國務院環境保護領導小組

[拼音]：cidai cunchuqi

[英文]：magnetic tape storage

以磁帶為儲存介質，由磁帶機及其控制器組成的儲存裝置，是計算機的一種輔助儲存器。磁帶機由磁帶傳動機構和磁頭等組成，能驅動磁帶相對磁頭運動，用磁頭進行電磁轉換，在磁帶上順序地記錄或讀出資料。磁帶儲存器是計算機外圍裝置之一。磁帶控制器是中央處理器在磁帶機上存取資料用的控制電路裝置（見輸入-輸出裝置控制器）。磁帶儲存器以順序方式存取資料。儲存資料的磁帶可離線儲存和互換讀出。

50年代初，磁帶錄音技術開始應用於計算機領域，遂出現了資料儲存磁帶機。此後，磁帶機在磁帶傳動系統、磁頭、記錄方式等方面不斷得到改進。例如，磁帶正反轉的驅動由雙主動輪改進為單主動輪，簡化了驅動機構。磁頭結構由單縫磁頭改為雙縫磁頭，它是將一組寫磁頭和一組讀磁頭組裝在一起，能夠一邊寫入一邊進行讀出檢查。磁頭縫隙（工作間隙）改窄，同時改進記錄方式，由增量不歸零、相位編碼到成組編碼，顯著提高了記錄密度和儲存容量。自動穿帶的實現，使裝帶簡便，減少對磁帶的汙染。到70年代中期，高檔的磁帶機已能自動穿帶，記錄密度比早期的磁帶機提高60多倍，資料傳輸率提高160多倍。從60年代後期到70年代中期，逐步建立了磁帶記錄的國際標準。

磁帶機分類

按帶速不同可分為高速機、中速機和低速機三種。按磁帶的緩衝方式，可分為真空緩衝箱式和擺杆式兩種。儘管磁帶機的帶速和結構不同，只要是按標準格式記錄的磁帶，都可在各種磁帶機上讀出，即具有磁帶互換性。70年代末，出現了資料流磁帶機。它不使用主動輪和緩衝機構，磁帶由帶盤電機直接驅動，雖不能快啟停，但在連續運轉時帶速與中速機相仿，記錄格式符合標準，能與常規的快啟停磁帶機互換讀出。它在很低速度下也能從事啟停式工作，常用作磁碟儲存器的後備。這種磁帶機結構簡單、體積小、成本低。此外，在微型計算機中還採用盒式磁帶機，有的直接用錄音機作小容量輔助儲存器。

磁帶機結構原理

普遍使用的磁帶機是快啟停式磁帶機。它由主動輪和帶盤驅動機構、磁帶導向和緩衝機構、磁頭、讀寫和驅動控制電路等組成。

（1）磁帶傳動：圖1 為兩種典型的磁帶機結構。以真空緩衝箱式磁帶機為例，磁帶由供帶盤經右緩衝箱、磁頭、主動輪、左緩衝箱到卷帶盤。緩衝箱底抽氣，保持一定的磁帶張力，使磁帶緊包在主動輪上，有足夠大的摩擦力。主動輪由慣量小、轉矩大的直流電機直接驅動，帶動磁帶運動。在啟停時，主動輪只加速或減速緩衝箱內的一段磁帶，使之能快速啟停。主動輪在啟動後有穩速控制，保持帶速恆定。緩衝箱有帶環位置檢測裝置，平時帶環保持在某一平衡位置上。當帶環下降時，檢測裝置產生控制訊號，使帶盤電機收帶，帶環升高時則控制其放帶，以維持磁帶的一定緩衝量。兩個帶盤的動作由箱內帶環位置分別控制，稱為帶盤伺服控制。擺杆式磁帶機磁帶的張力靠擺杆的彈簧控制，動作原理與前者相同。磁帶的正反轉由來自磁帶控制器的命令控制，磁帶在啟動到正常速度時才能讀寫資料。

（2）磁帶讀寫：磁帶運動時與磁頭接觸。磁頭線圈中通有電流時，磁頭間隙附近產生磁場，將磁帶上一個很小區域磁化。電流方向改變時，磁化方向也改變，這種磁化由一個方向改變到相反方向通常稱磁通翻轉。磁帶移動時，在磁帶上留下一道磁化的痕跡，通常稱為磁軌。寫入的過程就是將一串二進位制碼轉換成磁軌上對應的一串磁通翻轉訊號。例如，不歸零記錄就是用一次磁通翻轉表示一位二進位制“1”，無磁通翻轉表示“0”。讀出時，每一磁通翻轉在磁頭線圈中感應出一小電壓訊號，經讀放大器放大和處理，還原為二進位制的數字訊號。

（3）資料組織:一盤磁帶有始端標記(BOT)和尾端標記(EOT)，中間可記若干個檔案。每個檔案由1至若干個資料塊組成，兩個檔案之間有帶標隔開。在資料塊之間和資料塊與帶標之間有規定長度的空白間隔。資料塊內資料有規定的格式。資料塊是磁帶讀寫資料的基本單元。磁頭在空白間隔內啟停（圖2 ）。通常頻寬為12.7毫米，有9個磁軌，8道記資料，1道記資料的奇偶位，資料以位元組串聯記入。常用的標準格式有不歸零(NRZI)、相位編碼(PE)和成組編碼 (GCR)三種。記錄密度分別為每毫米32位、63位和 246位。它們各自有規定的檢錯和糾錯的方法。