Реферат пристрій Cd-rom диска

Страница 1 из 2 | Следующая страница
Зміст

Зміст..................................................................................................... 2

Запровадження............................................................................................................ 2

Створення CD-ROM диска........................................................................... 5

Пристрій CD-ROM диска...................................................................... 6

Нагромаджувач CD-ROM диска..................................................................... 8

Порядок роботи нагромаджувача CD-ROM............................................................. 8

Час доступу до даних................................................................................... 9

Укладання................................................................................................... 11

Список використаної літератури......................................... 13


   

Запровадження

Людина завжди була зберегти результати його праці, якщо вони матеріальними чи розумовими. З цією метою здавна використовувалися різні способи: древній людина вів запису із допомогою малюнків, т. до. не володів писемністю, з приходом писемності з'явилася можливість більш інформативне викладати своїх поглядів, навіщо залучатися глиняні таблички, папіруси, папір, береста і навіть кам'яні стіни. Але з недостатнім розвитком людської цивілізації, з недостатнім розвитком різних наук кількість інформації, підлягає збереженню, поступово збільшувалася і доводилося придумувати нові методи чи покращувати старі. Так ще 1041-1048 рр. у старовинному Китаї стояли вжито перші досліди друкарства (Бі Шэн), що у 15-16 ст. набуло поширення у Європі, а створення 1814 друкованої машини поклало початок сучасної поліграфії. Тоді ж, в 16 в., італієць Ромнецатто винайшов «пишущее піаніно», щоправда, не яке здобуло поширення, його відтоді було запатентоване і створено близько різних конструкцій пишучих машинок, хоча практичне застосування знайшли лише 25-30 їх. Хоча це й дуже недосконалі конструкції, вони значно підняли індивідуальну продуктивність. У 1857 р. англієць Леон Скотт створив перше пристрій, регистрирующее акустичні коливання, а 1878 р. американцем Томасом Эдисоном з цього принципу створили фонограф, який дозволяв записувати і відтворювати різні звуки і людську мова. Так перші устрою механічної записи інформації, а 40-50-х рр. нашого століття з'явився перший технологія записи інформації на магнітні носії, які привели той процес на принципово нового рівня.

З розвитком комп'ютерна техніка обсяги інформацією електронній формі почали стрімко зростати. Програми для ПК тож обсяг оброблюваної і сохраняемой ними інформації обчислюється не десятками чи сотнями кілобайтів, як у світанку комп'ютерної ери, а десятками і сотнями мегабайт, при цьому зросла і цінність самої інформації. Усе це зумовило потреба у ємних, швидких і надійних пристроях записи інформації.

Сьогодні існує 3 основних технології записи інформації: електронна (чіпи пам'яті різних видів), магнітна (жорсткі, гнучкі диски), магнитооптическая і оптична (диски CD-ROM, DVD та інших.).  

 Створення CD-ROM диска

Музичні оптичні компакт-диски прийшли змінюють виниловым "грампластинкам" в 1982 року приблизно тоді водночас, коли з'явилися перші персональні комп'ютери фірми IBM. Ці устрою з'явилися результатом плідного співробітництва двох гігантів електронній промисловості для - японської фірми Sony і голландської Philips. Цікаво, що суворо певна ємність компакт-дисків пов'язані з цікавою історією.

Виконавчий директор фірми Sony вирішив, що компакт-диски повинні відповідати запитам виключно любителів класичної музики трохи більше і проінвестували щонайменше. Коли група розробників провела опитування, з'ясувалося, що найпопулярнішим класичним твором у Японії на той час була 9-та симфонія Бетховена, що тривала 72 хвилини. Певне, якби японці більше любили короткі симфонії Гайдна чи опери Вагнера (виконувані дві вечора), розвиток компакт-дисків могло піти іншим шляхом. Але факт залишається фактом, було вирішено, що компакт-диск може бути розрахований всього на 74 хвилини звучання, а точніше на 74 хвилини і 33 секунди. Отак виникло стандарт, відомого як «Red Book». Нагадаємо, що у роботі над "Червоної Книгою" (Red Book) крім фахівців фірми Sony взяли участь й фахівці фірми Philips. Ця специфікація, зокрема, визначала мінімальні вимоги до якості записи звуку і регламентувала, наприклад, такі характеристики аудіо компакт-дисків, як його розмір, метод кодування даних, і використання єдиної спіральної доріжки. Дві вищезгадані фірми зіграли також провідної ролі розробки першої специфікації цифрових компакт-дисків - так званої "Жовтій Книги" (Yellow Book). Вона стала основою до створення компакт-дисків з комплексним поданням інформації, тобто здатних зберігати як звукові, але й текстові і графічні дані (CD-Digital Audio, CD-DA). У цьому привід, читаючи заголовок диска, сам визначав його тип (аудіо- чи цифрові дані). У цьому вся стандарті, проте, не регламентувалися логічні і файлові формати компакт-дисків, оскільки вирішення питань було цілком віддано на відкуп фірмам-виробникам. Це, зокрема означало, що компакт-диск відповідний вимогам "Жовтій Книги", міг працювати лише з конкретної моделі нагромаджувача. Такий стан справ, особливо у з великим про комерційний успіх компакт-дисків, зрозуміло, були задовольнити виробників подібних пристроїв. У спільних інтересах потрібно було терміново знайти компроміс. Саме тому другим стандартом "де-факто" для цифрових компакт-дисків стала специфікація High Sierra. Документ носив, власне кажучи, рекомендаційний характері і було запропоновано основними виробниками цифрових компакт-дисків з метою забезпечити хоча б деяку сумісність. Ця специфікація визначала вже проводяться як логічний, і файловий формати компакт-дисків.

Пристрій CD-ROM диска

Стандартний диск складається з трьох верств: підкладка з полікарбонату, де отштампован рельєф диска, напыленное її у що відбиває покриття з алюмінію, золота, срібла чи іншого сплаву, і більше тонкий захисний шар лаку, який наносяться написи і малюнки. Деякі диски «підпільних» виробників мають дуже тонке захисний шар, або мають його зовсім, чому що відбиває покриття досить легко зашкодити. Інформаційний рельєф диска складається з спіральної доріжки, яка від центру до периферії, вздовж якій розташовано поглиблення. Інформація кодується чергуванням штрихів і проміжків з-поміж них. Считывание інформації з диска відбувається поза рахунок реєстрації змін інтенсивності отражённого від алюмінієвого шару випромінювання малопотужного лазера. Приёмник чи фотодатчик визначає, позначилося чи промінь від гладкою поверхні, був він розсіяли чи поглинеться. Розсіювання чи поглинання променя відбувається у місцях, де у процесі записи було нанесено поглиблення (штрихи). Сильне відбиток променя відбувається там, де цих заглиблень немає. Фотодатчик, размещённый в накопичувачі CD - ROM, сприймає розсіяний промінь, отражённый від поверхні диска. Потім цю інформацію як електричних сигналів надходить на мікропроцесор, який перетворює ці сигнали в двоичные дані чи звук. Глибина кожного штриха на диску дорівнює 0.12 мкм, ширина - 0.6 мкм. Вони вздовж спіральної доріжки, відстань між сусідніми витками якої 1.6 мкм, що він відповідає щільності 16000 витків на дюйм чи 625 витків на міліметр. Довжина штрихів вздовж доріжки запису може з'явитися коливатися від 0.9 до 3.3 мкм. Дорожка починається на деякій відстані Центрального отвори і закінчується приблизно 5 мм від зовнішнього краю. Коли компакт - диску необхідно відшукати місце записи певних даних, його координати попередньо зчитуються з змісту диска, після чого считывающее пристрій переміщається до потрібному витку спіралі та чекає появи певній послідовності битов. У кожному блоці диска записаного в форматі CD-ROM міститься 2352 байт. У тому числі 304 використовується для синхронізації, ідентифікації і корекції кодів помилок, а решта 2048 байт для зберігання корисною інформації. Оскільки за секунду зчитується 75 блоків, а швидкість зчитування даних із дисків CD - ROM становить 150 Кбайт/с. Оскільки на компакт - диску можуть утримувати максимальний обсяг даних, який зчитується 74 хв, а й за секунду зчитується 75 блоків по 2048 байт, неважко підрахувати, що максимальна ёмкость диска CD - ROM становитиме 650 Мбайт.

 

 Нагромаджувач CD-ROM диска

 Порядок роботи нагромаджувача CD-ROM

1. Полупроводниковый лазер генерує малопотужний інфрачервоний промінь, який потрапляє на що відбиває дзеркало.

2. Серводвигатель за командами убудованого мікропроцесора, зміщує рухливу каретку з відбиваючим дзеркалом до потрібної доріжці на компакт - диска.

3. Отражённый від диска промінь фокусується лінзою, розміщеній під диском, відбивається від дзеркала й потрапляє на роздільну призму.

4. Разделительная призма спрямовує отражённый промінь в іншу фокусирующую лінзу.

5. Ця лінза спрямовує отражённый промінь на фотодатчик, який перетворює світлову енергію в електричні імпульси.


6. Сигнали з фотодатчика декодируются вбудованим мікропроцесором і передаються в комп'ютер як даних. (Рис. 1)
Мал.1

                     

Штрихи, нанесённые на поверхню диска, мають різну довжину. Інтенсивність отражённого променя змінюється, відповідно змінюючи електричний сигнал, що надходить на фотодатчик. Биты даних зчитуються як переходи між високими і низькими рівнями сигналів, які фізично записуються як початок і поклала край кожного штриха. Коли щодо програмних файлів і файлів з цими важливий кожен біт, в накопичувачах CD-ROM використовуються дуже складний алгоритми виявлення й корекції помилок. Завдяки таким алгоритмам ймовірність неправильного зчитування даних не перевищує 0.125% . Інакше кажучи, безпомилково зчитується два квадрильйона дисків, що він відповідає стопці компакт - дисків заввишки близько два мільярди кілометрів. Задля реалізації цих методів корекції помилок до кожним 2048 корисним байтам додається 304 контрольних. Це дозволяє відновлювати навіть сильно повреждённые послідовності даних (довжиною до 1000 хибних битов). Використання таких складних методів виявлення й корекції помилок пов'язано, по-перше, про те, що компакт - диски вельми піддаються зовнішніх впливів, тоді як у- других, оскільки подібні носії спочатку розроблялися тільки до записи звукових сигналів, вимоги, до точності яких немає настільки високі.

 Час доступу до даних

Час доступу до даних для накопичувачів CD - ROM визначається точно як і, як й у жорстких дисків. Воно дорівнює затримки між командою і моментом зчитування першого біта даних. Час доступу вимірюється в миллисекундах та її стандартне паспортне значення для накопичувачів 4х швидкісних приблизно дорівнює 200 мс. У цьому мають на увазі середнє час доступу, оскільки реальне час доступу залежить розміщення даних на диску. Вочевидь, що з роботи внутрішніх доріжках диска час доступу буде набагато меншою, аніж за зчитуванні інформації з зовнішніх доріжок. Тож у паспортах на нагромаджувачі наводиться середнє час доступу, обумовлений як середнє і під час кількох випадкових считываний даних із диска. Вочевидь, що менше час доступу, краще, особливо у випадках, коли дані треба знаходити і зчитувати швидко. Час доступу до даних на CD - ROM постійно скорочується. Зауважимо, що це параметр для накопичувачів CD - ROM набагато менше, ніж для жорстких дисків (85-500 мс для CD - ROM і десяти мс для жорстких дисків). Настільки істотна відмінність пояснюється принциповими відмінностями в конструкціях: в жорстких дисках використовується кілька головок і діапазон їх механічного переміщення менше. Накопичувачі CD - ROM використовують один лазерний промінь, і він переміщається вздовж усього диска. До того ж дані на компакт - диску записані вздовж спіралі та після переміщення считывающей голівки для читання даної доріжки необхідно ще очікувати, коли лазерний промінь вихоплює ділянку з необхідними даними. Під час читання зовнішніх доріжок час доступу більше, ніж під час читання внутрішніх доріжок. Зазвичай, коли збільшується швидкість передачі, відповідно зменшується та палестинці час доступу.

 Укладання

Чудовим запам'ятовуючим пристроєм є людський мозок, який містить близько 15*109 нейронів — осередків, які суміщають функції пам'яті і логічного обробки інформації. Обсяг мозку загалом 1,5 дм3, маса 1,2 кг, споживана потужність близько 2,5 ут. Найкращі сучасні електронні запам'ятовуючі пристрої за такої ж ёмкости, займають обсяг на кілька м3 при масі кілька десятків і сотні кілограм, а споживана потужність сягає кілька КВт. Науково обгрунтовані прогнози стверджують, що вдосконалення електронної техніки й застосування їх нових високоефективних накопичувальних середовищ разом із широким використанням методів біоніки під час вирішення проблем, що з синтезом запам'ятовувальних пристроїв, дозволять створювати запам'ятовуючі пристрої, близькі за параметрами пам'яті людини.

Нині ємності CD-ROM бракує для мультимедіа продуктів нової генерації. Для збільшити ємність CD-ROM, здатного зберігати більший обсяг даних, упакованих за стандартом MPEG-2, необхідні вищі швидкості зчитування. Розроблюваний зараз новий формат CD-ROM (HD-CD чи High Density CD) здатний забезпечити п'ятикратне збільшення обсягу компакт-дисків без будь-яких особливих технічних хитрощів. У цьому посилюються вимоги на фізичну розмітку диска, саме зменшується відстань між сусідніми треками і величину ямок. Довжина хвилі зчитувального променя зменшується з 780 нм до 635 нм, проте, зокрема можливість використання тих-таки дешевих лазерів, що працюють у червоною області спектра, залишається. Структура даних також стає ефективнішою з допомогою більш досконалої логічного системи корекції помилок, що підвищує інформаційну ємність диска на 10-15%. Комбінація зазначених нововведень дозволила довести обсяг записываемой інформації до 3,7 Гбайт.

У технологію HD-CD як і запровадили концепцію перемінної швидкості зчитування інформації з компакт-диска. Замість заносити на диск якусь коротку відео запис, залишаючи у ньому безліч вільного місця, можна записувати дані з не меншою щільністю. У цьому передбачається можливість динамічного регулювання цього процесу. Наприклад, щільність запису може з'явитися бути змінена щодо різноманітних послідовностей битов у разі різної складності кодування інформації.

Процес виробництва HD-CD мало чому відрізняється від виробництва звичайних компакт-дисків, крім набагато складніших допусків. Найбільшу труднощі, мабуть, представляє виготовлення матриці компакт-диска високої густини.

Нині працюють над мультиповерхостным CD-ROM. Суть цій технології залежить від наявності двох верств, містять записані дані й перебувають один над іншим. Лазерний промінь може фокусуватися як у нижньому, і на верхньому прошарку. Перший варіант таких систем, випущених фірмою 3М, вміщує до 7,8 Гбайт інформації при двошарової записи, хоча існує жодних перешкод, заважаючих подальшому збільшення кількості верств.

 

Список використаної літератури

1. Hard і Soft N5, Травень 1995

2. Upgrade N2, січень 2001

3. Сергій Симонов «Сім тисяч двісті», «Компютерра», №32 (1998)

4. Владислав Бірюков «Прибавь обертів»,

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація