Реферат
«Конструктивні особливості приводів СD-ROM»
Зміст
Введення
1. Конструктивні особливості приводів CD-ROM
2. Принцип роботи дисковода CD-ROM
3. Цифрові інтерфейси
4. Підключення дисководів CD-ROM
5. Пристрій CD (compact disc)
Висновок
Література
Введення
Світ швидко змінюється ... Комп'ютер став невід'ємним атрибутом сучасного життя, будучи інформаційним і розважальним центром. Як відомо, для будь-якого інформаційного центру необхідний оперативний введення і виведення інформації. На даному етапі розвитку IT-технологій і комунікацій це завдання бере на себе оптичний метод запису, зберігання та відтворення інформації за допомогою приводів CD \ DVD-ROM і оптичних компакт дисків. Безсумнівно, існують більш привабливі альтернативи, наприклад, Flash-drive або зовнішній жорсткий накопичувач з інтерфейсом USB, однак вони ще не досягли своєї масовості, як оптичні приводи, тому ми їх не розглядаємо. Отже, CD-ROM ...
На початку 80-х років голландська фірма "Philips" оголосила про здійснену нею революцією в області звуковідтворення. Її інженери придумали те, що зараз користується величезною популярністю - це лазерні диски і програвачі. У чому ж полягає головна перевага лазерного або компакт-диска? Перш за все, це надзвичайно висока якість відтворення інформації. Оскільки при зчитуванні компакт-дисків зчитувальним пристроєм є лазерний промінь, а отже, між ним і диском немає механічного контакту, то повністю відсутні сторонні шуми, шурхіт і тріск властиві звичайним магнітним носіїв. Таким чином, оптичний метод зберігання інформації став наймасовішим і поширеним.
1. Конструктивні особливості приводів CD-ROM
Як відомо, більшість накопичувачів бувають зовнішніми і вбудованими (внутрішніми). Приводи компакт-дисків в цьому сенсі не є винятком. Більшість пропонованих в даний час накопичувачів CD-ROM є вбудовуваними. Зовнішній накопичувач коштує помітно дорожче. Це легко пояснити, тому що в цьому випадку накопичувач має власний корпус і джерело живлення. Форм-фактор сучасного вбудованого приводу CD-ROM визначається двома параметрами: половинною висотою (Half-High, HH) і горизонтальним розміром 5.25 дюйма .
На передній панелі кожного накопичувача є доступ до механізму завантаження компакт-диска. Одним з найпоширеніших є механізм завантаження CD-ROM за допомогою tray-механізму. Tray-механізм дійсно схожий на піднос, який висувається з накопичувача зазвичай після натискання кнопки Eject. На нього встановлюється компакт-диск, після чого "піднос" в накопичувач засувається допомогою кнопки розташованої на передній панелі приводу. На передній панелі приводу, крім того, розташовані: індикатор роботи пристрою (busy), також передбачено отвір, за допомогою якого можна отримати компакт-диск навіть в аварійній ситуації, наприклад, якщо не спрацьовує кнопка Eject або подача електроживлення припинена. Тепер поговоримо про принцип роботи CD-ROM.
2. Принцип роботи дисковода CD-ROM
Принцип роботи дисковода нагадує принцип роботи звичайних дисководів для гнучких дисків. Поверхня оптичного диска (CD-ROM) переміщається щодо лазерної головки постійною лінійною швидкістю, а кутова швидкість міняється залежно від радіального положення головки. Промінь лазера прямує на доріжку, фокусуючись при цьому за допомогою котушки. Промінь проникає крізь захисний шар пластика і потрапляє на що відображає шар алюмінію на поверхні диска. При попаданні його на виступ, він відображається на детектор і проходить через призму, що відхиляє його на світлочутливий діод. Якщо промінь потрапляє в ямку, він розсіюється і лише мала частина випромінювання відбивається назад і доходить до світлочутливого діода. На діоді світлові імпульси перетворяться в електричні, яскраве випромінювання перетвориться в нулі, слабке - в одиниці. Таким чином, ямки сприймаються дисководом як логічні нулі, а гладка поверхня як логічні одиниці. Таким чином зчитується інформація.
Продуктивність CD-ROM зазвичай визначається його швидкісними характеристиками при безперервній передачі даних протягом певного проміжку часу і середнім часом доступу до даних, вимірюваними відповідно в Кбайт / с і мс. На даний момент IT-технології динамічно розвиваються, тому продуктивність приводів помітно зросла у відношенні швидкості читання даних. Сьогодні CD-ROM має як мінімум 52х швидкістю, що дозволяє значно швидше зчитувати дані. Для підвищення продуктивності дисководів їх забезпечують буферною пам'яттю (стандартні обсяги кеша: 64,128,256,512,1024,1536,2048 Кбайт). Буфер дисковода являє собою пам'ять для короткочасного зберігання даних, після зчитування їх з CD-ROM, але до пересилки в плату контролера, а потім у ЦП. Така буферизація дає можливість дискового пристрою передавати дані в процесор невеликими порціями, а не забирати його час повільної пересиланням постійного потоку даних. Наприклад, відповідно до вимог стандарту MPC рівня 2 накопичувач CD-ROM подвоєною швидкістю повинен займати не більше 60% ресурсів ЦП.
Важливою характеристикою дисководу є ступінь заповнення буфера, яка впливає на якість відтворення анімаційних зображень і відеофільмів. Ця величина визначається як відношення числа блоків даних, переданих в буфер з накопичувача і зберігаються в ньому до моменту початку їх видачі на системну шину, до загального числа блоків, які здатний вміщати буфер. Занадто велика ступінь заповнення може призвести до затримок при видачі з буфера на шину; з іншої сторони, буфер із занадто малим ступенем заповнення вимагатиме більше уваги з боку процесора. Обидві ці ситуації призводять до стрибків і зривів зображення під час відтворення.
3. Цифрові інтерфейси
В даний час найбільш поширеними є SCSI і IDE інтерфейси. Крім цих інтерфейсів існує маса інших стандартів конкретних виробників, таких як Sony, Panasonic, Mitsumi, Matsushita, однак їх роль досить мала. У свою чергу обидва інтерфейсу SCSI і IDE мають вдосконалені версії. Для SCSI це SCSI-2 і Fast SCSI-2, для IDE - інтерфейс EIDE. Останній підтримує два паралельні канали і за характеристиками займає проміжне місце між SCSI і IDE. Інтерфейс SCSI в порівнянні з IDE в принципі є більш швидким по потенційної швидкості обміну даними з диском. Якщо врахувати, що загальна концепція обчислень поступово зсувається в бік мультизадачності середовища, коли одночасно потрібно доступ як до жорсткого диска, так і до пристрою типу CD-ROM, використання інтерфейсу SCSI виявляється переважно.
4. Підключення дисководів CD-ROM
На сьогоднішній день існує кілька способів підключення дисководів CD-ROM. Перший спосіб грунтується на тому, що один канал інтерфейсу IDE може підтримувати два вбудовані пристрої. Накопичувач CD-ROM підключають до плати вводу-виводу через інтерфейс IDE разом з жорстким диском за принципом master / slave. Проте в цьому випадку знижується швидкість обміну даними з жорстким диском. Одним із способів вирішення цієї проблеми є підключення пристроїв CD-ROM до різних каналах одного інтерфейсу EIDE або до двох різних котроллерами IDE. Якщо CD-ROM має SCSI інтерфейс, то його відповідно підключають до SCSI контролера. Іншим підходом є застосування 32 - бітних драйверів дисководів CD-ROM замість використовуваних в даний час 16 - бітних. Також не слід забувати, що сучасні материнські плати містять вбудовані контролери SCSI і IDE, що взагалі виключає необхідність у додатковій платі вводу-виводу для підключення дисководів CD-ROM.
5. Пристрій CD (compact disc)
Всі CD-ROM мають один і той же фізичний формат виготовлення і ємність 650 Мбайт. Диск діаметром 120 мм , Товщиною 1,2 мм і центральним отвором діаметром 15 мм . Центральна область навколо отвору шириною 6 мм називається зоною кріплення (clamping area). За нею безпосередньо слід заголовна область (lead in area), що містить зміст диска (table of content). Далі розташована область шириною 33 мм , Призначена для зберігання даних і фізично представляє собою єдиний трек. Завершальною є термінальна область (lead out) шириною 1 мм . Зовнішній обід диска шириною 3 мм .
Область зберігання даних логічно може містити від 1 до 99 треків, однак різнорідна інформація не може бути змішаних на одному треку. Цифрова інформація зберігається на CD-ROM у вигляді чергуються по ходу спіралі ямок, нанесених на поверхню поліуглеродного пластику. Ямка сприймається променем лазера як логічний нуль, а гладка поверхня як логічна одиниця.
СD-ROM виготовляється методом штампування. Зі скляними матриці виготовляють пластикову основу, після цього поверх пластику для відбиття лазерного променя наноситься шар алюмінію, який в свою чергу покривається захисним шаром лаку. У CD-R для збільшення коефіцієнта відбиття лазерного променя на пластик наносять шар золота, який покривають барвником, потім на барвник наносять захисний шар лаку.
На відміну від CD-R запис інформації на CD-ROM проводиться у момент його виготовлення тобто штампування. На СD-R інформація записується за допомогою CD рекордера. Промінь лазера випалює на "тарілці" отвір колоколообразной форми, що дає перевагу перед звичайним CD-ROM, так як у такій ямці промінь лазера розсіюється сильніше і менша частина випромінювання потрапляє в приймач. Однак після запису інформації на CD-R, він фактично стає звичайним компакт диском.
Висновок
Таким чином, ми розглянули основні принципи роботи CD-ROM і оптичний метод зберігання інформації. В даний час існує безліч гідних альтернатив компакт дисків про які згадувалося вище, але вони ще не набули широкого поширення. Hа сьогоднішній день оптичні диски є основними носіями інформації, оскільки вони мають низьку вартість, відрізняються високою якістю відтворення і масовим застосуванням у побутовій електроніці (DVD \ MP3 плеєри, музичні центри). Тим більше, сьогодні гряде революція оптичних приводів: стандартні CD \ DVD-ROM змінюють Blue-ray і HDTV приводи, на носії яких можливо записати від 25 до 100 гігабайт інформації, що несе нові можливості в комп'ютерних розвагах, музиці та кіно. Технологія Blue-ray вже використовується в SONY PlayStation 3, а також підтримує телебачення високої чіткості, яке неминуче входить у наше життя. Дані факти вказують на те, що оптичний метод зберігання інформації є не тільки самим поширеним, але і перспективним.
Література
1. Сhip серпня 2006
2. Chip special 04'06
3. CompUnity № 1 (2)
4. Hard і Soft № 5
5. PC Magazine Russian Edition № 6
6. Велика енциклопедія "Кирила і Мефодія" 2003
«Конструктивні особливості приводів СD-ROM»
Зміст
Введення
1. Конструктивні особливості приводів CD-ROM
2. Принцип роботи дисковода CD-ROM
3. Цифрові інтерфейси
4. Підключення дисководів CD-ROM
5. Пристрій CD (compact disc)
Висновок
Література
Введення
Світ швидко змінюється ... Комп'ютер став невід'ємним атрибутом сучасного життя, будучи інформаційним і розважальним центром. Як відомо, для будь-якого інформаційного центру необхідний оперативний введення і виведення інформації. На даному етапі розвитку IT-технологій і комунікацій це завдання бере на себе оптичний метод запису, зберігання та відтворення інформації за допомогою приводів CD \ DVD-ROM і оптичних компакт дисків. Безсумнівно, існують більш привабливі альтернативи, наприклад, Flash-drive або зовнішній жорсткий накопичувач з інтерфейсом USB, однак вони ще не досягли своєї масовості, як оптичні приводи, тому ми їх не розглядаємо. Отже, CD-ROM ...
На початку 80-х років голландська фірма "Philips" оголосила про здійснену нею революцією в області звуковідтворення. Її інженери придумали те, що зараз користується величезною популярністю - це лазерні диски і програвачі. У чому ж полягає головна перевага лазерного або компакт-диска? Перш за все, це надзвичайно висока якість відтворення інформації. Оскільки при зчитуванні компакт-дисків зчитувальним пристроєм є лазерний промінь, а отже, між ним і диском немає механічного контакту, то повністю відсутні сторонні шуми, шурхіт і тріск властиві звичайним магнітним носіїв. Таким чином, оптичний метод зберігання інформації став наймасовішим і поширеним.
1. Конструктивні особливості приводів CD-ROM
Як відомо, більшість накопичувачів бувають зовнішніми і вбудованими (внутрішніми). Приводи компакт-дисків в цьому сенсі не є винятком. Більшість пропонованих в даний час накопичувачів CD-ROM є вбудовуваними. Зовнішній накопичувач коштує помітно дорожче. Це легко пояснити, тому що в цьому випадку накопичувач має власний корпус і джерело живлення. Форм-фактор сучасного вбудованого приводу CD-ROM визначається двома параметрами: половинною висотою (Half-High, HH) і горизонтальним розміром
На передній панелі кожного накопичувача є доступ до механізму завантаження компакт-диска. Одним з найпоширеніших є механізм завантаження CD-ROM за допомогою tray-механізму. Tray-механізм дійсно схожий на піднос, який висувається з накопичувача зазвичай після натискання кнопки Eject. На нього встановлюється компакт-диск, після чого "піднос" в накопичувач засувається допомогою кнопки розташованої на передній панелі приводу. На передній панелі приводу, крім того, розташовані: індикатор роботи пристрою (busy), також передбачено отвір, за допомогою якого можна отримати компакт-диск навіть в аварійній ситуації, наприклад, якщо не спрацьовує кнопка Eject або подача електроживлення припинена. Тепер поговоримо про принцип роботи CD-ROM.
2. Принцип роботи дисковода CD-ROM
Принцип роботи дисковода нагадує принцип роботи звичайних дисководів для гнучких дисків. Поверхня оптичного диска (CD-ROM) переміщається щодо лазерної головки постійною лінійною швидкістю, а кутова швидкість міняється залежно від радіального положення головки. Промінь лазера прямує на доріжку, фокусуючись при цьому за допомогою котушки. Промінь проникає крізь захисний шар пластика і потрапляє на що відображає шар алюмінію на поверхні диска. При попаданні його на виступ, він відображається на детектор і проходить через призму, що відхиляє його на світлочутливий діод. Якщо промінь потрапляє в ямку, він розсіюється і лише мала частина випромінювання відбивається назад і доходить до світлочутливого діода. На діоді світлові імпульси перетворяться в електричні, яскраве випромінювання перетвориться в нулі, слабке - в одиниці. Таким чином, ямки сприймаються дисководом як логічні нулі, а гладка поверхня як логічні одиниці. Таким чином зчитується інформація.
Продуктивність CD-ROM зазвичай визначається його швидкісними характеристиками при безперервній передачі даних протягом певного проміжку часу і середнім часом доступу до даних, вимірюваними відповідно в Кбайт / с і мс. На даний момент IT-технології динамічно розвиваються, тому продуктивність приводів помітно зросла у відношенні швидкості читання даних. Сьогодні CD-ROM має як мінімум 52х швидкістю, що дозволяє значно швидше зчитувати дані. Для підвищення продуктивності дисководів їх забезпечують буферною пам'яттю (стандартні обсяги кеша: 64,128,256,512,1024,1536,2048 Кбайт). Буфер дисковода являє собою пам'ять для короткочасного зберігання даних, після зчитування їх з CD-ROM, але до пересилки в плату контролера, а потім у ЦП. Така буферизація дає можливість дискового пристрою передавати дані в процесор невеликими порціями, а не забирати його час повільної пересиланням постійного потоку даних. Наприклад, відповідно до вимог стандарту MPC рівня 2 накопичувач CD-ROM подвоєною швидкістю повинен займати не більше 60% ресурсів ЦП.
Важливою характеристикою дисководу є ступінь заповнення буфера, яка впливає на якість відтворення анімаційних зображень і відеофільмів. Ця величина визначається як відношення числа блоків даних, переданих в буфер з накопичувача і зберігаються в ньому до моменту початку їх видачі на системну шину, до загального числа блоків, які здатний вміщати буфер. Занадто велика ступінь заповнення може призвести до затримок при видачі з буфера на шину; з іншої сторони, буфер із занадто малим ступенем заповнення вимагатиме більше уваги з боку процесора. Обидві ці ситуації призводять до стрибків і зривів зображення під час відтворення.
3. Цифрові інтерфейси
В даний час найбільш поширеними є SCSI і IDE інтерфейси. Крім цих інтерфейсів існує маса інших стандартів конкретних виробників, таких як Sony, Panasonic, Mitsumi, Matsushita, однак їх роль досить мала. У свою чергу обидва інтерфейсу SCSI і IDE мають вдосконалені версії. Для SCSI це SCSI-2 і Fast SCSI-2, для IDE - інтерфейс EIDE. Останній підтримує два паралельні канали і за характеристиками займає проміжне місце між SCSI і IDE. Інтерфейс SCSI в порівнянні з IDE в принципі є більш швидким по потенційної швидкості обміну даними з диском. Якщо врахувати, що загальна концепція обчислень поступово зсувається в бік мультизадачності середовища, коли одночасно потрібно доступ як до жорсткого диска, так і до пристрою типу CD-ROM, використання інтерфейсу SCSI виявляється переважно.
4. Підключення дисководів CD-ROM
На сьогоднішній день існує кілька способів підключення дисководів CD-ROM. Перший спосіб грунтується на тому, що один канал інтерфейсу IDE може підтримувати два вбудовані пристрої. Накопичувач CD-ROM підключають до плати вводу-виводу через інтерфейс IDE разом з жорстким диском за принципом master / slave. Проте в цьому випадку знижується швидкість обміну даними з жорстким диском. Одним із способів вирішення цієї проблеми є підключення пристроїв CD-ROM до різних каналах одного інтерфейсу EIDE або до двох різних котроллерами IDE. Якщо CD-ROM має SCSI інтерфейс, то його відповідно підключають до SCSI контролера. Іншим підходом є застосування 32 - бітних драйверів дисководів CD-ROM замість використовуваних в даний час 16 - бітних. Також не слід забувати, що сучасні материнські плати містять вбудовані контролери SCSI і IDE, що взагалі виключає необхідність у додатковій платі вводу-виводу для підключення дисководів CD-ROM.
5. Пристрій CD (compact disc)
Всі CD-ROM мають один і той же фізичний формат виготовлення і ємність 650 Мбайт. Диск діаметром
Область зберігання даних логічно може містити від 1 до 99 треків, однак різнорідна інформація не може бути змішаних на одному треку. Цифрова інформація зберігається на CD-ROM у вигляді чергуються по ходу спіралі ямок, нанесених на поверхню поліуглеродного пластику. Ямка сприймається променем лазера як логічний нуль, а гладка поверхня як логічна одиниця.
СD-ROM виготовляється методом штампування. Зі скляними матриці виготовляють пластикову основу, після цього поверх пластику для відбиття лазерного променя наноситься шар алюмінію, який в свою чергу покривається захисним шаром лаку. У CD-R для збільшення коефіцієнта відбиття лазерного променя на пластик наносять шар золота, який покривають барвником, потім на барвник наносять захисний шар лаку.
На відміну від CD-R запис інформації на CD-ROM проводиться у момент його виготовлення тобто штампування. На СD-R інформація записується за допомогою CD рекордера. Промінь лазера випалює на "тарілці" отвір колоколообразной форми, що дає перевагу перед звичайним CD-ROM, так як у такій ямці промінь лазера розсіюється сильніше і менша частина випромінювання потрапляє в приймач. Однак після запису інформації на CD-R, він фактично стає звичайним компакт диском.
Висновок
Таким чином, ми розглянули основні принципи роботи CD-ROM і оптичний метод зберігання інформації. В даний час існує безліч гідних альтернатив компакт дисків про які згадувалося вище, але вони ще не набули широкого поширення. Hа сьогоднішній день оптичні диски є основними носіями інформації, оскільки вони мають низьку вартість, відрізняються високою якістю відтворення і масовим застосуванням у побутовій електроніці (DVD \ MP3 плеєри, музичні центри). Тим більше, сьогодні гряде революція оптичних приводів: стандартні CD \ DVD-ROM змінюють Blue-ray і HDTV приводи, на носії яких можливо записати від 25 до 100 гігабайт інформації, що несе нові можливості в комп'ютерних розвагах, музиці та кіно. Технологія Blue-ray вже використовується в SONY PlayStation 3, а також підтримує телебачення високої чіткості, яке неминуче входить у наше життя. Дані факти вказують на те, що оптичний метод зберігання інформації є не тільки самим поширеним, але і перспективним.
Література
1. Сhip серпня 2006
2. Chip special 04'06
3. CompUnity № 1 (2)
4. Hard і Soft № 5
5. PC Magazine Russian Edition № 6
6. Велика енциклопедія "Кирила і Мефодія" 2003