软盘

软盘是一种磁性介质。 它的基本组件是由 boPET 制成的薄而柔韧的塑料盘。 这是涂有可磁化材料，通常是氧化铁，其存储原理类似于硬盘。 最初仅由带阅读窗的方形纸板套筒包围，后来的数据载体（从 3.5 英寸开始）由带窗锁的坚固塑料外壳更好地保护。

与硬盘相比，软盘的磁头（读/写头）直接与镀膜的可磁化表面摩擦，久而久之会产生明显的磨损，严重限制了软盘的长期使用。 此外，磁盘还直接摩擦周围牢牢固定在驱动器中的外壳。 因此，这款手机壳内部配有特氟龙涂层（或类似）织物，以xxx程度地减少摩擦。

软盘的格式（物理尺寸）主要以英寸（″）给出； 常见尺寸过去和现在是：

• 8 英寸（实际上是 200 毫米），软盘为 180 KiB – IBM 的原始软盘格式，用于替代笨重的穿孔卡片堆叠，后来高达 1 MiB
• 5.25″（实际上是 130 毫米），80 到 1200 KiB（xxx台 IBM PC 为 160 KiB）
• 3.5″（实际上是 90 毫米），360 到 1440 KiB ≈ 1.4 MiB（HD-软件盘，最近成为许多系统的标准格式），很少达到 3520 KiB ≈ 3.4 MiB（ED-软件盘，44 个扇区格式） . 塑料外壳宽 90 毫米，长 94 毫米，高 3.3 毫米。
• 3 英寸（实际上是 80 毫米），每边 180 KiB（包括 Schneider/Amstrad CPC、Joyce 和 Oric Atmos）
• 2" 用于 Sony Mavica 数码相机推出的视频软盘
• 2" 用于 Zenith minisPORT（793 KiB，双面，双密度，80 轨道，245 tpi，介质：Fujifilm LT-1）。由于价格高（10 件 80 美元）而未被广泛使用。

此外，还开发了其他尺寸，例如3.25″ 和 2"，但这些不能占上风。索尼开发的 2" 格式的视频软盘是一个例外，它用于索尼 Mavica 相机的模拟原始版本以及静态视频 - 相机是用过的：

3.5″-软盘标准为ISO/IEC 8860-1:1987（双密度）、ISO/IEC 9529-1:1989（高密度）、ISO/IEC 10994-1:1992（超高密度） ; 所有规格均以公制单位表示。 这些标准明确了尺寸，即 90.0 × 94.0 × 3.3 mm。 内部磁盘的直径恰好为 86.0 毫米。

区分如下：

• 软盘n写在一侧和两侧
  • SS：单面，别名：1S、1
  • DS：双面，别名：2S、2
• 由使用的磁性材料产生的记录密度
  • SD：单一密度
  • DD：Double Density，别名：2D，更罕见的还有 HC，用于 3.5″ 的高容量（来自英语“高容量”）-软盘n
  • QD：Quad Density，别名：4D
  • 高清：高密度
  • ED：超高密度
• 硬扇区或软扇区——即硬扇区或软扇区分成数据块

对于硬扇区软盘，塑料盘上的每个扇区都有一个索引孔，更常见的软扇区只有一个，或者在中间有一个不对称的驱动器访问。 这个索引孔或不对称性决定了轨道的起点，只要它不被驱动器忽略（软同步：通过一系列同步位识别轨道的起点）。

最常用的磁层材料：

• DD：2 µm 氧化铁，矫顽力约为 24000 A/m
• HD：1.2 µm 钴掺杂氧化铁，矫顽场强度约为 48000 A/m
• ED：3 µm 钡铁氧体，矫顽场强约 60000 A/m

软盘的确切规格包括更多信息：

• 磁道的数量，即“磁道”，（最初通常为 35，后来通常为 40 或 80）
• 扇区数，即每个磁道的块数（例如 9 或 18）
• 块大小（以前是 128、256、512 或 1024 字节，现在大多只有 512 字节；许多控制器还支持 1 和 8 KiB 扇区）
• 录制过程（最初是FM，后来主要是MFM；Apple和Commodore也使用了GCR过程）
• 磁道密度，通常为 48、96 或 135 tpi（磁道每英寸). Commodore 在某些驱动器上使用了 100 tpi 的不同值，这使得第三方驱动器在物理上无法读取这些软盘。

根据磁道的不同，在技术上可以容纳不同数量的扇区，特别是因为理论上外磁道上有更多空间； 但是，由于那里头部的相对速度也较高，这就遇到了困难。 因此，一些制造商根据磁头位置改变旋转速度（Apple、Victor / Sirius）或数据速率（Commodore），这允许在软盘上存储更多内容，但使其与其他制造商的驱动器不兼容。

提高访问速度的一个技巧是所谓的交错，其中扇区不是按数字升序记录的，而是在轨道上以不同的顺序记录的。 例如，这使得能够对要执行的读取过程进行技术上必要的后处理，并在之后立即读入逻辑上下一个扇区的偏移量。 理想的交错率取决于硬件。

安排磁道的逻辑xxx个扇区相对于相邻磁道略微偏移的想法是相似的，因此在磁道变化后读取连续磁道时，在这个过程中软盘继续转动一点，这个扇区到达读头正下方，以便可以进一步阅读。

软盘n有写保护，在3.5″软盘n上可以用右上角的小滑块打开或关闭（打开=写保护）。 对于5.25″和8″的软盘n，边缘的写保护缺口（正面8″，侧面5.25″）必须用深色写保护贴纸密封（关闭=写保护）。 驱动器中的写保护通过机械开关或光栅中断写入头的电流来检测； 它旨在无法绕过软件写保护。 市售软件的原始磁盘通常从一开始就缺少此滑块或凹槽，因此它们始终处于写保护状态。 3.5″软盘n上缺失的滑块也可以用透明胶带代替，因为这些软盘n的写保护检查是机械的。

5.25" HD 和 8" 软盘通常旋转 360 分钟，5.25" DD，3" 和 3.5" 软盘通常旋转 300 分钟。

使用 SD-软件盘时，数据位以 125 kHz（8 英寸和 250 kHz）的波特率传输，DD-软件盘以 250 kHz（8 英寸和 500 kHz）传输，HD-软件盘以 500 kHz 和ED-软盘 n n 写在软盘上，频率为 1 MHz。 这导致总数据速率为 15625 字节/秒、31250 字节/秒、62500 字节/秒和 125000 字节/秒。

由于轨道不仅包含数据而且还包含控制数据，并且必须保持扇区之间的安全距离，以便在旋转速度出现轻微偏差时不会损坏后续扇区，因此轨道可以实现的净数据速率显着降低。

为了读取整个软盘，添加了换道时间。 这通常会将有效数据速率进一步降低三分之一（双面软盘，磁头切换速度足够快）到一半。DD 软盘的有效读取速度约为 15 KB/s，HD 软盘的有效读取速度约为 30 KB /s .

虽然有些HD-软件盘厂家标榜理论使用寿命可达100年，但这个数值只有在特定的环境条件下存放才能达到。 如果适当地隔热、避光和避磁，储存时间应该可以达到 10 到 30 年。 经验表明，书写密度较低的软盘在干燥的地方可以保存数十年。 为防止污染，5.25″ 和 8″ 软盘通常保存在软盘随附的纸袋或纸板袋中。 随着不断使用，由于软盘驱动器中的机械读写磁头，软盘n的负载更重。 在最坏的情况下，软件盘会在一到两年后出现缺陷。 另一个风险在于将软盘存储在温暖潮湿的环境中，与所有磁性数据载体一样，这会促进真菌的形成。 真菌还会污染读/写头或导致旧软盘上的涂层脱落。 后者取决于制造商，如果您仔细观察表面，通常可以事先看到此类变化。 通常可以用酒精溶液再次清洁读写头。 还有专门的清洁盘。