Накопители информации на компакт дисках, принцип действия, классификация и технические характеристики

При закрытии сеанса эта информация переписывается в LIA данного сеанса.

Объем стандартного диска CD-DA (74 минуты) составляет 74×60×75 — 333 000 блоков. Если в блоке использовать по 2048 байт (с дополнительной защитой), то это составляет 681 984 000 байт; если по 2336 байт (без дополнительного ЕСС) — 777 888 000 байт.

Миниатюрные диски (CD Single) диаметром 80 мм имеют емкость около 200 Мбайт. Для этих дисков на лотках приводов CD имеется небольшое углубление, обеспечивающее возможность их использования наравне с «большими». Их не следует путать с мини-дисками (Sony MiniDisk), являющимися перезаписываемыми магнитооптическими дисками.

Скорость передачи данных стандартного аудиодиска составляет 75 блоков в секунду, в CD-ROM (а также CD-R и CD-RW) эта скорость называется 1х и при размере 2048 байт составляет 150 Кбайт/с (1К — 1024). Для устройств хранения такая скорость маловата, и были определены скорости 2х, 4х, 8х, …, 56х. Приводы со скоростями до 12−16х обеспечивают постоянную линейную скорость по всей рабочей поверхности. Высокоскоростные приводы для режимов выше 12−16 обеспечивают постоянную угловую скорость. Более высокая кратность скорости реально обеспечивается только на внешней части спирали (напомним, что это ближе к ее концу).

2.2 Диски DVD

Название DVD сначала расшифровывалось как Digital Video Disk — диск для цифровой видеозаписи, сейчас же подразумевается иное — Digital Versatile Disk — универсальный цифровой диск. В DVD нашли свое развитие принципы CD, направленные на повышение плотности хранения и скорости передачи информации. Эти диски имеют те же внешние размеры, что и CD (диаметр 120 мм и толщину 1,2 мм), однако представляют собой «бутерброд» из двух пластин. Для повышения емкости ширина трека и продольный размер битовой ячейки уменьшены примерно вдвое, снижены издержки, связанные с избыточностью кодов коррекции ошибок. Кроме того, могут использоваться две стороны диска, а на каждой стороне информация может храниться в двух слоях, таким образом, один диск может иметь уже четыре рабочих слоя. Для считывания DVD требуется лазер с длиной волны 635/650 нм (для CD используется длина волны 780 нм). Изменены системы канального (применяются 16-битные коды) и избыточного кодирования.

Рисунок 2.3 Устройство двухслойного диска DVD:

a — луч, сфокусированный на верхнем слое;

б — луч, сфокусированный на нижнем слое.

Каждая пластина DVD может быть как однослойной (аналогичной по конструкции диску CD), так и двухслойной. В двухслойной пластине «ямки» расположены в двух плоскостях, нижний слой сверху покрыт полупрозрачной полуотражающей пленкой, а верхний — отражающей (рис. 3.1). Какой из слоев считывается, определяется фокусировкой луча (сигналы другого слоя из-за расфокусировки размываются и на их фоне различим требуемый слой). В двухслойных дисках размер ячейки увеличен примерно на 10%, за счет чего емкость каждого слоя несколько ниже, чем у однослойных.

Диски DVD выпускаются в разных сочетаниях количества сторон (SS — Single Sided, односторонние; DS — Dual Sided, двусторонние) и слоев (SL — Single Layer, однослойные; DL — Dual Layer, двухслойные). В односторонних дисках вторая пластина может использоваться в качестве этикетки, маркировка двусторонних дисков проблематична, поскольку обе стороны требуются для считывания. Для считывания обеих сторон DS-дисков во многих моделях приводов приходится переворачивать диск. Производство дисков DS/DD сложно, а потому и дорого.

Двухслойные диски DVD пока что распространены только печатные, а перезаписываемые диски бывают в основном однослойные (но могут быть и двусторонними). Двухслойные записываемые диски DVD±R DL (они же DVD±R9) и приводы для них вышли на рынок только в 2005 году.

Диски FMD (флюоресцентные многослойные), сулящие большие объемы (называемые и трехмерными), пока не вышли из стадии лабораторных исследований.

Базовой скоростью DVD является скорость, достаточная для считывания видеодисков, — около 1,35 Мбайт/с, что эквивалентно 9х для CD-ROM. Однако эта скорость передачи обеспечивается при скорости вращения DVD, примерно в 3 раза меньшей, чем у CD-ROM. Этим объясняется тот факт, что высокоскоростные приводы DVD-ROM, читающие и CD, обеспечивают скорость считывания CD, меньшую, чем для DVD, — сказывается ограничение скорости вращения, при которой биения еще приемлемы. Высокие скорости DVD-ROM (2x, 4х и т. д.) требуются лишь для ускорения обмена данными при работе компьютерных приложений — для видео достаточно 1х. Предельной считается скорость 16х (21,6 Мбайт/с), она уже достигнута при чтении и даже однократной записи (DVD ± R); многоразовая запись DVD ± RW пока работает со скоростями 4х-8х. Время доступа у приводов DVD такое же большое, как и у приводов CD (около 120−150 мс).

Первые записываемые диски DVD — DVD-R и рекордеры появились в 1997 году, но были очень дороги. Они используют ту же технологию, что и CD-R, но более тонкую геометрию и иной тип краски.

Диски DVD-R полностью совместимы с DVD-ROM, DVD-Video и DVD-Audio, так что они могут считываться на любых устройствах, подходящих по назначению (проигрывателях или приводах для компьютеров). Диск DVD-R содержит 5 областей:

РСА (Power Calibration Area) — область калибровки мощности;

RMA (Recording Management Area) — область управления записями;

LIA (Lead-In Area) — вводная зона;

data recordable area — область данных;

LOA (Lead-Out Area) — выводная зона.

Диски DVD-R допускают инкрементную запись, аналогично многосеансовым дискам CD-R. Определены два типа инкрементной записи:

Туре 1 — допускает чтение дисков DVD-R в системах с ISO 9660, использует файловую систему UDF Bridge;

Туре 2 — для непосредственного манипулирования файлами (прямого доступа), использует UDF без возможностей ISO 9660.

Формат DVD-RW (он же DVD-R/W и DVD-ER), основанный на DVD-R, предложен фирмой Pioneer. В этих дисках имеет место изменение фазы состояния слоя, что обеспечивает возможность стирания и последующей записи (до 1000 раз). Приводы DVD-RW могут записывать диски DVD-R, DVD-RW, CD-R и CD-RW. У дисков DVD-RW отражающая способность выше, чем у DVD-RAM и DVD+RW, так что они могут считываться и на существующих приводах DVD-ROM (хотя возможно их ошибочное восприятие как двухслойного диска DVD-ROM).

Диски и рекордеры DVD-RAM (перезаписываемые) появились вслед за DVD-R, но по более низким ценам. Вместо постоянной линейной скорости (CLV) здесь используется разделение диска на зоны, и в каждой зоне угловая скорость постоянна (Constant Angular Velocity, CAV), так что средняя линейная скорость по всему диску примерно одинакова. Постоянная угловая скорость обеспечивает быстрый произвольный доступ (в пределах зоны). Диски DVD-RAM заключены в картриджи, и для работы с ними требуются специальные приводы (Caddy-Type). Это связано с особой чувствительностью технологии к чистоте и дефектам поверхности диска. Картриджи бывают двух типов: из катриджей Туре 1 диск вынуть нельзя, а из катриджей Туре 2 диск, в принципе, извлекаем (после «аккуратной поломки» картриджа). Некоторые приводы не позволяют записывать DVD-RAM без картриджа, некоторые не позволяют записывать и вкартридже, если диск из него вынимался. Заметим, что все другие форматы DVD обходятся без картриджей.

В DVD используется файловая система микро-UDF — подмножество UDF (Universal Disk Format). Файловая система не зависит от платформы, обеспечивает эффективный файловый обмен, ориентирована на диски CD-ROM и CD-R, основана на стандарте ISO 13 346

Имеется расширение UDF для поддержки перезаписываемых дисков. Комбинация UDF и ISO 9660, известная как UDF Bridge, позволяет обращаться к данным дисков из ОС как не поддерживающих UDF (например, Windows 95), так и поддерживающих UDF (Windows 98/NT/XP/200x).

1. Накопители информации на компакт дисках 2

1.1 Общая информация 2

1.2 Классификация приводов накопителей на компакт дисках 3

1.3 Устройство приводов накопителей 5

2. Носители информации CD 7

2.1 Диски СD 7

2.

1.1. Устройство хранящего слоя 8

2.

1.2 Виды болванок СD 9

2.

1.3 Многосеансовые диски 10

2.

1.4 Технические характеристики 12

2.2 Диски DVD 13

Гук М. Аппаратные интерфейсы ПК: Энциклопедия. — СПб: Питер, 2002.

А.Жаров Железо IBM. — М.: фирма МИКРОАРТ, 1994. — 198 с: ил.

Климов А.С. «Форматы CD». Киев: НИПФ Диа-Софт Лтд., 2002

А.К.Гультяев. «Самое главное о… Запись CD и DVD». -С-П.:Питер, 2004

Бэрри Нанс. «Основы компьютерных технологий». М.: Микроинформ, 1995.

Кулаков В. Программирование на аппаратном уровне: Специальный справочник. — 2-е изд. — СПб: Питер, 2003.

Накопители информации на компакт дисках.

11/19/2009

Накопители информации на компакт дисках, принцип действия, классификация и технические характеристики Алгоритм гиперссыла пример формулы таблица с вычисляемыми полями копия экрана выделение текста

Сигналы с фотодатчика декодируются встроенным микропроцессором и передаются в компьютер в виде данных.

Эта линза направляет отражённый луч на фотодатчик, который преобразует световую энергию в электрические импульсы.

Разделительная призма направляет отражённый луч на другую фокусирующую линзу.

Отражённый от диска луч фокусируется линзой, расположенной под диском, отражается от зеркала и попадает на разделительную призму

Серводвигатель по командам встроенного микропроцессора, смещает подвижную каретку с отражающим зеркалом к нужной дорожке на компакт — диске.

Конец

Начало

Полупроводниковый лазер генерирует маломощный инфракрасный луч, который попадает на отражающее зеркало.