천공 테이프
Punched tape천공 테이프 또는 천공 테이프는 데이터 스토리지의 한 형태로, 구멍이 뚫린 긴 종이 조각으로 구성됩니다.테이프가 연속적이라는 점에서 천공된 카드와 함께 개발되어 사용되었습니다.
펀치 카드와 펀치 카드의 체인은 18세기에는 옷걸이를 제어하는 데 사용되었다.전신 시스템에 대한 사용은 1842년에 시작되었다.펀치 테이프는 19세기와 20세기 내내 프로그래밍 가능한 룸, 텔레프린터 통신, 1950년대와 1960년대 컴퓨터 입력, 그리고 나중에는 미니컴퓨터와 CNC 공작기계의 저장 매체로 사용되었습니다.제2차 세계대전 중에는 광학적 판독 방법을 사용한 고속 천공 테이프 시스템이 코드 브레이크 시스템에 사용되었습니다.펀치 테이프는 읽기 전용 메모리 칩 제조를 위한 데이터 전송에 사용되었습니다.
역사
구멍이 뚫린 종이 테이프는 1725년 Basile Bouchon에 의해 룸을 제어하기 위해 처음 사용되었습니다.그러나 종이 테이프는 만드는 데 비용이 많이 들고 부서지기 쉬우며 수리하기가 어려웠다.1801년까지, Joseph Marie Jacquard는 Jacquard rooms를 위해 차례대로 펀치 카드를 묶어서 종이 테이프를 만드는 기계를 개발했다."카드 체인"이라고도 불리는 종이 테이프는 제작과 수리가 더 강하고 간단했습니다.따라서 데이터를 개별 카드의 스트림이 아니라 하나의 "연속 카드"(또는 테이프)로 통신하는 개념이 생겨났습니다.천공된 카드로 만들어진 종이 테이프는 19세기 내내 옷걸이를 통제하기 위해 널리 사용되었다.많은 전문 자수 작업에서는 펀치 카드와 종이 테이프가 결국 1990년대에 폐기되었음에도 불구하고 디자인과 기계 패턴을 만든 사람들을 펀치맨이라고 부릅니다.
1842년 클로드 세이트르의 프랑스 특허는 구멍이 뚫린 종이 두루마리로부터 데이터를 읽는 피아노 연주 장치를 묘사했습니다.1900년까지, 플레이어 피아노를 위한 넓은 구멍이 뚫린 음악 롤이 대중 시장에 대중 음악을 배포하기 위해 사용되었다.
1846년에 알렉산더 베인은 전보를 보내기 위해 천공 테이프를 사용했다.이 기술은 1857년 Charles Wheatstone에 의해 Wheatstone 시스템에 채택되어 [1][2]전신 데이터의 자동 준비, 저장 및 전송에 사용되었습니다.
1880년대에 톨버트 랜스턴은 키보드와 작문 캐스터로 구성된 모노타이프 조판 시스템을 발명했다.키보드로 천공한 테이프는 나중에 캐스터에 의해 판독되었으며, 캐스터는 최대 31개 위치의 구멍 조합에 따라 리드 타입을 생성했습니다.테이프 리더는 압축 공기를 사용하여 구멍을 통과하여 캐스터의 특정 메커니즘으로 유도되었습니다.이 시스템은 1897년에 상업적으로 사용되기 시작했고 1970년대까지 생산되었으며, 그 과정에서 몇 가지 변화를 겪었다.
현재 사용 현황
21세기에 천공 테이프의 사용은 매우 드물다.그것은 오래된 군대 시스템이나 일부 취미 [citation needed]생활가들에 의해 여전히 사용될 수 있다.컴퓨터 수치 제어(CNC) 가공 어플리케이션에서 종이 테이프는 일반적이지 않지만 일부 최신 시스템에서는 저장된 CNC 프로그램의 크기를 피트 또는 미터 단위로 측정하고 있으며, 데이터가 실제로 종이 [3]테이프에 입력된 경우 등가 길이에 해당합니다.
포맷
데이터는 특정 위치에 구멍이 있는지 없는지를 나타냅니다.테이프는 원래 테이프 폭에 걸쳐 데이터용 구멍이 5열 있었습니다.이후 테이프는 6줄, 7줄 또는 8줄이었다.1944년식 전자 기계식 프로그램 가능 계산기, Automatic Sequence Controlled Calculator 또는 Harvard Mark I은 24줄의 [4]종이 테이프를 사용했습니다.
테이프의 동기화된 움직임을 가능하게 하기 위해 작은 스프로켓 구멍의 열을 항상 뚫었는데, 원래는 스프로켓 휠이라고 불리는 방사형 톱니가 있는 휠을 사용했습니다.이후 광학 리더는 스프로킷 구멍을 사용하여 타이밍 펄스를 생성했습니다.스프로킷 구멍은 테이프의 한쪽 끝에 약간 닿아 있기 때문에 테이프를 균등하지 않은 폭으로 분할하여 판독기에서 테이프의 방향을 명확하게 할 수 있습니다.디지털 시스템에서 코드가 숫자로 표현될 때 [citation needed]테이프의 폭이 좁은 비트는 일반적으로 가장 중요하지 않은 비트였습니다.
자재
많은 초기 기계들은 가벼운 기계 오일이 미리 스며든 기름칠된 종이 테이프를 판독기와 펀치 메커니즘을 윤활하기 위해 사용했습니다.기름의 함침으로 종이가 약간 반투명하고 미끄러워졌으며, 여분의 기름이 옷이나 종이와 접촉하는 모든 표면으로 옮겨 붙을 수 있었다.이후의 옵티컬 테이프 리더에서는, 기름칠이 되지 않는 불투명한 종이 테이프가 지정되는 경우가 많아, 옵티컬 센서에 기름칠이 되어 판독 에러의 원인이 되는 일이 적습니다.또 다른 혁신은 팬폴드 페이퍼 테이프로, 롤형 페이퍼 테이프에 비해 컴팩트하게 수납이 용이하고 엉키기 쉬웠습니다.
고내구성 또는 반복 사용을 위해 폴리에스테르 마일러 테이프가 자주 사용되었습니다.이 견고하고 내구성이 뛰어난 플라스틱 필름은 보통 종이 테이프보다 얇았지만, 원래 종이 매체용으로 설계된 많은 장치에서 여전히 사용할 수 있습니다.플라스틱 테이프는 때때로 투명했지만, 대개 알루미늄 도금을 하여 고속 광학 판독기에 사용할 수 있도록 했습니다.
치수
펀치용 테이프는 보통 0.1mm 두께로 0.00394인치였습니다.가장 일반적인 두 가지 폭은 5비트 코드의 경우 11/16인치(17.46mm)와 6비트 이상의 테이프의 경우 1인치(25.4mm)였습니다.홀 간격은 양방향으로 0.1인치(2.54mm)였습니다.데이터 홀의 직경은 0.072인치(1.83mm), 스프로킷 피드 홀의 직경은 0.046인치(1.17mm)[5]였습니다.
채드리스 테이프
대부분의 테이프 펀칭 장비는 테이프에 구멍을 내기 위해 단단한 원형 펀치를 사용했습니다.이 과정은 작은 원형 종이 조각인 "채드"를 만들었습니다.작은 종이 조각이 격납용기를 벗어나 텔레프린터 장비의 다른 전기 기계 부품을 방해하는 경향이 있었기 때문에 차드의 폐기를 관리하는 것은 성가시고 복잡한 문제였습니다.기름칠한 종이 테이프의 차드는 수집 용기에 자유롭게 유입되기보다는 뭉쳐 쌓이는 경향이 있어 특히 문제가 있었습니다.
테이프 펀치의 변형은 Chadless Printing Reposorator라고 불리는 장치입니다.이 기계는 수신된 텔레프린터 신호를 테이프에 입력함과 동시에 일반 페이지 프린터와 유사한 인쇄 메커니즘을 사용하여 메시지를 인쇄합니다.테이프 펀치는 일반적인 둥근 구멍을 뚫는 대신 종이에 작은 U자 모양의 칼집을 뚫어 차드가 생기지 않도록 할 것이다. "구멍"은 여전히 작은 종이 트랩 문으로 채워져 있었다.구멍을 완전히 뚫지 않음으로써 용지의 인쇄는 온전하고 읽기 쉬웠다.이것에 의해, 오퍼레이터는, 이 구멍을 해독하지 않고 테이프를 읽을 수 있게 되어, 네트워크내의 다른 스테이션에 메세지를 릴레이 할 수 있게 됩니다.또한, 때때로 비울 "채드 박스"도 없었다.
이 테크놀로지의 단점은 한 번 천공하면 차드리스 테이프가 잘 감기지 않는다는 것입니다.왜냐하면 돌출된 플랩이 테이프의 다음 층에 걸려 단단히 감길 수 없기 때문입니다.또 다른 단점은 광학 감지를 사용한 고속 리더에서 채드리스 테이프를 읽을 수 있는 신뢰할 수 있는 방법이 없다는 것입니다.그러나 대부분의 표준 속도 기기에 사용되는 기계식 테이프 리더는 스프링이 장착된 둔탁한 기계식 감지 핀으로 구멍을 감지하여 종이 플랩을 쉽게 밀어냈기 때문에 채드리스 테이프에는 문제가 없었습니다.
부호화
텍스트는 몇 가지 방법으로 인코딩되었습니다.최초의 표준 문자 인코딩은 19세기로 거슬러 올라가며 5개의 구멍이 있는 Baudot이었다.Baudot 코드는 머레이 코드(캐리지 리턴 및 라인 피드 추가)와 같은 수정된 5홀 코드로 대체되었으며, 웨스턴 유니온 코드로 개발되었으며, 이는 국제 전신 알파벳 번호 2(ITA 2)와 미국 텔레타이프 코드 라이터(USTY)[6]라고 불리는 변종 코드로 더욱 개발되었다.텔레타이프세터(TTS), FEILDATA 및 Flexowriter와 같은 다른 표준에는 6개의 구멍이 있었다.1960년대 초, 미국 표준 협회는 데이터 처리를 위한 범용 코드를 개발하는 프로젝트를 주도했고, 이것이 ASCII(American Standard Code for Information Interchange)가 되었습니다.이 7단계 코드는 AT&T(Teletype)를 포함한 일부 텔레프린터 사용자에 의해 채택되었다.Telex와 같은 다른 회사들은 이전 코드를 그대로 유지했다.
적용들
통신
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1e/Teletype_33_ASR.jpg/220px-Teletype_33_ASR.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/db/Honolulu_IFSS_Teletype1964.jpg/220px-Honolulu_IFSS_Teletype1964.jpg)
펀치 테이프는 텔레타이프라이터의 메시지를 저장하는 방법으로 사용되었습니다.오퍼레이터는 메시지를 종이 테이프에 입력하고 테이프에서 최대 회선 속도로 메시지를 보냈습니다.이를 통해 작업자는 작업자의 최상의 입력 속도로 "오프라인" 메시지를 준비할 수 있었고, 전송 전에 오류를 수정할 수 있었습니다.경험이 풍부한 오퍼레이터는 단기간 동안 135 Words Per Minute(WPM) 이상의 속도로 메시지를 준비할 수 있습니다.
이 노선은 보통 75WPM으로 운행되었지만, 계속 운행되었다.테이프의 「오프 라인」을 준비하고 나서, 테이프 리더를 사용해 메세지를 송신하는 것으로, 1명의 오퍼레이터에 의한 연속적인 「온라인」타이핑에 의존하지 않고, 회선을 계속적으로 동작시킬 수 있습니다.통상, 1개의 75 WPM 회선이 오프라인으로 동작하는3개 이상의 텔레타입 오퍼레이터를 서포트하고 있습니다.수신측의 테이프는, 메시지를 다른 스테이션에 릴레이 하기 위해서 사용할 수 있습니다.이러한 기술을 사용하여 대규모 스토어 및 포워드 네트워크가 개발되었습니다.
종이 테이프는 [7]초당 최대 1,000자의 속도로 컴퓨터에 읽을 수 있습니다.1963년, 덴마크의 Regnecentralen이라는 회사는 초당 2,000자를 읽을 수 있는 RC 2000이라고 불리는 종이 테이프 리더기를 선보였습니다. 나중에 그들은 속도를 2,500cps까지 더 높였습니다.제2차 세계 대전 초기에, 연합군의 코드브레이커에 의해 사용된 히스 로빈슨 테이프 리더는 2,000cps가 가능했고, 콜로저스는 아놀드 린치가 설계한 광학 테이프 리더를 사용하여 5,000cps로 구동할 수 있었습니다.
미니 컴퓨터
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fa/Harvard_Mark_I_program_tape.agr.jpg/170px-Harvard_Mark_I_program_tape.agr.jpg)
최초의 미니컴퓨터가 발매되었을 때, 대부분의 제조원은 키보드 입력과 프린터 출력을 위한 저비용 솔루션으로 기존의 대량생산 ASCII 텔레프린터(주로 초당 10자의 ASCII 문자를 사용할 수 있는 Teletype Model 33)를 선택했습니다.일반적으로 지정되어 있는 모델 33 ASR에는 종이 테이프의 펀치/리더가 포함되어 있습니다.ASR은 펀치/리더가 없는 KSR(키보드 송수신) 및 RO(수신 전용) 모델이 아닌 "자동 송수신"을 나타냅니다.그 결과 펀치 테이프는 저비용 미니 컴퓨터 데이터 및 프로그램 저장 매체로 인기를 끌었으며 대부분의 미니 컴퓨터 설치에서 유용한 프로그램을 포함하는 테이프가 선택되는 경우가 흔했습니다.고속 광학 리더도 일반적이었습니다.
이들 미니컴퓨터에서 송수신되는 바이너리 데이터 전송은 펀치와 리더의 비교적 높은 에러율을 보상하기 위해 이중 부호화 기술을 사용하여 종종 이루어졌습니다.저레벨 인코딩은 일반적으로 ASCII로, Intel Hex 등의 다양한 스킴으로 한층 더 인코딩되어 프레임화 됩니다.이 스킴에서는 바이너리 값 「01011010」은 ASCII 문자 「5A」로 표시됩니다.프레이밍, 어드레싱 및 체크섬(주로 ASCII 16진수 문자) 정보를 사용하면 오류 검출에 도움이 됩니다.이러한 부호화 방식의 효율은 약 35~40%입니다(예를 들어 프레임당 16바이트의 바이너리 데이터를 나타내기 위해 44개의 8비트 ASCII 문자에서 36%가 필요합니다).
컴퓨터 지원 제조
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/50/Paper_tape_reader_on_a_CNC_control_001.jpg/170px-Paper_tape_reader_on_a_CNC_control_001.jpg)
1970년대에 컴퓨터 보조 제조 장비는 종종 종이 테이프를 사용했다.종이 테이프 리더는 홀리스 카드나 자기 테이프 리더보다 작고 저렴했으며 제조 환경에서 미디어는 상당히 신뢰할 수 있었습니다.예를 들어, 종이 테이프는 컴퓨터로 제어되는 와이어 랩 기계의 중요한 저장 매체였다.
고급 블랙 왁스 가공 및 윤활 장섬유 용지와 마일러 필름 테이프가 개발되어 사용 빈도가 높은 제작 테이프가 더 오래 지속되었습니다.
ROM 및 EPROM 프로그래밍용 데이터 전송
1970년대부터 1980년대 초까지 종이 테이프는 마스크 프로그램 가능한 읽기 전용 메모리(ROM) 칩 또는 소거 가능한 EPROM에 통합하기 위해 바이너리 데이터를 전송하기 위해 일반적으로 사용되었습니다.컴퓨터 및 ROM/EPROM 데이터 [8]전송에 사용하기 위해 상당히 다양한 인코딩 형식이 개발되었습니다.일반적으로 사용되는 부호화 포맷은 주로 EPROM 프로그래밍 디바이스가 지원하는 포맷에 의해 구동되며 다양한 ASCII 16진수 변형 및 다수의 독자적인 포맷이 포함되어 있습니다.
훨씬 더 원시적이고 훨씬 더 긴 고급 인코딩 방식인 BNPF([11]Begin-Negative-Positive-Finish)[9][10]도 사용되었습니다.BNPF 인코딩에서는 단일 바이트(8비트)는 단일 ASCII "B"로 시작하는 고도로 용장화된 문자 프레임 시퀀스로 표현됩니다.또한 8개의 ASCII 문자는 "0"을 "N"으로 나타내며 "1"을 "P"로 나타내며, 그 뒤에 ASCII "F"[9][11][10]가 끝납니다.이러한 10 문자의 ASCII 시퀀스는, 1 문자 이상의 공백 문자로 구분되어 보존되고 있는 바이트 마다 적어도 11 문자의 ASCII 문자를 사용합니다(9%의 효율).ASCII "N" 문자와 "P" 문자는 4비트 위치에서 달라 싱글 펀치 에러로부터 뛰어난 보호를 제공합니다.데이터 비트를 나타내는 "L"과 "H" 또는 "0"과 "1"도 사용할 수 있는 대체 방식도 사용 가능했지만, 이러한 부호화 방식에서는 두 데이터 포함 ASCII 문자가 한 비트 위치에서만 달라 싱글 펀치 오류 검출이 매우 어렵습니다.
계산대
오하이오 주 데이튼의 NCR은 1970년경에 종이 테이프를 박을 수 있는 계산기를 만들었다.Sweda는 비슷한 시기에 비슷한 계산기를 만들었다.테이프를 컴퓨터로 읽어내 판매 정보를 요약할 수 있을 뿐만 아니라 청구서도 청구할 수 있었습니다.이 테이프는 재고 추적, 부서 기록 및 판매 품목의 등급 번호 기록에도 사용되었습니다.
신문 산업
펀치 테이프는 1970년대 중반 이후까지 신문업계에서 사용되었다.신문들은 보통 Linotype 기계와 같은 장치에 의해 뜨거운 납으로 설정되었다.와이어 서비스가 종이테이프를 뚫는 장치에 들어가므로, 리노타이프 오퍼레이터가 들어오는 모든 기사를 다시 타이핑하는 대신, 리노타이프의 종이테이프 리더에 종이테이프를 넣을 수 있으며, 리노타이프 오퍼레이터가 기사를 다시 타이핑하지 않고도 납을 만들 수 있습니다.또한 신문사는 Friden Flexowriter와 같은 장치를 사용하여 테이프를 통해 타이핑을 리드 타입으로 변환할 수 있었습니다.Linotype과 핫 리드 조판 기술이 사라진 후에도 많은 초기 포토타이프 장치들은 종이 테이프 리더를 사용했습니다.
6레벨 테이프의 한 위치에서 오류가 발견되면 "치킨 플러커"로 알려진 나머지 펀치되지 않은 위치를 제외함으로써 해당 문자를 건너뛸 수 있는 늘 문자로 변환할 수 있습니다.그것은 딸기 줄기 제거제처럼 보였는데, 엄지와 검지로 눌러서 남은 위치를 한 번에 하나씩 뚫을 수 있었다.
암호화
베르남 암호는 1917년 종이 테이프에 저장된 키를 사용하여 텔레프린터 통신을 암호화하기 위해 발명되었다.20세기 후반 3분의 1 동안, 국가안보국(NSA)은 암호키를 배포하기 위해 천공 테이프를 사용했다.8단계 종이 테이프는 엄격한 회계 관리 하에 배포되었으며 새로운 키가 필요한 각 보안 장치에 임시로 연결된 휴대용 KOI-18과 같은 충전 장치로 판독되었습니다.NSA는 이 방법을 보다 안전한 전자 키 관리 시스템(EKMS)으로 대체하려고 노력해 왔지만, 2016년 현재[update] 종이 테이프가 여전히 [12]사용되고 있는 것으로 보입니다.용지 테이프 캐니스터는 내용물이 감지되지 않는 변경을 방지하는 기능을 포함하는 변조 방지 용기입니다.
장점과 제한
무산지 또는 마일러 테이프는 제조 후 수십 년 동안 읽을 수 있지만, 마그네틱 테이프는 시간이 지남에 따라 변질되어 읽을 수 없게 됩니다.천공 테이프의 구멍 패턴은 필요에 따라 눈으로 해독할 수 있으며, 수동 절단 및 스플라이싱으로 테이프 편집도 가능합니다.자기테이프와 달리 전기모터로 발생하는 자기장은 펀치된 데이터를 변경할 수 없습니다.[13] 암호 어플리케이션에서는 키를 배포하기 위해 사용하는 펀치 테이프가 불에 타서 신속하고 완전하게 파괴되어 키가 적의 손에 넘어가는 것을 방지할 수 있다.
종이 테이프의 천공 조작의 신뢰성이 염려되고 있었기 때문에, 중요한 애플리케이션에서는,[citation needed] 새로운 천공 테이프의 내용이 올바르게 포함되어 있는 것을 확인할 수 있었습니다.테이프를 되감기 위해서는 테이프가 [citation needed]찢어지거나 엉키지 않도록 감는 릴이나 다른 방법이 필요했습니다.일부 용도에서는 "팬 폴드" 테이프는 다시 읽을 수 있는 "테이프 와인딩 탱크"에 다시 접기 때문에 취급이 단순해졌습니다.펀치 테이프의 정보 밀도는 마그네틱 테이프에 비해 낮았기 때문에, 펀치 테이프 형식의 대규모 데이터 세트를 다루기 어려웠습니다.
갤러리
1943년 Colosus 암호 해독기는 데이터를 보관하기 위해 종이 테이프를 사용했다(복제본이 표시됨
1960년 미국 인구 조사에 UNIVAC 1105와 함께 사용된 테이프 리더
이 1960년대 초반 Monrobot XI 컴퓨터는 오프라인 데이터 스토리지에 2개의 종이 테이프 리더/펀치를 사용했습니다.
PDP-1 미니컴퓨터의 팬폴드 종이테이프 리더(1960년대)
이 1970년대 DEC 고속 팬폴드 리더/펀치 광학 센싱 사용
IBM 1403 라인 프린터의 용지 위치를 제어하는 용지 테이프 루프(1959-1983)
1970년대 후반 미국 국가안보국에 의해 비밀 코드 배포에 사용된 강력한 테이프 펀치
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ Maxfield, Clive (13 October 2011). "How it was: Paper tapes and punched cards". EE Times.
- ^ Roberts, Steven. "3. Cooke and Wheatstone". Distant Writing: A History of the Telegraph Companies in Britain between 1838 and 1868.
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- ^ "Tale of the Tape". National Security Agency Central Security Service. 3 May 2016. Retrieved 16 June 2014.
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외부 링크
- "ECMA standard for Data Interchange on Punched Tape". European Computer Manufacturers Association. November 1965. ECMA-10. Archived from the original on 2011-09-27. Retrieved 2003-07-10.
- 종이 테이프에 대해 언급하는 노래
- 다양한 펀치 미디어
- 올림피아 플렉소위터
- 2개의 종이 테이프 코드 시스템, Baudot 코드 및 ILIAC 컴퓨터에서 사용되는 시스템에 대한 자세한 설명
- 작동 중인 종이 테이프 펀치/리더 GNT 3601, Musée Bolo, YouTube