Українські реферати:
 
Бесплатные рефераты
 

 

 

 

 

 

     
 
Пристрої зберігання даних
     

 

Цифрові пристрої

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Таганрозького державного радіотехнічного університету

Реферат

ПО КУРСУ:

________________________________________________________

НА ТЕМУ:
___________________________________________________________________________

______________

Виконала:

Перевірив:

______________________< br>________________________

гр._____

________________________

дата :__________дата :____________________

Таганрог 2001р.

Зміст.

| 1. Введення. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... | 3 |
| 2. Магнітні дискові накопичувачі. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... .. | 4 |
| 3. Жорсткі диски (вінчестери), фізичний пристрій. ... ... ... ... ... ... ... | 6 |
| 4. Накопичувач на гнучких магнітних дисках ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... | 10 |
| 5. CD-ROM ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... | 13 |
| 6. DVD ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... | 18 |
| 7. Висновок ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... | 22 |
| 8. Список літератури. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... | 23 |
| | |
| | |
| | |
| | |

1.Вступ.


випускаються накопичувачі інформації представляють собою гаму запам'ятовуючихпристроїв з різним принципом дії фізичними та технічноексплуатаційними характеристиками. Основною властивістю і призначеннямнакопичувачів інформації є її зберігання та відтворення. Запам'ятовувальніпристрої прийнято поділяти на види і категорії у зв'язку з їх принципамифункціонування, експлуатаційно-технічними, фізичними, програмними таін характеристиками. Так, наприклад, за принципами функціонуваннярозрізняють наступні види пристроїв: електронні, магнітні, оптичні тазмішані - магнітооптичні. Кожен тип пристроїв організований на основівідповідної технології зберігання відтворення/запису цифровоїінформації. Тому, у зв'язку з виглядом і технічним виконанням носіяінформації розрізняють: електронні, дискові та стрічкові пристрої.

2.Магнітние дискові накопичувачі


Принцип роботи магнітних запам'ятовуючих пристроїв грунтуються на способахзберігання інформації з використанням магнітних властивостей матеріалів. Якправило, магнітні запам'ятовуючі пристрої складаються з власне пристроївчитання/запису інформації і магнітного носія, на який,безпосередньо, здійснюється запис і з якого зчитується інформація.
Магнітні запам'ятовуючі пристрої прийнято поділяти на види у зв'язку звиконанням, фізико-технічними характеристиками носія інформації тат.д. Найчастіше розрізняють: дискові та стрічкові пристрої. Загальнатехнологія магнітних запам'ятовуючих пристроїв полягає в намагнічуваннізмінним магнітним полем ділянок носія і зчитування інформації,закодованою як області змінної намагніченості. Дискові носії,як правило, намагнічуються вздовж концентричних полів - доріжок,розташованих по всій площині діскоідального обертового носія.
Запис здійснюється у цифровому коді. Намагнічування досягається за рахунокстворення змінного магнітного поля за допомогою головок читання/запису.
Головки представляють собою два або більше магнітних керованих контуру зсерцевиною, на обмотки яких подається змінна напруга. Змінаполярності напруги викликає зміна напряму ліній магнітноїіндукції магнітного поля і, при намагнічуванні носія, означає змінузначення біта інформації з 1 на 0 або з 0 на 1.
Дискові пристрої ділять на гнучкі (Floppy Disk) і тверді (Hard Disk)накопичувачі та носії. Основною властивістю дискових магнітних пристроївє запис інформації на носій на замкнуті концентричні доріжкиз використанням фізичного і логічного цифрового кодуванняінформації. Плоский дисковий носій обертається в процесі читання/запису,чим і забезпечується обслуговування всієї концентричній доріжки, читання ізапис здійснюється за допомогою магнітних головок читання/запису, якіпозиціонують по радіусу носія з однієї доріжки на іншу. Дисковіпристрої, як правило, використовують метод запису званий методом безповернення до нуля з інверсією (Not Return Zero - NRZ). Запис за методом
NRZ здійснюється шляхом зміни напрямку струму подмагнічиванія вобмотках головок читання/запису, що викликає зворотне зміна полярностінамагніченості сердечників магнітних головок і відповідно поперемінненамагнічування ділянок носія вздовж концентричних доріжок з плиномчасу і просуванням по колу носія. При цьому, цілкомневажливо, чи відбувається зміна магнітного потоку від позитивногонапрямку до від'ємного або навпаки, важливий лише сам факт зміниполярності.
Для запису інформації, як правило, використовують різні методикодування інформації, але всі вони припускають використання в якостіінформаційного джерела не саме напрям ліній магнітної індукціїелементарної намагніченою точки носія, а зміна напрямку індукціїв процесі просування по носію уздовж концентричній доріжки з плиномчасу. Такий принцип вимагає жорсткої синхронізації потоку біт, що ідосягається методами кодування. Методи кодування даних не впливають назміни напрямку потоку, а лише задають послідовність їхрозподілу в часі (спосіб синхронізації потоку даних), так, щоб,при зчитуванні, ця послідовність могла бути перетворена до вихіднихданими.

3.Жесткіе диски (вінчестери), фізичний пристрій.


Накопичувачі на жорстких дисках об'єднують в одному корпусі носій
(носії) і пристрій читання/запису, а також, нерідко, і інтерфейснучастину, яка називається власне контролером жорсткого диска. Типовоюконструкцією жорсткого диска є виконання у вигляді одного пристрою --камери, всередині якої знаходиться один або більше дискових носіївнасаджених на один шпиндель і блок головок читання/запису з їх загальнимприводить механізмом. Звичайно, поруч із камерою носіїв і головокрозташовуються схеми управління головками, дисками і, часто, інтерфейсначастину та/або контролер. На інтерфейсній карті пристрою розташовуєтьсявласне інтерфейс дискового пристрою, а контролер з його інтерфейсомрозташовується на самому пристрої. З інтерфейсним адаптером схеминакопичувача з'єднуються за допомогою комплекту шлейфів.
Інформація заноситься на концентричні доріжки, рівномірно розподіленіпо всьому носієві. У випадку більшого, ніж один диск, числа носіїв вседоріжки, що знаходяться одна під інший, називаються циліндром. Операціїчитання/запису проводяться поспіль над усіма доріжками циліндра, після чогоголовки переміщуються на нову позицію.
Герметична камера охороняє носії не тільки від проникненнямеханічних частинок пилу, але й від впливу електромагнітних полів.
Необхідно зауважити, що камера не є абсолютно герметичній томуз'єднується з навколишнім атмосферою за допомогою спеціального фільтра,зрівнює тиск всередині і зовні камери. Однак, повітря всерединікамери максимально очищений від пилу, тому що найменші частинки можуть призвести допсування магнітного покриття дисків та втрати даних і працездатностіпристрою.
Диски обертаються постійно, а швидкість обертання носіїв досить висока
(від 4500 до 10000 об/хв), що забезпечує високу швидкість читання/запису.
За величиною діаметра носія частіше за інших виробляються 5.25, 3.14, 2.3дюймові диски. На діаметр носіїв незмінних жорстких дисків ненакладається ніякого обмеження з боку сумісності та переносимостіносія, за винятком форм-факторів корпусу ПК, тому, виробникивибирають його відповідно до власних міркувань.
В даний час, для позиціонування головок читання/запису, найбільшчасто, застосовуються крокові і лінійні двигуни механізмів позиціонуванняі механізми переміщення головок в цілому.
У системах з кроковим механізмом і двигуном голівки переміщаються напевну величину, що відповідає відстані між доріжками.
Дискретність кроків залежить або від функцій крокової двигуна, абозадається серво-мітками на диску, які можуть мати магнітну абооптичну природу. Для зчитування магнітних міток використовуєтьсядодаткова серво-головка, а для зчитування оптичних - спеціальніоптичні датчики.
У системах з лінійним приводом голівки переміщаються електромагнітом, а длявизначення необхідного положення служать спеціальні сервісні сигнали,записані на носій при його виробництві і зчитується припозиціонування головок. У багатьох пристроях для серво-сигналіввикористовується ціла поверхню і спеціальна голівка або оптичний датчик.
Такий спосіб організації серво-даних носить назву виділена записсерво-сигналів. Якщо серво-сигнали записуються на ті ж доріжки, що ідані і для них виділяється спеціальний серво-сектор, а читання проводитьсятими ж головками, що і читання даних, то такий механізм називаєтьсявбудована запис серво-сигналів. Виділена запис забезпечує більшвисока швидкодія, а вбудована - підвищує ємність пристрою.
Лінійні приводи переміщують головки значно швидше, ніж крокові,крім того, вони дозволяють виробляти невеликі радіальні переміщення
"всередині" доріжки, даючи можливість відстежити центр коласерводорожкі. Цим досягається положення головки, найкраще для зчитуванняз кожної доріжки, що значно підвищує достовірність прочитуються данихі виключає необхідність тимчасових витрат на процедури корекції. Якправило, всі пристрої з лінійним приводом мають автоматичний механізмпаркування головок читання/запису при відключенні живлення пристрою.
паркуванням головок називають процес їх переміщення в безпечне положення.
Це - так зване "паркувальне" положення головок в тій області дисків,де лягають головки. Там, звичайно, не записано жодної інформації, окрімсерво-даних, це спеціальна "посадочна зона" (Landing Zone). Дляфіксації приводу головок в цьому положенні в більшості ЖД використовуєтьсямаленький постійний магніт, коли головки беруть паркувальне положення
- Цей магніт стикається з підставою корпусу і утримує позиціонерголовок від зайвих коливань. При запуску накопичувача схема управліннялінійним двигуном "відриває" фіксатор, подаючи на двигун,позиціонує головки, посилений імпульс струму. У ряді накопичувачіввикористовуються й інші способи фіксації - засновані, наприклад, на повітрянійпотоці, що створюється обертанням дисків. У запаркованого стані накопичувачможна транспортувати при досить поганих фізичних умов (вібрація,удари, струси), тому що немає небезпеки пошкодження поверхні носіяголівками. В даний час на всіх сучасних пристроях парковкаголовок накопичувачів проводиться автоматично внутрішніми схемамиконтролера при відключенні харчування і не вимагає для цього ніякихдодаткових програмних операцій, як це було з першими моделями.
Під час роботи всі механічні частини накопичувача піддаються тепловомурозширення, і відстані між доріжками, осями шпинделя і позіционеромголовок читання/запису змінюється. У загальному випадку це ніяк не впливає нароботу накопичувача, оскільки для стабілізації використовуються зворотні зв'язки,проте деякі моделі час від часу виконують рекалібровку приводуголовок, супроводжувану характерним звуком, що нагадує звук при первинномустарті, підлаштовуючи систему до змінених відстаней.
Плата електроніки сучасного накопичувача на жорстких магнітних дискахявляє собою самостійний мікрокомп'ютер з власнимпроцесором, пам'яттю, пристроями введення/виводу і іншими традиційнимиатрибутами притаманними комп'ютера. На платі можуть розташовуватися безлічперемикачів і перемичок, однак не всі з них призначені длявикористання користувачем. Як правило, керівництва користувачаописують призначення тільки перемичок, пов'язаних з вибором логічногоадреси пристрої та режиму його роботи, а для накопичувачів з інтерфейсом SCSI
- І перемички, що відповідають за управління резисторні збіркою
(стабілізуючою навантаженням в ланцюзі).

4.Накопітель на гнучких магнітних дисках

Основні внутрішні елементи дисковода - діскетная pама, шпиндельнідвигун, блок головок з пpіводом і плата електpонікі.

шпиндельні двигун - плоский багатополюсний, з постійною швидкістюобертання 300 об/хв. Двигун пpівода блоку головок - кроковий, зчеpвячной, зубчастої або стрічкової Пеpедача.

Для впізнання властивостей дискети на платі електpонікі біля пеpеднеготоpца дисковода встановлено тpі механічних натискних датчика: два - підотвором захисту та щільності запису, і тpетій - за датчиком щільності --для визначених моменту опускання дискети. Вставляється в щілину дискетапотрапляє внутpь діскетной pами, де з неї зсувається захисна штоpка, асама pама пpи цьому знімається з стопоpа і опускається вниз - металевекільце дискети пpи цьому лягає на вал шпиндельного двигуна, а нижняповеpхность дискети - на нижню голівку (боці 0). Одновpеменнозвільняється веpхняя головка, якому під дією пружини притискається доверхній стороні дискети. На більшості дисководів швидкість опускання раминіяк не огpанічена, через що голівки наносять ощутимий удару поповеpхностям дискети, а це сильно сокpащает сpок їх надійної робіт. Удеякими моделях дисководів (Teac, Panasonic, ALPS) передбаченийсповільнювач-мікpоліфт для плавного опускання pами. Для пpодленія сpокаслужби дискет і головок в дисководах без мікpо-ліфта радимо пpивставлянні дискети пpідеpжівать пальцем кнопку дисковода, не даючи pамеопускатися занадто різкі. Hа валу шпиндельного двигуна є кільце змагнітним замком, який в початку обертання двигуна щільнозахоплює кільце дискети, одновpеменно центpіpуя її на валу. Убільшості моделей дисководів сигнал від датчика опускання дискетивикликає кpатковpеменний запуск двигуна з метою її захоплення іцентpіpованія.

Дисковод з'єднується з контpоллеpом пpи допомоги 34-пpоводного кабелю, вкотоpом парні проводу є сигнальними, а непарні - спільними. Загальнийваріант інтеpфейса пpедусматpівает підключення до контpоллеpу до четиpехдисководів, варіант для IBM PC - до двох. Загалом варіант дисководипідключаються повністю паpаллельно друг друг, а номеp дисковода (0 .. 3)задається пеpемичкамі на платі електpонікі; в варіант для IBM PC обидвадисковода мають номеp 1, але підключаються пpи допомоги кабелю, в котоpомсигнали виборами (проводу 10-16) пеpевеpнути між pаз'емамі двохдисководів. Іноді на pаз'еме дисковода видаляється контакт 6, ігpающій вцьому випадку pоль механічного ключа. Інтеpфейс дисковода достатньопpосто і включає сигнали виборами пристроєм (четиpе пристроєм у загальномувипадку, два - в варіант для IBM PC), запуску двигуна, пеpемещеніяголовок на один крок, включення запису, що прочитуються/записувані дані, атакож інфоpмаціонние сигнали від дисковода - початок доpожкі, пpізнакустановки головок на нульову (зовнішню) доpожку, сигнали з датчиків і т.п.
Вся АДВОКАТУРИ по кодування КВАЛІФІКАЦІЙНА, пошуку доpожек і секторі,сінхpонізаціі, коppекціі помилок виконується контpоллеpом.
Дискета або гнучкий диск - компактний низькошвидкісний малої місткостізасіб зберігання і перенесення інформації. Розрізняють дискети двох розмірів:
3.5 ", 5.25", 8 "(останні два типи практично вийшли з ужитку).

Конструктивно дискета являє собою гнучкий диск з магнітнимпокриттям, укладений у футляр. Дискета має отвір під шпиль приводу,отвір у футлярі для доступу головок запису-читання (в 3.5 "закритозалізниці шторкою), виріз або отвір захисту від запису. Крім того 5.25 "дискета має індексне отвір, а 3.5 "дискета високої щільності --отвір зазначеної щільності (висока/низька). 5.25 "дискета захищена відзапису, якщо відповідний виріз закрито. 3.5 "дискета навпаки - якщоотвір захисту відкрито. В даний час практично тільки використовуються
3.5 "дискети високої щільності.

Для дискет використовуються наступні позначення:

- SS single side - односторонній диск (одна робоча поверхня).

- DS double side - двосторонній диск.

- SD single density - одинарна щільність.

- DD double density - подвійна щільність.

- HD high density - висока щільність.

Накопичувач на гнучких дисках принципово схожий на накопичувач на жорсткихдисках. Швидкість обертання гнучкого диску приблизно в 10 разів повільніше, аголовки стосуються поверхні диска. В основному структура інформації надискеті, як фізична так і логічна, така ж як на жорсткому диску. Зточки зору логічної структури на дискеті відсутня таблиця розбиттядиска.

5. CD-ROM
На початку 80-хроків голландська фірма «Philips» оголосила про досконалунею революцією в галузі звуковідтворення. Її інженери придумали те,що зараз користується величезною популярністю - Це лазерні диски тапрогравачі.

За останні декілька років комп'ютерні пристрої для читання компакт -дисків (CD), звані CD-ROM, стали практично необхідною частиною будь-якогокомп'ютера (або мережі). Це сталося тому, що різноманітні програмніпродукти (перш за все ігри і бази даних) стали займати значнекількість місця, і постачання їх на дискетах виявилася надмірнодорогої і ненадійною. Тому їх стали постачати на CD (таких самих,як і звичайні музичні), а більшість сучасних ігор і баз данихпрацює прямо з CD, не вимагаючи копіювання на жорсткий диск.

Запис на CD за допомогою звичайних CD-ROM неможлива (існують, щоправда,пристрої CD-R і CD-RW за допомогою яких можливі читання-одноразовазапис і читання-запис-перезапис, відповідно).

CD-ROM здатні не тільки зчитувати компакт-диски з даними, а йпрогравати музичні диски. (Втім у деяких моделях її немає, і якщовам потрібна, перевіряйте її наявність.) Для цього у них на передній панелі євихід для навушників, але програвання може проводитися і через підсилювачзвукової карти, якщо вона є. Програванням музичного дискукерує комп'ютер, але деякі CD-ROM мають для цієї мети кнопки напередній панелі. Якість звуку, що видається CD-ROM, відчутно нижче, ніж навітьу простеньких переносних CD-плеєрів.

За допомогою CD-ROM комп'ютер також може програвати Video-CD і CD-I (неплутати з лазерними відеодисками LDV, що мають набагато більший діаметр, ніж
CD).
Типовий привід складається з плати електроніки, шпиндельного двигуна,системи оптичної голівки, що зчитує і системи завантаження диска.
На платі електроніки розміщені всі керуючі схеми приводу, інтерфейс зконтролером комп'ютера, роз'єми інтерфейсу і виходу звукового сигналу.
Більшість приводів використовує одну плату електроніки, проте в деякихмоделях окремі схеми виносяться на допоміжні невеликі плати.
шпиндельні двигун служить для приведення диска в обертання зпостійною або змінною лінійною швидкістю. Збереження постійноїлінійної швидкості вимагає зміни кутової швидкості диска в залежності відположення оптичної головки. Під час пошуку фрагментів диск може обертатися збільшою швидкістю, ніж при зчитуванні, тому від шпиндельного двигунапотрібна хороша динамічна характеристика; двигун використовується якдля розгону, так і для гальмування диска.
На осі шпиндельного двигуна закріплена підставка, до якої післязавантаження притискається диск. Поверхня підставки звичайно покрита гумою абом'яким пластиком для усунення прослизання диска. Притиск диска допідставці здійснюється за допомогою шайби, розташованої з іншого бокудиска; підставка і шайба містять постійні магніти, сила, тяжінняяких притискає шайбу через диск до підставки.
Система оптичної головки складається з самої головки і системи їїпереміщення. В головці розміщені лазерний випромінювач, на основіінфрачервоного лазерного світлодіоди, система фокусування, фотоприймач іпопередній підсилювач. Система фокусування являє собою рухомулінзу, що приводиться в рух електромагнітної системою voice coil (звуковакотушка), зробленої за аналогією з рухомою системою гучномовця.
Зміна напруженості магнітного поля викликають переміщення лінзи і перефокусування лазерного променя. Завдяки малої інерційності така системаефективно відслідковує вертикальні биття диска навіть при значнихшвидкостях обертання.
Система переміщення головки має власний приводний двигун,приводить в рух каретку з оптичною головкою за допомогою зубчастоїабо черв'ячною передачі. Для виключення люфту використовують з'єднання зпочатковим напругою: при черв'ячною доставку - підпружинені кульки, призубчастої - підпружинені в різні боки пари шестернею.
Система завантаження диска виконується у двох варіантах: з використаннямспеціального футляра для диска (caddy), що вставляється в приймальний отвірприводу, і з використанням висувного лотка (tray), на який кладетьсясам диск. В обох випадках система містить двигун, який приводить в рухлоток або футляр, а також механізм переміщення рами, на якій закріпленався механічна система разом зі шпиндельні двигуном і приводомоптичної головки, в робочий стан, коли диск лягає на підставкушпиндельного двигуна.

При використанні звичайного лотка привід неможливо встановити в іншестановище, крім горизонтального. В приводах, що допускають монтаж ввертикальному положенні, конструкція лотка передбачає фіксатори,утримують диск при висунутому лотку.
На передній панелі приводу зазвичай розташовані кнопка Eject длязавантаження/вивантаження диска, індикатор звертання до приводу і гніздо дляпідключення навушників з електронним або механічним регулятором гучності.
У ряді моделей додано кнопку Play/Next для запуску програвання звуковихдисків та переходу між звуковими доріжками; кнопка Eject при цьому зазвичайвикористовується для зупинки програвання без викидання диска. Надеяких моделях з механічним регулятором гучності, виконаним у виглядіручки, програвання і перехід здійснюються при натисканні на торецьрегулятора.
Більшість приводів також має на передній панелі невеликий отвір,призначене для аварійного витягу диска в тих випадках, колизвичайним способом це зробити неможливо - наприклад, при виході з ладуприводу лотка або всього CD-ROM, при пропажі харчування і т.п. В отвірпотрібно вставити шпильку або распрямления скріпку і акуратно натиснути - прицьому знімається блокування лотка або дискового футляра, і його можнависунути вручну.

Стандартний диск складається з трьох шарів: підкладка з полікарбонату, наякої відштампований рельєф диска, намилене на неї відображає покриття залюмінію, золота, срібла або іншого сплаву, і більш тонкий захисний шарполікарбонату або лаку, на який наносяться написи і малюнки. Hекотоpиедиски «підпільних» виробників мають дуже тонкий захисний шар, або немають його зовсім, тому що відбиває покриття досить легко пошкодити.інформаційний рельєф диска складається з спіральної доріжки, яка йде від центрудо периферії, уздовж якої розташовані заглиблення (піти). інформаціякодується чергуванням пітів і пpомежутков між ними.
Зчитування інформації з диска відбувається за рахунок реєстрації змінінтенсивності відбитого від алюмінієвого шару випромінювання малопотужноголазера. Приймач або фотодатчик визначає, відбився чи промінь від гладкоїповерхні, чи був він неуважний або поглинений. Розсіювання або поглинанняпроменя відбувається в місцях, де в процесі запису були нанесені поглиблення
(штрихи). Сильне відображення променя відбувається там, де цих поглиблень немає.
Фотодатчик, розміщений у накопичувачі CD - ROM, сприймає розсіяний промінь,відбитий від поверхні диска. Потім ця інформація у вигляді електричнихсигналів надходить на мікропроцесор, який перетворює ці сигнали вдвійкові дані або звук.

Глибина кожного штриха на диску дорівнює 0.12 мкм, ширина - 0.6 мкм. Вонирозташовані уздовж спіральної доріжки, відстань між сусідніми виткамиякої становлять 1.6 мкм, що відповідає щільності 16000 витків надюйм або 625 витків на міліметр. Довжина штрихів уздовж доріжки запису можеколиватися від 0.9 до 3.3 мкм. Доріжка починається на деякій відстані відцентрального отвору і закінчується приблизно в 5 мм від зовнішнього краю.
Якщо на компакт - диску необхідно відшукати місце запису певнихданих, то його координати попередньо зчитуються з змісту диска,після чого зчитує пристрій переміщається до потрібного витка спіралі ічекає появи певної послідовності бітів.
У кожному блоці диску, записаного у форматі CD - DA (аудіокомпакт --диск), міститься 2352 байт. На диску CD - ROM 304 з них використовується длясинхронізації, ідентифікації та корекції кодів помилок, а що залишилися 2048байт - для зберігання корисної інформації. Оскільки за секунду зчитується
75 блоків, швидкість зчитування даних з дисків CD - ROM становить 153 600байт/с (одношвидкісний CD - ROM), що дорівнює 150 Кбайт/с.

Оскільки на компакт - диску може міститися максимальний обсяг даних,що зчитується 74 хв, а за секунду зчитується 75 блоків по 2048байт, неважко підрахувати, що максимальна ємність диска CD - ROM складе
681 984 000 байт (близько 650 Мбайт).

Алгоритм роботи накопичувача CD-ROM


1. Напівпровідниковий лазер генерує малопотужний інфрачервоний промінь, який потрапляє на відбиває дзеркало.

2. Сервомотори за командами вбудованого мікропроцесора, зміщує рухому каретку з відбиваючим дзеркалом до потрібної доріжки на компакт - диск.

3. Відбитий від диска промінь фокусується лінзою, розташованою під диском, відбивається від дзеркала і потрапляє на розділову призму.

4. Роздільна призма направляє відбитий промінь на іншу фокусуючу лінзу.


5. Ця лінза направляє відбитий промінь на фотодатчик, що перетворить світлову енергію в електричні імпульси.

6. Сигнали з фотодатчика декодуються вбудованим мікропроцесором і передаються в комп'ютер у вигляді даних.


Штрихи, нанесені на поверхню диска, мають різну довжину.
Інтенсивність відбитого променя змінюється, відповідно змінюючиелектричний сигнал, що поступає на фотодатчик. Бити даних зчитуютьсяяк переходи між високими і низькими рівнями сигналів, які фізичнозаписуються як початок і кінець кожного штриха.
Оскільки для програмних файлів і файлів з даними важливий кожен біт, унакопичувачах CD-ROM використовує вельми складні алгоритми виявлення ікорекції помилок.
Завдяки таким алгоритмам ймовірність неправильного зчитування данихстановить менше 0.125. Іншими словами, безпомилково зчитується дваквадрильйона дисків, що відповідає стосі компакт - дисків висотоюблизько двох мільярдів кілометрів.
Для реалізації цих методів корекції помилок до кожним 2048 кориснимбайтам додається 288 контрольних. Це дозволяє відновлювати навітьсильно пошкоджені послідовності даних (довжиною до 1000 помилковихбітів). Використання таких складних методів виявлення і корекції помилокпов'язано, по-перше, з тим, що компакт - диски дуже схильні зовнішнімвпливів, а, по-друге, тому, що подібні носії спочаткурозроблялися лише для запису звукових сигналів, вимоги до точностіяких недостатньо високі.

6.DVD

DVD - оптичні диски, подібні CD. Під таким девізом уже розпочато випускнових пристроїв, що знаменують перехід до 17-гігабайтним носіїв даних іцифрового відео. Пора і нам познайомитися з новинкою. 0 тому, що звичайнідиски CD-ROM, народжені для запису звуку, не так вже й добре підходять длякомп'ютерів, загальновідомо, та й наш журнал розповідав про складностівписування довільної інформації в структуру диска, що відповідає
Червоній книзі. Після декількох років обговорення (і досить жорсткоїконкуренції) різних варіантів поліпшених оптичних дисків, що мализвучні назви, 15 вересня 1995 року між різними групамирозробників було нарешті досягнуто принципової згоди про технічнізасади створення нового диска. 8 грудня 1995 найбільші виробникиприводів CD-ROM та пов'язаних з ними пристроїв (Toshiba, Matsushita, Sony,
Philips, Time Warner, Pioneer, JVC, Hitachi and Mitsubishi Electric)підписали остаточну угоду, затвердивши не тільки "тонкості" формату,але і назва новинки DVD (Digital Video Disk). HDCD (High Den city CD --диск високої щільності запису), MMCD (MultiMedia CD). SD (Super Density --надвисокої щільності). Втім, суперечки навколо нового стандарту незавершилися з прийняттям угоди - навіть назва не знаходить одностайноїпідтримки. В рядах засновників: дуже розповсюдженою є версіярозшифровки абревіатури як Digital Versatile Disk - цифровийбагатофункціональний диск. Більш того, екстремісти думають, що DVD варторозглядати просто як "нове слово" в англійській мові. І, можливо, вониправі, якщо доля новинки буде так успішна, як пророкують, і викличереволюцію не тільки в обчислювальній техніці, але й у побутовій електроніці.
Відсутність єдиного розуміння технічних і юридичних аспектів новоговироби ускладнює не тільки підготовку виробництва, але й наша розповідь.
Незважаючи на швидко розширюється коло учасників ліцензійних угод іпочаток випуску перших пристроїв, що пройшов у США 10-11 квітня 1996 року.
Переклад не дозволяє відобразити гру слів навколо слова Versatile. Його другазначення - "багатосторонній" - обігрує не тільки функціональніможливості, а й технологічні особливості новинки. Яка можевикористовувати до чотирьох однотипних "шарів", місткість кожного з якихбільше 4 ГБ.

"Перший DVD форум" також не дав остаточної редакції стандартів новогоносія інформації. DVD - скільки, де і як почнемо з технічниххарактеристик. DVD може існувати в декількох модифікаціях. Самаяпроста з них відрізняється від звичайного диску тільки тим, що відображає шаррозташований не на що становить майже повну товщину (1,2 мм) шаріполікарбонату, а на шарі половинній товщини (0,6 мм). Друга половина - цеплоский верхній шар. Ємність такого диска досягає 4,7 ГБ і забезпечуєбільше двох годин відео телевізійної якості (компресія MPEG-2). Крімтого, без особливих труднощів на диску можуть додатково зберігатисявисокоякісний стереозвук (кількома мовами!) і титри (такожбагатомовні). Якщо обидва шари несуть інформацію (у цьому випадку нижнєвідображає покриття напівпрозоре), то сумарна ємність складає 8,5 ГБ
(деяке зменшення ємності кожного шару викликається необхідністюскоротити взаємні перешкоди при зчитуванні далекого шару). Toshiba і Time
Warner пропонують використовувати також двосторонній двошаровий диск. У цьомувипадку його ємність складе 17 ГБ! Уже цієї характеристики досить,щоб уявити собі вплив, який може зробити такий диск накіно/відеоіндустрії. Недарма значна частина суперечок і затримок звиробництвом пристроїв DVD викликана узгодженням різноспрямованихспособів захисту авторських прав. Цифрові системи, як відомо, зберігаютьякість сигналу при копіюванні і вже не є перешкодою для створеннянеліцензійних копій. Тому Асоціація кіновиробників Америки (МРАА -
Motion Picture Association of America) спільно з Асоціацієювиробників побутової електроніки (Consumer Electronics Manufacturer's
Association) збуджено обговорює можливості вбудовування захисту віднеліцензійного копіювання безпосередньо в пристрої, а такожзаконопроекти, пов'язані із захистом від копіювання. Пропонуються не тількивиключення можливості прямого копіювання диск, але і більш серйознізаходи, такі як модифікація операційної системи з метою недопущеннякопіювання даних, лічені з DVD на інші носії (очікується появатаких властивостей у Windows 98/2000). Радикальна міра - модифікаціяархітектури ПК з метою принципового виключення можливості влучення DVD -даних на системну шину, відкіля вони далі можуть бути скопійовані. Ємностінайпростішого одношарового DVD досить для відтворення більш 2годин відео телевізійного (студійного) якості, при цьому кількістьінформації на диску складає 4,7 ГБ. Двошаровий диск зберігає 8,5 ГБ!
Робоча група (Technical Working Group), що представляє інтересивиробників комп'ютерів, не залишається осторонь, тому що звуженняфункціональних можливостей пристроїв може виявитися не безболісним.
Залишивши для майбутніх істориків докладний розгляд юридичних баталій,відзначимо лише, що якщо кіно/відеовиробництво прийме DVD як носій,то, з огляду на дуже низьку вартість екземпляра диска при багатотиражномувипуску, можна очікувати справді революційних змін у домашнійелектроніці. Як же досягається настільки значне збільшення обсягуінформації на DVD диску? Для відповіді на це питання порівняємо його зі знайомимнам CD-ROM. Головна відмінність, звичайно, в підвищеній щільності записуінформації. За рахунок перекладу лазера зчитує, з інфрачервоного діапазону
(довжина хвилі 780 нм) у червоний (з довжиною хвилі 650 нм чи 635 нм) ізбільшення числової апаратури об'єктива до 0,6 (проти 0,45 у CD).
Досягається це все більш ніж двох кратним ущільненням доріжок іукороченням довжини пітів (відображають виступів/западин), що і видно намалюнку 1. Модифікована архітектура ПК направляє дані з накопичувача
DVD на декодер, минаючи систем?? ту шину. Змінилася не тільки фізичнащільність розміщення інформації на диску, а й способи її подання.
Так, на зміну способу модуляції 8/14 (EFM - eight to fourteen modulation)прийшов спосіб, називаний EFM +. Він відрізняється трохи іншим алгоритмомперетворення і вимагає введення на границі наступних один за одним 14 --розрядних кодів не трьох, а тільки двох додаткових бітів, що підтримуютьумову обмеженості розмірів пита в діапазоні від 3 до 11 бітів, тобтоміж двома послідовними одиницями після кодування не менш 2 і небільш 10 нулів. Таким чином, з кожного байта одержуємо не 14 +3 = 17, а
14 +2 = 16 кодових бітів. Зміна методу модуляції - тільки одна збезлічі форматних змін, що дозволяють у цілому збільшити обсягданих, що зберігається. Власне перехід до EFM + додає ще майже 6% дообсягу диска. Потужний механізм корекції помилок RS-PC (Red Solomon Product
Code) обіцяє бути дуже стійким до можливих помилок відтворення. Зненазваних ще характеристик відзначимо номінальну швидкість передачі даних
- 1108 Кб/с, підтримувану при постійній лінійній швидкості (CLV --constant lineal velocity) 4 м/с. Не варто особливо радіти --збільшується на порядок також і обсяг даних, яких нам хотілося бпрочитати без помилок. Крім того, різке зменшення окремих елементів навідбиває, неминуче приведе до збільшення кількості випадковихзбоїв при читанні.

Користувачі, які активно працюють з компакт-дисками, знають, наскількирізноманітні і важко сумісні різні види цих дисків. Нічогодивного. Стандарти де-факто на різні види дисків приймалисячасто в конкурентній боротьбі. З DVD усіх може бути по-іншому: цепристрій представляється навряд чи не єдиним високотехнологічнимтехнічним рішенням останніх десятиліть, стандарти якого обговорюютьсянастільки значною групою виробників (в альянс ще навесні ввійшло більше
10 найбільших корпорацій). Як і стандарти на CD, вимоги до DVD викладенів "книгах". Але, на відміну від уже знайомих нам "кольорових книг", ці
"впорядковані за алфавітом". На даний момент обговорюються п'ять книг - від
"А" до "Е". Книга може містити до трьох частин. При цьому в першій частиніописуються фізичні специфікації, у другий - файлова система, а втретій - додатки. Перші три книги визначають, відповідно, ROM,
Video і Audio DVD, використовуючи однаковий фізичний формат носія, якийвиготовляється "штампуванням", і файлову систему. Файлова система цихстандартів перехідна (UDF-Bridge). Вона забезпечує комбінаціюможливостей уже знайомої користувачам CD-ROM файлової системи ISO-9660 інової системи Universal Disk Format - UDF, розробленої Optical Storage
Technology Association (OSTA) і реалізує рекомендації ISO/IEC 13346. Дваінших стандарти D і Е поширюються на записувані DVD-R (recordable)чи інакше DVD-WO (write once) і перезаписувані DVD-RAM, DVD-W
(rewritable) чи інакше DVD-E (erasable) диски. Так-так! На відміну від CD,диски DVD народжуються відразу з можливістю запису, і навіть перезаписуінформації. Однак ці стандарти найменш усталені, і тому обговоренняїх ми поки відкладемо, відзначивши толь

     
 
     
Реферат Банк
 
Рефераты
 
Бесплатные рефераты
 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
  Все права защищены. Українські реферати для кожного учня !