- •Архитектура эвм
- •Введение
- •1. История развития вычислительной техники. Классификация и основные характеристики вычислительных машин и систем
- •1.2. Нулевое поколение
- •1.3. Первое поколение
- •1.4. Второе поколение
- •1.5. Третье поколение
- •1.6. Четвёртое поколение
- •1.7. Пятое поколение
- •1.8. Шестое поколение
- •1.9. Классификация эвм
- •2. Принципы построения эвм и вычислительных систем
- •2.1. Архитектура фон Неймана
- •2.2. Структурная схема персонального компьютера
- •2.3. Структурные схемы вычислительных систем
- •2.4. Внутренние устройства персонального компьютера и их характеристики
- •2.4.1. Центральный процессор
- •2.4.2. Оперативное запоминающее устройство
- •2.4.3. Постоянное запоминающее устройство
- •2.4.5. Энергонезависимое оперативное запоминающее устройство
- •3. Архитектура внутренних устройств персонального компьютера
- •3.1. Архитектура процессора
- •3.2. Архитектура оперативной памяти1
- •3.2.1. Блочная организация памяти
- •3.2.3. Синхронные и асинхронные запоминающие устройства
- •3.3. Очередь и стек, их назначение и система адресации.
- •4. Внешние запоминающие устройства
- •4.1. Характеристики, организация, и принципы работы внешней памяти эвм и вс.
- •4.2. Накопители на магнитных дисках для устройств памяти с прямым доступом
- •4.3. Накопители на магнитных носителях для устройств памяти с последовательным доступом.
- •4.4. Устройство и принцип работы накопителей на оптических дисках.
- •4.5. Устройство и принцип работы флеш-памяти nor и nand
- •5. Устройства ввода и вывода
- •5.1. Общие принципы организации системы ввода-вывода
- •5.2. Принципы работы и организация клавиатуры
- •5.2.1. Массивы клавишей, кнопок и индикаторов
- •5.2.2. Скан-коды клавиатуры
- •5.2.3. Контроллер интерфейса клавиатуры
- •8042 – Контроллер интерфейса клавиатуры;
- •5.2. Принципы работы и организация мыши
- •Системная плата
- •5.3. Принципы работы и организация видеоподсистемы
- •5.3.1. Принципы формирования изображения и режимы работы монитора
- •5.3.2. Архитектура видеоподсистемы
- •5.3.3. Интерфейсы дисплеев и адаптера
- •5.4. Принципы работы и организация портов
- •5.4.1. Принципы передачи данных
- •5.4.2. Последовательный Com-порт
- •5.4.3. Параллельный порт lpt
4.4. Устройство и принцип работы накопителей на оптических дисках.
Выше указывалось, что в основе накопителей на оптических дисках лежит нарушение отражающей поверхности диска вследствие её деформации или изменения её оптических свойств под действием луча лазера. Участки поверхности диска с изменёнными оптическими свойствами называются питами, а с исходными – лендами.
Питы и ленды не являются битами, содержащими единицы и нули. Поверхность пита и ленда всегда содержит нули, количество которых зависит от длины пита или ленда. Переход от пита к ленду или от ленда к питу истолковывается как единица. Таким образом пит и ленд содержат всегда одну единицу в самом старшем разряде и несколько нулей, число которых зависит от длины пита или ленда и от тактовой частоты накопителя. Каждые 14 периодов тактовой частоты отмеряют отрезок времени, в течение которого передаётся один байт.
Как и накопитель на магнитных дисках, накопитель на оптических дисках имеет привод вращения шпинделя и механизм перемещения головки, на которой укреплён лазер. В режиме записи луч имеет повышенную мощность, по сравнению с режимом чтения. В настоящее время различают несколько разновидностей оптических носителей информации:
прессованные диски, обозначения которых заканчиваются на ROM (CD-ROM, DVD-ROM), информация на которые записывается в момент их производства на технологическом оборудовании и не подлежит изменению;
однократно записываемые на накопителях диски (CD-R, , CD+R, DVD-R и DVD+R)1;
многократно перезаписываемые на накопителях диски (CD-RW, CD+RW, DVD-RW и DVD+RW);
диски с голубым лучом лазера Blu Ray (BD-R, BD-R, BD-RW, BD+RW).
Разница между CD, DVD и BD определяется длиной волны лазерного луча и устройством диска. В накопителях CD стоят лазеры с длиной волны 780 нм, в накопителях DVD – 650 нм, BD – 405нм. Уменьшение длины волны позволяет уменьшать расстояние между дорожками записи, вследствие чего увеличивается объём хранимой информации.
Дополнительное увеличение объёма записываемой информации получается за счёт применения двухслойных дисков. В обычном диске присутствуют три слоя: подложка, защитный слой и отражающий слой. Диски DVD и BD имеют ещё и полуотражающий слой, нанесённый поверх отражающего. Меняя фокусировку лазера можно записывать информацию на один из слоёв или читать её с выбранного слоя. Получается почти удвоение ёмкости диска.
Ещё большую ёмкость диска можно получить применением двусторонних дисков, имеющих общий отражающий слой.
Информация на диске размещается на сформированной в процессе производства диска дорожке. В отличие от магнитных дисков дорожка имеет форму спирали. Она разбивается на секторы, счёт которых идёт от центра диска. Блок данных содержит следующие поля:
поле синхронизации 12 байт, в которые записана информация 00 FF FF FF FF FF FF FF FF FF 00;
поле идентификатора (4 байта), содержащее угловой размер блока в минутах и секундах, номер сектора, и байт режима;
поле данных 2048 байтов;
поле корректирующего кода (280 байтов).
Предусмотрено три режима блока: нулевой указывает пустое место, первый режим указывает наличие 2048 байтов данных и необходимость испоьзования корректирующего кода. Второй режим указывает на 2336 байтов данных ти отсутствие корректирующего кода.
Для увеличения плотности записи поверхность диска по радиусу разбивается на зоны, и для каждой из них в систему управления шпинделем закладывается своя скорость. По мере перемещения лазерной головки от центра к периферии скорость вращения шпинделя меняется. Тем не менее приводы оптических CD-дисков поддерживают режим записи с постоянной угловой скоростью, обеспечивающий ёмкость диска равную 682 МБ и более быстрый доступ к данным.