fita perfurada - Punched tape


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Cinco buracos e oito furos fita de papel
Leitor de fita de papel em um computador mais cedo com um pequeno pedaço de fita cinco buracos conectado em um círculo - criando um loop de programa físico

Fita perfurada ou fita de papel perfurado é uma forma de armazenamento de dados , que consiste de uma longa tira de papel na qual os orifícios são perfurados para armazenar dados. Agora efetivamente obsoleto, foi amplamente utilizado durante grande parte do século XX para o teletipo comunicação, para a entrada de computadores da década de 1950 e 1960, e mais tarde como um meio de armazenamento para minicomputadores e máquinas-ferramentas CNC .

Origem

Uma fita de papel, construído a partir de cartões perfurados , em utilização num tear Jacquard . Os furos grandes em cada extremidade são dentadas orifícios, utilizados para puxar a fita de papel através do tear.

Fitas de papel construídas a partir de cartões perfurados foram amplamente utilizados durante todo o século 19 para controlar teares. Fitas de papel perfuradas foram usados primeiramente por Basile Bouchon em 1725 para controlar teares. No entanto, as fitas de papel eram caros para criar, frágeis e de difícil reparação. Em 1801, Joseph Marie Jacquard desenvolveu máquinas para criar fitas de papel, amarrando cartões perfurados em uma seqüência. A fita de papel resultante, também chamado de uma "cadeia de cartas", era mais forte e mais simples tanto para criar e reparar. (Ver tear Jacquard ).

Isto levou ao conceito de comunicação de dados não como um fluxo de cartões individuais, mas um "cartão contínua", ou uma fita. Muitas operações profissional bordados ainda se referem a esses indivíduos que criam os modelos e padrões de máquina como "perfuradores", apesar de cartões perfurados e fita de papel foram finalmente retirados, depois de muitos anos de uso, na década de 1990.

Em 1846, Alexander Bain usou fita perfurada para enviar telegramas .

Em 1842, a patente francesa por Claude Seytre descreveu um piano dispositivo que ler dados de rolos de papel perfuradas .

Em 1857, Charles Wheatstone utilizada fita de papel para a preparação, armazenamento e transmissão de dados em telégrafo.

Em 1880, Tolbert Lanston inventou a monotipia , que consistia de um teclado (máquina de composição) e uma composição do rodízio . A fita, perfurado com o teclado, foi depois lido pelo lançador, o qual produzido tipo de chumbo de acordo com as combinações de orifícios em 0, um ou mais de 31 posições. O leitor de fita utilizado ar comprimido, que passaram através dos orifícios e foi dirigida para certos mecanismos do rodízio. O sistema entrou em uso comercial em 1897 e estava em produção bem na década de 1970, passando por várias mudanças ao longo do caminho.

formatos de fita

Uma fita de programa de 24 canais para o Harvard Mark I

Os dados foram representados pela presença ou ausência de um orifício numa localização particular. Tapes originalmente tinha cinco linhas de furos para dados. Fitas posteriores tinham seis, sete e oito linhas. Uma máquina calculadora programável electro-mecânico cedo, a calculadora seqüência controlada automática ou Harvard Mark I , utilizado fita de papel com vinte e quatro linhas. Uma fileira de furos de roda dentada menores que foram sempre perfurado serviu para alimentar a fita, originalmente usando uma roda com dentes radiais chamados uma roda dentada . Leitores ópticos posteriores utilizados os furos de roda dentada para gerar impulsos de temporização. As perfurações são ligeiramente para um lado, deixando claro qual o caminho para orientar a fita no leitor e dividindo a fita em lados desiguais. Os bits no lado mais estreito da fita são, geralmente, os bits menos significativos , quando o código é representado como números em um sistema digital.

O texto foi codificado de várias maneiras. O mais antigo padrão de codificação de caracteres foi Baudot , que remonta ao século XIX e teve cinco buracos. O código Baudot nunca foi usado em teleimpressoras. Em vez disso, alterações tais como o código de Murray (que adicionado de retorno e de avanço de linha), código de Western Union , Internacional Telegraph alfabeto No. 2 (ATI 2), e código americana Teletypewriter (USTTY), foram usadas. Outros padrões, tais como Teletypesetter (TTS), FIELDATA e Flexowriter , tinha seis orifícios. No início de 1960, o americano Standards Association liderou um projeto para desenvolver um código universal para processamento de dados, que se tornou conhecido como ASCII . Este código de sete nível foi adotado por alguns usuários de telex, incluindo AT & T ( teletipo ). Outros, como o Telex , ficou com os códigos anteriores.

dimensões

Fita para a perfuração foi 0.00394 polegadas (0,1 mm) de espessura. As duas larguras mais comuns foram 11/16 polegadas (17,46 milímetros) para cinco códigos de bits, e uma polegada (25,4 mm) para fitas com seis ou mais bits. afastamento do furo era de 0,1 polegadas (2,54 mm), em ambos os sentidos. furos de dados foram 0,072 polegadas (1,83 mm) de diâmetro; furos de alimentação eram 0,046 polegadas (1,17 mm).

fita chadless

A maioria dos equipamentos de fita de perfuração usado socos sólidos para criar buracos na fita. Este processo criou " Chad ", ou pequenos pedaços circulares de papel. Gerenciando o descarte do Chade foi um problema chato e complexo, como os minúsculos pedaços de papel tinha uma tendência a escapar e interferir com as outras partes eletromecânicos do equipamento teletipo.

fita de papel chadless
Chadless 5-nível Baudot fita de papel cerca de ~ 1975-1980 perfurado no teletipo Corp.

Uma variação sobre o soco fita era um dispositivo chamado Printing Reperforator chadless . Esta máquina daria um soco um sinal de teletipo recebido na fita e imprimir a mensagem sobre ele, ao mesmo tempo, usando um mecanismo de impressão semelhante ao de uma impressora página comum. O perfurador de fita, em vez de perfurar os orifícios redondos habituais, seria em vez perfurar pequenos cortes em forma de U no papel, de modo que nenhum Chad seria produzido; o "buraco" ainda estava preenchido com um pouco de papel alçapão. Por não totalmente perfuração para fora do furo, a impressão sobre o papel permaneceu intacta e legível. Isso permitiu que os operadores para ler a fita sem ter de decifrar os buracos, o que facilitaria a retransmissão da mensagem para outra estação na rede. Além disso, não houve uma "caixa de chad" para esvaziar de vez em quando. Uma desvantagem para este mecanismo que foi fita chadless, uma vez perfurado, não rolar-se bem, porque as abas salientes de papel que apanhar sobre a próxima camada de fita, de modo que não pode ser enrolada firmemente. Outra desvantagem, como visto ao longo do tempo, era que não havia nenhuma maneira confiável para ler a fita chadless meios ópticos empregados pelos posteriores leitores de alta velocidade. No entanto, os leitores de fita mecânicos utilizados na maioria dos equipamentos padrão da velocidade teve nenhum problema com fita chadless, porque ela sentiu os orifícios por meio de pinos de detecção de mola sem corte, que facilmente empurradas as abas de papel para fora do caminho.

A palavra "Wikipedia", e um CR / LF como 7-bit ASCII, sem um bit de paridade, bit menos significativo à direita - por exemplo, "W" é 1010111

aplicações

comunicações

Operação do relé fita de papel em US FAA estação de serviço de vôo Honolulu 's em 1964

Fita perfurada foi usado como uma forma de armazenar mensagens para teletypewriters . Operadores digitou a mensagem para a fita de papel, em seguida, enviou a mensagem na velocidade máxima da linha da fita. Isso permitiu que o operador para preparar a mensagem "off-line" na melhor das hipóteses velocidade de digitação do operador, e permitiu ao operador corrigir qualquer erro antes da transmissão. Um operador experiente pode preparar uma mensagem de 135 palavras por minuto (WPM) ou mais por períodos curtos.

A linha normalmente operado a 75WPM, mas operado continuamente. Ao preparar a fita "off-line" e, em seguida, enviar a mensagem com um leitor de fita, a linha poderia operar continuamente em vez de depender contínua "on-line" de digitação por um único operador. Tipicamente, uma única linha 75WPM suportado três ou mais operadores que trabalham teletipo off-line. Fitas perfuradas na extremidade de recepção poderia ser usada para retransmitir mensagens para uma outra estação. Grande loja e encaminhar redes foram desenvolvidos usando essas técnicas.

Fita de papel pode ser lido em computadores de até 1000 caracteres por segundo. A empresa dinamarquesa Regnecentralen desenvolveu um leitor de fita de papel chamado RC 2000 que pode ler 2000 caracteres por segundo. Foi introduzido em 1963. Mais tarde, eles aumentaram a velocidade ainda mais, até 2500 cps. Quanto mais cedo a Segunda Guerra Mundial, o leitor de fita de Heath Robinson , usado por decifradores aliadas, era capaz de 2000 cps, enquanto Colossus poderia correr em 5000 cps utilizando um leitor de fita óptico projetado pelo Dr. Arnold Lynch.

minicomputadores

Software em fita papel contínuo para a Data General Nova minicomputador

Quando os primeiros minicomputadores estavam a ser libertados, a maioria dos fabricantes virou-se para os existentes produzidos em massa ASCII teleimpressoras (principalmente o teletipo Modelo 33 , capazes de dez caracteres ASCII por segundo rendimento) como uma solução de baixo custo para a entrada de teclado e de saída da impressora. O comumente especificado Modelo 33 ASR incluiu uma fita de papel soco / leitor, onde ASR significa "Automatic Enviar / Receber", em oposição ao punchless / readerless KSR - Teclado Enviar / Receber e RO - Receber Somente modelos. Como efeito colateral, fita perfurada tornou-se um meio popular para dados minicomputadores de baixo custo e armazenamento do programa, e era comum encontrar uma seleção de fitas contendo programas úteis na maioria das instalações de minicomputadores. Leitores ópticos mais rápidos também eram comuns.

Transferência de dados binários para ou a partir destes minicomputadores foi frequentemente conseguida pela utilização de uma técnica duplamente codificado para compensar a relativamente alta taxa de erro de punções / leitores. A codificação de baixo nível era tipicamente em ASCII, ainda codificado e moldada em vários esquemas, tais como a Intel Hex - em que um valor de binário de "01011010" seria representada pelo caracteres ASCII "5A". Framing, endereçamento e soma de verificação (principalmente em caracteres ASCII hexadecimais) informações fornecidas capacidades de detecção de erro. Eficiências de um tal esquema de codificação são da ordem de 35-40% (por exemplo, 36% a partir de 44 caracteres ASCII de 8 bits para representar a ser necessário dezasseis bytes de dados binários por quadro).

A transferência de dados para ROM e programação EPROM

Na década de 1970 até o início dos anos 1980, fita de papel era comumente usado para transferir dados binários para incorporação em qualquer máscara programável de memória (ROM) somente leitura fichas ou os seus homólogos apagável - EPROM . Uma variedade significativa de formatos de codificação foram desenvolvidos para uso em computador e transferência de dados ROM / EPROM. Formatos de codificação comumente usados foram impulsionadas principalmente por esses formatos que os dispositivos de programação EPROM apoiou e incluiu vários hex ASCII variantes, bem como um número de formatos de computador proprietário.

Um muito mais primitivas, bem como um esquema de codificação muito mais tempo de alto nível foi também usado - BNPF (Begin-Negative-Positive-Finish). Na codificação BNPF, um único byte (8 bits) seria representado por uma sequência de caracteres enquadramento altamente redundante começando com um ASCII único "B", oito caracteres ASCII em que um "0" pode ser representado por um "N" e um "1 "iria ser representada por um 'P', seguido por um ASCII terminando 'F'. Estas sequências ASCII dez caracteres foram separados por um ou mais caracteres em branco , por conseguinte, através de, pelo menos, onze caracteres ASCII para cada byte armazenado (rendimento 9%). O ASCII "N" e "P" caracteres diferem em quatro posições de bits, fornecendo uma excelente protecção de erros de um só punção. Esquemas alternativos também estavam disponíveis, onde "L" e "H" ou "0" e "1" foram também estão disponíveis para representar bits de dados, mas em ambos os esquemas de codificação, os dois caracteres ASCII de suporte de dados diferem em apenas uma posição de bit para fornecer uma detecção de erro de punção único muito pobre.

Caixa registradora

NCR de Dayton, Ohio fez caixas registradoras por volta de 1970 que daria um soco fita de papel. A fita pode ser lido em um computador e não apenas informações de vendas poderia ser resumido, o faturamento poderia ser feito sobre transações de débito.

indústria de jornais

Fita de papel perfurado foi usado pela indústria do jornal até meados da década de 1970 ou mais tarde. Jornais foram tipicamente definido em chumbo quente por meio de dispositivos tais como um linotype . Com os serviços de arame entrando em um dispositivo que daria um soco fita de papel, em vez do operador de linotipo ter que redigitar todas as histórias de fio de entrada, a fita de papel pode ser colocado em um leitor de fita de papel no linotipo e criaria as balas de chumbo, sem o operador re-escrevendo as histórias. Isso também permitiu jornais a utilização de dispositivos, tais como o Friden Flexowriter , para converter a digitar para levar tipo através de fita. Mesmo após o desaparecimento do / chumbo quente Linotype, muitos cedo "compensar" os dispositivos tinham leitores de fita de papel sobre eles para produzir a cópia notícia-história.

Se um erro foi encontrado em uma posição na fita de seis níveis, que o personagem poderia ser transformado em um personagem nulo para ser ignorada perfurando as restantes posições não-perfurado com o que era conhecido como um “plucker frango”. Parecia um removedor de tronco de morango que, pressionado com o polegar eo indicador, poderia perfurar as posições restantes, um buraco de cada vez.

máquinas automáticas

Leitor de fita de papel em um computador controle numérico (CNC) máquina

Na década de 1970, produção automatizada equipamentos frequentemente utilizado fita de papel. Fita de papel era um meio de armazenamento muito importante para controlados por computador fio-wrap máquinas, por exemplo. Um leitor de fita de papel era menor e muito menos caro do que o cartão de Hollerith ou fita magnética leitores. Preto encerado e lubrificados papéis de fibra longa premium, e filme Mylar fita foram inventados para que as fitas de produção para estas máquinas iria durar mais tempo.

Cryptography

Cifras Vernam foram inventados em 1917 para criptografar telex comunicações usando uma chave armazenada em fita de papel. Durante o último terço do século 20, a Agência de Segurança Nacional usou fita de papel perfurado para distribuir chaves criptográficas . As fitas de papel oito níveis foram distribuídos sob controles contábeis rigorosos e lido por um dispositivo de enchimento , tais como a mão KOI-18 , que foi temporariamente ligado a cada dispositivo de segurança que precisava de novas chaves. NSA vem tentando substituir este método com um sistema de gerenciamento de chave electrónica mais seguro ( EKMS ), mas a partir de 2016, fita de papel é, aparentemente, ainda está sendo empregado. O recipiente fita de papel é um inviolável recipiente que contém funcionalidades para evitar a alteração não detectada dos conteúdos.

fita de papel Fanfold

limitações

Os três maiores problemas com a fita de papel foram:

  • Confiabilidade. Era prática comum para acompanhar cada cópia mecânica de uma fita com uma comparação manual do buraco-a-buraco.
  • Rebobinar a fita foi difícil e propenso a problemas. Grande cuidado foi necessário para evitar rasgar a fita. Alguns sistemas utilizados sanfonada fita de papel em vez de fita de papel laminado. Nestes sistemas, não rebobinagem foi necessário nem quaisquer mecanismos de bobina de alimentação rico, carretel de recepção, ou de braço tensão necessária; a fita apenas alimentado a partir do tanque de suprimento através do leitor para o tanque de recepção, redobrando-se de volta para exatamente a mesma forma como quando foi alimentado no leitor.
  • Baixa densidade de informação. Conjuntos de dados muito maiores do que algumas dezenas de kilobytes são impraticáveis ​​para lidar em formato de fita de papel.

vantagens

fita perfurada tem algumas propriedades úteis:

  • Longevidade. Embora muitas fitas magnéticas têm se deteriorado ao longo do tempo, a ponto dos dados sobre eles foi irremediavelmente perdida, fita perfurada pode ser lido muitas décadas mais tarde, se papel livre de ácido ou filme Mylar é usado. Alguns tipos de papel podem degradar rapidamente.
  • acessibilidade humana. Os padrões de furos pode ser decodificado visualmente se necessário, e fita rasgada pode ser reparado (usando emendas buracos todo especial padrão de fita). Edição de texto sobre uma fita perfurada foi conseguida por literalmente cortar e colar a fita com uma tesoura, cola, ou gravando sobre uma secção para cobrir todos os furos e fazendo novos furos com um furador manual.
  • Imunidade campo magnético. Em uma oficina mecânica completa de motores elétricos poderosos, os de controle numérico programas precisam para sobreviver aos campos magnéticos gerados por esses motores.
  • Facilidade de destruição. No caso de chaves criptográficas, a inflamabilidade inerente (por vezes reforçada pelo uso de papel flash) de fita de papel foi um ativo. Depois que a chave tinha sido carregado para o dispositivo, a fita de papel poderia simplesmente ser queimada, evitando a chave de cair em mãos inimigas.

fita perfurada na arte

A computação ou de telecomunicações profissional representado no Monumento aos conquistadores do espaço em Moscou (1964) mantém o que parece ser uma fita perfurada com três fileiras de buracos retangulares.

Uso atual

Uso de fita perfurada hoje é muito raro. Ela ainda pode ser usado em sistemas militares mais velhos e por alguns aficionados. Em aplicações de usinagem CNC, muito poucas pessoas ainda estão usando fita. No entanto, alguns sistemas CNC modernos ainda medir o tamanho de programas CNC armazenados em pés ou metros, correspondente ao comprimento equivalente, se deu um soco na fita de papel.

Veja também

Referências

links externos