Дисководы

CD-дисководы

Технология изготовления

оптических дисков началось с музыкальных компакт-дисков в 1982 году. Первыми разработчиками были японская фирма Sony и голландская фирма Philips. Дальнейшее совершенствование технологии записи привело к появлению компакт-дисков, способных хранить не только звуковые, но и программные, текстовые и графические данные. Эти компакт-диски получили название CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory - память на компакт-диске, используемая только для чтения). Они не позволяют перезаписывать или исправлять данные, однажды записанные на них. Они предназначены только для многократного чтения данных.

На компакт-дисках нет деления на дорожки и секторы, как у гибких и жестких дисков, а используется единая спиральная дорожка, нанесенная на их поверхность. Запись на CD-ROM производится на нижнюю сторону диска, которая покрыта тон­ким отражающим слоем металла, как правило, алюминием.

CD-ROM содержит специальный излучающий ла­зерный полупроводниковый диод, фотодетектор и соответ­ствующую оптическую систему. Они выполняют бесконтактное оптическое считывание цифро­вых данных с поверхности компакт-диска. Для вращения диска используется электродвигатель, который одновременно осуществляет и перемещение элементов системы считывания.

Запись информации на диска осуществляется путем точечного «прожигания» спиральной дорожки диска тонким лучом лазера достаточной мощности. В результате в местах прожига образуются микровпадины. Цифровая информация представ­лена чередованием этих микровпадин, слабо отражающими свет, и неповрежденных участков дорожки.

Чтение информации происходит лазерным лучом меньшей мощности. Если луч попадает на неповрежденных участков дорожки, то он практически полностью отража­ется от поверхности диска на считывающий фотодетектор через оптическую систему, формируя сигнал логической «1». Если же лазерный луч попадает на впадину, то он поглощается и рассеивается, не попадая на фотодетектор, при этом формируется сигнал логического «0».

Компакт-диск имеет одну спиральную дорожку и вращает­ся с постоянной линейной скоростью, поэтому при чтении внутренних участков спирали угловая скорость больше, чем при чтении внешних. Переменная скорость вращения диска при высокой скорости считывания данных с поверхности компакт-диска требует повышенной мощности двигателя. Одним из способов, обеспечивающих равномерное снятие информации, является применение малогабаритных двигателей высокой мощно­сти. С появлением таких электродвигателей появилась возможность повысить скорость считывания информации с компакт - диска.

При оценке скорости считывания с компакт-диска за эталон была принята величина 150 Кбайт/с. Дисковод, обеспечивающий такую скорость считывания информации, называется 1-ско­ростным. Дисковод со скоростью считывания 300 Кбайт/с называется 2-скоростным и т. д. На сегодняшний день нашли применение 24-, 32-, 34-, 36-, 40-, 45-, 48- и 50-скоростные приводы CD-ROM.

Для существующих дисководов CD-ROM существуют два способа загрузки диска — Caddy и Tray. Caddy представля­ет собой контейнер из пластмассы, в котором имеется щель для ввода компакт-диска. Компакт-диск помещается в щель дисковода, и он автоматически втягивается в контейнер. Tray-механизм представляет собой лоток, который выдвигается после нажатия кнопки Eject. Для современных CD-ROM-дисководов tray-механизм за­грузки является более распространенным, чем загрузка с помощью Caddy.

Дисководы для CD-ROM могут быть конструктивно вы­полнены и подключены к компьютеру, как внутренние уст­ройства ПК с установкой в корпус компьютера, так и внешние. В последнем случае дисководы CD-ROM по­мещаются в отдельный корпус с внутренним или внешним источником питания и подключаются к компьютеру через его порты. Для подключения внешних дисководов обычно используются стандартные параллельные порты ПК.

Соединение встраиваемых CD-ROM-диско­водов с компьютерами осуществляется через стандартные интерфейсы IDE, SCSI, либо через собственные интерфейсы. Последние интерфейсы реализовы­ваются с помощью соответствующих контроллеров. Такие дисководы чаще всего подключаются через звуковые карты, которые имеют не­сколько разъемов для подключе­ния дисководов CD-ROM. Для подключения довольно часто исполь­зуются собственные реализации какого-либо стандартного компьютерного интерфейса.

Современные приводы для компакт-дисков обычно имеют широко распространенный и хорошо из­вестный интерфейс — IDE (ATA). Это касается много­скоростных устройств — 4х и более. Такие дисководы, подключаемые через интерфейс IDE (ATA), как правило, имеют сходные конструкции и в значительной степени совпадающие технические и эксплуатационные характе­ристики.

С помощью СD-ROM-дисковода можно не только читать данные с диска, но и прослушивать аудиокомпакт-диски.

К типовым характеристикам дисководов CD-ROMотносятся:

- автоматическая загрузка лотка,

- размер 5,25 дюйма,

- наличие устройства для автоматической чистки линз оптической системы,

- автоматический вход и выход из режима ожидания, при котором дисковод находится в режиме сохранения энергии (лазер и электродвигатель временно пре­кращают свою работу).

- диаметр диска: 12 см, 8 см.

- скорость диска: до 1060 об/мин.,

- емкость диска 650 Мбайт (при диаметре диска — 12 см),

- скорость передачи данных: до 5100 Кбайт/с,

- время доступа до 150 мс,

- звуковые характеристики: количество звуковых каналов – 2, полоса частот на линейном выходе 20-20000 Гц,

- соотношение сигнал/шум более 65 дБ,

- искажения менее 0,2 % на частоте 1 Кгц.

При разработке и реализации новых высокоскоростных уст­ройств используются новые технологии (например, дисковод CD-ROM Super 32X фирмы Pioneer), такие как ре­жим считывания с постоянной скоростью (CAV). Этот режим позволяет уменьшить время доступа и упрощает конструкцию.

Еще одна технология — это считывание с использованием разных скоростных режимов вращения компакт-диска. Эта технология используется для увеличения скорости доступа и считывания данных. В этом случае при перемещении оптической головки от внутреннего диа­метра к внешнему скорость считывания и передачи данных растет благодаря сохранению постоянной скорости враще­ния диска — режим CAV. Этот рост продолжается до неко­торой скорости передачи данных. С момента достижения установленного уровня угловая скорость вращения диска изменяется так, чтобы сохранить скорость считывания и передачи данных на этом достигнутом уровне. На этом этапе работы дисковода CD-ROM реализуется режим CLV (по­стоянная линейная скорость).

Такое чередование режимов работы CD-ROM-дисковода обеспечивает быстрый доступ и высокие скорости считывания и передачи данных, то есть повышение общей производительности мультимедиа-сис­темы. Эта технология была реализована, например, в диско­воде CDR-8130 фирмы Hitachi.

Важным преимуществом этой технологии является возможность работы с компакт-дисками более раннего производства, имеющих низкое качество покрытия. Следует также отметить, что вибрации дисков, возни­кающие при высокой скорости вращения, смещенное отверстие — все это затрудняет считывание информации. При работе с такими дисками современные диско­воды CD-ROM автоматически снижают скорость и выполняют считывание информации на пониженной скорости как низкоскоростные устройства, например, как 4х.

Современные дисководы CD-ROM для подавления вибраций на высоких скоростях считывания и обеспечения стабильного и безошибочного считывания используют систему Double Dynamic Suspen­sion System (DDSS). К таким дисководам можно отнести, например, дисководы CD-ROM ASUS CD-8400 (интерфейс ATAPI/Enhanced IDE), AOPEN CD-936E ( интерфейс E-IDE).

DVD-дисководы

Растущие требования к скоростным

методам считывания оптической информации привели к созданию технологий DVD, основанных на использовании дисков DVD (digital versatile disc — универсальный циф­ровой диск). Внешне и по габаритам диски DVD напоминают широко распространенные CD: диаметр — 120 мм, толщина — 1,2 мм. Диски DVD могут быть как односторонними (Single-sided), так и двухсторонними (Double-sided). На каждой стороне могут быть один или два рабочих слоя (Single-layer, Double-layer), несущих информацию в цифровом виде. Это позво­ляет наращивать емкость диска от 4,7 до 17 Мбайт.

Диски DVD метут быть следующих типов:

- Single-sided, single-layer disc — односторонний однослойный диск емкостью до 4,7 Мбайт,

- Single-sided, double-layer disc — односторонний двухслой­ный диск емкостью до 8,5 Мбайт,

- Double-sided, single-layer disc — двухсторонний однослойный диск емкостью до 9,4 Мбайт,

- Double-sided, double-layer disc — двухсторонний двух­слойный диск емкостью до 17 Мбайт.

Двухсторонний диск DVD представляет собой два склеен­ных между собой диска, каждый из которых имеет толщину 0,6мм. Верхний рабо­чий слой двухслойного диска — полупрозрачный. Лазер­ный луч сначала проходит сквозь верхний полупрозрачный слой, фокусируется на нижнем слое, считывает с него двоичную информацию, а затем за счет изменения фокусировки считывает информацию с верхнего слоя.

Значительный рост информационной емкости диска DVD по сравнению с классическим CD получен за счет ряда тех­нологических особенностей. Кроме дополнительной поверх­ности и многослойности, в DVD используется более со­вершенный лазер по сравнению с CD. В дисководах CD применяется лазер с длиной волны 780 нм, в DVD — 650 и 635 нм. Увеличена цифровая апертура. Это позволило бо­лее чем в два раза уменьшить расстояние между треками (информационными дорожками) и величину информационных впадин, расположенных на треках. В дополнение к этому в DVD используются более совершенные и эффективные схемы цифровой модуляции и коррекции ошибок.

Технология считывания информации с диска DVD аналогична технологии считывания с CD.

CD-R диски

Особое место занимают дисководы

CD-R. Технология их изготовления основана на изменении фазового состояния диска. Она при­меняется в накопителях WORM — Write Once Read Many (однократная запись, многократное чтение). Запись произ­водится на чистый диск путем «прожигания» в определен­ной последовательности поверхности диска мощным лучом лазера. В результате получается компакт-диск, который может использоваться в обыкновенном дисководе CD-ROM. Такие дисководы, с помощью которых можно записать ин­формацию на специальный чистый диск, получили назва­ние «дисководы с записью» (CD-R — CD-Recordable).

Необходимо от­метить, что записываемые компакт-диски имеют понижен­ную отражательную способность. Если у обычного компакт-диска коэффициент отражения составляет примерно 75 %, то у записываемого — 50 %. Но этого вполне достаточно для того, чтобы диски типа CD-R успешно читались прак­тически на всех современных дисководах CD-ROM.

Оптические диски, на которых можно многократно запи­сывать и стирать информацию, называются дисками CD-RW, а дисководы — дисководами CD-RW. Они выполнены с использованием технологии, основанной на фазовых переходах вещества под действием лазера. Они допускают повторную запись на диск с использованием оптических технологий. Поверхность та­кого диска покрывается сложным сплавом Ag-In-Sb-Te. Под действием луча лазера, мощ­ность которого изменяется в зависимости от режима работы, сплав способен переходить из аморфного состоя­ния в кристаллическое и обратно. Изменение фазового со­стояния сказывается на отражательной способности.

Это позволяет с помощью лазера записывать информацию на диск в двоичной форме. При чтении луч лазера отражает­ся или рассеивается на участках с разным состоянием ве­щества. Чередование таких участков распознается как по­следовательность записанных двоичных нулей и единиц.

Основной недо­статок данной технологии — это физические изменения диска в процессах записи и стирания информации, что огра­ничивает время его эксплуатации. Вторым недостатком является то, что такой диск хуже отражает луч лазера, чем традиционные CD-ROM и CD-R. Коэффициент отражения у CD-RW составляет примерно 30 %. Поэтому не все диски CD-RW читаются дис­ководами CD-ROM.

Приложение

1. 80386 SX

2. 80386DX

2. 80486

Оглавление

		Стр.
	Введение
1.	Принципы построения, развитие и назначение микропроцессоров
	1.1	Общие принципы построения микропроцессоров
	1.2	Эволюция развития микропроцессоров
	1.3	Особенности построения и функционирования 32- и 64-разрядных микропроцессоров
	1.4	Микропроцессоры фирмы Hewlett – Packard
	1.5	Микропроцессоры фирмы DEC
	1.6	Микропроцессоры фирмы SUN Microsystems
	1.7	Микропроцессоры фирмы AMD
	1.8	Микропроцессоры фирмы Cyrix
2.	Характеристики микропроцессоров и их анализ
3.	Оперативная память. Типы памяти
4.	Системы вывода видеоинформации
5.	Шины персональных компьютеров
6.	Системы обработки и вывода звуковой информации
7.	Накопители информации
8.	Дисководы

Литература

1. Поляков В. Микропроцессоры; между прошлым и будущим. — Компьютер Пресс. 1996, №4.

2. Овсянников Е. Новые процессоры PowerPC для PDA и блокнотных компьютеров — СофтМаркет, 1995, №24 (184).

3. Березин А. Не Intel единый. CompUnity, 1996, № 11.

4. Мальков Д. Накопители на магнитных дисках. Компьютерная Россия. №8, 1999 г.

5. О. Катин. Шина USB:принципы работы и перспективы развития. Computer Weekly. 1998.

6. Е. Рудометов, В. Рудометов. Архитектура ПК, комплектующие, мультимедиа. – С.-Петербург, Питер. 2000.

7. Еженедельный журнал Computer Weekly. 1998,1999 гг.

Дата добавления: 2015-06-04