Dierna páska

Dierna páska je historické záznamové médium, na ktorom je informácia zakódovaná prítomnosťou alebo neprítomnosťou otvorov (dier), perforovaných na vopred definovaných pozíciách. V širšej miere sa používala od konca 19. storočia na riadenie činnosti automatizovaných tkáčskych, sádzacích, obrábacích, šifrovacích a počítacích strojov, na ukladanie a odosielanie obsahu správ v telegrafoch a ďalekopisoch a následne od prelomu 30. a 40. rokov 20. storočia aj v raných generáciách číslicových počítačov, kde doplnila a čiastočne nahradila dierne štítky. Sama bola neskôr v roli vymeniteľného média postupne nahradená magnetickými páskami a disketami a v roli pracovných pamätí programu a dát feritovými a neskôr polovodičovými pamäťami s priamym prístupom.
Materiál pásky bol vo väčšine prípadov papier, len pre exponovanejšie použitia, ako napr. nekonečné slučky pásky pre riadenie činnosti strojov, sa používala trvanlivejšia kovová alebo plastová páska.
5-stopová ďalekopisná páska.
Ďalekopisná páska bola päťstopová, keďže ďalekopisy využívali historicky 5-bitové telegrafné kódovania znakov, počnúc Baudotovým kódom z roku 1880. Obsahovala päť stôp pre záznam dát (veľké otvory) a jednu vodiacu stopu (malé otvory). Rozmery boli neskôr štandardizované, šírka pásky bola 11⁄16 palca (17 mm) a hrúbka 0,1 mm.
8-stopová počítačová páska.
Dátová páska pre počítače bola osemstopová, umožňujúca 8-bitový záznam (resp. 7-bitový s kontrolou formou paritného bitu). Údaje sa do pásky perforovali priečne po 8 bitových znakoch tak, že logická „1“ je reprezentovaná perforovanou dierou a logická „0“ neperforovaným miestom.
Šírka pásky bola štandardne 1 palec (2,54 cm) a hrúbka 0,1 mm. Rozstup otvorov bol 0,1 palca (2,54 mm) v oboch smeroch. Dátové otvory mali priemer 0,072 palca (1,8 mm), vodiace otvory 0,046 palca (1,2 mm). Dodávala sa zvyčajne v dĺžke 200 m stočená do kotúča o priemere približne 20 cm. Pamäťová kapacita diernej pásky bola 400 znakov na 1 meter dĺžky.
Kódovania znakov používané pre počítačové dierne pásky boli najprv proprietárne, neskôr sa začali postupne štandardizovať. Kód ASCII ("American Standard Code for Information Interchange") z roku 1963 pretrval v podobe zapracovania do medzinárodného štandardu Unicode až dodnes.
Ešte v 80. rokoch 20. storočia dierne pásky bežne slúžili ako prenosné médium pri diaľkovom prenose údajov pomocou ďalekopisov, na vkladanie dát do sálových počítačov a ako zdroj dát pre programovanie permanentných polovodičových pamätí (ROM, PROM, EPROM).
Čítanie pásky.
Čítanie diernej pásky prebiehalo buď mechanicky alebo opticky. Pri mechanickom princípe bola z jednej strany pásky umiestnená podkladová kovová plôška a z druhej sada pružných kontaktov vo forme kefiek, ktoré kĺzali po povrchu pásky. Pri pohybe pásky dochádzalo na miestach s perforáciou k vodivému prepojeniu kontaktov s podkladom, čo vyvolalo elektrický impulz. Pri optickom princípe bola páska presvetľovaná tenkým lúčom svetla, ktorý v miestach s perforovanou dierkou dopadal na snímač pod páskou, produkujúci elektrický impulz.
Oba spôsoby čítania trpeli určitou mierou chybovosti. Pri mechanickom princípe dochádzalo k postupnému opotrebúvaniu kontaktov a následnému vynechávaniu impulzov oznamujúcich prítomnosť dierky v páske. Pri optickom princípe sa zase stávalo, že menej kvalitný papier pásky prepúšťal svetlo aj v miestach, kde nebola perforovaná dierka, čo viedlo k falošným impulzom. Pre kritickejšie potreby sa preto používali schémy reprezentácie dát s kontrolou integrity na úrovni jednotlivých znakov (paritný bit) a/alebo dlhších blokov dát (kontrolné súčty), umožňujúce detekciu chýb, prípadne aj korekciu limitovaného množstva chýb určitého typu (samoopravný kód).
Rýchle optické čítačky dokázali čítať obsah pásky rýchlosťami až niekoľko tisíc znakov za sekundu, napr. britský počítač Colossus, slúžiaci počas druhej svetovej vojny v Bletchley Parku na kryptoanalýzu zachytených správ z nemeckých šifrovacích strojov Lorenz SZ 40/42, čítal obsah diernych pások rýchlosťou 5 000 znakov za sekundu, čomu zodpovedá pohyb pásky rýchlosťou 13 m/s resp. 46 km/h.