Diskettenlaufwerk

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5¼ Zoll, 1,2 MB
5¼ Zoll, 1,44 MB und 3½ Zoll, 2,88 MB
3½ Zoll, 2,88 MB

Ein Diskettenlaufwerk (oder kurz FDD für engl. „floppy disk drive“) wird zur Speicherung von Daten verwendet. Es gibt interne, die in ein Rechnergehäuse integriert werden, und externe Laufwerke, die ein eigenes Gehäuse haben und über Kabel an den Rechner angeschlossen werden. Den zugehörigen Datenträger bezeichnet man als Diskette (engl. auch „Floppy Disk“). Hierbei handelt es sich um einen magnetischen Datenspeicher in Form einer metallbeschichteten flexiblen Kunststoffscheibe, die in einer Schutzhülle steckt.

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Mit der Entwicklung der Heimrechner (engl. „Homecomputer“) wie C64 und Einzelplatzrechner (engl. „Personal Computer“), kurz PC trat die Diskette ihren Siegeszug als Speichermedium an. Bei den heute anfallenden riesigen Datenmengen (insbesondere bei Bild- und Videodaten, und den immer größer werdenden Programmen) ist die vergleichsweise niedrige Speicherkapazität von max. 2,88 MB allerdings ein Grund, dass Disketten zur Datenspeicherung etwa seit dem Jahr 2003 nicht mehr verwendet werden. Daten wurden nach und nach auf CD-ROM, Bandlaufwerke, Zip−Drive, heute auf USB-Massenspeicher, externe Festplattenlaufwerke oder gleich dezentral in der Wolke gespeichert. Die heute noch benutzten Diskettenlaufwerke sind in der Regel keine Einbaugeräte mehr, sondern werden als externes Gerät per USB-Anschluss mit dem Computer verbunden.

Funktion[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die wesentlichen mechanischen Elemente eines Diskettenlaufwerks sind immer gleichartig: Ein Mechanismus zum Einspannen und zentrieren der Diskette an die Drehachse und zum Auswerfen derselben, der zugleich den oberen und unteren Schreibkopf bzw. bei einseitigen Laufwerken statt des unteren Lesekopfs den Andruckfilz anhebt und absenkt (meist rein manuell, nur bei Apple und Sun war dieser Mechanismus zeitweise motorisiert); ein geschwindigkeitsgeregelter Motor zum gleichmäßigen Drehen der Diskette (üblich sind Riemen- sowie Direktantrieb), und auf Metallschienen ein oder zwei in einer Richtung motorisch verschiebbarer kombinierter Schreib- und Lesekopf mit gegenüberliegendem Andruckfilz bzw. bei doppelseitigen Laufwerken ein Kopfpaar, sowie ein Schrittmotor zum Verschieben des Kopfes, wodurch die einzelnen Spuren angefahren werden. Dafür notwendig ist die Elektronik, die die Motoren betreibt und regelt, die Schreib- und Lesesignale auf die richtige Feldstärke bringt, und die Lesesignale verstärkt und digitalisiert. Die weitere Verarbeitung findet in einem Floppy-Disk-Kontroller statt, der sich oft außerhalb des eigentlichen Laufwerks befindet, z. B. auf der Hauptplatine eines PCs kommuniziert.

Während 8″-Laufwerke meistens nach dem Einschalten pausenlos laufen und bei Nichtgebrauch die Schreib-Lese-Köpfe zur Schonung von der Diskette abheben, schalten die kleineren Varianten den Motor nur bei Bedarf an; die Köpfe können daher immer auf der Diskettenoberfläche verbleiben, ohne dass die Köpfe und die Diskettenoberfläche übermäßig verschleißen.

Um beim Lesen den Beginn einer Datenspur, die Synchronisation, leichter erkennen zu können, sind die Disketten mit einem Indexloch versehen, das normalerweise nahe dem Innenrand liegt. Im Laufwerk ist eine Lichtschranke eingebaut, die ein Signal abgibt, wenn dieses Loch bei der Rotation an der Lichtschranke vorbeikommt. Die meisten Disketten haben nur ein solches Indexloch; die Einteilung einer einzelnen Datenspur in eine Anzahl von Sektoren muss durch Software in der Firmware des Kontrollers oder durch die Rechner-CPU erfolgen, man spricht daher in diesem Fall von „sanft-sektorierten“ Disketten. Das Gegenteil sind „hart-sektorierte“ Disketten, die für jeden Datensektor ein eigenes Indexloch aufweisen, also einen ganzen Kranz davon. Die frühen Apple-Rechner verwendeten dieses ansonsten eher ungebräuchliche Verfahren. Das etwas exotischere Format der Amiga-Rechner ignorierte das Indexloch komplett und führte die Spuranfangserkennung ausschließlich in Software durch.

Eine weitere Synchronisation betrifft die Position des Schreibkopfes, damit er korrekt die erste und alle weiteren Spuren trifft. Bei den Laufwerken zu den 8-Bit-Rechnern von Commodore wurde der Schreibkopf dazu bei der Initialisierung oder nach erkannten Lesefehlern fünfmal absichtlich gegen den inneren Anschlag gefahren, was ein charakteristisches Rattergeräusch produzierte.

Die Kommunikation zwischen Laufwerk und Rechner kann auf unterschiedlichen Ebenen realisiert werden. Besonders in der Frühzeit der Mikrorechner gab es viele Varianten: Während bei den Geräten der Firma Apple die Kommunikation auf der untersten Bitstrom-Ebene stattfand, geschah sie bei den frühen Atari-Heimrechnern auf der höheren Datenblock-Ebene und bei den 8-Bit-Rechnern von Commodore auf der noch höheren Datei-Ebene. Bei heutigen Geräten hat sich ein Standard herausgebildet: Interne Diskettenlaufwerke für PCs (mit klassischem Flachbandkabel-Anschluss) kommunizieren auf Bitstrom-Ebene, alle anderen Geräte, z. B. USB-Diskettenlaufwerke, auf Datenblockebene.

Bauformen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Bauformen entsprechen denen der Disketten: 200 mm (8″) das ursprüngliche Diskettenformat von IBM als Ersatz für die vorher notwendigen Stapel von Lochkarten, 130 mm (5¼"), 90 mm (3½") und 75 mm (3″) auf Schneider CPC, das sich nicht durchgesetzt hat.

Anbindung (Bus)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • (IBM-)PC-Laufwerk, 5,25" oder 3,5"
    Interne Floppy-Laufwerke werden mit dem Kontroller über ein 34-poliges Flachbandkabel (Daten, Steuerung) verbunden. Zusätzlich besitzen sie einen 4-poligen Stromanschluss zum Netzteil.
    Extra-flache 3,5"-Floppys, die ursprünglich für den Einbau in einen Laptop entwickelt wurden und heute (Stand 2016) weit verbreitet in USB-angebundenen externen Geräten sind, sind mit einem 26-poligen Flachbandkabel angebunden (an den USB-Adapterchip), das auch die Stromversorgung enthält.

Pflege[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Schreibkopf muss von Zeit zu Zeit vorsichtig gereinigt werden, da sich Eisenoxid- und Bindematerialreste darauf ablagern. Früher waren Reinigungsdisketten erhältlich, schonender ist es jedoch, das Laufwerk zu öffnen und den bzw. die Köpfe sanft mit einem in Isopropanol getränkten fusselfreien Tuch abzuwischen, bis die bräunlichen Oxidreste entfernt sind. Ein Schmieren der Mechanik ist nicht empfehlenswert, außer wenn diese offensichtlich verklemmt ist. Bei Bedarf kann bei vielen Laufwerken auch die Drehgeschwindigkeit der Diskette und die Spurlage des Schrittmotors nachjustiert werden, dies ist jedoch nur bei entsprechenden Kenntnissen empfehlenswert, da man sonst das Laufwerk leicht unbrauchbar machen kann.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Klaus Dembowski:PC-Werkstatt. Hardware konfigurieren, optimieren und reparieren, Markt + Technik Verlag, München 2008, ISBN 978-3-8272-4371-3.
  • Klaus Dembowski:BIOS und Troubleshooting. Markt + Technik Verlag, München 2004, ISBN 3-8272-6547-9.
  • Hans-Peter Messmer, Klaus Dembowski:PC-Hardwarebuch. Aufbau, Funktionsweise, Programmierung, 7. Auflage, Assison-Wesley, München, ISBN 3-8273-2014-3.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Wiktionary: Diskettenlaufwerk – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen