Введение
Устройство хранения данных
Перфорированная лента или бумажная перфолента — это тип устройства хранения данных, представляющий собой длинную полосу бумаги, в которой проделаны небольшие отверстия. Она была разработана и впоследствии использовалась параллельно с перфокартами, отличаясь от них непрерывностью. Перфокарты и цепочки перфокарт применялись для управления ткацкими станками в XVIII веке. Их использование в системах телеграфии началось в 1842 году. Перфоленты использовались на протяжении XIX и большей части XX веков для программируемых ткацких станков, телеграфной связи, для ввода данных в компьютеры 1950-х и 1960-х годов, а позднее – в качестве носителя информации для миникомпьютеров и станков с числовым программным управлением. Во время Второй мировой войны высокоскоростные системы с перфолентами, использующие оптическое считывание, применялись в системах дешифровки. Перфоленты также использовались для передачи данных при производстве микросхем памяти только для чтения.
История
Перфорированные бумажные ленты впервые использовались Базилем Бушоном в 1725 году для управления ткацкими станками. Однако создание бумажных лент было дорогостоящим, они были хрупкими и сложными в ремонте. К 1801 году Жозеф Мари Жаккар разработал машины для создания бумажных лент путем соединения перфокарт в последовательность для ткацких станков Жаккарда. Полученная бумажная лента, также называемая «цепочкой карт», была прочнее и проще в изготовлении и ремонте. Это привело к идее передачи данных не как потока отдельных карт, а как единой «непрерывной карты» (или ленты). Бумажные ленты, изготовленные из перфокарт, широко использовались на протяжении XIX века для управления ткацкими станками. Многие профессиональные предприятия вышивки до сих пор называют специалистов, создающих дизайн и машинные узоры, «перфораторами», хотя перфокарты и бумажные ленты в конечном итоге были выведены из употребления в 1990-х годах. В 1842 году французский патент Клода Зейтра описывал устройство для игры на пианино, считывающее данные с перфорированных бумажных рулонов. К 1900 году широкие перфорированные музыкальные рулоны для пианино использовались для распространения популярной музыки на массовом рынке. В 1846 году Александр Бейн использовал перфорированную ленту для отправки телеграмм. Эта технология была принята Чарльзом Уитстоуном в 1857 году для системы Уитстоуна, используемой для автоматизированной подготовки, хранения и передачи данных в телеграфии.
Бескадровая лента
Большинство оборудования для перфорации ленты использовало цельные круглые пуансоны для создания отверстий в ленте. В результате этого процесса образовывались "обрезки" – маленькие круглые кусочки бумаги. Управление утилизацией обрезков было неприятной и сложной проблемой, так как эти крошечные кусочки бумаги имели тенденцию выходить из-под контроля и мешать работе других электромеханических компонентов телепринтерного оборудования. Обрезки от смазанной бумажной ленты были особенно проблематичны, поскольку они склонны слипаться и накапливаться, а не свободно попадать в контейнер для сбора. Вариацией ленточного перфоратора было устройство, называемое Реперфоратором с печатью без обрезков. Эта машина одновременно пробивала полученный телеграфный сигнал в ленту и печатала сообщение на ней, используя печатный механизм, аналогичный механизму обычной печатной машины. Вместо выбивания обычных круглых отверстий, перфоратор вырезал в бумаге небольшие U-образные надрезы, так что обрезков не образовывалось; "отверстие" по-прежнему заполнялось небольшим бумажным клапаном. Поскольку отверстие не пробивалось полностью, печать на бумаге оставалась неповрежденной и читаемой. Это позволяло операторам читать ленту, не расшифровывая отверстия, что облегчало передачу сообщения на другую станцию сети. Кроме того, не требовалось периодически опустошать "ящик для обрезков". Недостатком этой технологии было то, что лента без обрезков плохо скручивалась для хранения, так как выступающие клапаны бумаги зацеплялись за следующий слой ленты, и ее нельзя было плотно свернуть. Другим недостатком, который проявился со временем, стало отсутствие надежного способа считывания ленты без обрезков в более поздних высокоскоростных считывателях, использующих оптическое распознавание. Однако механические считыватели ленты, используемые в большинстве устройств стандартной скорости, не имели проблем с лентой без обрезков, поскольку они определяли наличие отверстий с помощью тупых пружинных механических датчиков, которые легко отодвигали бумажные клапаны в сторону.
Кодирование
Текст был закодирован несколькими способами. Самым ранним стандартным кодированием символов был код Бодо, разработанный в 19 веке и использовавший пять отверстий. Код Бодо был вытеснен модифицированными кодами с пятью отверстиями, такими как код Мюррея (который добавил возврат каретки и перевод строки), который, в свою очередь, был разработан в код Western Union, а затем – в Международный телеграфный алфавит № 2 (ITA 2) и его вариант, американский код телетайпной системы (USTTY).