем устройстве. — Вопросы радиоэлектроники, Сер, ЭВТ., 1983, Вып.11.

75. A.C. №1278965(СССР). Устройство для регулирования скорости движения позиционирующего механизма / Меркурьев B.C., Столяров A.A. — Опубл в Б.И., 1987, №7.

76. A.c. 1515198 СССР, МКИ G 11 В 21/08. Устройство для управления скоростью движения позиционирующего механизма / A.C. Бычков, П.П. Макарычев, B.C. Меркурьев (СССР). -№4315691/24-10; Заявлено 13.10.87; Опубл. 15.10.89; Бюл. №38.

77. Макарычев П.П. Анализ устройства позиционирования с учетом нерегулярности шага дискретизации // Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ. — 1987. — Вып. 12.

78. Бычков A.C. Организация микропроцессорного устройства позиционирования дискового накопителя информации // Вычислительная техника в автоматизированных системах контроля и управления : Межвуз. сб. науч. тр. / ППИ.-Пенза, 1990.- Вып.20.

79. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем,- М.: Наука, 1968.

80. Бусленко Н.П., Калашников В.В., Коваленко И.Н. Лекции по теории сложных систем,- М.: Сов. Радио, 1973.

81. Технология системного моделирования / Е.Ф. Аврамчук, A.A. Вавилов, C.B. Емельянов и др.; Под общ. ред. C.B. Емельянова.— М.: Машиностроение, 1988.

82. Макарычев П.П. Моделирование непрерывных и дискретных динамических систем: Учеб. пособие / Под. ред. Н.П. Вашкевича. Пенза: Пенз. политехи, ин-т, 1988.

83. Максимей И.В. Имитационное моделирование на ЭВМ. -М.: Радио и связь, 1988.

84. Моделирование и оптимизация на ЭВМ радиоэлектронных устройств / З.М.Бененсон, М.Р.Елистратов, Л.К.Ильин и др.; Под ред. З.М. Бененсона. -М.: Радио и связь, 1981.

85. Автоматизированное проектирование цифровых устройств / С.С. Бадулин, Ю.М. Барнаулов, В.А. Бердышев и др.; Под ред. С.С. Бадулина. М.: Радио и связь, 1981.

86. Бычков A.C., Кульков С.П. Цифровое моделирование электромеханических систем дисковых ЗУ с переменным шагом квантования по времени // Вычислительная техника в автоматизированных системах контроля и управления : Межвуз. сб. науч. тр. / ППИ.-Пенза, 1988.

87. Вашкевич Н.П., Бычков A.C., Макарычев П.П. Процедура построения дискретных моделей объектов управления // Автоматизация обработки первичных данных : Межвуз. сб. Науч. Тр./ ППИ.- Пенза, 1984,- Вып. 10.

88. Бычков A.C., Макарычев П.П. Применение структурных матриц при моделировании систем управления на ЭВМ // Вычислительная техника в автоматизированных системах контроля и управления: Межвуз. сб. науч. тр. / ППИ.-Пенза, 1985,- Вып. 15.

89. Бычков A.C. Моделирование электромеханических систем дисковых ЗУ с переменным шагом квантования // Моделирование и проектирование систем записи-воспроизведения информации с применением ЭВМ : Тез. докл. зон. семинара.- Пенза: ПДНТП, 1986.

90. Бычков A.C., Макарычев П.П. Проектирование логико-динамических систем управления оптоэлектронного ЗУ // Моделирование, проектирование и производство систем ВЗУ ЭВМ: Сб. тезисов докладов республиканской конференции.- Пенза, 1990.

91. Макарычев П.П. Моделирование сложных динамических систем на ЭВМ // Повышение эффективности средств обработки информации на базе математического и машинного моделирования: Сб. Материалов всесоюзной конференции, Тамбов. 1989.

92. Макарычев П.П. Математическое обеспечение автоматизации проектирования подсистем ВЗУ // Вычислительная техника в автоматизированных системах контроля и управления: Межвуз. сб. науч. тр. / ППИ.-Пенза, 1989.- Вып. 19.

93. Свами М., Тхуласираман К. Графы, сети и алгоритмы. Пер. с англ. М.: Мир, 1984.

94. Мелихов А.Н. Ориентированные графы и конечные автоматы. М.: Наука, 1971.

95. Деч Г. Руководство к практическому применению преобразования Лапласа. Пер. с нем. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1965.

96. Кейн В.М. Оптимизация систем управления по минимаксному критерию.- М.: Haya. Главная редакция физико-математической литературы, 1985.105. 4. Горинштейн A.M. Практика решения инженерных задач на ЭВМ.-М.: Радио и связь, 1984.

97. Бычков A.C. Моделирование и оптимизация электромеханических систем дисковых ЗУ: Тез. докл. III МНТК "Новые информационные технологии и системы"- Пенза, 1998.

98. A.c. 1739387 СССР, МКИ G 11 D 21/08. Устройство для формирования сигналов скорости движения позиционирующего механизма / A.C. Бычков, П.П. Макарычев, B.C. Меркурьев (СССР).- №4747396/10; Заявлено 09.10.89; Опубл. 07.06.92; Бюл.

99. Патент 4 591 933 США, МКИ4 G 11 В 5/55. Устройство для позиционирования головки с оптимизацией операции поиска, применяемое в дисководе. № 555,375; Заявлено 28.11.83; Опубл. 27.05.86.

100. Патент 4 622 604 США, МКИ4 G 11 В 5/55. Устройство управления магнитной головкой. № 611,758; Заявлено 18.05.84; Опубл. 11.11.86.

101. Патент 4 627 039 США, МКИ4 G 11 В 7/00. Система позиционирования для оптической записи с грубым и точным управлением. № 564,656; Заявлено 23.12.83; Опубл. 02.12.86.

102. Заявка WO 84/01849 РСТ, МКИЗ G 11 В 21/08. Сервосистема точного и грубого позиционирования и слежения за дорожкой оптического диска. Заявлено 13.10.83; Опубл. 10.05.84.

103. Ito О., Yoshimoto К. etc. High Speed Write Once Optical Memory using 130 mm Disk for Computer Use // Jap. J. Appl. Pliys. — 1987. vol. 26, №4.

104. Itao К., Hara S., Watabe A., Nakanishi H., Yamamoto M. High Data Transfer Rate and High Speed Accessing Optical Disk Drive Technology // Top. Meet Opt. Data Storage Staline New. 1987. - №3.

105. Barrett R. Peripheral memory controllers: change and growth in the '80s // Digit. Des. 1983. - vol. 13, №1.

106. Mitsuishi A., Miyachi Т., Mezoguchi T. Perphomance evaluation for buffer-contained disk units // Trans Inst. Electron Commun. Eng. Jap. 1984. - vol. j67-D, №11.

107. Thompson M., Varda A., DeClute G. Two terabyte optical archival store // Comput. Phys. Commun. — 1987. — vol. 45, №1-3.

108. Itao K., Funakoshi N., Izava N. High performance magneto-optical mass storage system // Rev. Elec. Commun. Lab. — 1988.- vol. 36, №2.

109. В состав линий интерфейса НОД и УУ входят шина накопителя "Ш-БУ", шина признаков "Ш-ПР", шина адреса "Ш-АДР", линия

110. Рисунок А. 1 Структурная схема НОДданных записи "ДЗап", линия данных воспроизведения "ДВоспр", линия синхронизации данных воспроизведения "СИНХР". На ОД нанесен светочувствительный регистрирующий материал.

111. Структурная схема системы позиционирования ГЗВ НОД приведена на рисунке А.2. Система в своем составе содержит дешифратор скорости позиционирования (ДСП), последовательное соединение сервоусилителя и линейного двигателя (ЛД) постоянного

112. Рисунок Б.1 Структурная схема микропроцессорной СП

113. Формирование сигналов, необходимых для чтения и записи информации из ОЗУ при работе в обычном режиме и чтения информации в режиме прямого .-доступа к памяти (ПДП) показано на рисунке Б.2.

114. Рисунок Б.2 Формирование сигналов обращения к ОЗУ

115. ОЗУ. В режиме ПДП сигналы разрешения выборки ОЗУ (Вых.2) и низкий уровень на Вых.1, определяющий передачу информации из ОЗУ на ШД, формируются сигналом МП1 "П.Зх".

116. ППИ 4 и БП 6 выполнены на основе стандартных микросхем КР580ВВ55, К589ИК14, К589ИР12. Их подключение к магистралям МПС описано, например, в 58, 59.

117. РА 5 выполнен на основе стандартных микросхем, например, микросхемы МБР К589ИР12.и>. Ы1ДП1 1>'Л2