8.2.1.3Основные характеристики

1. Емкость.

2. Скорость вращения дисков

3. Скорость передачи данных

4. Объем кэш-памяти

8.2.2Флоппи-диск

С изобретением персонального компьютера появилась необходимость каким-то образом распространять программное обеспечение. Решением этой проблемы по­служила дискета (floppy disk – «гибкий диск»; назван так, потому что первые дис­кеты были гибкими физически) – небольшой сменный носитель информации. Дискеты были придуманы фирмой IBM.

Дискеты обладают теми же общими характеристиками, что и диски, которые мы только что рассматривали, с тем лишь различием, что головки жестких дисков перемещаются над поверхностью диска на воздушной подушке, а у дискет головки касаются поверхности. В результате и сами дискеты, и головки очень быстро изна­шиваются. Поэтому когда не происходит считывание и запись информации, го­ловки убираются с поверхности, а компьютер останавливает вращение диска. Это позволяет продлить срок службы дискет. Но при этом, если поступает команда считывания или записи, происходит небольшая задержка (примерно полсекунды) перед тем, как мотор начнет работать.

Существует два вида дискет: 5,25 дюймов и 3,5 дюйма. Дискеты на 3,5 дюйма выпускаются в жесткой защитной упаковке, поэтому в действительности они не гибкие. Поскольку 3-дюймовые дискеты вмещают больше данных и лучше защищены от внешних воздействий, они по существу, заменили старые 5-дюймовые.

8.3Накопители на оптических дисках

8.3.1Привод cd-rom

Привод CD-ROM содержит следующие основные функциональ­ные узлы:

• загрузочное устройство;

• оптико-механический блок;

• системы управления приводом и автоматического регулиро­вания;

• универсальный декодер и интерфейсный блок.

На рисунке дана конструкция оптико-механического блока при­вода CD-ROM, который работает следующим образом. Электро­механический привод приводит во вращение диск, помещенный в загрузочное устройство. Оптико-механический блок обеспечивает перемещение оптико-механической головки считывания по радиусу диска и считывание информации. Полупроводниковый лазер генерирует маломощный инфракрасный луч (типовая длина волны 780 нм, мощность излучения 0,2 — 5,0 мВт), который попадает на разделительную призму, отражается от зеркала и фокусируется линзой на поверхности диска. Серводвигатель по командам, по­ступающим от встроенного микропроцессора, перемещает под­вижную каретку с отражающим зеркалом к нужной дорожке на компакт-диске. Отраженный от диска луч фокусируется линзой, расположенной под диском, отражается от зеркала и попадает на разделительную призму, которая направляет луч на вторую фоку­сирующую линзу. Далее луч попадает на фотодатчик, преобразую­щий световую энергию в электрические импульсы. Сигналы с фо­тодатчика поступают на универсальный декодер.

8.3.2Компакт-диски (cd-rom)

В последние годы помимо магнитных дисков стали доступны оптические диски. Они обладают более высокой плотностью записи, чем обычные магнитные диски.

Первые оптические диски были изобретены голландской корпорацией Philips для хранения кинофильмов. Они имели 30 см в диаметре, выпускались под мар­кой Laser Vision, но нигде, кроме Японии, не пользовались популярностью.

В 1980 году корпорация Philips вместе с Sony разработала CD (Compact Disc – компакт-диск), который быстро вытеснил виниловые диски, использовавшиеся для музыкальных записей.

Компакт-диск изготавливается с использованием очень мощного инфракрас­ного лазера, который выжигает отверстия диаметром 0,8 микрон в специальном стеклянном контрольном диске. По этому контрольному диску делается шаблон с выступами в тех местах, где лазер прожег отверстия. В шаблон вводится жидкая смола (поликарбонат), и таким образом получается компакт-диск с тем же набо­ром отверстий, что и в стеклянном диске. На смолу наносится очень тонкий слой алюминия, который в свою очередь покрывается защитным лаком. После этого наклеивается этикетка. Углубления в нижнем слое смолы в английском языке на­зываются термином «впадина» (pit), а ровные пространства между впадинами называются термином «площадка» (land).

Во время воспроизведения лазерный диод небольшой мощности светит инфра­красным светом с длиной волны 0,78 микрон на сменяющиеся впадины и площад­ки. Лазер находится на той стороне диска, где слой смолы, поэтому впадины для лазера оказываются выступами на ровной поверхности. Так как впадины имеют высоту в четверть длины волны света лазера, длина волны света, отраженного от впадины, составляет половину длины волны света, отраженного от окружающей выступ ровной поверхности. В результате, если свет отражается от выступа, фото­детектор проигрывателя получает меньше света, чем при отражении от площадки. Именно таким образом проигрыватель отличает впадину от площадки (рис. 8.3).

Рис. 8.2. Структура записи компакт-диска.

Впадины и площадки записываются по спирали. Запись начинается на некото­ром расстоянии от отверстия в центре диска и продвигается к краю.

Чтобы данные считывались равномерно, впадины и площадки должны сменяться с постоянной линейной скоростью. Следовательно, скорость вращения компакт-диска должна постепенно снижаться по мере продвижения считывающей головки от центра диска к внешнему краю. Когда головка находится на внутренней сторо­не диска, скорость вращения составляет 530 оборотов в минуту, чтобы достичь желаемой скорости 120 см/с. Когда головка находится на внешней стороне диска, скорость вращения падает до 200 оборотов в минуту, чтобы обеспечить такую же линейную скорость. Диск с постоянной линейной скоростью отличается от магнит­ного диска, который работает с постоянной угловой скоростью, независимо от того, где находится головка в настоящий момент.