- •Содержание
- •Введение
- •Появление cd-rom
- •Внешний вид и устройство cd приводов
- •Элементы передней панели cd-rom привода:
- •Технические характеристики cd-rom.
- •Принцип действия cd приводов
- •Компакт диски: cd-rom/r/rw
- •Преимущества оптической памяти
- •Целостность данных
- •Питы в «алюминиевых» дисках
- •Cd-r в разрезе
- •Активный слой
- •Прожиг информации
- •Подробности о красителях
- •Другие слои cd-r
- •Форматы и стандарты компакт дисков
- •Логические и физические компоненты стандартов
- •Стандарты компьютерных cd-rom
- •Особенности стандарта Красной книги
- •Особенности стандарта Желтой книги
- •Расширенная версия Желтой книги признает два разных режима хранения данных.
- •Особенности стандарта Зеленой книги
- •Особенности стандарта Белой книги
- •Особенности стандарта Оранжевой книги
- •Часть iОранжевой книги описывает запись на системы с магнитооптическими компакт-дисками (cd-мо). Хотя это может быть увлекательным чтением, мы не будем обсуждать детали в этом разделе.
- •Особенности стандарта Голубой книги
- •Франкфуртская групп
- •Список литературы: Книги и периодические издательства:
- •Ресурсы Интернета:
Разъем для
подключения наушников.
Регулятор
громкости
Светодиод
Выезжающая
панель
Кнопка Play
Кнопка Eject
Отверстие для
аварийного извлечения диска
Элементы передней панели cd-rom привода:
Как же устроен CDD-ROM (здесь и далее CDD-ROM означает CD-привод от Compact Disk Drive, в отличие от CD-ROM - Compact Disk)? Привод состоит из платы электроники, шпиндельного двигателя, оптической системы со считывающей головкой и системы загрузки диска. На плате электроники размещены процессор, ПЗУ, в котором находится служебная программа (firmware), схема управления лазерной головкой, силовые микросхемы для управления двигателями и интерфейс с контpоллеpом компьютера. Шпиндельный двигатель служит для приведения диска во вращение с постоянной линейной (CLV) или угловой (CAV) скоростью. Сохранение постоянной линейной скорости требует изменения угловой скорости диска в зависимости от положения оптической головки (удалённости её от края диска).
Система оптической головки состоит из собственно самой головки и системы ее перемещения. В головке размещены лазерный излучатель на основе инфpакpасного лазерного светодиода, система фокусировки, фотоприемник и пpедваpительный усилитель. Лазерный луч имеет длину волны 780 нанометров. Система фокусировки представляет собой подвижную линзу, приводимую в движение электромагнитной системой Voice Coil (звуковая катушка), сделанной по аналогии с подвижной системой гpомкоговоpителя. Изменение напряженности магнитного поля вызывает перемещение линзы и пеpефокусиpовку лазерного луча.
Технические характеристики cd-rom.
Максимальная емкость обычного компакт-диска приблизительно равна 700Mb. 24x, 32x, 36x, 40x, 45x, 48x, 50x, 52x" - это скорость чтения (или скорость вращения диска), которая рассчитывается исходя из кратности по отношению к стандартной единице, равной 150Kb/sec. Это скорость передачи данных, соответствующая скорости вращения стандартного аудиодиска. Как правило, скорости 4x вполне достаточно для большинства программ. Но дисководов CD-ROM с такой скоростью уже не встретишь. Более того, в настоящее время устройства со скоростью менее 32x уже не производят.
Современные приводы CD-ROM достигли высоких скоростей считывания информации с лазерного компакт-диска благодаря внедрению технологии CAV (Constant Angular Velocity- постоянная угловая скорость). В этом режиме частота оборотов диска остается постоянной, соответственно на периферийных участках данные считываются с большей скоростью (4-7.8Mb/sec). Средняя скорость считывания при этом гораздо ближе к минимальным значениям, поскольку запись на диске начинается с внутренних областей.
На реальных задачах разница в производительности приводов, имеющих скорости в диапазоне 24-40x, для пользователя практически неощутима и может быть измерена только специальными тестами. Более скоростные приводы обладают преимуществом лишь в случае считывания большого объема непрерывно расположенных данных, например, при установке программного обеспечения. В настоящее время производители CDD-ROM достигли скоростей свыще "50x (52х, 56х). Например 50х - привод имеет максимальную скорость считывания 7500Kb/sec. Эта величина соответствует частоте вращения 10400 оборотов в минуту. На таких скоростях начинают сильно сказываться дефекты производства дисков - искажения геометрии, неравномерность массы. Чтобы уменьшить паразитные биения, производители прибегают к различным ухищрениям, например, оборудуют приводы CDD-ROM специальными демпфирующими устройствами.
Поскольку дальнейшее повышение производительности CDD-ROM за счет увеличения частоты вращения крайне затруднено из-за ограничений по механике, сейчас ведутся исследования в других направлениях.
Следует отметить, что скорость чтения зависит не только от модели дисковода CD-ROM, но и от качества диска и уровня проработки контроллера дисковода. Если контроллер при чтении обнаруживает ошибку, он или несколько раз перечитывает сбойный участок, или уменьшает скорость вращения диска. Чем хуже диск, тем меньше средняя скорость чтения.
Скорость доступа (access time)определяет среднее время (в миллисекундах), необходимое для обнаружения и загрузки первого блока данных во внутренний буфер. Стандарт MPC 1 устанавливает такое время в одну секунду или менее, но большенство современных приводов имеют скорость доступа около 0.3 с. Разумеется, этот параметр не включает в себя время, необходимое для выхода двигателя на рабочий режим.
Скорость передачи данных (dats-transfer rate)зависит от двух факторов - плотности данных и скорости вращения диска. Под плотностью в данном случае понимают количество бит (впадин) на дюйм (или миллиметр). Так, для 16-битного стереосигнала качества аудио-CD (частота 44.1 кГц) скорость должна быть 1.4 Мбита/с. Разделив это значени на число бит в байте (8), мы получим 176.4 Кбайта/с - усредненное значение для скорости передачи данных.
Стандарт МСР1 определяет скорость передачи данных как 150 Кбайт/с, МСР 2 - 300 Кбайт/с. В настоящее время наибольшее распространение получили приводы, использующие технологию удвоения скорости вращения диска. Именно в этом случае скорость передачи достигает значения 300 Кбайт/с. Подобные устройства удовлетворяют спецификации МСР 2, поскольку имеют время поиска менее 400 мс.
Сравнительно недавно появились модели приводов с утроенной, учетверенной и даже ушестеренной скоростью вращения. Пионером в технологии увеличения скорости являются, например, фирмы NEC и Plextor.
Под размером блока данных (data block size)понимают минимальное количество байт, которые передаются на компьютер черезинтерфейсную карту. Иначе говоря, это единица информации, с которой оперирует контроллер привода. Минимальный размер блока данных в соответствии со спецификацией МРС равен 16 Кбайт. Поскольку файлы на компакт-диске обычно достаточно большие, то промежутки между блоками данных ничтожно малы.
Размер буфера- размер внутреннего буфера (кэш-памяти),в который считываются файлы перед их передачей. Стандарт МРС устанавливает размер буфера в 64 Кбайт, а это в буфере будет находиться около 0.4 секунды 16-битного стереосигнала качества CD-Audio (частоты 44.1 кГц). Для скоростных устройств размер буфера может достигать 256 Кбайт и даже 1 Мбайта.
Поддержка проигрывания аудиодисков означает, что с помощью при- вода CD-ROM вы сможете слушать обычные музыкальные компакт-диски. Этой возможностью обладают практически все современные модели приводов. Некоторые модели не требуют для этого специальных программ - воспризведение аудио-CD выполняется на "аппаратном" уровне. Для включения этого режима на передней панели привода имеется специальная кнопка.
Поддержка формата CD-ROM/XA.Подразумевается использование дисков формата ХА, поддерживающего хранение аудио- и видеоданных единым блоком, в который также включается информация о синхронизации звука. Данные на аудиодисках и CD-ROM хранятся на дорожках, вмещающих 24-байтовые "кадры", проигрываемые со скоростью 75 кадров в секунду. Хранящиеся данные могут включать звук, текст, статические и динамическое изображения. При содержании в обычном
формате каждый тип должен располагаться на отдельной дорожке, когда в формате ХА данные различного типа могут храниться на одной дорожке.
Тип загрузки диска. Существует два типа приводов CD-ROM. В первом случае диск устанавливается напрямую (например, в приводах Mitsumi). Во втором случае для установки диска используется специальная кассета, называемая кэдди (caddy). Недорогие односкоростные модели с прямой установкой диска обычно представляют собой версии аудио-CD-плэйеров. Для прослушивания аудиодисков на приводе CD-ROM, последний должен обеспечивать эту возможность.
Если есть возможность выбора, то лучше остановиться на моделях с автоматической очисткой линз и протиркой диска при его загрузке. Обычно эти опции существенно не влияют на цену.