телевизори. Конзоли. Проектори и аксесоари. Технологии. Цифрова телевизия

Какво е сидир? Какво е CD-ROM. Нова технология за запис на пакети и формат CD-UDF

Размери 120 × 1,2 мм Капацитет 650-879 MB Скорост на четене (1 ×) 150 Kb/s (данни от CD-ROM режим 1)
172,3 Kbps (аудио от CD-DA) Най-висока скорост на четене 72 × (10,8 Mb/s) Живот 10-50 години

CD-ROM устройствата са популярно и най-евтино средство за разпространение на софтуер, компютърни игри, мултимедия и други данни. CD-ROM (и по-късно DVD-ROM) се превърна в основната среда за прехвърляне на информация между компютри, измествайки дискетата от тази роля (сега тя отстъпва място на по-обещаващите твърдотелни носители).

Често терминът CD ROMпогрешно се използва за обозначаване на самите устройства (устройства) за четене на тези дискове (правилно - CD-ROM устройство, CD устройство).

Технически подробности

Компакт дискът е поликарбонатен субстрат с дебелина 1,2 mm, покрит с тънък слой метал (алуминий, злато, сребро и др.) и защитен слой лак, върху който обикновено се нанася графично представянесъдържанието на диска. Принципът на четене през субстрата е възприет, защото позволява много проста и ефективна защита на информационната структура и премахването й от външната повърхност на диска. Диаметърът на лъча на външната повърхност на диска е около 0,7 мм, което повишава устойчивостта на системата към прах и драскотини. Освен това на външната повърхност има пръстеновидна издатина с височина 0,2 мм, която позволява на диска, поставен върху равна повърхност, да не докосва тази повърхност. В центъра на диска има отвор с диаметър 15 mm. Теглото на диска без кутията е приблизително 15,7 гр. Теглото на диска в обикновена (не "тънка") кутия е приблизително 74 гр.

CD-тата са с диаметър 12 см и първоначално са съдържали до 650 MB информация. Въпреки това, започвайки около 2000 г., дисковете от 700 MB започват да стават все по-широко разпространени, като впоследствие напълно заменят диска от 650 MB. Има и носители с капацитет от 800 мегабайта или дори повече, но те може да не се четат на някои CD устройства. Има и 8-сантиметрови дискове, които могат да поберат около 140 или 210 MB данни и CD-та във формата на кредитни карти (т.нар. дискове с визитки).

CD-ROM под електронен микроскоп

Информацията на диска се записва под формата на спираловидна писта от така наречените ями (вдлъбнатини), екструдирани в поликарбонатна основа. Всяка яма е приблизително 100 nm дълбока и 500 nm широка. Дължината на пита варира от 850 nm до 3,5 µm. Пространствата между ямите се наричат ​​земи. Стъпката на пистите в спиралата е 1,6 микрона.

Има дискове само за четене („алуминиеви“), CD-R - еднократен запис, CD-RW - многократен запис. Последните два вида дискове са предназначени за запис на специални записващи устройства.

CD визитка

CD визитка е оптичен диск, направен във формат на визитка (повтаря размера си 90×50 mm).

Връзки


Фондация Уикимедия. 2010 г.

Вижте какво е "CD-ROM" в други речници:

    Рим- (Roma) ... Deutsch Wikipedia

    Римски: Großmacht und Weltreich- Rom hatte vor dem Pyrrhoskrieg jahrzehntelange höchst aufreibende Kriege geführt und brauchte Ruhe. Es beschäftigte sich damit, allerlei Nachbereinigungen vorzunehmen, um die Herrschaft Schritt für Schritt zu sichern, und errichtete in aller… … Universal-Lexikon

    Рим- (Roma), die merkwürdigste Stadt auf der Erde, gegenwärtig die Hauptstadt des Kirchenstaats, liegt unterm 41°53 54 nördl. Breite, 10°9 30 östl. Länge zu beiden Seiten der Tiber, 3 etc. Мл. von deren Mündung auf den bekannten 7 Hügeln (mons… … Herders Conversations-Lexikon

    хакване на ROM- е процесът на модифициране на ROM изображение на видео игра, за да се промени графиката, диалога, нивата, играта или други елементи на играта. Това обикновено се прави от технически настроени фенове на видеоигри, за да вдъхнат нов живот на любима стара игра,… … Wikipedia

    ROM- bezeichnet: Rom, die Hauptstadt Italiens Provinz Rom, die nach der Stadt Rom benannte italienische Provinz Römisches Reich, in der Zeit vom 6. Jahrhundert v. Chr. bis zum 6. Jahrhundert n. Chr. Zweites Rom, Константинопел, античен Hauptstadt des… … Deutsch Wikipedia

    Рим (Begriffsklärung)- Rom bezeichnet: Römisches Reich, in der Zeit vom 6. Jahrhundert v. Chr. bis zum 6. Jahrhundert n. Chr. Römische Kurie, die Zentralbehörde des Heiligen Stuhls für die römisch katholische Kirche einen männlichen Angehörigen der Roma… … Deutsch Wikipedia

Задвижва се оптични дискове

От 1995 г. в основната конфигурация персонален компютърВместо 5,25-инчови устройства те започнаха да включват CD-ROM устройство. Съкращението CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) се превежда като устройство за съхранение само за четене, базирано на компакт дискове. Принципът на работа на това устройство е да чете цифрови данни с помощта на лазерен лъч, който се отразява от повърхността на диска. Като носител за съхранение се използва обикновен CD. Цифровият запис на CD се различава от записа на магнитни дискове по високата си плътност, така че стандартният CD има капацитет от около 650-700 MB. Такива големи обеми са характерни за мултимедийна информация(графика, музика, видео), така че CD-ROM устройствата се класифицират като мултимедиен хардуер. В допълнение към мултимедийните публикации (електронни книги, енциклопедии, музикални албуми, видеоклипове, компютърни игри) разнообразие от системен и приложен софтуер се разпространява на компактдискове големи обеми(операционни системи, офис пакети, системи за програмиране и др.)

Дисковете са изработени от прозрачна пластмаса с диаметър 120 мм. и дебелина 1,2 мм. Върху пластмасовата повърхност се напръсква слой алуминий или злато. В условията на масово производство информацията се записва на диск чрез екструдиране на пътеки върху повърхността под формата на серия от вдлъбнатини. Този подход осигурява двоичен запис на информация. Вдлъбнатина (яма - яма), повърхност (земя - земя). Логическата нула може да бъде представена или от яма, или от земя. Един логичен е кодиран от прехода между яма и земя. От центъра до ръба на компактдиска има единична писта под формата на спирала с ширина 4 микрона и стъпка от 1,4 микрона. Повърхността на диска е разделена на три области. Lead-In се намира в центъра на диска и се чете първи. Той записва съдържанието на диска, таблица с адреси на всички записи, етикет на диска и друга служебна информация. Средната област съдържа основна информация и заема по-голямата част от диска. Изходната зона съдържа знака за край на диска.

За щамповане има специална прототипна матрица (главен диск) на бъдещия диск, която екструдира следи върху повърхността. След щамповане нанесете върху повърхността на диска защитно фолиоот прозрачен лак.

CD-ROM устройството съдържа:

  • електрически мотор, който върти диска;
  • оптична система, състояща се от лазерен излъчвател, оптични лещи и сензори и проектирана да чете информация от повърхността на диска;
  • микропроцесор, който управлява механиката на задвижването, оптичната система и декодира прочетената информация в двоичен код.

CD-то се върти от електрически мотор. Лъч от лазерен излъчвател се фокусира върху повърхността на диска с помощта на оптично системно устройство. Лъчът се отразява от повърхността на диска и се подава през призма към сензора. Светлинният поток се преобразува в електрически сигнал, който постъпва в микропроцесора, където се анализира и преобразува в двоичен код.


Основни характеристики на CD-ROM:

  • скорост на трансфер на данни - измерена в кратни на скоростта на аудио CD плейър (150 KB/сек) и характеризира максималната скорост, с която устройството прехвърля данни към RAMкомпютър, например, 2-скоростен CD-ROM (2x CD-ROM) ще чете данни със скорост 300 KB/sec, 50-скоростен (50x) - 7500 KB/sec;
  • време за достъп - времето, необходимо за търсене на информация на диск, измерено в милисекунди.

Основният недостатък на стандартните CD-ROM е невъзможността за запис на данни, но има CD-R устройства с еднократен запис и CD-RW устройства с еднократен запис.

CD-R (CD-записваемо) устройство

Външно подобни на CD-ROM устройствата и съвместими с тях по размер на диска и формати за запис. Позволява еднократен запис и неограничен брой отчитания. Записването на данни се извършва с помощта на специален софтуер. Скоростта на запис на съвременните CD-R устройства е 4x-8x.

CD-RW (CD-Rewritable) устройство

Те се използват за многократно записване на данни и можете или просто да добавите нова информация към свободното пространство, или напълно да презапишете диска нова информация(предишните данни са унищожени). Както при CD-R устройствата, за да записвате данни, трябва да инсталирате специални програми, а форматът на запис е съвместим с обикновен CD-ROM. Скоростта на запис на съвременните CD-RW устройства е 2x-4x.

DVD устройство (цифров видео диск)

Устройство за четене на цифрови видеозаписи. Външно DVD дискът е подобен на обикновения CD-ROM (диаметър - 120 mm, дебелина 1,2 mm), но се различава от него по това, че на едната страна на DVD диска могат да бъдат записани до 4,7 GB и до 9,4 GB . Ако се използва двуслойна схема за запис, от едната страна може да се постави до 8,5 GB информация, съответно от две страни - около 17 GB. DVD дисковете могат да се презаписват.

Най-важният ограничаващ фактор широко приложениеНедостатъкът на CD-R, CD-RW и DVD устройствата е високата цена както на самите тях, така и на сменяемите носители.

Да срещнем в наше време компютър без CD-ROM/DVD устройствопочти невъзможно. Голямо разнообразие от програми, музика, документи, цифрови снимки и др. са записани на CD и DVD дискове. Можете да закупите както дискове с вече записани данни (например музикален CD или DVD с филм), така и специални дискове, на които можете (един или повече пъти, в зависимост от диска и устройството) да запишете всяка необходима информация.

Освен не съвсем правилното име “ шофиране“, устройствата за четене и запис на CD/DVD дискове се наричат ​​още оптични устройства. Слово устройство за съхранение обикновено се отнася до всички устройства, предназначени да съхраняват или четат данни. Например, HDD може да се нарече дисково устройство. Думата "оптичен" се отнася до метода за четене на данни от дискове. В CD/DVD устройствата данните се четат и записват от дискове с помощта на специален лазерен лъч.

Има няколко вида CD-ROM и DVD устройства, със и без поддръжка на запис. Нека ги разгледаме по-отблизо.

  • Редовно шофиране CDROMпозволява само четене на данни от дискове CD, CDРИ CDRW. Не можете да записвате данни на никакви дискове, като го използвате. Такива устройства са най-евтините, но вече са остарели и не могат да се инсталират в нови компютри.
  • Карам CDROMс възможност за запис. За разлика от предишната опция, с помощта на това устройство можете да записвате данни на дискове с еднократен запис (CD-R) или еднократно записване с повторение (CD-RW).
  • Карам DVD. Това устройство съчетава възможностите на двете предходни устройства, т.е. ви позволява да записвате и четете данни от компактдискове, както и да четете данни от DVD дискове.
  • Карам DVDс възможност за запис. Това е най-универсалната и популярна опция за задвижване, която се препоръчва за покупка. С това устройство можете да четете и записвате всеки диск, включително CD, CD-R, CD-RW, DVD+-R/RW.
  • Освен това устройствата с поддръжка за четене на Blu-rey дискове стават все по-популярни всяка година.

Основни видове оптични дискове

Както вече разбирате, възможностите за запис зависят не само от устройството, но и от самите дискове. Нека проучим основните видове оптични дискове, които съществуват в момента.

  • CD, или CD. Най-простият вариант на оптичен диск. Такива дискове продават или музика (музикални компактдискове), или различни програми. Не можете да запишете нищо на такъв диск.
  • CD-R диск. На такъв диск можете веднъжзапишете необходимата информация. Не можете да го добавите по-късно. Един CD-R диск може да съхранява до 880 MB данни, в зависимост от капацитета на диска. Тези дискове най-често се използват за съхранение важна информация, което няма да е необходимо да се променя в бъдеще. Това може да бъде музика, видео файлове и др.
  • CD-RW диск. Този диск има същия капацитет като CD-R дискове, но можете да записвате данни в него много пъти и да изтривате данните, които не ви трябват. Общо такъв диск е проектиран за приблизително 1000 цикъла на презапис, което е повече от достатъчно, например за периодичен запис Word документи, последващото им изтриване и записване на нови файлове. CD-RW дисковеса по-скъпи от CD-R дисковете.
  • дискDVD-ROMилиDVD видео.На тези дискове се продават DVD филми. Не можете да запишете нищо на такъв диск. В същото време обемът на еднослоен DVD диск е 4,7 GB, което е няколко пъти повече от обема на CD дисковете.
  • дискDVDРи дискDVD+ Р. Същото като за CD-R дискове, включено DVD-R дисковеи DVD+R е възможно единведнъж запишете данните, от които се нуждаете. За съжаление, по едно време компаниите, произвеждащи оптични дискове и устройства, се обърнаха една срещу друга и станаха непримирими врагове, в резултат на което се появиха два стандарта, които бяха напълно несъвместими един с друг, DVD + R и DVD-R. За щастие, производителите на оптични устройства са решили този проблем и сега, за повечето устройства, няма значение кое устройство използвате; Ще се поддържат и двата вида дискове.
  • дискDVD+ RWИDVDRW. Подобно на CD-RW дисковете, DVD+RW и DVD-RW дисковете могат да се използват за многократен запис на данни.Като се има предвид капацитетът на диска от 4,7 GB, това е много удобно за съхранение и Резервно копиеразлични данни, например вашата музикална колекция и др. Проблемът с несъвместимите стандарти съществува и тук и той беше решен по същия начин - с пускането на универсален малък форматустройства, които поддържат всякакъв тип дискове.
  • дисксинрейИмаме огромен капацитет, който ви позволява да записвате до 80 гигабайта информация! Съгласете се, това е много за оптично устройство! В повечето случаи записвам видео с висока разделителна способност на такива дискове, което ми позволява да постигна максимално качествофилм! Цената на такова устройство може да достигне до 2000 рубли!

Скорост на оптичното устройство

Скоростта на оптичното устройство обикновено се обозначава по този начин 52x/24x/52x. Това означава, че CD-R дисковете се записват от 52x, запис на диск CD-RWстава на скорост 24x, а четенето на CD-R/RW дискове също е със скорост 52x. В този случай индикаторът 1x означава скорост на трансфер на данни от 153 KB/s. Сега нека изчислим скоростта на дисково устройство със скорост на четене 52 x. За да направите това, умножете 52 по 153, резултатът ще бъде 7956 KB/s, т.е. почти 8 MB/s.

В сравнение с CD-ROM устройствата, презаписваемите DVD устройства четат и записват данни много по-бързо. Скоростта на 1x DVD-ROM устройство е 1,35 MB/s, което е подобно на скоростта на 9x CD-ROM. Следователно скоростта на съвременните DVD-ROM устройства със скорост на четене 20x съответства на скоростта 180x за CD-ROM устройства (27 MB / s), въпреки че, разбира се, такава скорост не съществува за CD-ROM устройства.

CD устройства

За решения широк обхватЗа целите на информатизацията се използват следните оптични запаметяващи устройства:

CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory) - запаметяващи устройства само за четене на информация от тях;

CD-WORM (Write Once Read Many) - запаметяващи устройства за еднократно четене и запис на информация;

CD-R (CD-Recordable) - запаметяващи устройства за четене и многократно записване на информация;

MO са магнитооптични устройства за съхранение, на които може да се записва многократно.

Принципът на работа на всички оптични устройства за съхранение се основава на лазерна технология. Лазерният лъч се използва както за запис върху носител на информация, така и за четене на предварително записани данни и всъщност е вид носител на информация.

CD-ROM устройства

CD-ROM е компакт диск (CD), предназначен да съхранява цифрово информация, записана преди това на него, и да я чете с помощта на специално устройство, наречено CD-ROM драйвер - устройство за четене на компактдискове.

Задачите, за които е предназначено CD-ROM устройството, включват: инсталиране и актуализиране на софтуер; търсене на информация в бази данни; стартиране и работа с игри и образователни програми; гледане на видеоклипове; слушане на музикални дискове.

Историята на създаването на CD-ROM дискове започва през 1980 г., когато Sony и Philips обединяват усилията си, за да създадат технология за запис и производство на компактдискове с помощта на лазери. От 1994 г. CD-ROM устройствата се превърнаха в неразделна част от стандартната компютърна конфигурация. Информационният носител на CD е релефна подложка, върху която тънък слойсветлоотразителен материал, обикновено алуминий. Записването на информация върху CD е процес на формиране на релеф върху субстрат чрез "изгаряне" на миниатюрни вдлъбнатини с лазерен лъч. Информацията се чете чрез регистриране на лазерен лъч, отразен от релефа на субстрата. Отражателната зона на повърхността на диска дава "нулев" сигнал, а сигналът от удара дава "един".

Съхраняване на данни на компактдискове, точно както на магнитни дискове, е организиран в двоична форма.

В сравнение с твърдите дискове, компактдисковете са много по-надеждни при транспортиране. Обемът на данните, намиращи се на CD, достига 700 - 800 MB и при спазване на правилата за работа CD практически не се износва.

Процесът на производство на CD включва няколко етапа. На първия етап се създава информационен файлза последващ запис на носител. На втория етап с помощта на лазерен лъч информацията се записва върху носител, който представлява диск от фибростъкло, покрит с фоторезистен материал. Информацията се записва под формата на последователност от вдлъбнатини (щрихи), разположени в спирала, както е показано на фиг. 3.7. Дълбочината на всеки вдлъбнатина (вдлъбнатина) е 0,12 µm, ширината (в посока, перпендикулярна на равнината на чертежа) е 0,8 - 3,0 µm. Те са подредени по протежение на спираловидна пътека с разстояние от 1,6 µm между съседни навивки, съответстващи на плътност от 16 000 TPI (625 TPI). Дължината на ивиците по дължината на записващата писта варира от 0,83 до 3,1 µm.


На следващия етап се проявява фоторезисторният слой и дискът се метализира. Диск, направен по тази технология, се нарича главен диск. За репликиране на компактдискове се правят няколко работни копия от главния диск с помощта на галванопластика. Работните копия са покрити с по-издръжлив метален слой (например никел) от главния диск и могат да се използват като матрици за дублиране на компактдискове до 10 хиляди броя. от всяка матрица. Репликацията се извършва чрез топъл печат, след което информационната страна на основата на диска, изработена от поликарбонат, се метализира вакуумно със слой алуминий и дискът се покрива със слой лак. Дисковете, направени чрез горещо щамповане, в съответствие с паспортните данни, осигуряват до 10 000 цикъла на четене на данни без грешки. Дебелината на CD-то е 1.2 мм, диаметър - 120 мм.

CD-ROM устройствосъдържа следните основни функционални звена:

Устройство за зареждане;

Оптико-механичен блок;

Системи за управление на задвижването и автоматично регулиране;

Универсален декодер и интерфейсен блок.

На фиг. 3.8 показва конструкцията на оптико-механичното CD-ROM устройство, което работи по следния начин. Електромеханично задвижване върти диск, поставен в зареждащото устройство. Оптико-механичният блок осигурява движението на оптико-механичната четяща глава по радиуса на диска и четене на информация. Полупроводниковият лазер генерира инфрачервен лъч с ниска мощност (типична дължина на вълната 780 nm, мощност на излъчване 0,2 - 5,0 mW), който удря разделителна призма, отразява се от огледало и се фокусира от леща върху повърхността на диска. Сервомоторът, следвайки команди от вградения микропроцесор, придвижва подвижна каретка с отразяващо огледало до желаната песен на CD. Отразеният от диска лъч се фокусира от леща, разположена под диска, отразява се от огледалото и попада в разделителна призма, която насочва лъча към втора фокусираща леща. След това лъчът удря фотосензор, който преобразува светлинната енергия в електрически импулси. Сигналите от фотосензора се изпращат към универсален декодер

Осигуряват автоматични системи за проследяване на повърхността на диска и запис на данни висока точностчетене на информация. Сигналът от фотосензора под формата на последователност от импулси влиза в усилвателя на системата за автоматично управление, където се изолират сигнали за грешка при проследяване. Тези сигнали постъпват в автоматични системи за управление: фокус, радиално подаване, мощност на лазерно излъчване, линейна скорост на въртене на диска.

Универсалният декодер е процесор за обработка на сигнали, прочетени от CD. Състои се от два декодера, памет с произволен достъп и контролер за управление на декодера. Използването на двойно декодиране прави възможно възстановяването на изгубена информация до 500 байта. Паметта с произволен достъп служи като буферна памет, а контролерът управлява режимите за коригиране на грешки.

Интерфейсният блок се състои от цифрово-аналогов преобразувател, нискочестотен филтър и интерфейс за комуникация с компютър. Когато възпроизвежда аудио информация, DAC преобразува кодираната информация в аналогов сигнал, който се подава към усилвател с активен филтър ниски честотии по-нататък звукова карта, който е свързан със слушалки или високоговорители.

По-долу са експлоатационни характеристики, което трябва да се вземе предвид при избора на CD-ROM във връзка с конкретни задачи.

Скоростта на трансфер на данни (DTR) е максималната скорост, с която данните се прехвърлят от носителя за съхранение към RAM паметта на компютъра. Това е най-важната характеристика на CD-ROM устройството и почти винаги се споменава заедно с името на модела. Скоростта на въртене на диска е пряко свързана със скоростта на трансфер на данни. Първите CD-ROM устройства прехвърляха данни със 150 KB/s, както и аудио CD плейърите. Скорост на трансфер на данни следващите поколенияустройства обикновено е кратно на това число (150 KB/s). Такива задвижвания се наричат ​​задвижвания с дву-, три-, четирикратни скорости и др. Например 60-скоростно CD-ROM устройство осигурява четене на информация със скорост 9000 KB/s.

Висока скоростПрехвърлянето на данни от CD-ROM устройство е необходимо предимно за синхронизиране на картина и звук. Ако скоростта на предаване е недостатъчна, видео кадрите може да отпаднат и аудиото може да бъде изкривено.

По-нататъшното увеличаване на скоростта на четене на CD-ROM устройствата с повече от 72 пъти обаче е непрактично, тъй като с по-нататъшно увеличаване на скоростта на въртене на CD не се осигурява необходимото ниво на качество на четене. И в допълнение се появи по-обещаваща технология - DVD.

Качеството на четене се характеризира с процента на грешка (Eror Rate) и представлява вероятността за получаване на изкривен информационен бит при четенето му. Този параметър отразява способността на CD-ROM устройството да коригира грешки при четене/запис. Паспортните стойности на този коефициент са 10~11-10~12. Когато данните се четат от мръсна или надраскана област на диска, се записват групи от грешни битове. Ако грешката не може да бъде коригирана с помощта на кода против заглушаване (използван при четене/запис), скоростта на четене на данните се намалява и четенето се повтаря многократно.

Средно време за достъп(Време за достъп - AT) е времето (в милисекунди), което устройството изисква, за да намери необходимите данни на носителя. Очевидно, когато работите върху вътрешните области на диска, времето за достъп ще бъде по-малко, отколкото при четене на информация от външни области. Следователно листът с данни на устройството предоставя средното време за достъп, определено като средната стойност при извършване на няколко четения на данни от различни части на диска. С подобряването на CD-ROM устройствата средното време за достъп намалява, но въпреки това този параметър се различава значително от този за твърдите дискове (100 - 200 ms за CD-ROM и 7 - 9 ms за твърди дискове). Това се обяснява с фундаментални различия в дизайна: твърдите дискове използват няколко магнитни главии обхватът на тяхното механично движение е по-малък от обхвата на движение на оптичната глава на CD-ROM устройството.

Капацитет на буферната памете количеството памет с произволен достъп на CD-ROM устройство, използвано за увеличаване на скоростта на достъп до данни, записани на носителя. Буферната памет (кеш памет) е чип с памет, инсталиран на платката на устройството за съхраняване на прочетени данни. Благодарение на буферната памет данните, разположени в различни области на диска, могат да се прехвърлят към компютъра с постоянна скорост. Капацитетът на буферната памет на отделните модели CD-ROM устройства е 512 KB.

Средно време между отказите- средно време в часове, характеризиращо безотказната работа на CD-ROM устройството. Средно време между отказите различни модели CD-ROM устройствата издържат 50-125 хиляди часа или 6-14,5 години денонощна работа, което значително надвишава остаряването на устройството.

В процеса на развитие на оптичните дискови устройства са разработени редица основни формати за запис на информация върху компактдискове.

CD-DA (Digital Audio) формат - цифров аудио компакт диск с време за възпроизвеждане 74 минути.

Форматът ISO 9660 е най-разпространеният стандарт за логическа организация на данните.

Форматът High Sierra (HSG) беше въведен през 1995 г. и осигурява четливост на данните, записани на диска в ISO формат 9660, използвайки устройства от всякакъв тип, което доведе до широко разпространено копиране на програми на CD и допринесе за създаването на компактдискове, насочени към различни операционни системи.

Форматът Photo-CD е разработен през 1990-1992 г. и е предназначен за запис на CD, съхраняване и възпроизвеждане на статична видео информация под формата на висококачествени фотографски изображения. Дискът във формат Photo-CD съдържа от 100 до 800 фотографски изображения със съответните разделителни способности - 2048x3072 и 256^384, а също така съхранява аудио информация.

Всеки CD-ROM диск, съдържащ текстови и графични данни, аудио или видео информация, се класифицира като мултимедия. Мултимедийните компактдискове се предлагат в различни формати за различни операционна система: DOS, Windows, OS/2, UNIX, Macintosh.

Форматът CD-I (Intractive) е разработен за широк кръг потребители като стандартен мултимедиен диск, съдържащ различна текстова, графична, аудио и видео информация. Диск във формат CD-I ви позволява да съхранявате видео изображение със звук (стерео) и времетраене на възпроизвеждане до 20 минути.

Форматът CD-DV (цифров видео) осигурява запис и съхранение. висококачествено видео със стерео звук за 74 минути. По време на съхранение се осигурява компресия с помощта на метода MPEG-1 (Motion Picture Expert Group).

Четенето на диска е възможно с помощта на хардуерен или софтуерен MPEG декодер.

Форматът 3DO е разработен за игрови конзоли.

CD-ROM устройствата могат да работят или със стандартен IDE (E-IDE) интерфейс, или с високоскоростен SCSI интерфейс.

Най-популярните CD-ROM устройства в Русия са продукти с марките Panasonic, Craetive, Samsung, Pioneer, Hitachi, Teac, LG.


CD-ROM устройство.

CD-ROM устройството е сложно електронно-оптико-механично устройство за четене на информация от лазерни дискове. Типичното устройство се състои от електронна платка (понякога две или дори три платки - верига за управление на шпиндела и усилвател на оптоприемник отделно), шпинделен модул, оптична глава за четене с устройство за нейното движение и механика за зареждане на диска.

Електронната платка съдържа:

  • схема за усилване и корекция на сигнала от оптичната глава;
  • PLL сигнални вериги и ACS на шпиндела;
  • Кодов процесор на Reed-Solomon;
  • ACS схеми за фокусиране на лъча и динамично проследяване на следите;
  • управляваща схема за движение на оптичната глава;
  • управляващ процесор (логика);
  • буферна памет;
  • интерфейс с контролер (IDE/SCSI/други);
  • интерфейсни и аудио изходни конектори;
  • блок от превключватели на режими (джъмпери/джъмпери).

Типичното устройство се състои от електронна платка, шпинделен двигател, система с оптична четяща глава и система за зареждане на диск. Електронната платка съдържа всички вериги за управление на задвижването, интерфейса с компютърния контролер, интерфейсните конектори и изхода на аудио сигнала. Повечето устройства използват една електронна платка, но в някои модели отделни вериги са поставени на малки спомагателни платки.

Монтаж на шпиндела (моторът и самият шпиндел с дискодържача) се използват за въртене на диска. Обикновено дискът се върти с постоянна линейна скорост, което означава, че шпинделът променя скоростта в зависимост от радиуса на пистата, от която оптичната глава в момента чете информация. Тъй като главата се движи от външния радиус на диска към вътрешния радиус, дискът трябва бързо да увеличи скоростта си на въртене с приблизително удвояване, така че се изисква добра динамична реакция от двигателя на шпиндела. Моторът се използва както за ускоряване, така и за забавяне на диска.

Самият шпиндел е фиксиран към оста на двигателя на шпиндела (или в собствените си лагери), към които се притиска дискът след натоварване. Повърхността на шпиндела понякога е покрита с гума или мека пластмаса, за да се предотврати плъзгането на диска, въпреки че в по-модерните конструкции само горната скоба е гумирана, за да се увеличи точността на диска, който се монтира върху шпиндела. Дискът се притиска към шпиндела с помощта на горната скоба, разположена от другата страна на диска. В някои конструкции шпинделът и скобата съдържат постоянни магнити, чиято сила на привличане принуждава скобата през диска към шпиндела. Други конструкции използват спирални или плоски пружини за тази цел.

Система с оптична глава се състои от самата глава и нейната система за движение. Главата съдържа лазерен излъчвател на базата на инфрачервен лазерен светодиод, система за фокусиране, фотодетектор и предусилвател. Система за фокусиранеТова е подвижна леща, задвижвана от система с електромагнитна гласова намотка, подобна на системата с подвижни високоговорители. Промените в силата на магнитното поле карат лещата да се движи и лазерният лъч да се фокусира отново. Благодарение на ниската си инерция, такава система ефективно проследява вертикалното биене на диска дори при значителни скорости на въртене.

Система за движение на главата има собствен задвижващ мотор, който задвижва шейната с оптичната глава с помощта на зъбно колело или червячна предавка. За да се елиминира люфтът, се използва връзка с първоначално напрежение: с червячна предавка - пружинни топки, със зъбно колело - двойки зъбни колела, пружинирани в противоположни посоки.Използваният двигател обикновено е стъпков двигател и много по-рядко четков DC двигател.

Система за зареждане на дискове Има три варианта: използване на специална касета за диска (caddy), поставена в приемната ниша на устройството (подобно на това как 3" флопи диск се поставя в устройството), използване на прибираща се тава (тава), върху която самият диск се поставя и се използва прибиращ се механизъм.Системите с тава обикновено съдържат специален двигател, който позволява на тавата да се удължава, въпреки че има дизайни (например Sony CDU31) без специално устройство, които се натискат на ръка.Системи с прибиращ механизъм обикновено се използват в компактни CD-чейнджъри за 4-5 диска и задължително съдържат двигател за изтегляне и изваждане на дискове през тесен слот за зареждане.

На предния панел Устройството обикновено съдържа бутон за изваждане за зареждане/изваждане на диск, индикатор за достъп до устройството и жак за слушалки с електронен или механичен контрол на звука. Редица модели са добавили бутон Пусни/Следващ за стартиране на възпроизвеждане на аудио дискове и превключване между аудио записи.

Повечето устройства също имат малък отвор на предния панел за аварийно отстраняване на устройството в случаите, когато по обичайния начинтова не може да стане - например, ако трей устройството или целият CD-ROM откаже, ако има прекъсване на захранването и т.н. Обикновено трябва да поставите щифт или изправен кламер в отвора и леко да натиснете - това отключва тавата или кутията на диска и може да се издърпа ръчно (въпреки че има устройства, например Hitachi, в които трябва да поставите малка отвертка в такъв отвор и го завъртете, разположен зад оста на предния задвижващ панел с процеп).


CD-ROM блокова схема


Функционална схема на CD-ROM

Много важен компонент на устройството е оптико-електронната система за четене на информация. Въпреки малкия си размер, тази система е много сложно и прецизно оптично устройство.

Състои се от:

  • Системи за контрол на въртенето на серво дискове;
  • Серво позициониращи системи за лазерни четящи устройства;
  • серво системи за автоматично фокусиране; радиална следяща серво система;
  • системи за четене;
  • вериги за управление на лазерен диод.

Системата за контрол на въртенето на серво диска осигурява постоянна линейна скорост на пистата за четене на диска спрямо лазерното петно. При което ъглова скороствъртенето на диска зависи както от разстоянието на четящата глава до центъра на диска, така и от условията за четене на информация.


Сервосистемата за позициониране на главата за четене на информация осигурява плавно приближаване на главата към дадена записваща писта с грешка, не по-голяма от половината ширина на пистата в режимите на търсене на необходимата информация и нормално възпроизвеждане. Четящата глава, а с нея и лазерният лъч, се движат през полето на диска от двигателя на главата. Работата на двигателя се контролира от сигнали за движение напред и назад от контролния процесор, както и сигнали, генерирани от процесора за радиална грешка.

Серво системата за радиално проследяване поддържа лазерния лъч върху пистата и оптимални условиячетене на информация. Системата работи на базата на метода на три светлинни точки. Същността на метода е да раздели основния лазерен лъч с помощта на дифракционна решетка на три отделни лъча, които имат лека дивергенция. Централното светлинно петно ​​се използва за четене на информация и за управление на системата за автофокус. Две странични греди са разположени пред и зад основната греда с леко изместване надясно и наляво. Сигналът за несъответствие на тези лъчи от сензорите за позициониране засяга задвижването за проследяване, причинявайки, ако е необходимо, корекция на позицията на централния лъч.

Ефективността на системата за радиално проследяване може да се наблюдава чрез промени в сигнала за грешка, подаден към задвижването за проследяване.

Наблюдението и управлението на вертикалното движение на фокусиращата леща се извършва под въздействието на сервофокус. Тази система осигурява прецизно фокусиране на лазерния лъч при работа върху работната повърхност на диска. След зареждане и стартиране на компактдиска, настройката на фокуса започва въз основа на максималното ниво на изходния сигнал на матрицата на фотодетектора и минималното ниво на сигнала за грешка на детекторите за фино фокусиране и нулев фокус. В момента на стартиране на диска контролният процесор на CD-ROM генерира коригиращи сигнали, които осигуряват многократно (двойно или тройно) движение на фокусната леща, необходимо за точно фокусиране на лъча върху пистата на диска. Когато се намери фокус, се генерира сигнал, който позволява информацията да бъде прочетена. Ако след два-три опита този сигнал не се появи, управляващият процесор изключва всички системи и дискът спира. По този начин работата на фокусиращата система може да се съди както по характерните движения на фокусната леща в момента на стартиране на диска, така и по сигнала, който стартира режима на ускоряване на диска, когато фокусът на лазерния лъч е открит.

Системата за четене на информация съдържа фотодетекторна матрица и диференциални усилватели на сигнала. Нормалната работа на тази система може да се съди по наличието на високочестотни сигнали на нейния изход, когато дискът се върти.

Системата за управление на лазерния диод осигурява номиналния ток на възбуждане на диода в режимите на стартиране на диска и четене на информация. Признак за нормална работа на системата е наличието на радиочестотен сигнал с амплитуда около 1 V на изхода на отчитащата система.

Системите за запис, четене и последваща обработка на информация определят общата функционална схема на CD-ROM, представена на функционална диаграма. В допълнение към системите, обсъдени по-горе, той включва тактов генератор, който осигурява часовникови сигнали към всички CD-ROM възли, и EFM демодулатор, който преобразува 14-битови кодови съобщения от диска в 8-битов сериен код. След това информацията влиза в цифровия процесор за данни, който заедно с процесора управление на систематае сърцето на цялото устройство. Това е мястото, където се извършва разплитане на данни и коригиране на грешки. Задачата на преплитането на данни при запис на информация е да „разтегне“ всеки байт информация върху няколко записващи кадъра. Освен това, дори ако в резултат на това има загуба дори на няколко кадъра информация механични повредиповърхността на диска, резултатът от разпръскването на данни ще бъде наличието на малки грешки в отделни байтове. Такива грешки се коригират от верига за коригиране на грешки.



Свързани публикации