Delikli bant - Punched tape

Beş ve sekiz delikli delikli kağıt bant
Creed model 6S/2 5 delikli kağıt şerit okuyucu
Harwell bilgisayarındaki küçük bir parça beş delikli bant ile bir daireye bağlı kağıt şerit okuyucu – fiziksel bir program döngüsü oluşturur

Delikli bant veya delikli kağıt bant , deliklerin delindiği uzun bir kağıt şeridinden oluşan bir veri depolama biçimidir . Bantın sürekli olması bakımından farklılık gösteren delikli kartlardan geliştirildi ve daha sonra birlikte kullanıldı .

19. yüzyıl boyunca ve 20. yüzyılın büyük bölümünde programlanabilir dokuma tezgahları, teleprinter iletişimi, 1950'ler ve 1960'ların bilgisayarlarına girdi için ve daha sonra mini bilgisayarlar ve CNC takım tezgahları için bir depolama ortamı olarak kullanıldı .

Tarih

Jakarlı dokuma tezgahında kullanılan delikli kartlardan yapılmış bir kağıt bant . Her kenardaki büyük delikler , kağıt bandı dokuma tezgahından çekmek için kullanılan dişli deliklerdir.

Delikli kağıt bantlar ilk olarak 1725 yılında Basile Bouchon tarafından dokuma tezgahlarını kontrol etmek için kullanıldı . Bununla birlikte, kağıt bantların oluşturulması pahalıydı, kırılgandı ve onarılması zordu. 1801'de Joseph Marie Jacquard , Jakarlı dokuma tezgahları için delikli kartları bir sırayla bağlayarak kağıt bantlar oluşturmak için makineler geliştirdi . "Kart zinciri" olarak da adlandırılan kağıt bant, hem oluşturulması hem de onarılması için daha güçlü ve daha basitti. Bu, verilerin tek tek kartların akışı olarak değil, tek bir "sürekli kart" (veya bant) olarak iletilmesi kavramına yol açtı. Delikli kartlardan yapılan kağıt bantlar, 19. yüzyıl boyunca tezgahları kontrol etmek için yaygın olarak kullanıldı. Birçok profesyonel nakış işlemi, 1990'larda delikli kartlar ve kağıt bantlar sonunda aşamalı olarak kaldırılmış olsa da, tasarımları ve makine desenlerini yaratan kişilere hala "delici" olarak atıfta bulunmaktadır.

1842'de Claude Seytre'nin bir Fransız patenti , delikli kağıt rulolardan veri okuyan bir piyano çalma cihazını tanımladı .

Noktalı, boşluklu ve çizgi delinmiş Wheatstone slip ve perforatör zımba plakası

1846'da Alexander Bain telgraf göndermek için delikli bant kullandı . Bu teknoloji, 1857'de Charles Wheatstone tarafından telgrafta verilerin hazırlanması, depolanması ve iletilmesi için kabul edildi .

1880 yılında, Tolbert Lanston icat monotipi dizgi sistemi bir klavye ve bir bileşim oluşmuştur, döküm . Klavye ile delinmiş bant, daha sonra, 0, 1 veya daha fazla 31 pozisyonda delik kombinasyonlarına göre kurşun tipi üreten teker tarafından okundu. Bant okuyucu, deliklerden geçen ve kasterin belirli mekanizmalarına yönlendirilen basınçlı hava kullandı. Sistem 1897'de ticari kullanıma girdi ve yol boyunca çeşitli değişikliklere uğrayarak 1970'lere kadar üretimdeydi.

Mevcut kullanım

21. yüzyılda delikli bant kullanımı çok nadirdir. Hala eski askeri sistemlerde ve bazı hobiler tarafından kullanılabilir. Gelen bilgisayar nümerik kontrol (CNC) işleme uygulamaları, çok az insan hala bandı kullanın. Bununla birlikte, bazı modern CNC sistemleri, hala kağıt bant üzerinde delinmişse eşdeğer uzunluğa karşılık gelen, saklanan CNC programlarının boyutunu fit veya metre olarak ölçer.

Formatlar

Data General Nova mini bilgisayarı için yelpaze kıvrımlı kağıt bant üzerinde yazılım
yelpaze katlanmış kağıt bant

Veriler, belirli bir konumda bir deliğin varlığı veya yokluğu ile temsil edildi. Bantların başlangıçta veriler için beş sıra deliği vardı. Daha sonraki bantlarda altı, yedi ve sekiz sıra vardı. Erken bir elektro-mekanik programlanabilir hesaplama makinesi, Otomatik Sıra Kontrollü Hesap Makinesi veya Harvard Mark I , 24 sıralı kağıt bant kullandı. Her zaman delinmiş olan bir dizi küçük dişli deliği, orijinal olarak dişli çark adı verilen radyal dişlere sahip bir çark kullanılarak bandı beslemeye yarar . Daha sonra optik okuyucular, zamanlama darbeleri oluşturmak için zincir dişlisi deliklerini kullandılar. Dişli delikleri hafifçe bir taraftadır, bu da bandın okuyucuda hangi yöne yönlendirileceğini ve bandı eşit olmayan taraflara böleceğini açıkça ortaya koymaktadır. Bandın dar tarafındaki bitler , kod bir dijital sistemde sayılar olarak temsil edildiğinde genellikle en az anlamlı bitlerdir .

Boyutlar

Delme bandı 0,00394 inç (0,1 mm) kalınlığındaydı. En yaygın iki genişlik, beş bit kodlar için 11/16 inç (17.46 mm) ve altı veya daha fazla bit içeren bantlar için 1 inç (25,4 mm) idi. Delik aralığı her iki yönde 0,1 inç (2,54 mm) idi. Veri deliklerinin çapı 0.072 inç (1.83 mm) idi; besleme delikleri 0.046 inç (1.17 mm) idi.

Chadless bant

~1975–1980 dolaylarında Chadless 5 seviyeli Baudot kağıt bant Teletype Corp'ta delinmiş

Çoğu şerit delme ekipmanı, şeritte delikler oluşturmak için katı zımbalar kullandı. Bu işlem " çad " veya küçük dairesel kağıt parçaları yarattı . Küçük kağıt parçaları kaçma ve teleprinter ekipmanının diğer elektromekanik parçalarına müdahale etme eğiliminde olduğundan, chad'in atılmasını yönetmek can sıkıcı ve karmaşık bir sorundu.

Bant delgisinin bir varyasyonu, Chadless Printing Reperforator adlı bir cihazdı . Bu makine, normal bir sayfa yazıcısınınkine benzer bir baskı mekanizması kullanarak, alınan bir teleprinter sinyalini teybe zımbalayacak ve aynı anda mesajı üzerine yazdıracaktır. Bant delgisi, olağan yuvarlak delikleri açmak yerine, kağıtta küçük U-şekilli kesikler açar, böylece hiçbir çapak oluşmaz ; "delik" hala küçük bir kağıt tuzak kapısıyla doluydu. Deliğin tam olarak açılmaması ile kağıt üzerindeki baskı bozulmamış ve okunaklı kalmıştır. Bu, operatörlerin, mesajı ağdaki başka bir istasyona iletmeyi kolaylaştıracak şekilde, delikleri deşifre etmek zorunda kalmadan bandı okumasını sağladı. Ayrıca, zaman zaman boşaltılacak bir "çad kutusu" da yoktu. Bu mekanizmanın bir dezavantajı, deliksiz bantın bir kez delindikten sonra iyi bir şekilde sarılmamasıydı, çünkü çıkıntılı kağıt kanatları bir sonraki bant tabakasına takılacaktı, bu yüzden sıkıca sarılamayacaktı. Zamanla görüldüğü gibi bir başka dezavantaj, daha sonraki yüksek hızlı okuyucular tarafından kullanılan optik araçlarla chadless bandı okumanın güvenilir bir yolunun olmamasıydı. Bununla birlikte, çoğu standart hızlı ekipmanda kullanılan mekanik şerit okuyucular, kağıt kanatları kolayca yoldan iten kör yaylı algılama pimleri aracılığıyla delikleri algıladığı için, chadless bantla ilgili bir sorun yaşamadı.

kodlama

"Wikipedia" kelimesi ve 7-bit ASCII olarak bir CR/LF , eşlik biti olmadan , sağda en az anlamlı bit - örneğin "W" 1010111'dir.

Metin birkaç şekilde kodlanmıştır. En eski standart karakter kodlaması , 19. yüzyıla kadar uzanan ve beş deliği olan Baudot idi . Baudot kodunun yerini, daha sonra Uluslararası Telgraf Alfabesi No. 2'ye (ITA 2) geliştirilen Western Union koduna geliştirilen Murray kodu ( satır başı ve satır beslemesini ekleyen) gibi değiştirilmiş 5 delikli kodlar almıştır. ve American Teletypewriter kodu (USTTY) olarak adlandırılan bir varyant . Teletypesetter (TTS), FIELDATA ve Flexowriter gibi diğer standartların altı deliği vardı. 1960'ların başında, Amerikan Standartlar Birliği , bilgi alışverişi için Amerikan Standart Kodu (ASCII) haline gelen veri işleme için evrensel bir kod geliştirme projesine öncülük etti . Bu yedi seviyeli kod, AT&T ( Teletype ) dahil olmak üzere bazı teleprinter kullanıcıları tarafından benimsenmiştir . Telex gibi diğerleri daha önceki kodlarla kaldı.

Uygulamalar

iletişim

Solda kağıt bant delgi ve okuyucu ile Telex model 32 teletype
1964 yılında ABD FAA'nın Honolulu uçuş servis istasyonunda kağıt bant röle operasyonu

Delikli bant, tele-daktilo yazarları için mesajları saklamanın bir yolu olarak kullanıldı . Operatörler mesajı kağıt banda yazdılar ve ardından mesajı banttan maksimum hat hızında gönderdiler. Bu, operatörün "çevrimdışı" mesajını operatörün en iyi yazma hızında hazırlamasına ve operatörün iletimden önce herhangi bir hatayı düzeltmesine izin verdi. Deneyimli bir operatör, kısa süreler için dakikada 135 kelime (WPM) veya daha fazla bir mesaj hazırlayabilir.

Hat tipik olarak 75 WPM'de çalıştı, ancak sürekli çalıştı. Teybi "çevrimdışı" olarak hazırlayarak ve ardından mesajı bir şerit okuyucu ile göndererek, hat tek bir operatör tarafından sürekli "çevrimiçi" yazmaya bağlı olmak yerine sürekli olarak çalışabilir. Tipik olarak, tek bir 75WPM hattı, çevrimdışı çalışan üç veya daha fazla teletype operatörünü destekledi. Alıcı uçta delinmiş bantlar, mesajları başka bir istasyona iletmek için kullanılabilir. Bu teknikler kullanılarak büyük mağaza ve ileri ağlar geliştirildi.

Kağıt bant bilgisayarlara saniyede 1.000 karaktere kadar okunabilir. 1963'te Regnecentralen adlı Danimarkalı bir şirket, saniyede 2.000 karakter okuyabilen RC 2000 adlı bir kağıt şerit okuyucusunu piyasaya sürdü; daha sonra hızı 2500 cps'ye kadar daha da artırdılar. Gibi erken olarak İkinci Dünya Savaşı , Heath Robinson bant okuyucu ise Müttefik codebreakers tarafından kullanılan, 2.000 cps yapabileceğini Colossus Arnold Lynch tarafından tasarlanan bir optik bant okuyucu kullanarak 5,000 cps çalıştırabilir.

mini bilgisayarlar

Harvard Mark I için 24 kanallı bir program kaseti

İlk mini bilgisayarlar piyasaya sürüldüğünde, çoğu üretici , klavye girişi ve yazıcı çıkışı için düşük maliyetli bir çözüm olarak mevcut seri üretilen ASCII tele yazıcılara (öncelikle saniyede on ASCII karakter kapasiteli Teletype Model 33) döndü . Yaygın olarak belirtilen Model 33 ASR, bir kağıt şerit delgi/okuyucu içeriyordu; burada ASR, zımbasız/okuyucusuz KSR – Klavye Gönderme/Alma ve RO – Yalnızca Alma modellerinin aksine "Otomatik Gönderme/Alma" anlamına gelir . Bir yan etki olarak, delikli bant, düşük maliyetli mini bilgisayar verileri ve program depolama için popüler bir ortam haline geldi ve çoğu mini bilgisayar kurulumunda yararlı programlar içeren bir dizi bant bulmak yaygındı. Daha hızlı optik okuyucular da yaygındı.

Bu mini bilgisayarlara veya bu bilgisayarlardan ikili veri aktarımı , genellikle, delgilerin ve okuyucuların nispeten yüksek hata oranını telafi etmek için çift kodlu bir teknik kullanılarak gerçekleştirildi. Düşük seviyeli kodlama tipik olarak ASCII idi, ayrıca "01011010" ikili değerinin ASCII karakterleri "5A" ile temsil edileceği Intel Hex gibi çeşitli şemalarda kodlandı ve çerçevelendi . Çerçeveleme, adresleme ve sağlama toplamı (öncelikle ASCII onaltılık karakterlerinde) bilgileri hata algılamaya yardımcı oldu. Böyle bir kodlama şemasının verimliliği %35-40 civarındadır (örneğin, çerçeve başına on altı bayt ikili veriyi temsil etmek için 44 8-bit ASCII karakterlerinden %36'sı gereklidir ).

Bilgisayar destekli üretim

Bilgisayar sayısal kontrol (CNC) makinesinde kağıt şerit okuyucu

1970'lerde, bilgisayar destekli üretim ekipmanları genellikle kağıt bant kullanıyordu. Kağıt bant, örneğin bilgisayar kontrollü tel sarma makineleri için önemli bir depolama ortamıydı . Kağıt şerit okuyucu, hollerith kart veya manyetik şerit okuyuculardan daha küçük ve daha ucuzdu . Birinci sınıf siyah mumlu ve yağlanmış uzun lifli kağıtlar ve Mylar film bant, bu makineler için üretim bantlarının daha uzun süre dayanması için icat edildi.

ROM ve EPROM programlama için veri aktarımı

1970'lerden 1980'lerin başlarına kadar, kağıt bant yaygın olarak ya maskeyle programlanabilir salt okunur bellek (ROM) yongalarına ya da bunların silinebilir karşılıkları EPROM'larına dahil edilmek üzere ikili verileri aktarmak için kullanıldı . Bilgisayar ve ROM/EPROM veri aktarımında kullanılmak üzere çok çeşitli kodlama biçimleri geliştirilmiştir. Yaygın olarak kullanılan kodlama formatları, öncelikle EPROM programlama cihazlarının desteklediği ve çeşitli ASCII hex varyantlarını ve ayrıca bir dizi tescilli formatı içerdiği formatlar tarafından yönlendirildi.

Çok daha ilkel ve çok daha uzun bir üst düzey kodlama şeması da kullanıldı, BNPF (Başlangıç-Negatif-Pozitif-Bitiş). BNPF kodlamasında, tek bir bayt (8 bit), tek bir ASCII "B" ile başlayan, yüksek oranda fazlalıklı bir karakter çerçeveleme dizisi ile temsil edilir, sekiz ASCII karakteri, burada "0", "N" ve "1" ile temsil edilir. ", bir "P" ile temsil edilir, ardından bir ASCII "F" biter. Bu on karakterlik ASCII dizileri, bir veya daha fazla boşluk karakteriyle ayrıldı , bu nedenle depolanan her bayt için en az on bir ASCII karakteri kullanıldı (%9 verimlilik). ASCII "N" ve "P" karakterleri dört bit konumunda farklılık gösterir ve tek delme hatalarından mükemmel koruma sağlar. Veri bitlerini temsil etmek için "L" ve "H" veya "0" ve "1"in de mevcut olduğu alternatif şemalar da mevcuttu, ancak bu kodlama şemalarının her ikisinde de, veri taşıyan iki ASCII karakteri yalnızca bir bit konumunda farklılık gösterir. , çok zayıf tek yumruk hatası algılama sağlar.

Yazarkasalar

Ohio , Dayton'dan NCR , 1970'lerde kağıt bantları delecek yazarkasalar yaptı. Sweda aynı zamanlarda benzer yazar kasalar yaptı. Bant daha sonra bir bilgisayara okunabilir ve yalnızca satış bilgileri özetlenebilir değil, ücretlendirme işlemlerinde faturalandırma yapılabilir. Bant ayrıca envanter takibi, departman ve satılan ürünlerin sınıf numaralarının kaydedilmesi için kullanıldı.

Gazete endüstrisi

Delikli kağıt bant, gazete endüstrisi tarafından 1970'lerin ortalarına veya sonrasına kadar kullanıldı. Gazeteler tipik olarak Linotype makineleri gibi cihazlar tarafından sıcak kurşuna ayarlandı . Linotype operatörünün gelen tüm hikayeleri yeniden yazmak zorunda kalması yerine, tel servislerin kağıt bandı delecek bir cihaza gelmesiyle, kağıt bant Linotype üzerindeki bir kağıt bant okuyucusuna yerleştirilebilir ve bu, kurşun sümüklü böcekleri olmadan kurşun sümüklü böcekleri oluşturur. operatör hikayeleri yeniden yazıyor. Bu aynı zamanda gazetelerin Friden Flexowriter gibi aygıtları kullanarak yazmayı bant aracılığıyla kurşun tipine dönüştürmelerine de olanak tanıdı . Linotype ve sıcak kurşun dizginin sona ermesinden sonra bile, birçok erken fotodizgi cihazı kağıt şerit okuyucular kullandı.

Altı seviyeli bandın bir konumunda bir hata bulunursa, bu karakter, "tavuk yolma makinesi" olarak bilinen bir şeyle kalan delinmemiş konumları delerek atlanacak bir boş karaktere dönüştürülebilir. Başparmak ve işaret parmağı ile bastırıldığında, her seferinde bir delik olacak şekilde kalan konumları delebilen bir çilek sapı sökücü.

kriptografi

Vernam şifreleri 1917'de kağıt bantta saklanan bir anahtar kullanarak teleprinter iletişimini şifrelemek için icat edildi . 20. yüzyılın son üçte birinde, Ulusal Güvenlik Ajansı (NSA), kriptografik anahtarları dağıtmak için delikli kağıt bant kullandı . Sekiz seviyeli kağıt bantlar, sıkı muhasebe kontrolleri altında dağıtıldı ve yeni anahtarlara ihtiyaç duyan her bir güvenlik cihazına geçici olarak bağlanan , elde tutulan KOI-18 gibi bir doldurma cihazı tarafından okundu . NSA, bu yöntemi daha güvenli bir elektronik anahtar yönetim sistemi ( EKMS ) ile değiştirmeye çalışıyor , ancak 2016 itibariyle, kağıt bant görünüşe göre hala kullanılıyor. Kağıt bant kutusu, içeriğin fark edilmeden değiştirilmesini önleyen özellikler içeren, kurcalamaya karşı dayanıklı bir kaptır.

Avantajlar ve sınırlamalar

Delikli bant bazı yararlı özelliklere sahiptir:

  • uzun ömür. Birçok manyetik bant zaman içinde üzerlerindeki veriler geri döndürülemez bir şekilde kaybolacak kadar kötüleşmiş olsa da , asitsiz kağıt veya Mylar film kullanılıyorsa delikli bant onlarca yıl sonra okunabilir . Bazı kağıtlar hızla bozulabilir.
  • İnsan erişilebilirliği. Gerekirse delik desenlerinin kodu görsel olarak çözülebilir ve yırtık bant tamir edilebilir (özel tüm delikli model bant ekleri kullanılarak). Delikli bir bant üzerindeki metni düzenlemek, bandı tam anlamıyla kesip makas, yapıştırıcı ile yapıştırarak veya tüm delikleri kapatmak için bir bölümün üzerine bantlayarak ve manuel bir delgeç kullanarak yeni delikler açarak elde edildi.
  • Manyetik alan bağışıklığı. Güçlü elektrik motorlarıyla dolu bir makine atölyesinde , sayısal kontrol programlarının bu motorlar tarafından üretilen manyetik alanlarda hayatta kalması gerekir.
  • Kolay yıkım. Kriptografik anahtarlar söz konusu olduğunda, kağıt bandın doğal yanıcılığı (bazen hızlı kağıt kullanılarak artırılır) bir varlıktı. Anahtar cihaza yüklendikten sonra, kağıt bant kolayca yakılarak anahtarın düşman eline geçmesi önlenebilirdi.

Kağıt bantla ilgili en büyük sorunlar şunlardı:

  • Güvenilirlik. Bir bandın her mekanik kopyasını manuel olarak delik delik karşılaştırma ile takip etmek yaygın bir uygulamaydı.
  • Kaseti geri sarmak zordu ve sorunlara eğilimliydi. Bandın yırtılmaması için büyük özen gösterilmesi gerekiyordu. Bazı sistemler , haddelenmiş kağıt bant yerine yelpaze kıvrımlı kağıt bant kullandı . Bu sistemlerde ne geri sarma gerekliydi ne de herhangi bir fantezi besleme makarası, sarma makarası veya gergi kolu mekanizmaları gerekliydi; bant sadece besleme tankından okuyucu vasıtasıyla toplama tankına beslenir ve okuyucuya beslendiği zamankiyle tamamen aynı forma geri katlanır.
  • Düşük bilgi yoğunluğu. Birkaç düzine kilobayttan çok daha büyük veri kümelerinin kağıt şerit biçiminde işlenmesi pratik değildir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar