Файл: Практическая работа 2 Оптические диски. Приводы оптических дисков Цель работы.docx

Практическая работа №2

Оптические диски. Приводы оптических дисков

Цель работы: Изучить основные конструктивные элементы привода CD-ROM, принцип работы и основные характеристики приводов оптических дисков. Изучить основные форматы компакт-дисков. Рассмотреть интерфейсы накопителей.

1. Устройство дисковода компакт-дисков

Типовой привод состоит из платы электроники, шпиндельного двигателя, системы оптической считывающей головки и системы загрузки диска. 

На плате электроники размещены все управляющие схемы привода, интерфейс с контроллером компьютера, разъемы интерфейса и выхода звукового сигнала.

На рисунке 1 показана физическая конструкция типичного привода компакт- дисков.

Рис. 1 – Устройство привода компакт-дисков

Шпиндельный двигатель служит для приведения диска во вращение с постоянной или переменной линейной скоростью. Сохранение постоянной линейной скорости требует изменения угловой скорости диска в зависимости от положения оптической головки.

Система оптической головки состоит из самой головки и системы ее перемещения. В головке размещены лазерный излучатель, на основе инфракрасного лазерного светодиода, система фокусировки, фотоприемник и предварительный усилитель.

Система перемещения головки имеет собственный приводной двигатель, приводящий в движение каретку с оптической головкой при помощи зубчатой либо червячной передачи.

Система загрузки диска выполняется в двух вариантах: с использованием специального футляра для диска (caddy), вставляемого в приемное отверстие привода, и с использованием выдвижного лотка (tray), на который кладется сам диск..

2. Принцип записи на компакт-диск

В отличие от жестких магнитных дисков

---

, данные на компакт-диск записываются мощным сфокусированным лучом лазера на светочувствительном материале. Луч лазера модулируется данными, которые нужно записать на диск. Модулированный луч выжигает в отражающем материале диска соответствующую последовательность микроскопических кратеров, разделяемых непрожженными участками. Кратеры называются питами (от англ. pit – углубление), а не прожженные участк между ними – лэндами (от англ. land – пространство, основа). На рисунке 2

приводится иллюстрация этого процесса.

Рис. 2 – Запись на компакт-диск

3. Форматы оптических дисков

3.1. Компакт-диск/Compact disc (cd)

CD-ROM (англ. Compact Disc Read-Only Memory) — разновидность компакт-дисков с записанными на них данными, доступными только для чтения (read-only memory — память «только для чтения»).

CD-R (Compact Disc-Recordable) — разновидность компакт-диска CD, разработанная компаниями Philips и Sony для однократной записи информации.

Емкость стандартного CD-R составляет 74 минуты аудио или 650 МБ данных. Однако на данный момент стандартной ёмкостью CD-R можно считать 702 МБ данных.

CD-RW (англ. Compact Disc-ReWritable) — разновидность компакт-диска (CD), разработанный в 1997 году для многократной записи информации. Современные CD-RW диски позволяют перезаписывать информацию порядка 1000 раз. Емкость стандартного CD-RW 700 МБ.

3.2. DVD-диск

DVD-R это формат записываемого DVD. Обычно емкость DVD-R составляет 4,7 Гб (односторонний однослойный – общепринятый).

Большая ёмкость DVD диска обеспечивается более малым размером ямок, выжигаемых лазером и меньшим наклоном канавок, направляющих лазер и закрученных по спирали.

DVD-R это формат разновидность DVD для многократной записи информации.

Созданный альтернативный формат, получивший название DVD+R и DVD+RW, имел другой материал отражающего слоя и специальную разметку, облегчающую позиционирование головки (LPP, Land pre-pits — предзаписанные питы между дорожками, содержащие данные адресации и другую служебную информацию.

3.3.Blu-ray Disc, BD (англ. blue ray — синий луч и disc — диск; написание blu вместо blue — намеренное) — формат оптического носителя, используемый для записи с повышенной плотностью и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости.

3.4. HD DVD (англ. High-Definition/Density DVD[1] — «DVD высокой чёткости/ёмкости») — технология записи оптических дисков, разработанная компанией Toshiba, NEC и Sanyo. HD DVD (как и Blu-ray Disc) использует диски стандартного размера (120 миллиметров в диаметре) и сине-фиолетовый лазер с длиной волны 405 нм.

---

HD DVD-R — High Density DVD Recordable — диск однократной записи HD DVD. Объём однослойного диска может достигать 15 ГБ, двухслойного – 30 ГБ.

HD DVD-RW — High Density DVD Rewritable — перезаписываемый диск HD DVD. Объём однослойного диска может достигать 15 ГБ, двухслойного – 30 ГБ. Количество допустимых циклов перезаписи превышает 1000 раз.

3.5. Universal Media Disc (UMD) — оптический накопитель, разработанный компанией Sony для использования в игровых приставках PlayStation Portable. Может вмещать до 1,8 ГБ данных: игры, видео и музыку. Ёмкость: 1,80 ГБ (двуслойный), 900 МБ (однослойный). Длина волны лазера: 660 нм (красный).

4. Характеристики дисководов оптических дисков

1) Время доступа к данным для накопителей CD - ROM определяется точно также, как и для жёстких дисков. Оно равняется задержке между получением команды и моментом считывания первого бита данных. Время доступа измеряется в миллисекундах и его стандартное паспортное значение для накопителей 4х скоростных приблизительно равно 200 мс.

2) Скорость передачи данных.

Скорость передачи данных — это максимальная скорость, с которой данные пересылаются от носителя информации в оперативную память компьютера. Это наиболее важная характеристика привода CD-ROM.

3) Размер блока данных.Под размером блока данных (data block size) понимают минимальное количество байт, которые передаются на компьютер через интерфейсную карту.

4) Размер буфера. Во многих накопителях CD-ROM имеются встроенные буферы, или кэш - память . Эти буферы представляют собой устанавливаемые на плате накопителя микросхемы памяти для записи считанных данных.

5) Поддержка проигрывания аудиодисков. Поддержка проигрывания аудиодисков означает, что с помощью привода CD-ROM вы сможете слушать обычные музыкальные компакт-диски.

5. Интерфейсы внутренних дисководов

Под интерфейсом накопителя CD-ROM понимается физическое соединение накопителя с шиной расширения. Для подключения накопителя CD-ROM к компьютеру могут использоваться следующие типы интерфейсов:

Интерфейс IDE/ATA (PATA)

---

Данный интерфейс поддерживает, как правило, программный ввод-вывод. Подсоединение привода к плате интерфейса выполняется посредством плоского кабеля, который отличается обычно по числу контактов в зависимости от фирмы - производителя накопителя (Sony - 34-контактный, Panasonic 40-контактный кабель).

Интерфейс EIDE/ATAPI (PATA)

Компания Western Digital разработала так называемую спецификацию Enchanced IDE. Этот документ поддержали практически все ведущие компании по производству накопителей.

Интерфейс SCSI (Small Computer System Interface — интерфейс малых компьютерных систем) стал одним из важнейших промышленных стандартов для подключения таких периферийных устройств.

Параллельный порт

Это простейший способ подключения CD-ROM к компьютеру. Вам необходимо лишь подключить накопитель с помощью кабеля, а операционная система Windows 9x сама установит необходимое программное обеспечение.

Интерфейс USB

С помощью новейшего интерфейса USB к компьютеру можно подключать практически любое устройство: от клавиатуры и джойстика до накопителя CD-RW.

FireWire (IEEE-1394)

Внешние накопители CD/DVD с интерфейсом FireWire (называемым также IEEE-1394 или iLink)

Вывод: Изучил основные конструктивные элементы привода CD-ROM, принцип работы и основные характеристики приводов оптических дисков. Изучид основные форматы компакт-дисков. Рассмотрел интерфейсы накопителей.

---