Устройство cd rom: Компакт-диски и пpиводы CD-ROM

Реферат

«Конструктивные особенности приводов СD-ROM»

Содержание

Введение

1. Конструктивные особенности приводов CD-ROM

2. Принцип работы дисковода CD-ROM

3. Цифровые интерфейсы

4. Подключение дисководов CD-ROM

5. Устройство CD (compactdisc)

Вывод

Литература

Введение

Мир быстро меняется… Компьютер стал неотъемлемым атрибутом современной жизни, являясь информационным и развлекательным центром. Как известно, для любого информационного центра необходим оперативный ввод и вывод информации. На данном этапе развития IT-технологий и коммуникаций эту задачу берет на себя оптический метод записи, хранения и воспроизведения информации посредством приводов CD\DVD-ROM и оптических компакт дисков. Несомненно, существуют более привлекательные альтернативы, например, Flash-drive или внешний жесткий накопитель с интерфейсом USB, однако они еще не достигли своей массовости, как оптические приводы, поэтому мы их не рассматриваем. Итак, CD-ROM…

В начале 80-х годов голландская фирма » Philips «объявила о совершенной ею революцией в области звуковоспроизведения. Ее инженеры придумали то, что сейчас пользуется огромной популярностью — это лазерные диски и проигрыватели. В чем же состоит главное преимущество лазерного или компакт-диска? Прежде всего, это необычайно высокое качество воспроизведения информации. Поскольку при считывании компакт-дисков считывающим устройством является лазерный луч, а следовательно, между ним и диском нет механического контакта, то полностью отсутствуют посторонние шумы, шуршанье и треск свойственные обычным магнитным носителям. Таким образом, оптический метод хранения информации стал самым массовым и распространенным.

1. Конструктивные особенности приводов CD-ROM

Как известно, большинство накопителей бывают внешними и встраиваемыми (внутренними). Приводы компакт-дисков в этом смысле не являются исключением. Большинство предлагаемых в настоящее время накопителей CD-ROM являются встраиваемыми. Внешний накопитель стоит заметно дороже. Это легко объяснимо, так как в этом случае накопитель имеет собственный корпус и источник питания. Форм-фактор современного встраиваемого привода CD-ROM определяется двумя параметрами: половинной высотой (Half-High, HH) и горизонтальным размером 5.25 дюйма.

На передней панели каждого накопителя имеется доступ к механизму загрузки компакт-диска. Одним из самых распространенных является механизм загрузки CD-ROM с помощью tray-механизма. Tray-механизм действительно похож на поднос, который выдвигается из накопителя обычно после нажатия кнопки Eject. На него устанавливается компакт-диск, после чего “поднос” в накопитель задвигается посредством кнопки расположенной на передней панели привода. На передней панели привода, кроме того, расположены: индикатор работы устройства (busy), также предусмотрено отверстие, с помощью которого можно извлечь компакт-диск даже в аварийной ситуации, например, если не срабатывает кнопка Eject или подача электропитания приостановлена. Теперь поговорим о принципе работы CD-ROM.

2. Принцип работы дисковода CD-ROM

Принцип работы дисковода напоминает принцип работы обычных дисководов для гибких дисков. Поверхность оптического диска (CD-ROM) перемещается относительно лазерной головки постоянной линейной скоростью, а угловая скорость меняется в зависимости от радиального положения головки. Луч лазера направляется на дорожку, фокусируясь при этом с помощью катушки. Луч проникает сквозь защитный слой пластика и попадает на отражающий слой алюминия на поверхности диска. При попадании его на выступ, он отражается на детектор и проходит через призму, отклоняющую его на светочувствительный диод. Если луч попадает в ямку, он рассеивается и лишь малая часть излучения отражается обратно и доходит до светочувствительного диода. На диоде световые импульсы преобразуются в электрические, яркое излучение преобразуется в нули, слабое — в единицы. Таким образом, ямки воспринимаются дисководом как логические нули, а гладкая поверхность как логические единицы. Таким образом считывается информация.

Производительность CD-ROM обычно определяется его скоростными характеристиками при непрерывной передаче данных в течение некоторого промежутка времени и средним временем доступа к данным, измеряемыми соответственно в Кбайт/с и мс. В настоящий момент IT-технологии динамично развиваются, поэтому производительность приводов заметно возросла в отношении скорости чтения данных. Сегодня CD-ROM обладает как минимум 52х скоростью, что позволяет значительно быстрее считывать данные. Для повышения производительности дисководов их снабжают буферной памятью (стандартные объемы кэша: 64,128,256,512,1024,1536,2048 Кбайт) . Буфер дисковода представляет собой память для кратковременного хранения данных, после считывания их с CD-ROM, но до пересылки в плату контролера, а затем в ЦП. Такая буферизация дает возможность дисковому устройству передавать данные в процессор небольшими порциями, а не занимать его время медленной пересылкой постоянного потока данных. Например, согласно требованиям стандарта MPC уровня 2 накопитель CD-ROM удвоенной скоростью должен занимать не более 60% ресурсов ЦП.

Важной характеристикой дисковода является степень заполнения буфера, которая влияет на качество воспроизведения анимационных изображений и видеофильмов. Эта величина определяется как отношение числа блоков данных, переданных в буфер из накопителя и хранящихся в нем до момента начала их выдачи на системную шину, к общему числу блоков, которые способен вмещать буфер. Слишком большая степень заполнения может привести к задержкам при выдаче из буфера на шину; с дугой стороны, буфер со слишком малой степенью заполнения будет требовать больше внимания со стороны процессора. Обе эти ситуации приводят к скачкам и срывам изображения во время воспроизведения.

3. Цифровые интерфейсы

В настоящее время наиболее распространенными являются SCSI и IDE интерфейсы. Помимо этих интерфейсов существует масса других стандартов конкретных производителей, таких как Sony, Panasonic, Mitsumi, Matsushita, однако их роль весьма мала. В свою очередь оба интерфейса SCSI и IDE имеют усовершенствованные версии. Для SCSI это SCSI-2 и Fast SCSI-2, для IDE — интерфейс EIDE. Последний поддерживает два параллельных канала и по характеристикам занимает промежуточное место между SCSI и IDE. Интерфейс SCSI по сравнению с IDE в принципе является более быстрым по потенциальной скорости обмена данными с диском. Если учесть, что общая концепция вычислений постепенно сдвигается в сторону мультизадачной среды, когда одновременно требуется доступ как к жесткому диску, так и к устройству типа CD-ROM, использование интерфейса SCSI оказывается предпочтительнее.

4. Подключение дисководов CD-ROM

На сегодняшний день существует несколько способов подключения дисководов CD-ROM. Первый способ основан на том, что один канал интерфейса IDE может поддерживать два встроенных устройства. Накопитель CD-ROM подключают к плате ввода-вывода через интерфейс IDE вместе с жестким диском по принципу master/slave. Однако в этом случае снижается скорость обмена данными с жестким диском. Одним из способов решения этой проблемы является подключение устройств CD-ROM к различным каналам одного интерфейса EIDE или к двум различным котроллерам IDE. Если CD-ROM имеет SCSI интерфейс, то его соответственно подключают к SCSI контроллеру. Другим подходом является применение 32- битных драйверов дисководов CD-ROM вместо используемых в настоящее время 16- битных. Также не следует забывать, что современные материнские платы содержат встроенные контроллеры SCSI и IDE, что вообще исключает необходимость в дополнительной плате ввода-вывода для подключения дисководов CD-ROM.

5. Устройство CD (compactdisc)

Все CD-ROM имеют один и тот же физический формат изготовления и емкость 650 Мбайт. Диск диаметром 120 мм, толщиной 1,2 мм и центральным отверстием диаметром 15 мм. Центральная область вокруг отверстия шириной 6 мм называется зоной крепления (clamping area) . За ней непосредственно следует заголовочная область (lead in area) , содержащая оглавление диска (table of content) . Далее расположена область шириной 33 мм, предназначенная для хранения данных и физически представляющая собой единый трек. Завершающей является терминальная область (lead out) шириной 1 мм. Внешний обод диска шириной 3 мм.

Область хранения данных логически может содержать от 1 до 99 треков, однако разнородная информация не может быть смешанна на одном треке. Цифровая информация хранится на CD-ROM в виде чередующихся по ходу спирали ямок, нанесенных на поверхность полиуглеродного пластика. Ямка воспринимается лучом лазера как логический ноль, а гладкая поверхность как логическая единица.

СD-ROM изготавливается методом штамповки. Со стеклянной матрицы изготавливают пластиковую основу, после этого поверх пластика для отражения лазерного луча наносится слой алюминия, который в свою очередь покрывается защитным слоем лака. В CD-R для увеличения коэффициента отражения лазерного луча на пластик наносят слой золота, который покрывают красителем, затем на краситель наносят защитный слой лака.

В отличии от CD-R запись информации на CD-ROM производится в момент его изготовления т.е. штамповки. На СD-R информация записывается при помощи CD рекордера. Луч лазера выжигает на “тарелке” отверстие колоколообразной формы, что дает преимущество перед обычным CD-ROM, так как в такой ямке луч лазера рассеивается сильнее и меньшая часть излучения попадает в приемник. Однако после записи информации на CD-R, он фактически становится обычным компакт диском.

Вывод

Таким образом, мы рассмотрели основные принципы работы CD-ROM и оптический метод хранения информации. В настоящее время существует множество достойных альтернатив компакт дискам о которых упоминалось выше, но они еще не получили широкого распространения. Hа сегодняшний день оптические диски являются основными носителями информации, поскольку они имеют низкую стоимость, отличаются высоким качеством воспроизведения и массовым применением в бытовой электронике (DVD\ MP3 плееры, музыкальные центры). Тем более, сегодня грядет революция оптических приводов: стандартные CD\DVD-ROM сменяют Blue-ray и HDTV приводы, на носители которых возможно записать от 25 до 100 гигабайт информации, что несет новые возможности в компьютерных развлечениях, музыке и кино. Технология Blue-ray уже используется в SONYPlayStation 3, а также поддерживает телевидение высокой четкости, которое неизбежно входит в нашу жизнь. Данные факты указывают на то, что оптический метод хранения информации является не только самым распространенным, но и перспективным.

Устройство и принцип действия накопителей CD-ROM

Финансовая академия

при правительстве Российской Федерации

Кафедра экономической информатики

РЕФЕРАТ

на тему:

Устройство и принцип действия

накопителей CD-ROM

Выполнил :

Студент 1 курса Мишаков Андрей

Москва 2001 г.

ВВЕДЕНИЕ——————————————————————————————————————— 3

УСТРОЙСТВО НАКОПИТЕЛЕЙ CD-ROM———————————————————————— 4

Устройство привода CD-ROM—————————————————————————————- 4

Устройство компакт — диска—————————————————————————————— 6

Алгоритм работы накопителя CD-ROM————————————————————————— 7

ПАРАМЕТРЫ НАКОПИТЕЛЕЙ CD-ROM————————————————————————- 8

Время доступа (access time)——————————————————————————————— 8

Скорость передачи данных (dats-transfer rate)——————————————————————- 9

Размер блока данных (data block size)—————————————————————————— 10

Размер буфера————————————————————————————————————- 10

Поддержка проигрывания аудиодисков————————————————————————— 11

Поддержка формата CD-ROM/XA——————————————————————————— 11

Механизм загрузки диска———————————————————————————————— 12

Чтение CD-RW————————————————————————————————————- 13

Пылезащищённость—————————————————————————————————— 13

Автоматическая очистка линз————————————————————————————— 14

Внешние и внутренние накопители——————————————————————————— 14

Интерфейсы—————————————————————————————————————- 15

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ДИСКОВОДОВ CD-ROM——————————————————————— 17

ПОДКЛЮЧЕНИЕ АУДИОКАНАЛОВ—————————————————————————— 18

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ————————————————————- 20

В начале 80-х годов голландская фирма «Philips» объявила о  совершенной ею революцией в  области  звуковоспроизведения.  Ее  инженеры придумали то, что сейчас пользуется огромной  популярностью — Это лазерные диски и проигрыватели.

За последние несколько лет компьютерные устройства для чтения компакт-дисков (CD), называемые CD-ROM, стали практически необходимой частью любого компьютера (или сети). Это произошло потому, что разнообразные программные продукты (прежде всего игры и базы данных) стали занимать значительное количество места, и поставка их на дискетах оказалась чрезмерно дорогостоящей и ненадёжной. Поэтому их стали поставлять на CD (таких же, как и обычные музыкальные), а большинство современных игр и баз данных работает прямо с CD, не требуя копирования на жёсткий диск.

Запись на CD при помощи обычных CD-ROM невозможна (существуют, правда, устройства CD-R и CD-RW с помощью которых возможны чтение-однократная запись и чтение-запись-перезапись, соответственно).

CD-ROM способны не только считывать компакт-диски с данными, но и проигрывать музыкальные диски. (Впрочем в некоторых моделях её нет, и если вам нужна, проверяйте её наличие.) Для этого у них на передней панели есть выход для наушников, но проигрывание может производиться и через усилитель звуковой карты, если она имеется. Проигрыванием музыкального диска управляет компьютер, но некоторые CD-ROM имеют для этой цели кнопки на передней панели. Качество звука, выдаваемое CD-ROM, ощутимо ниже, чем даже у простеньких переносных CD-плееров.

При помощи CD-ROM компьютер также может проигрывать Video- CD и CD-I (не путать с лазерными видеодисками LDV, имеющими гораздо больший диаметр, чем CD).

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. Большинство приводов использует одну плату электроники, однако в некоторых моделях отдельные схемы выносятся на вспомогательные небольшие платы. 

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. При поиске фрагментов диск может вращаться с большей скоростью, нежели при считывании, поэтому от шпиндельного двигателя требуется хорошая динамическая характеристика; двигатель используется как для разгона, так и для торможения диска. 

На оси шпиндельного двигателя закреплена подставка, к которой после загрузки прижимается диск. Поверхность подставки обычно покрыта резиной или мягким пластиком для устранения проскальзывания диска. Прижим диска к подставке осуществляется при помощи шайбы, расположенной с другой стороны диска; подставка и шайба содержат постоянные магниты, сила, притяжения которых прижимает шайбу через диск к подставке. 

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 фокусировки представляет собой подвижную линзу, приводимую в движение электромагнитной системой voice coil (звуковая катушка), сделанной по аналогии с подвижной системой громкоговорителя. Изменение напряженности магнитного поля вызывают перемещение линзы и пере фокусировку лазерного луча. Благодаря малой инерционности такая система эффективно отслеживает вертикальные биения диска даже при значительных скоростях вращения. 

Система перемещения головки имеет собственный приводной двигатель, приводящий в движение каретку с оптической головкой при помощи зубчатой либо червячной передачи. Для исключения люфта используется соединение с начальным напряжением: при червячной передаче — подпружиненные шарики, при зубчатой — подпружиненные в разные стороны пары шестерней. 

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. В обоих случаях система содержит двигатель, приводящий в движение лоток или футляр, а также механизм перемещения рамы, на которой закреплена вся механическая система вместе со шпиндельным двигателем и приводом оптической головки, в рабочее положение, когда диск ложится на подставку шпиндельного двигателя. 
При использовании обычного лотка привод невозможно установить в иное положение, кроме горизонтального. В приводах, допускающих монтаж в вертикальном положении, конструкция лотка предусматривает фиксаторы, удерживающие диск при выдвинутом лотке. 

На передней панели привода обычно расположены кнопка Eject для загрузки/выгрузки диска, индикатор обращения к приводу и гнездо для подключения наушников с электронным или механическим регулятором громкости. В ряде моделей добавлена кнопка Play/Next для запуска проигрывания звуковых дисков и перехода между звуковыми дорожками; кнопка Eject при этом обычно используется для остановки проигрывания без выбрасывания диска. На некоторых моделях с механическим регулятором громкости, выполненным в виде ручки, проигрывание и переход осуществляются при нажатии на торец регулятора. 

Большинство приводов также имеет на передней панели небольшое отверстие, предназначенное для аварийного извлечения диска в тех случаях, когда обычным способом это сделать невозможно — например, при выходе из строя привода лотка или всего CD-ROM, при пропадании питания и т.п. В отверстие нужно вставить шпильку или распрямленную скрепку и аккуратно нажать — при этом снимается блокировка лотка или дискового футляра, и его можно выдвинуть вручную.

стандартный диск состоит из трех слоев: подложка из поликарбоната, на которой отштампован рельеф диска, намыленное на нее отражающее покрытие из алюминия, золота, серебра или другого сплава, и более тонкий защитный слой поликарбоната или лака, на который наносятся надписи и рисунки. Hекотоpые диски «подпольных» производителей имеют очень тонкий защитный слой, либо не имеют его вовсе, отчего отражающее покрытие довольно легко повредить. информационный рельеф диска состоит из спиральной дорожки, идущей от центра к периферии, вдоль которой расположены углубления (питы). информация кодируется чередованием питов и пpомежутков между ними. 

Считывание информации с диска происходит за счёт регистрации изменений интенсивности отражённого от алюминиевого слоя излучения маломощного лазера. Приёмник или фотодатчик определяет, отразился ли луч от гладкой поверхности, был ли он рассеян или поглощен. Рассеивание или поглощение луча происходит в местах, где в процессе записи были нанесены углубления (штрихи). Сильное отражение луча происходит там, где этих углублений нет. Фотодатчик, размещённый в накопителе CD — ROM, воспринимает рассеянный луч, отражённый от поверхности диска. Затем эта информация в виде электрических сигналов поступает на микропроцессор, который преобразует эти сигналы в двоичные данные или звук.

Глубина каждого штриха на диске равна 0.12 мкм, ширина — 0.6 мкм. Они расположены вдоль спиральной дорожки, расстояние между соседними витками которой составляет 1.6 мкм, что соответствует плотности 16000 витков на дюйм или 625 витков на миллиметр. Длина штрихов вдоль дорожки записи может колебаться от 0.9 до 3.3 мкм. Дорожка начинается на некотором расстоянии от центрального отверстия и заканчивается примерно в 5 мм от внешнего края.

Если на компакт — диске необходимо отыскать место записи определённых данных, то его координаты предварительно считываются из оглавления диска, после чего считывающее устройство перемещается к нужному витку спирали и ждёт появления определённой последовательности битов.

В каждом блоке диска, записанного в формате CD — DA (аудиокомпакт — диск), содержится 2352 байт. На диске CD — ROM 304 из них используется для синхронизации, идентификации и коррекции кодов ошибок, а оставшиеся 2048 байт — для хранения полезной информации. Поскольку за секунду считывается 75 блоков, скорость считывания данных с дисков CD — ROM составляет 153 600 байт/с (односкоростной CD — ROM), что равно 150 Кбайт/с.
Поскольку на компакт — диске может содержаться максимальный объём данных, который считывается 74 мин, а за секунду считывается 75 блоков по 2048 байт, нетрудно подсчитать, что максимальная ёмкость диска CD — ROM составит 681 984 000 байт (около 650 Мбайт).

1.Полупроводниковый лазер генерирует маломощный инфракрасный луч, который попадает на отражающее зеркало.

2.Серводвигатель по командам встроенного микропроцессора, смещает подвижную каретку с отражающим зеркалом к нужной дорожке на компакт — диске.

3.Отражённый от диска луч фокусируется линзой, расположенной под диском, отражается от зеркала и попадает на разделительную призму.

4.Разделительная призма направляет отражённый луч на другую фокусирующую линзу.

5.Эта линза направляет отражённый луч на фотодатчик, который преобразует световую энергию в электрические импульсы.

6.Сигналы с фотодатчика декодируются встроенным микропроцессором и передаются в компьютер в виде данных.
 

Штрихи, нанесённые на поверхность диска, имеют разную длину. Интенсивность отражённого луча изменяется, соответственно изменяя электрический сигнал, поступающий на фотодатчик. Биты данных считываются как переходы между высокими и низкими уровнями сигналов, которые физически записываются как начало и конец каждого штриха. 

Поскольку для программных файлов и файлов с данными важен каждый бит, в накопителях CD-ROM используются весьма сложные алгоритмы обнаружения и коррекции ошибок.

Благодаря таким алгоритмам вероятность неправильного считывания данных составляет менее 0.125 . Другими словами, безошибочно считывается два квадриллиона дисков, что соответствует стопке компакт — дисков высотой около двух миллиардов километров.

Для реализации этих методов коррекции ошибок к каждым 2048 полезным байтам добавляется 288 контрольных. Это позволяет восстанавливать даже сильно повреждённые последовательности данных (длиной до 1000 ошибочных битов). Использование столь сложных методов обнаружения и коррекции ошибок связано, во- первых, с тем, что компакт — диски весьма подвержены внешним воздействиям, а, во- вторых , потому, что подобные носители изначально разрабатывались лишь для записи звуковых сигналов, требования к точности которых не столь высоки.

ПАРАМЕТРЫ НАКОПИТЕЛЕЙ CD-ROM

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. При этом имеется в виду среднее время доступа, поскольку реальное время доступа зависит от расположения данных на диске. Очевидно, что при работе на внутренних дорожках диска время доступа будет меньше, чем при считывании информации с внешних дорожек. Поэтому в паспортах на накопители приводится среднее время доступа, определяемое как среднее значение при выполнении нескольких случайных считываний данных с диска.

Очевидно, что чем меньше время доступа, тем лучше, особенно в тех случаях, когда данные нужно находить и считывать быстро. Время доступа к данным на CD — ROM постоянно сокращается . Заметим, что этот параметр для накопителей CD — ROM намного хуже, чем для жёстких дисков (85-500 мс для CD — ROM и 10 мс для жёстких дисков).Столь существенная разница объясняется принципиальными различиями в конструкциях : в жёстких дисках используется несколько головок и диапазон их механического перемещения меньше. Накопители CD — ROM используют один лазерный луч, и он перемещается вдоль всего диска . К тому же данные на компакт — диске записаны вдоль спирали и после перемещения считывающей головки для чтения данной дорожки необходимо ещё ожидать, когда лазерный луч падает на участок с необходимыми данными. При чтении внешних дорожек время доступа больше, нежели при чтении внутренних дорожек.
Обычно, когда увеличивается скорость передачи данных, соответственно уменьшается и время доступа.

Скорость передачи данных (dats-transfer rate)

Пpи стандаpтной скоpости вpащения скоpость пеpедачи данных составляет около 150 кб/с. В двух- и более скоpостных CD-ROM диск вpащается с пpопоpционально большей скоpостью, и пpопоpционально повышается скоpость пеpедачи (напpимеp, 1200 кб/с для 8-скоpостного).

Из-за того, что физические паpаметpы диска (неодноpодность массы, эксцентpиситет и т.п.) стандаpтизиpованы для основной скоpости вpащения, на скоpостях, больших 4-6, уже возникают значительные колебания диска, и надежность считывания, особенно для дисков нелегального пpоизводства, может ухудшаться. Hекотоpые CD-ROM пpи ошибках чтения могут снижать скоpость вpащения диска, однако большинство из них после этого не могут возвpащаться к максимальной скорости вплоть до смены диска. 
Hа скоpостях свыше 4000-5000 об/мин надежное считывание становится пpактически невозможным, поэтому последние модели 10- и более скоpостных CD-ROM огpаничивают веpхний пpедел скоpости вpащения. Пpи этом на внешних доpожках скоpость пеpедачи достигает номинальной (напpимеp, 1800 кб/с для 12-скоpостных моделей, а по меpе пpиближения к внутpенним — падает до 1200-1300 кб/с.

Для указания скорости чтения CD по сравнению со стандартом Audio CD (CD-DA) обычно применяют цифры 24x, 32x, 34x и тд.. Однако за последнее время технология немного изменилась. Первые модели CD-ROM использовали постоянную линейную скорость чтения (CLV). Это требовало изменения скорости вращения диска при перемещении головки. Для устройств 1x (150kb/s) эта скорость лежала в диапазоне 200-530об/мин. Устройства 2x -12x скоростные просто повышали скорость вращения. Однако уже увеличение скорости до 12x требует частоты вращения 2400-6360об/мин что очень велико для сменного носителя (часто также плохо отцентрированного). К тому же разная скорость вращения для разных областей диска повышает время доступа, т.к. при перемещении головки необходимо и соответственно изменять скорость вращения диска. Дальнейшее повышение скорости таким способом очень проблематично, поэтому производители перешли к технологии P-CAV и CAV. Первая предусматривает переход от постоянной линейной скорости к постоянной угловой скорости (CAV) на внешних дорожках диска, а вторая использует постоянную угловую скорость для всего диска. В связи с этим цифры типа 32x немного утрачивают свое значение, т.к. обычно относятся к внешней стороне диска, а информация на CD записывается начиная с внутренних дорожек и на незаполненных полностью дисках эта скорость вообще не достигается.

Размер блока данных (data block size) 

Под размером блока данных (data block size) понимают минимальное количество байт, которые передаются на компьютер через интерфейсную карту. Иначе говоря, это единица информации, с которой оперирует контроллер привода. Минимальный размер блока данных в соответствии со спецификацией МРС равен 16 Кбайт. Поскольку файлы на компакт-диске обычно достаточно большие, то промежутки между блоками данных ничтожно малы.

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, что позволяет передавать в компьютер за одно сообщение большие массивы данных. Обычно ёмкость буфера составляет 256 Кбайт, хотя выпускаются модели как с большими, так и с меньшими объёмами (чем больше — тем лучше! ). Как правило, в более быстродействующих устройствах ёмкость буфера больше. Это делается для достижения более высоких скоростей передачи данных.

Накопители, в которых есть буфер ,обладают рядом преимуществ. Благодаря буферу данные в компьютер могут передоваться с постоянной скоростью. Например, данные для считывания обычно разбросаны по диску и, поскольку накопители CD-ROM имеют относительно большое время доступа, это может привести к тому, что считываемые данные будут поступать в компьютер с задержками. Это практически незаметно при работе с текстами, но если у накопителя большое время доступа и нет буфера данных, при выводе изображений или звукового сопровождения возникающие паузы сильно действуют на нервы. Кроме того, если для управления накопителями используются достаточно сложные программы — драйверы, то в буфер может быть заранее записано оглавление диска, и обращение к фрагменту запрашиваемых данных происходит намного быстрее, чем при поиске с «нуля».

 

Поддержка проигрывания аудиодисков

 

Поддержка проигрывания аудиодисков означает, что с помощью привода CD-ROM вы сможете слушать обычные музыкальные компакт-диски. Этой возможностью обладают практически все современные модели приводов. Некоторые модели не требуют для этого специальных программ — воспризведение аудио-CD выполняется на «аппаратном» уровне. Для включения этого режима на передней панели привода имеется специальная кнопка.

Поддержка формата CD-ROM/XA

 

Подразумевается использование дисков формата ХА, поддерживающего хранение аудио- и видеоданных единым блоком, в который также включается информация о синхронизации звука. Данные на аудиодисках и CD-ROM хранятся на дорожках, вмещающих 24-байтовые «кадры», проигрываемые со скоростью 75 кадров в секунду. Хранящиеся данные могут включать звук, текст, статические и динамическме изображения. При содержании в обычнои формате каждый тип должен располагаться на отдельной дорожке, когда в формате ХА данные различного типа могут храниться на одной дорожке.

 

 

Существует два принципиально разных типа механизмов для загрузки компакт — дисков : в контейнеры накопителя и в выдвижные лотки. Сегодня выпускают и накопители, в которых можно сразу загрузить несколько компакт — дисков. Эти устройства похожи на многодисковые проигрыватели для автомобилей.

Контейнеры — этот механизм загрузки дисков используется в большинстве высококачественных накопителях на компакт — дисках. Диск устанавливается в специальный плотно закрывающийся контейнер с подвижной металлической заслонкой. У него есть крышка, которую откидывают исключительно для того, чтобы поместить диск в контейнер или вынуть его ; всё остальное время крышка остаётся закрытой. При установке контейнера в накопитель металлическая заслонка специальным механизмом сдвигается в сторону, открывая лазерному лучу путь к поверхности компакт — диска. Контейнеры — это самый удобный способ загрузки дисков. Если все ваши диски имеют контейнеры, то вам остаётся только выбрать нужный и вставить его в накопитель. Контейнер можно спокойно брать в руки, не опасаясь запачкать или повредить поверхность компакт — диска. Помимо того, что контейнер защищает диск от загрязнения и повреждений, при таком способе он устанавливается в накопитель более точно. Это уменьшает погрешности позиционирования считывающего устройства и в конечном счёте уменьшает время доступа к данным. Единственным недостатком контейнеров является их высокая стоимость. Ещё одним немаловажным достоинством накопителей, рассчитанных на диски в контейнерах, является то, что их можно устанавливать даже боком. С накопителями с выдвижными лотками такую операцию выполнить невозможно.

Выдвижные лотки. Большинство простых накопителей на компакт — дисках для установки диска используют выдвижные лотки. Это такие же устройства, которые применяются в проигрывателях аудиокомпакт — дисков класса CD — DA. Поскольку диски не надо укладывать в отдельные контейнеры, механизм загрузки получается боле дешевым. Правда, каждый раз при установке нового диска его необходимо брать в руки, а это повышает риск испачкать или поцарапать его. 

Лоток сам по себе является весьма ненадёжной конструкцией. Его довольно легко сломать, например неосторожно задев локтём или уронив что-нибудь с верху в тот момент, когда он выдвинут из накопителя. Кроме того любая грязь, попавшая на диск или на лоток, втягивается внутрь устройства при возврате механизма в рабочее положение. Поэтому накопители с лотками нельзя применять в промышленных или других неблагоприятных внешних условиях. К тому же на лотке диск не располагается так безопасно, как в контейнере. Если компакт — диск уложен на лоток с перекосом, то при его загрузке может быть повреждён и диск и накопитель.

Чтение CD-RW

 

Кроме устройств для однократной записи на «золотые» диски, которые могут быть прочитаны на любом устройстве CD-ROM, недавно появились также устройства для чтения и записи перезаписываемых CD (CD-RW = CD ReWritabe). Из-за другой отражающей способности для их чтения необходимо применение специальной технологии, ее назвали MultiRead. Способность устройств CD-ROM читать такие диски должна учитываться (такой способностью обладают следующие CD-ROMы Hitachi CDR-8335; Samsung SCR-3230; Sony CDU-711; Teac CD-532E; NEC CDR-1900A; ASUS CD-S340 и др.). Для полноценной работы требуется также и поддержка со стороны операционной системы файловой системы CD-RW UDF 1.5.

Пылезащищённость
 

Главными врагами устройства на компакт-дисках являются пыль и грязь. Их попадание в оптическое устройство или в механизм приводит к ошибкам считывания данных или, в лучшем случае, к снижению быстродействия. В одних накопителях линзы и прочие отвесные узлы располагаются в отдельных герметизированных отсеках, в других для предотвращения попадания пыли внутрь накопителя используются своеобразные «шлюзы» из двух заслонок (внешней и внутренней). Все эти меры позволяют продлить срок службы устройства. Накопители для дисков в контейнерах значительно лучше защищены от неблагоприятных факторов, чем модели с выдвижными лотками. В промышленных условиях можно пользоваться только ими.

Автоматическая очистка линз

 

Если линзы лазерного устройства загрязнены, считывание данных замедляется, поскольку очень много времени уходит на повторные операции поиска и чтение (в худшем случае данные могут вообще не считываться). В таких случаях необходимо использовать специальные чистящие диски. В некоторых современных высококачественных моделях накопителей имеется встроенное устройство очистки линз. Оно очень полезно, когда компьютер работает в сложных внешних условиях или вы не можете содержать своё рабочее место в чистоте.

Внешние и внутренние накопители

 

При выборе модели накопителя на компакт-дисках (внешний или внутренний) необходимо учитывать то, каким образом он будет использоваться и планируется ли модернизация компьютера. Каждый из этих типов накопителей имеет свои достоинства и недостатки. Вот некоторые из них : внешние накопители — эти портативные устройства прочнее и крупнее, чем встроенные, приобретать их рекомендуется только в случае нехватки места внутри компьютера или если необходимо подключить накопитель то к одному компьютеру, то к другому. Если в каждом из них имеется SCSI — адаптер, то эта процедура сводится к отключению накопителя от одного компьютера и подключению к другому. Внутренние накопители — эти устройства рекомендуется приобретать, если в компьютере есть свободный отсек или накопитель планируется использовать только на одном компьютере. Во всех современных компьютерах устанавливаются накопители на компакт — дисках.

Довольно часто фирмы производители поставляют привод CD-ROM с обязательной картой контроллера, на которой реализован так называемый (собственный) proprietary-интерфейс. Обычно это собственная реализация одной из версий интерфейсов IDE или SCSI. Часто при покупке накопителя на CD-ROM в составе Multimedia Kit на звуковой карте находится именно proprietary-интерфейс. Стандартами де-факто для интерфейсов приводов компакт-дисков стали спецификации Mitsumi, Panasonic и Sony. Одним из популярных интерфейсов всех приводов, включая приводо CD-ROM, является SCSI или SCSI-2.

Как известно, отличительной особенностью интерфейса IDE является реализация функции контроллера в самом накопителе. Именно поэтому подключение подобных приводов к компьютеру выполняется через достаточно простенькую плату адаптера. 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).

Компания Western Digital разработала так называемую спецификацию Enchanced IDE. Этот документ поддержали практически все ведущие компании по производству накопителей. Этот интерфейс позволяет подключать одновременно до четырех приводов жестких дисков. Но самое главное, спецификация Enchanced IDE позволяет не только увеличить количество подключаемых устройств, но и использовать другие типы устройств, например приводы CD-ROM или стримеры. В частности, Western Digital для поддержки накопителей CD-ROM с интерфейсом IDE предлагает протокол ATAPI (ATA Packed Interface). ATAPI является расширением протокола ATA и требует незначительных изменений в системной BIOS. В общем случае используется специальный драйвер. В последнее время появились накопители, которые поддерживают не только интерфейс IDE, но и EIDE/ATAPI.
Как известно, интерфейс SCSI стал одним из важнейших промышленных стандартов для подключения таких периферийных устройств, как, например, винчестеры, стримеры, лазерные принтеры, приводы CD-ROM и т.п. Необходимо отметить, что SCSI — интерфейс более высокого уровня, нежели IDE. Физически SCSI-шина представляет собой плоский кабель с 50-контактными раз’емами, через которые можно подключить до восьми периферийных устройств. Стандарт SCSI определяет два способа передачи сигналов — синфазный и дифференциальный. Версии шины SCSI с дифференциальной передачей сигнала даят увеличить длину шины. Чтобы гарантировать качество сигналов на магистрали SCSI, линии шины должны иметь согласование с обеих сторон (набор согласующих резисторов, или терминатор).

Версия интерфейса SCSI-2 позволяет повысить пропускную способность магистрали за счет увеличения тактовой частоты обмена и сокращения критических временных параметров шины, применения новейших БИС и высококачественных кабелей. Таким образом реализуется «скоростной» вариант SCSI-2 — Fast SCSI-2. «Широкий» (Wide SCSI-2) вариант магистрали, предусматривает наличие дополнительных 24 линий данных благодаря подключению второго 68-проводного кабеля (для приводов CD-ROM не применяется). Обычно скорость передачи данных по шине SCSI(-2) для приводов CD-ROM достигает от1.5-2 до 3-4 Мбайт/с.
Несмотря на стандартность интерфейса SCSI, проблема совместимости приводов с SCSI-адаптерами по-прежнему остается.

В случае реализации собственного интерфейса подключение других устройств, кроме привода CD-ROM, достаточно проблематично. Здесь следует отметить, что существует спецификация ASPI (Advanced SCSI Programming Interface), которую разработала фирма Adaptec — ведущий призводителеь адаптеров SCSI. ASPI определяет стандартный программный интерфейс для основного (host) адаптера SCSI. Программные модули ASPI достаточно легко стыкуются друг с другом. Основным программным модулем ASPI является ASPI-хост-менеджер. С ним связываются программы-фрайверы ASPI, например, для таких устройств, как приводы CD-ROM, флоптические и сменные жесткие диски, сканеры и т.д.

В том случае, если производитель SCSI-устройства поставляет ASPI-совместимый драйвер, то он совместим со всеми хост-адаптерами или интерфейсными картами Adaptec и большинства других производителей.

К сожалению, в ряде случаев производители приводов CD-ROM поставляют свою карту контроллера с собственным (несовместимым с ASPI) драйвером, называя интерфейс SCSI. Это следует иметь в виду, если вы хотите подключить к SCSI другие устройства.
Какой же из интерфейсов предпочтительней использовать в IBM PC-совместимых компьютерах для приводов CD-ROM? Хотя теоретически интерфейс SCSI может обеспечить скорость обмена несколько выше, нежели IDE, на практике все обстоит несколько сложнее. Не следует забывать, например, тот факт, что IDE-интерфейс использует в основном прграммный ввод-вывод, а SCSI-устройства в большенстве случаев — передачу данных по прямому доступу к памяти. В однопользовательсктх системах программный ввод-вывод часто оказывается гораздо эффективнее. Это особенно четко проявляется при использовании улучшенных алгоритмов кэширования. Преймущество SCSI-адаптеров неоспоримо в первую очередь в многозадачных и многопользовательских системах. Дело в том, что команды для SCSI-устройства могут быть построены в очередь, что освобождает процессор для выполнения других операций. Кроме того, если привод CD-ROM используется в локальной сети как коллективное устройство, альтернативы SCSI, пожалуй, пока нет.

С другой стороны, установка IDE-привода достаточно проста. В большенстве случаев справедлив принцип «включай и работай». Для нормальной работы в файлы конфигурации системы обычно не требуется добавлять никаких дополнительных программных драйверов.

Для SCSI-адаптера процесс установки более сложен. Во-первых, следует помнить о разделяемых системных ресурсах: портах ввода-вывода, прерываниях IRQ, каналах прямого доступа к памяти DMA, областях в верхней памяти UMB. Во-вторых, требуется верно определить SCSI ID для конкретного устройства, в-третьих, не следует забывать, сигнале четности (запретить или разрешить), установке терминаторов и т.д. Кроме того, файлы конфигурации обязательно должны быть дополнены соответствующими программными драйверами адаптера и устройств.

Что же касается стоимости, то SCSI-адаптера обычно в компьютере нет и его приходится покупать дополнительно.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ДИСКОВОДОВ CD-ROM

 

На сегодняшний день существует несколько способов подключения дисководов CD-ROM. Первый способ основан на том, что один канал интерфейса IDE может поддерживать два встроенных устройства. Накопитель CD-ROM подключают к плате ввода-вывода через интерфейс IDE вместе с жестким диском по принципу master/slave. Однако в этом случае снижается скорость обмена данными с жестким диском. Одним из способов решения этой проблемы является подключение устройств CD-ROM к различным каналам одного интерфейса EIDE или к двум различным котроллерам IDE. Если CD-ROM имеет SCSI интерфейс, то его соответственно подключают к SCSI контроллеру. Другим подходом является применение 32- битных драйверов дисководов CD-ROM вместо используемых в настоящее время 16- битных. Существует также возможность подключения дисководов CD-ROM через контроллер звуковой карты. Также не следует забывать, что современные материнские платы могут содержать встроенные контроллеры SCSI и IDE, что вообще исключает необходимость в дополнительной плате ввода-вывода для подключения дисководов CD-ROM.

 

Практически каждый дисковод CD-ROM обладает встроенным цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП), а также выходным разъемом для вывода стереофонических сигналов. На внешней панели дисководы CD-ROM (как внешние так и внутренние), кроме того, имеют разъем, для головных телефонов (наушников). Если на компакт-диске находится аудиоинформация, ЦАП преобразует ее в аналоговую форму и подает сигнал на разъем, предназначенный для головных телефонов, а так же на выходные аудио-разъемы дисковода, с которых в свою очередь, сигнал поступает на усилитель и акустическую систему непосредственно или через звуковую карту. Преимущество активного выхода заключается в том, что аудиосигнал с CD-ROM дополнительно обрабатывается звуковой картой.

Одной из основных, встречающихся при работе с аудиосигналами, проблем является физическая несовместимость аудио-разъемов для встраиваемого дисковода CD-ROM и звуковой карты. Как правило, и дисковод, и звуковая карта имеют аудио-разъемы с четырьмя выводами ( два стереоканала и по одному заземляющему контакту для каждого из них). Назначение контактов обычно одинаково на обоих типах устройств, однако, проблема состоит в том, что эти разъемы могут иметь различные размеры. Еще одна неприятность связана с тем, что, если ЦАП конструктивно расположен внутри самого дисковода, это может негативно отразиться на качестве воспроизведения звука. В свою очередь физическое разделение дисковода CD-ROM и ЦАП, с которым он работает, позволяет избежать дополнительных шумов.

 

 

1. Hard и Soft N5, Май 1995
2. Upgrade N2, январь 2001

 

РЕСУРСЫ ИНТЕРНЕТ :

 

www.km.ru — раздел “Энциклопедия персонального компьютера”

 

http://zstu.edu.ua/base/home/rpf/lib/periph/hole/Spr/cdrom.htm –

       ЗГТУ, кафедра радиоэлектроники

 

 

 

Устройство и принцип действия накопителей CD-ROM

Реферат

Выполнил студент 1 курса Мишаков Андрей

Финансовая академия при правительстве Российской Федерации

Москва 2001 г.

Введение

В начале 80-х годов голландская фирма «Philips» объявила о совершенной ею революцией в области звуковоспроизведения. Ее инженеры придумали то, что сейчас пользуется огромной популярностью — Это лазерные диски и проигрыватели.

За последние несколько лет компьютерные устройства для чтения компакт-дисков (CD), называемые CD-ROM, стали практически необходимой частью любого компьютера (или сети). Это произошло потому, что разнообразные программные продукты (прежде всего игры и базы данных) стали занимать значительное количество места, и поставка их на дискетах оказалась чрезмерно дорогостоящей и ненадёжной. Поэтому их стали поставлять на CD (таких же, как и обычные музыкальные), а большинство современных игр и баз данных работает прямо с CD, не требуя копирования на жёсткий диск.

Запись на CD при помощи обычных CD-ROM невозможна (существуют, правда, устройства CD-R и CD-RW с помощью которых возможны чтение-однократная запись и чтение-запись-перезапись, соответственно).

CD-ROM способны не только считывать компакт-диски с данными, но и проигрывать музыкальные диски. (Впрочем в некоторых моделях её нет, и если вам нужна, проверяйте её наличие.) Для этого у них на передней панели есть выход для наушников, но проигрывание может производиться и через усилитель звуковой карты, если она имеется. Проигрыванием музыкального диска управляет компьютер, но некоторые CD-ROM имеют для этой цели кнопки на передней панели. Качество звука, выдаваемое CD-ROM, ощутимо ниже, чем даже у простеньких переносных CD-плееров.

При помощи CD-ROM компьютер также может проигрывать Video- CD и CD-I (не путать с лазерными видеодисками LDV, имеющими гораздо больший диаметр, чем CD).

УСТРОЙСТВО НАКОПИТЕЛЕЙ CD-ROM

Устройство привода CD-ROM

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. Большинство приводов использует одну плату электроники, однако в некоторых моделях отдельные схемы выносятся на вспомогательные небольшие платы.

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. При поиске фрагментов диск может вращаться с большей скоростью, нежели при считывании, поэтому от шпиндельного двигателя требуется хорошая динамическая характеристика; двигатель используется как для разгона, так и для торможения диска.

На оси шпиндельного двигателя закреплена подставка, к которой после загрузки прижимается диск. Поверхность подставки обычно покрыта резиной или мягким пластиком для устранения проскальзывания диска. Прижим диска к подставке осуществляется при помощи шайбы, расположенной с другой стороны диска; подставка и шайба содержат постоянные магниты, сила, притяжения которых прижимает шайбу через диск к подставке.

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 фокусировки представляет собой подвижную линзу, приводимую в движение электромагнитной системой voice coil (звуковая катушка), сделанной по аналогии с подвижной системой громкоговорителя. Изменение напряженности магнитного поля вызывают перемещение линзы и пере фокусировку лазерного луча. Благодаря малой инерционности такая система эффективно отслеживает вертикальные биения диска даже при значительных скоростях вращения.

Система перемещения головки имеет собственный приводной двигатель, приводящий в движение каретку с оптической головкой при помощи зубчатой либо червячной передачи. Для исключения люфта используется соединение с начальным напряжением: при червячной передаче — подпружиненные шарики, при зубчатой — подпружиненные в разные стороны пары шестерней.

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. В обоих случаях система содержит двигатель, приводящий в движение лоток или футляр, а также механизм перемещения рамы, на которой закреплена вся механическая система вместе со шпиндельным двигателем и приводом оптической головки, в рабочее положение, когда диск ложится на подставку шпиндельного двигателя.

При использовании обычного лотка привод невозможно установить в иное положение, кроме горизонтального. В приводах, допускающих монтаж в вертикальном положении, конструкция лотка предусматривает фиксаторы, удерживающие диск при выдвинутом лотке.

На передней панели привода обычно расположены кнопка Eject для загрузки/выгрузки диска, индикатор обращения к приводу и гнездо для подключения наушников с электронным или механическим регулятором громкости. В ряде моделей добавлена кнопка Play/Next для запуска проигрывания звуковых дисков и перехода между звуковыми дорожками; кнопка Eject при этом обычно используется для остановки проигрывания без выбрасывания диска. На некоторых моделях с механическим регулятором громкости, выполненным в виде ручки, проигрывание и переход осуществляются при нажатии на торец регулятора.

Большинство приводов также имеет на передней панели небольшое отверстие, предназначенное для аварийного извлечения диска в тех случаях, когда обычным способом это сделать невозможно — например, при выходе из строя привода лотка или всего CD-ROM, при пропадании питания и т.п. В отверстие нужно вставить шпильку или распрямленную скрепку и аккуратно нажать — при этом снимается блокировка лотка или дискового футляра, и его можно выдвинуть вручную.

Устройство компакт — диска

Стандартный диск состоит из трех слоев: подложка из поликарбоната, на которой отштампован рельеф диска, намыленное на нее отражающее покрытие из алюминия, золота, серебра или другого сплава, и более тонкий защитный слой поликарбоната или лака, на который наносятся надписи и рисунки. Hекотоpые диски «подпольных» производителей имеют очень тонкий защитный слой, либо не имеют его вовсе, отчего отражающее покрытие довольно легко повредить. информационный рельеф диска состоит из спиральной дорожки, идущей от центра к периферии, вдоль которой расположены углубления (питы). информация кодируется чередованием питов и пpомежутков между ними.

Считывание информации с диска происходит за счёт регистрации изменений интенсивности отражённого от алюминиевого слоя излучения маломощного лазера. Приёмник или фотодатчик определяет, отразился ли луч от гладкой поверхности, был ли он рассеян или поглощен. Рассеивание или поглощение луча происходит в местах, где в процессе записи были нанесены углубления (штрихи). Сильное отражение луча происходит там, где этих углублений нет. Фотодатчик, размещённый в накопителе CD — ROM, воспринимает рассеянный луч, отражённый от поверхности диска. Затем эта информация в виде электрических сигналов поступает на микропроцессор, который преобразует эти сигналы в двоичные данные или звук.

Глубина каждого штриха на диске равна 0.12 мкм, ширина — 0.6 мкм. Они расположены вдоль спиральной дорожки, расстояние между соседними витками которой составляет 1.6 мкм, что соответствует плотности 16000 витков на дюйм или 625 витков на миллиметр. Длина штрихов вдоль дорожки записи может колебаться от 0.9 до 3.3 мкм. Дорожка начинается на некотором расстоянии от центрального отверстия и заканчивается примерно в 5 мм от внешнего края.

Если на компакт — диске необходимо отыскать место записи определённых данных, то его координаты предварительно считываются из оглавления диска, после чего считывающее устройство перемещается к нужному витку спирали и ждёт появления определённой последовательности битов.

В каждом блоке диска, записанного в формате CD — DA (аудиокомпакт — диск), содержится 2352 байт. На диске CD — ROM 304 из них используется для синхронизации, идентификации и коррекции кодов ошибок, а оставшиеся 2048 байт — для хранения полезной информации. Поскольку за секунду считывается 75 блоков, скорость считывания данных с дисков CD — ROM составляет 153 600 байт/с (односкоростной CD — ROM), что равно 150 Кбайт/с.

Поскольку на компакт — диске может содержаться максимальный объём данных, который считывается 74 мин, а за секунду считывается 75 блоков по 2048 байт, нетрудно подсчитать, что максимальная ёмкость диска CD — ROM составит 681 984 000 байт (около 650 Мбайт).

Алгоритм работы накопителя CD-ROM

Полупроводниковый лазер генерирует маломощный инфракрасный луч, который попадает на отражающее зеркало.

Серводвигатель по командам встроенного микропроцессора, смещает подвижную каретку с отражающим зеркалом к нужной дорожке на компакт — диске.

Отражённый от диска луч фокусируется линзой, расположенной под диском, отражается от зеркала и попадает на разделительную призму.

Разделительная призма направляет отражённый луч на другую фокусирующую линзу.

Эта линза направляет отражённый луч на фотодатчик, который преобразует световую энергию в электрические импульсы.

Сигналы с фотодатчика декодируются встроенным микропроцессором и передаются в компьютер в виде данных.

Штрихи, нанесённые на поверхность диска, имеют разную длину. Интенсивность отражённого луча изменяется, соответственно изменяя электрический сигнал, поступающий на фотодатчик. Биты данных считываются как переходы между высокими и низкими уровнями сигналов, которые физически записываются как начало и конец каждого штриха.

Поскольку для программных файлов и файлов с данными важен каждый бит, в накопителях CD-ROM используются весьма сложные алгоритмы обнаружения и коррекции ошибок.

Благодаря таким алгоритмам вероятность неправильного считывания данных составляет менее 0.125 . Другими словами, безошибочно считывается два квадриллиона дисков, что соответствует стопке компакт — дисков высотой около двух миллиардов километров.

Для реализации этих методов коррекции ошибок к каждым 2048 полезным байтам добавляется 288 контрольных. Это позволяет восстанавливать даже сильно повреждённые последовательности данных (длиной до 1000 ошибочных битов). Использование столь сложных методов обнаружения и коррекции ошибок связано, во- первых, с тем, что компакт — диски весьма подвержены внешним воздействиям, а, во- вторых , потому, что подобные носители изначально разрабатывались лишь для записи звуковых сигналов, требования к точности которых не столь высоки.

ПАРАМЕТРЫ НАКОПИТЕЛЕЙ CD-ROM

Время доступа (access time)

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. При этом имеется в виду среднее время доступа, поскольку реальное время доступа зависит от расположения данных на диске. Очевидно, что при работе на внутренних дорожках диска время доступа будет меньше, чем при считывании информации с внешних дорожек. Поэтому в паспортах на накопители приводится среднее время доступа, определяемое как среднее значение при выполнении нескольких случайных считываний данных с диска.

Очевидно, что чем меньше время доступа, тем лучше, особенно в тех случаях, когда данные нужно находить и считывать быстро. Время доступа к данным на CD — ROM постоянно сокращается . Заметим, что этот параметр для накопителей CD — ROM намного хуже, чем для жёстких дисков (85-500 мс для CD — ROM и 10 мс для жёстких дисков).Столь существенная разница объясняется принципиальными различиями в конструкциях : в жёстких дисках используется несколько головок и диапазон их механического перемещения меньше. Накопители CD — ROM используют один лазерный луч, и он перемещается вдоль всего диска . К тому же данные на компакт — диске записаны вдоль спирали и после перемещения считывающей головки для чтения данной дорожки необходимо ещё ожидать, когда лазерный луч падает на участок с необходимыми данными. При чтении внешних дорожек время доступа больше, нежели при чтении внутренних дорожек.

Обычно, когда увеличивается скорость передачи данных, соответственно уменьшается и время доступа.

Скорость передачи данных (dats-transfer rate)

Пpи стандаpтной скоpости вpащения скоpость пеpедачи данных составляет около 150 кб/с. В двух- и более скоpостных CD-ROM диск вpащается с пpопоpционально большей скоpостью, и пpопоpционально повышается скоpость пеpедачи (напpимеp, 1200 кб/с для 8-скоpостного).

Из-за того, что физические паpаметpы диска (неодноpодность массы, эксцентpиситет и т.п.) стандаpтизиpованы для основной скоpости вpащения, на скоpостях, больших 4-6, уже возникают значительные колебания диска, и надежность считывания, особенно для дисков нелегального пpоизводства, может ухудшаться. Hекотоpые CD-ROM пpи ошибках чтения могут снижать скоpость вpащения диска, однако большинство из них после этого не могут возвpащаться к максимальной скорости вплоть до смены диска.

Hа скоpостях свыше 4000-5000 об/мин надежное считывание становится пpактически невозможным, поэтому последние модели 10- и более скоpостных CD-ROM огpаничивают веpхний пpедел скоpости вpащения. Пpи этом на внешних доpожках скоpость пеpедачи достигает номинальной (напpимеp, 1800 кб/с для 12-скоpостных моделей, а по меpе пpиближения к внутpенним — падает до 1200-1300 кб/с.

Для указания скорости чтения CD по сравнению со стандартом Audio CD (CD-DA) обычно применяют цифры 24x, 32x, 34x и тд.. Однако за последнее время технология немного изменилась. Первые модели CD-ROM использовали постоянную линейную скорость чтения (CLV). Это требовало изменения скорости вращения диска при перемещении головки. Для устройств 1x (150kb/s) эта скорость лежала в диапазоне 200-530об/мин. Устройства 2x — 12x скоростные просто повышали скорость вращения. Однако уже увеличение скорости до 12x требует частоты вращения 2400-6360об/мин что очень велико для сменного носителя (часто также плохо отцентрированного). К тому же разная скорость вращения для разных областей диска повышает время доступа, т.к. при перемещении головки необходимо и соответственно изменять скорость вращения диска. Дальнейшее повышение скорости таким способом очень проблематично, поэтому производители перешли к технологии P-CAV и CAV. Первая предусматривает переход от постоянной линейной скорости к постоянной угловой скорости (CAV) на внешних дорожках диска, а вторая использует постоянную угловую скорость для всего диска. В связи с этим цифры типа 32x немного утрачивают свое значение, т.к. обычно относятся к внешней стороне диска, а информация на CD записывается начиная с внутренних дорожек и на незаполненных полностью дисках эта скорость вообще не достигается.

Размер блока данных (data block size)

Под размером блока данных (data block size) понимают минимальное количество байт, которые передаются на компьютер через интерфейсную карту. Иначе говоря, это единица информации, с которой оперирует контроллер привода. Минимальный размер блока данных в соответствии со спецификацией МРС равен 16 Кбайт. Поскольку файлы на компакт-диске обычно достаточно большие, то промежутки между блоками данных ничтожно малы.

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, что позволяет передавать в компьютер за одно сообщение большие массивы данных. Обычно ёмкость буфера составляет 256 Кбайт, хотя выпускаются модели как с большими, так и с меньшими объёмами (чем больше — тем лучше! ). Как правило, в более быстродействующих устройствах ёмкость буфера больше. Это делается для достижения более высоких скоростей передачи данных.

Накопители, в которых есть буфер , обладают рядом преимуществ. Благодаря буферу данные в компьютер могут передоваться с постоянной скоростью. Например, данные для считывания обычно разбросаны по диску и, поскольку накопители CD-ROM имеют относительно большое время доступа, это может привести к тому, что считываемые данные будут поступать в компьютер с задержками. Это практически незаметно при работе с текстами, но если у накопителя большое время доступа и нет буфера данных, при выводе изображений или звукового сопровождения возникающие паузы сильно действуют на нервы. Кроме того, если для управления накопителями используются достаточно сложные программы — драйверы, то в буфер может быть заранее записано оглавление диска, и обращение к фрагменту запрашиваемых данных происходит намного быстрее, чем при поиске с «нуля».

Поддержка проигрывания аудиодисков

Поддержка проигрывания аудиодисков означает, что с помощью привода CD-ROM вы сможете слушать обычные музыкальные компакт-диски. Этой возможностью обладают практически все современные модели приводов. Некоторые модели не требуют для этого специальных программ — воспризведение аудио-CD выполняется на «аппаратном» уровне. Для включения этого режима на передней панели привода имеется специальная кнопка.

Поддержка формата CD-ROM/XA

Подразумевается использование дисков формата ХА, поддерживающего хранение аудио- и видеоданных единым блоком, в который также включается информация о синхронизации звука. Данные на аудиодисках и CD-ROM хранятся на дорожках, вмещающих 24-байтовые «кадры», проигрываемые со скоростью 75 кадров в секунду. Хранящиеся данные могут включать звук, текст, статические и динамическме изображения. При содержании в обычнои формате каждый тип должен располагаться на отдельной дорожке, когда в формате ХА данные различного типа могут храниться на одной дорожке.

Механизм загрузки диска

Существует два принципиально разных типа механизмов для загрузки компакт — дисков : в контейнеры накопителя и в выдвижные лотки. Сегодня выпускают и накопители, в которых можно сразу загрузить несколько компакт — дисков. Эти устройства похожи на многодисковые проигрыватели для автомобилей.

Контейнеры — этот механизм загрузки дисков используется в большинстве высококачественных накопителях на компакт — дисках. Диск устанавливается в специальный плотно закрывающийся контейнер с подвижной металлической заслонкой. У него есть крышка, которую откидывают исключительно для того, чтобы поместить диск в контейнер или вынуть его ; всё остальное время крышка остаётся закрытой. При установке контейнера в накопитель металлическая заслонка специальным механизмом сдвигается в сторону, открывая лазерному лучу путь к поверхности компакт — диска. Контейнеры — это самый удобный способ загрузки дисков. Если все ваши диски имеют контейнеры, то вам остаётся только выбрать нужный и вставить его в накопитель. Контейнер можно спокойно брать в руки, не опасаясь запачкать или повредить поверхность компакт — диска. Помимо того, что контейнер защищает диск от загрязнения и повреждений, при таком способе он устанавливается в накопитель более точно. Это уменьшает погрешности позиционирования считывающего устройства и в конечном счёте уменьшает время доступа к данным. Единственным недостатком контейнеров является их высокая стоимость. Ещё одним немаловажным достоинством накопителей, рассчитанных на диски в контейнерах, является то, что их можно устанавливать даже боком. С накопителями с выдвижными лотками такую операцию выполнить невозможно.

Выдвижные лотки. Большинство простых накопителей на компакт — дисках для установки диска используют выдвижные лотки. Это такие же устройства, которые применяются в проигрывателях аудиокомпакт — дисков класса CD — DA. Поскольку диски не надо укладывать в отдельные контейнеры, механизм загрузки получается боле дешевым. Правда, каждый раз при установке нового диска его необходимо брать в руки, а это повышает риск испачкать или поцарапать его.

Лоток сам по себе является весьма ненадёжной конструкцией. Его довольно легко сломать, например неосторожно задев локтём или уронив что-нибудь с верху в тот момент, когда он выдвинут из накопителя. Кроме того любая грязь, попавшая на диск или на лоток, втягивается внутрь устройства при возврате механизма в рабочее положение. Поэтому накопители с лотками нельзя применять в промышленных или других неблагоприятных внешних условиях. К тому же на лотке диск не располагается так безопасно, как в контейнере. Если компакт — диск уложен на лоток с перекосом, то при его загрузке может быть повреждён и диск и накопитель.

Чтение CD-RW

Кроме устройств для однократной записи на «золотые» диски, которые могут быть прочитаны на любом устройстве CD-ROM, недавно появились также устройства для чтения и записи перезаписываемых CD (CD-RW = CD ReWritabe). Из-за другой отражающей способности для их чтения необходимо применение специальной технологии, ее назвали MultiRead. Способность устройств CD-ROM читать такие диски должна учитываться (такой способностью облад

Принцип работы CD-ROM (стр. 1 из 2)

Принцип работы дисковода CD-ROM

Принцип работы дисковода напоминает принцип работы обычных дисководов для гибких дисков. Поверхность оптического диска (CD-ROM) перемещается относительно лазерной головки постоянной линейной скоростью, а угловая скорость меняется в зависимости от радиального положения головки. Луч лазера направляется на дорожку, фокусируясь при этом с помощью катушки. Луч проникает сквозь защитный слой пластика и попадает на отражающий слой алюминия на поверхности диска. При попадании его на выступ, он отражается на детектор и проходит через призму, отклоняющую его на светочувствительный диод. Если луч попадает в ямку он рассеивается и лишь малая часть излучения отражается обратно и доходит до светочувствительного диода. На диоде световые импульсы преобразуются в электрические, яркое излучение преобразуется в нули слабое — в единицы. Таким образом ямки воспринимаются дисководом как логические нули, а гладкая поверхность как логические единицы

Производительность дисководов CD-ROM.

Производительность CD-ROM обычно определяется его скоростными характеристиками при непрерывной передаче данных в течение некоторого промежутка времени и средним временем доступа к данным, измеряемыми соответственно в Кбайт/с и мс. Существуют одно-, двух-, трех-, четырех-, пяти, шести и восьмискоростные дисководы, обеспечивающие считывание данных со скоростью 150, 300, 450, 600, 750, 900, 1200 Кбайт/с соответственно. В настоящий момент рапространены двух- и четырехскоростные дисководы. В общем случае дисководы с четырехкратной скоростью обладают более высокой производительностью, однако оценить чистое преимущество дисковода с четырехкратной скоростью по сравнению с дисководом с удвоенной скоростью бывает не так просто. Прежде всего это зависит от того с какой операционной системой и с каким типом приложения ведется работа. При высокой интенсивности повторяющегося доступа к CD-ROM и считывании небольшого количества данных (например при работе с базами данных) “импульсная” скорость считывания информации приобретает важное значение. Например, по данным журнала InfoWorld, производительность дисководов с четырехкратной скоростью, по сравнению с дисководами с удвоенной скоростью, в случае операции доступа к базе данных в среднем повышается вдвое. В случае простого копирования данных выигрыш составляет от 10 до 30%. Однако наибольшее преимущество получется при работе с полноформатным видео.

Для повышения производительности дисководов их снабжают буферной памятью (стандартные объемы кэша: 64, 128, 256, 512, 1024 Кбайт). Буфер дисковода представляет собой память для кратковременного хранения данных, после считывания их с CD-ROM, но до пересылки в плату контролера, а затем в ЦП. Такая буферизация дает возможность дисковому устройству передавать данные в процессор небольшими порциями, а не занимать его время медленной пересылкой постоянного потока данных. Например, согласно требованиям стандарта MPC уровня 2 накопитель CD-ROM удвоенной скоростью должен занимать не более 60% ресурсов ЦП.

Важной характеристикой дисковода является степень заполнения буфера, которая влияет на качество воспроизведения анимационных изображений и видеофильмов. Эта величина определяется как отношение числа блоков данных, переданных в буфер из накопителя и хранящихся в нем до момента начала их выдачи на системную шину, к общему числу блоков, которые способен вмещать буфер. Слишком большая степень заполнения может привести к задержкам при выдаче из буфера на шину; с дугой стороны, буфер со слишком малой степенью заполнения будет требовать больше внимания со стороны процессора. Обе эти ситуации приводят к скачкам и срывам изображения во время воспроизведения.

Конструктивные особенности приводов CD-ROM

Как известно, большинство накопителей бывают внешними и встраиваемыми (внутренними). Приводы компакт-дисков в этом смысле не являются исключением. Большинство предлагаемых в настоящее время накопителей CD-ROM являются встраиваемыми. Внешний накопитель стоит заметно дороже. Это легко объяснимо, так как в этом случае накопитель имеет собственный корпус и источник питания. Форм-фактор современного всраиваемого привода CD-ROM определяется двумя параметрами: половинной высотой (Half-High, HH) и горизонтальным размером 5.25 дюйма.

На передней панели каждого накопителя имеется доступ к механизму загрузки компакт-диска. Одним из самых распространенных является механизм загрузки CD-ROM с помощью caddy. Caddy представляет из себя пластмассовый прозрачный контейнер, в который кладется компакт-диск перед загрузкой непосредственно в привод. Другим способом является загрузка с помощью tray-механизма. Tray-механизм действительно похож на поднос, который выдвигается из накопителя обычно после нажатия кнопки Eject. На него устанавливается компакт-диск, после чего “поднос” в накопитель задвигается в ручную. Существуют разновидности tray-механизма, например pop-up. В этом случае загрузка диска на ”подносе” происходит полуавтоматически, после легко касания.

На передней панели привода, кроме того, расположены: индикатор работы устройства (busy), гнездо для подключения головных телефонов или стереосистемы (для прослушивания аудио дисков), регулятор громкости звука (также для аудиоCD). Для системы caddy предусмотренно также отверстие, с помощью которого можно извлечь компакт-диск даже в аварийной ситуации, например, если даже не срабатывает кнопка Eject.

Устройство и технология производства CD-ROM.

Устройство CD-ROM.

Все CD-ROM имеют один и тот же физический формат изготовления и емкость 650 Мбайт. Диск диаметром 120 мм, толщиной 1,2 мм и центральным отверстием диаметром 15 мм. Центральная область вокруг отверстия шириной 6 мм называется зоной крепления (clamping area). За ней непосредственно следует заголовочная область (lead in area), содержащая оглавление диска (table of content). Далее расположена область шириной 33 мм, предназначенная для хранения данных и физически представляющая собой единый трек. Завершающей является терминальная область (lead out) шириной 1 мм. Внешний обод диска шириной 3 мм.

Область хранения данных логически может содержать от 1 до 99 треков, однако разнородная информация не может быть смешанна на одном треке. Цифровая информация хранится на CD-ROM в виде чередующихся по ходу спирали ямок, нанесенных на поверхность полиуглеродного пластика. Ямка воспринимается лучом лазера как логический ноль, а гладкая поверхность как логическая единица.

СD-ROM изготавливается методом штамповки. Со стеклянной матрицы изготавливают пластиковую основу, после этого поверх пластика для отражения лазерного луча наносится слой алюминия, который в свою очередь покрывается защитным слоем лака. В CD-R для увеличения кэффициента отражения лазерного луча на пластик наносят слой золота, который покрывают красителем, затем на краситель наносят защитный слой лака.

В отличии от CD-R запись информации на CD-ROM производится в момент его изготовления т.е. штамповки. На СD-R информация записывается при помощи CD рекодера. Луч лазера выжигает на “тарелке” отверстие колоколообразной формы, что дает преимущество перед обычным CD-ROM, так как в такой ямке луч лазера рассеивается сильнее и меньшая часть излучения попадает в приемник. Однако после записи информации на CD-R, он фактически становится обычным компакт диском.

Подключение дисководов CD-ROM

Цифровые интерфейсы.

В настоящее время наиболеее распространенными являются SCSI и IDE интерфейсы. Помимо этих интерфейсов существует масса других стандартов конкретных производителей таких как Sony, Panasonic, Mitsumi, Matsushita, однако их роль весьма мала. В свою очередь оба интерфейса SCSI и IDE имеют усовершенствованные версии. Для SCSI это SCSI-2 и Fast SCSI-2, для IDE — интерфейс EIDE. Последний поддерживает два параллельных канала и по характеристикам занимает промежуточное место между SCSI и IDE. Интерфейс SCSI по сравнению с IDE в принципе является более быстрым по потенциальной скорости обмена данными с диском, однако реально это не дает преимущества, поскольку даже дисководы CD-ROM с четырехкратной скоростью не могут передавать данные быстрее 700 Кбайт/с. Все же, если учесть, что общая концнпция вычислений постепенно сдвигается в сторону мультизадачной среды, когда одновременно требуется доступ как к жесткому диску, так и к устройству типа CD-ROM, использование интерфейса SCSI в будующем может оказаться более предпочтительным.

Подключение дисководов CD-ROM.

На сегодняшний день существует несколько способов подключения дисководов CD-ROM. Первый способ основан на том, что один канал интерфейса IDE может поддерживать два встроенных устройства. Накопитель CD-ROM подключают к плате ввода-вывода через интерфейс IDE вместе с жестким диском по принципу master/slave. Однако в этом случае снижается скорость обмена данными с жестким диском. Одним из способов решения этой проблемы является подключение устройств CD-ROM к различным каналам одного интерфейса EIDE или к двум различным котроллерам IDE. Если CD-ROM имеет SCSI интерфейс, то его соответственно подключают к SCSI контроллеру. Другим подходом является применение 32- битных драйверов дисководов CD-ROM вместо используемых в настоящее время 16- битных. Существует также возможность подключения дисководов CD-ROM через контроллер звуковой карты. Также не следует забывать, что современные материнские платы могут содержать встроенные контроллеры SCSI и IDE, что вообще исключает необходимость в дополнительной плате ввода-вывода для подключения дисководов CD-ROM.

Подключение аудиоканалов.

Практически каждый дисковод CD-ROM обладает встроенным цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП), а также выходным разъемом для вывода стереофонических сигналов. На внешней панели дисководы CD-ROM (как внешние так и внутренние), кроме того, имеют разъем, для головных телефонов (наушников). Если на компакт-диске находится аудиоинформация, ЦАП преобразует ее в аналоговую форму и подает сигнал на разъем, предназначенный для головных телефонов, а так же на выходные аудио-разъемы дисковода, с которых в свою очередь, сигнал поступает на усилитель и аккустическую систему непосредственно или через звуковую карту. Преимущество активного выхода заключается в том, что аудиосигнал с CD-ROM дополнительно обрабатывается звуковой картой.

ROM — это… Что такое CD-ROM?

Эта статья о компакт-диске; о приводе для доступа к компакт-дискам см.: CD-привод.

Тип носителя
Название	Compact disc read-only memory
Сокращение	CD-ROM
Общая информация
Дата разработки	1979
Разработчики	Philips, Sony
Размеры	120 × 1,2 мм
Ёмкость	650—879 Мб
Скорость чтения (1×)	150 Кб/с (данные с CD-ROM Mode 1) 172,3 Кб/с (аудио с CD-DA)
Наибольшая скорость чтения	72× (10,8 Мб/с)
Срок службы	10—50 лет

CD-ROM (англ. Compact Disc Read-Only Memory, читается: «сиди́-ром») — разновидность компакт-дисков с записанными на них данными, доступными только для чтения (read-only memory — память «только для чтения»). CD-ROM — доработанная версия CD-DA (диска для хранения аудиозаписей), позволяющая хранить на нём прочие цифровые данные (физически от первого ничем не отличается, изменён только формат записываемых данных). Позже были разработаны версии с возможностью как однократной записи (CD-R), так и многократной перезаписи (CD-RW) информации на диск. Дальнейшим развитием CD-ROM-дисков стали диски DVD-ROM.

Диски CD-ROM — популярное и самое дешёвое средство для распространения программного обеспечения, компьютерных игр, мультимедиа и прочих данных. CD-ROM (а позднее и DVD-ROM) стал основным носителем для переноса информации между компьютерами, вытеснив с этой роли флоппи-диск (сейчас он уступает эту роль более перспективным твердотельным носителям).

Формат записи на CD-ROM также предусматривает запись на один диск информации смешанного содержания — одновременно как компьютерных данных (файлы, ПО, чтение доступно только на компьютере), так и аудиозаписей (воспроизводимых на обычном проигрывателе аудио компакт-дисков), видео, текстов и картинок. Такие диски, в зависимости от порядка следования данных, называются усовершенствованными (англ. Enhanced CD) либо Mixed-Mode CD.

Зачастую термин CD-ROM ошибочно используют для обозначения самих приводов (устройств) для чтения этих дисков (правильно — CD-ROM Drive, CD-привод).

Технические детали

Компакт-диск представляет собой поликарбонатную подложку толщиной 1,2 мм, покрытую тончайшим слоем металла (алюминий, золото, серебро и др.) и защитным слоем лака, на котором обычно наносится графическое представление содержания диска. Принцип считывания через подложку был принят, поскольку позволяет весьма просто и эффективно осуществить защиту информационной структуры и удалить её от внешней поверхности диска. Диаметр пучка на внешней поверхности диска составляет порядка 0,7 мм, что повышает помехоустойчивость системы к пыли и царапинам. Кроме того, на внешней поверхности имеется кольцевой выступ высотой 0,2 мм, позволяющий диску, положенному на ровную поверхность, не касаться этой поверхности. В центре диска расположено отверстие диаметром 15 мм. Вес диска без коробки составляет приблизительно 15,7 г. Вес диска в обычной (не «slim») коробке приблизительно равен 74 г.

Компакт-диски имеют в диаметре 12 см и изначально вмещали до 650 Мбайт информации. Однако, начиная приблизительно с 2000 года, всё большее распространение стали получать диски объёмом 700 Мбайт, впоследствии полностью вытеснившие диск объёмом 650 Мбайт. Встречаются и носители объёмом 800 мегабайт и даже больше, однако они могут не читаться на некоторых приводах компакт-дисков. Бывают также 8-сантиметровые диски, на которые вмещается около 140 или 210 Мб данных и CD, формой напоминающие кредитные карточки (т. н. диски-визитки).

CD-ROM под электронным микроскопом

Информация на диске записывается в виде спиральной дорожки так называемых питов (углублений), выдавленных в поликарбонатной основе. Каждый пит имеет примерно 100 нм в глубину и 500 нм в ширину. Длина пита варьируется от 850 нм до 3,5 мкм. Промежутки между питами называются лендом. Шаг дорожек в спирали составляет 1,6 мкм.

Различают диски только для чтения («алюминиевые»), CD-R — для однократной записи, CD-RW — для многократной записи. Диски последних двух типов предназначены для записи на специальных пишущих приводах.

CD-визитка

CD-визитка — оптический диск, выполняемый в формате визитной карточки (повторяет её размер 90×50 мм).

Предназначен для хранения персональных данных, дополняющих контактную информацию, отпечатанную на лицевой стороне CD-визитки.

Диск визитки предназначен для воспроизведения в компьютерном приводе, его проигрывание обеспечивается расположением в её нижней части выпуклостей, фиксирующих диск в 8-см углублении для mini-DVD и mini-CD-дисков. В отличие от CD-открыток, диск выполнен из более плотного материала и имеет меньший радиус, поэтому существует меньше возможностей его разрыва в компьютерном приводе.

Для вариантов выполненных на базе CD-технологии характерен объём 20 Мб.

Обратная сторона диска допускает нанесение на неё меток и изображений, хотя в центре диска присутствует отверстие.

Стандарты

Существует несколько стандартов хранения данных на цифровых оптических дисках. В совокупности они называются «Радужными книгами». Они включают в себя «Красную книгу» — стандарт для аудиодисков, «Белую книгу» — стандарт хранения видео данных, «Жёлтую книгу» — стандарт хранения компьютерных данных, а также «Зелёную книгу» — стандарт хранения мультимедийной информации на диске, объединяющий три предыдущих стандарта (см.: CD-i).

Ссылки

Что такое CD-ROM (память только для чтения компакт-дисков)?

Обновлено: 10/07/2019 от Computer Hope

Сокращенный от компакт-диска Только для чтения , компакт-диск — это оптический диск, который содержит аудио- или программные данные, чья память доступна только для чтения. Устройство чтения компакт-дисков или оптический привод — это устройство, используемое для их чтения. Приводы CD-ROM имеют скорость от 1x до 72x, что означает, что он читает CD примерно в 72 раза быстрее, чем версия 1x. Как вы можете себе представить, эти приводы способны воспроизводить аудио-CD и считывать диски с данными, включая диски CD-R и CD-RW.

Заметка

Дисковод CD-ROM не может читать DVD-диски, включая DVD-диски с фильмами и DVD-диски с данными. Формат DVD отличается от формата CD, и привод CD-ROM не предназначен для чтения формата DVD. Для чтения DVD-дисков необходим привод DVD-ROM.

Обзор дисковода

Ниже приведена фотография передней и задней части стандартного дисковода IDE CD-RW от Memorex.

Открытие и закрытие дисковода CD-ROM

Привод CD-ROM можно открыть, нажав кнопку извлечения лотка на передней панели привода (на фото справа).Чтобы закрыть привод CD-ROM, снова нажмите лоток или кнопку извлечения.

Наконечник

В некоторых компьютерных корпусах кнопка извлечения может быть скрыта за корпусом, чтобы корпус выглядел более привлекательно. Если вы не видите кнопку извлечения, попробуйте нажать на правую сторону дисковода, который часто находится в верхней части башни.

Если кнопка извлечения не работает, вы можете открыть или извлечь лоток через Мой компьютер или «Этот компьютер» в более новых версиях Windows. В разделе «Мой компьютер» найдите список дисков на компьютере, затем щелкните правой кнопкой мыши привод CD-ROM и выберите « Извлечь » во всплывающем меню.

Привод CD-ROM также можно открыть вручную, вставив конец скрепки в отверстие для извлечения диска. Вставьте его осторожно, пока не почувствуете сопротивление, затем нажмите еще немного, чтобы активировать механизм разблокировки. Если все сделано правильно, лоток должен немного открыться, и вы можете осторожно вытянуть лоток пальцами. Открытие или извлечение лотка вручную может быть полезно для извлечения компакт-диска, который застрял в приводе компакт-дисков.

Какая буква диска — это компакт-диск?

По умолчанию ваш CD-ROM должен иметь обозначение D: при просмотре различных дисков на вашем компьютере.Однако при добавлении нового жесткого диска или раздела буква диска CD-ROM может перемещаться дальше вниз по алфавиту (например, от D: к E :). Чтобы узнать, под какой буквой находится ваш CD-ROM, выполните следующие действия.

1. Откройте проводник Windows, нажав клавишу Windows + E .
2. В списке в левой части окна проводника щелкните This PC .
3. Вы должны увидеть список всех дисков вашего компьютера, а также их соответствующие буквы, как показано ниже.

Если в дисководе есть компакт-диск, DVD-диск или другой диск, который вы хотите запустить, дважды щелкните значок дисковода в Проводнике. Если диск воспроизводится автоматически, и вы хотите просмотреть файлы на диске, щелкните правой кнопкой мыши значок диска и выберите Открыть или Исследовать .

CD-ROM и интерфейс дисковода

Ниже представлены различные интерфейсы, которые позволяют CD-ROM и другим дисководам подключаться к компьютеру.

• IDE / ATA — один из наиболее часто используемых интерфейсов для дисководов.
• Panasonic — устаревший фирменный интерфейс.
• Parallel — Интерфейс, используемый со старыми внешними приводами CD-ROM.
• PCMCIA ( PC Card ) — интерфейс, иногда используемый для подключения внешних дисков к ноутбукам.
• SATA — замена IDE в качестве нового стандарта для подключения дисководов.
• SCSI — еще один распространенный интерфейс, используемый с дисками и дисководами.
• USB — интерфейс, наиболее часто используемый для подключения внешних дисководов.

CD-ROM скорость передачи

Ниже приведены стандартные скорости передачи и время доступа для приводов CD-ROM. Приведенные ниже цифры представляют собой средние значения, которые можно ожидать на каждой скорости привода CD-ROM.

Скорость движения	Скорость передачи (Мбит / с)	Время доступа (мс)
Одиночная скорость (1x)	1,2288	400
Двойная скорость (2x)	2,4576	300
Четырехскоростной (4x)	4.9152	150
Шесть скоростей (6x)	7,0653	150
Восемь скоростей (8x)	9,8304	100
Десять скоростей (10x)	12,288	100
Двенадцать скоростей (12x)	14,7456	100
Восемнадцать скоростей (18x)	21,8343	90
Двадцать скоростей (20x)	до 24.576	90
Тридцать две скорости (32x)	до 39,3216	85
Тридцать шесть скоростей (36x)	до 44,2368	80
Пятьдесят две скорости (52x)	до 63,8976	80
Семьдесят две скорости (72x)	до 88,4736	75
CAV диски (12x — 24x)	1 843 200 — 3 686 400	150-90

История компакт-диска

Формат CD-ROM был впервые разработан Denon в 1982 году.Денон расширил формат CDDA (компакт-диск с цифровым аудио), чтобы создать формат CD-ROM, позволяющий хранить любые данные, а не только аудио.

В 1984 году Денон и Sony представили публике формат CD-ROM на компьютерном шоу в Японии. Первый диск CD-ROM, представленный публике, имел емкость 553 МБ. Сегодня стандартный диск CD-ROM может хранить до 700 МБ данных или 80 минут аудио. Существуют также нестандартные CD-ROM диски, которые хранят до 900 МБ данных или 99 минут аудио.

CD термины, Компьютерные сокращения, Привод, Аппаратные термины, Запоминающее устройство

,

Как починить CD-ROM, DVD или дисковод, не работающий в Windows

Обновлено: 30.06.2020 от Computer Hope

Если дисковод CD-ROM или DVD-ROM на вашем компьютере неправильно читает диски, следующие советы и информация могут помочь вам решить проблему.

Плохой или грязный CD

Убедитесь, что вы протестировали более одного компакт-диска в дисководе, так как это может быть один плохой или грязный компакт-диск. Если все диски, кроме одного или двух, выходят из строя, это означает, что дисковод неисправен или загрязнен. Инструкции по чистке компакт-дисков и дисковода см. На странице очистки компьютера.

Если после очистки диска и компакт-дисков по-прежнему возникают ошибки, скорее всего, диск неисправен.

Check Device Manager

1. Откройте панель управления.
2. Щелкните или дважды щелкните значок System .
3. В Windows XP и более ранних версиях перейдите на вкладку Оборудование , а затем нажмите кнопку Диспетчер устройств .
   В Windows Vista и более поздних версиях щелкните ссылку Device Manager в левой части окна System .

В диспетчере устройств убедитесь, что на компакт-диске нет восклицательных знаков или красных крестиков. Если в списке есть желтый восклицательный знак или красный крестик, извлеките компакт-диск, выделив диск и нажав клавишу удаления. Перезагрузите компьютер, чтобы переустановить привод CD-ROM.

Заметка

Если дисковод CD-ROM отсутствует в диспетчере устройств, возможно, неправильно подключены кабели привода. Также возможно, что диск неисправен и нуждается в замене.

Для получения дополнительной информации о диспетчере устройств см. Нашу страницу диспетчера устройств.

Коррупция в Windows

Попробуйте протестировать компакт-диск в безопасном режиме. Если компакт-диск работает в безопасном режиме, но не в обычном Windows, проблема вызвана работающей программой или повреждены драйверы. Откройте диспетчер устройств, выделите и извлеките компакт-диск, нажав клавишу удаления. После удаления компакт-диска перезагрузите компьютер. После этого Windows должна обнаружить компакт-диск и переустановить его.

Заметка

Если дисковод CD-ROM отсутствует в диспетчере устройств, возможно, неправильно подключены кабели привода.Также возможно, что диск неисправен и нуждается в замене.

Попробуйте загрузить CD или загрузочную дискету

Пользователи Windows 2000, XP, Vista, 7 и более поздних версий

Если вы попытались выполнить приведенные выше рекомендации, загрузитесь с диска Windows, чтобы увидеть, может ли компьютер обнаружить и загрузиться с диска. Если компьютер может загрузиться с диска, вы столкнулись с проблемой, связанной с драйвером Windows. Попробуйте приведенные выше рекомендации еще раз.

пользователей Windows 98

Если вы попытались выполнить приведенные выше рекомендации, попробуйте загрузиться с дискеты Windows 98 или другой загрузочной дискеты с драйверами CD-ROM, чтобы проверить, работает ли CD-ROM из MS-DOS.Если компакт-диск работает из MS-DOS, это указывает на проблему с повреждением Windows. Однако, если CD-ROM не работает, обратитесь к следующей и последней возможности. Дополнительная информация о загрузочных дисках находится на нашей странице загрузочного диска.

Убедитесь, что компьютер работает в 32-битном режиме

Если вы используете Windows 98 или Windows 95, убедитесь, что компьютер работает в 32-разрядном режиме, нажав Пуск , Настройки , Панель управления , дважды щелкните Система и перейдите на вкладку Производительность ,В разделе Performance by File System убедитесь, что в нем указано «32-bit».

Кабели CD-ROM подключены неправильно

Если вы недавно установили или переместили компьютер, убедитесь, что кабели CD-ROM подключены правильно.

Заметка

Если дисковод не открывается при нажатии кнопки извлечения, убедитесь, что кабель питания компакт-диска надежно подключен.

Плохой привод CD-ROM

Если вы выполнили все вышеперечисленные шаги и все еще сталкиваетесь с ошибками при чтении дисков в приводе CD-ROM, значит, привод неисправен.Вы можете попробовать заменить дисковод и посмотреть, решит ли новый дисковод CD-ROM проблему.

,

Добавление дисков DVD или CD на виртуальную машину

Особенности | Документация | База знаний | Дискуссионные форумы

Пред. содержание Последний Следующая

Добавление дисков DVD или CD на виртуальную машину

Вы можете добавить один или несколько дисков DVD или CD на вашу виртуальную машину. Вы можете подключить диск виртуальной машины к физическому диску на хост-машине или к файлу образа ISO.

Вы можете настроить виртуальный DVD или CD-дисковод как IDE или SCSI, независимо от того, к какому физическому диску он подключен. Другими словами, если на вашем хост-компьютере установлен дисковод IDE CD, вы можете настроить дисковод виртуальной машины как SCSI или IDE и подключить его к диску хоста. То же самое верно, если физический диск хоста является диском SCSI.

Добавление DVD или CD-привода

1. Откройте редактор настроек виртуальной машины ( ВМ> Настройки ) и нажмите Добавить , чтобы запустить мастер установки оборудования.

2. Нажмите DVD / CD-ROM , затем нажмите Далее .

3. Выберите . Используйте физический диск , если вы хотите подключить диск виртуальной машины к физическому диску на хост-компьютере. Выберите Использовать ISO-образ , если вы хотите подключить диск виртуальной машины к файлу ISO-образа.

4. Выполните одно из следующих действий:

Если вы выбрали Использовать физический диск , выберите нужный диск в раскрывающемся списке или выберите Автоопределение .

Если вы не хотите, чтобы дисковод CD подключался при запуске виртуальной машины, отмените выбор Подключить при включении .

Нажмите Advanced , если вы хотите указать узел устройства, который диск должен использовать в виртуальной машине.

На экране расширенных настроек вы также можете выбрать Legacy emulation . Это необходимо, только если у вас были проблемы с использованием обычного режима. Устаревший режим эмуляции не поддерживает все возможности обычного режима.Например, если вы используете традиционный режим эмуляции, вы не можете записывать компакт-диски, вы не можете читать мультисессионные компакт-диски, вы не можете извлекать цифровое аудио с компакт-диска и не можете читать или записывать DVD-диски. Для получения дополнительной информации см. Legacy Emulation для DVD и CD-приводов.

После внесения любых необходимых изменений в эти настройки нажмите Готово .

Если вы выбрали Использовать ISO-образ , введите путь и имя файла для файла изображения или нажмите Обзор , чтобы перейти к файлу.

Если вы не хотите, чтобы дисковод CD подключался при запуске виртуальной машины, отмените выбор Подключить при включении .

Нажмите Advanced , если вы хотите указать узел устройства, который диск должен использовать в виртуальной машине.

После внесения любых необходимых изменений в эти настройки нажмите Готово .

5. Диск настроен изначально, поэтому он отображается в гостевой операционной системе как диск IDE. Если вы хотите, чтобы он отображался в гостевой операционной системе как диск SCSI, щелкните запись диска в редакторе настроек виртуальной машины и внесите это изменение на панели настроек справа.

Эмуляция Legacy для DVD и CD приводов

Редактор настроек виртуальной машины ( ВМ> Настройки ) предоставляет опцию Legacy emulation для дисководов DVD и CD, подключенных к виртуальной машине.

На хостах Windows этот параметр отключен по умолчанию.

На хостах Linux с дисками IDE настройка по умолчанию для этого параметра зависит от того, загружен ли модуль ide-scsi в ваше ядро. Модуль ide-scsi должен быть загружен — или вы должны использовать физический привод SCSI — если вы хотите подключиться к приводу DVD или CD в режиме raw.

Если вы столкнулись с проблемами при использовании вашего DVD или CD-привода, попробуйте выбрать Legacy emulation .

Обратите внимание, что в традиционном режиме эмуляции вы можете читать с дисков с данными в дисководе DVD или CD, но некоторые другие функции недоступны.

Когда Legacy emulation не выбран, гостевая операционная система напрямую связывается с диском. Эта прямая связь обеспечивает возможности, которые невозможны в традиционном режиме эмуляции, такие как использование записывающих CD и DVD-дисков для записи дисков, чтение мультисессионных CD, выполнение извлечения цифрового аудио и просмотр видео.

Однако в некоторых случаях дисковод DVD или CD может работать неправильно, когда гостевая операционная система обменивается данными напрямую с дисководом. Кроме того, некоторые диски и их драйверы не работают правильно в режиме raw. Выбор Legacy emulation — способ обойти эти проблемы.

Если вы одновременно запускаете более одной виртуальной машины и если их дисководы компакт-дисков находятся в устаревшем режиме эмуляции, вы можете предпочесть запускать виртуальные машины с отключенными дисководами компакт-дисков.Это гарантирует, что у вас нет нескольких виртуальных машин, подключенных к CD-приводу одновременно.

Пред. содержание Последний Следующая

,

Как загрузиться с CD или DVD на компьютере

Обновлено: 02/02/2020 от Computer Hope

Для загрузки с компьютера поместите компакт-диск или DVD-диск в дисковод и перезагрузите компьютер. Когда компьютер загружается, он должен обнаружить загрузочный диск и использовать файлы для загрузки. Если компьютер загружается с сообщением об ошибке при попытке загрузки или загрузки в Windows, вы можете столкнуться с любой из следующих ситуаций.

Нужно нажать клавишу для загрузки на CD или DVD

Некоторые загрузочные компакт-диски (например,Например, Microsoft Windows CD), предлагает нажать любую клавишу для загрузки с компакт-диска. Если ни одна клавиша не нажата, компьютер продолжает загружаться нормально и не загружается с компакт-диска. Обязательно обратите пристальное внимание на экран при запуске компьютера и нажмите клавишу, если будет предложено.

CD или DVD не загрузочный

Не все CD и DVD являются загрузочными. Для загрузки с компакт-диска у вас должен быть компакт-диск, который считается загрузочным. Имейте в виду, что ранние компакт-диски Windows 95 не являются загрузочными.Однако компакт-диски Windows 98, ME, XP и более поздние являются загрузочными.

Не правильно настроен в BIOS

Если BIOS настроен неправильно, компьютер может игнорировать или не рассматривать CD-ROM или DVD как загрузочный вариант. Откройте программу настройки BIOS и убедитесь, что параметры последовательности загрузки правильно установлены для загрузки с привода CD-ROM. Эти настройки находятся под параметрами загрузки.

Мы предлагаем использовать настройку параметров загрузки, как в примере ниже. Если ничего не помогает, сделайте ваш CD-ROM или ATAPI CD-ROM первым вариантом загрузки.

1. дискета или LS120 (если имеется)
2. CD-ROM или DVD-ROM
3. Сеть (если есть)
4. Жесткий диск

Если CD-ROM находится после другого загрузочного устройства, он загружается с другого устройства перед CD-ROM. Убедитесь, что на устройствах до CD-ROM (например, дисковод гибких дисков) нет загрузочных носителей. Загрузочный носитель включает в себя жесткий диск, который является загрузочным, если он не пустой или не пустой.

Дисковод не выбран в меню загрузки

На многих компьютерах, когда компьютер загружается, вам может потребоваться войти в меню загрузки (например,например, Нажмите F9 для меню загрузки). Если эта опция доступна, нажмите клавишу, чтобы войти в меню загрузки, а затем выберите опцию загрузки с CD-ROM или DVD-привода.

Наконечник

Если вы входите в меню загрузки, а привод CD-ROM или DVD не указан в качестве опции, извлеките диск из компьютера. Затем выключите компьютер и нажмите клавишу, чтобы снова войти в меню загрузки. Если CD-ROM / DVD-ROM недоступен, вставьте диск обратно в компьютер и выберите вариант загрузки с диска.

Плохой CD или DVD

Убедитесь, что компакт-диск или DVD-диск доступен для чтения при доступе к нему через Windows или на другом компьютере. CD или DVD могут быть плохими или не читаемыми. Если вы обнаружили, что на компакт-диске возникают ошибки при чтении, попробуйте сначала очистить компакт-диск, прежде чем искать замену. Для получения дополнительной информации о том, как почистить ваш CD и привод CD-ROM, смотрите нашу страницу очистки компьютера.

Перемычки установлены неправильно

Не все дисководы загружаются, если перемычки установлены неправильно.Если это применимо для вашего компьютера и дисковода, убедитесь, что на дисководе CD-ROM или DVD установлены перемычки. Мы рекомендуем установить CD-ROM как мастер на вторичном контроллере. Это правило также распространяется на портативные компьютеры со съемными дисками.

Кабели или другие проблемы, связанные с приводом

Некоторые компьютеры сегодня имеют несколько дисководов, например, компьютер может иметь дисковод DVD и другой дисковод CD или CD-RW. Если на вашем компьютере установлено несколько дисководов, попробуйте отключить один из дисков и использовать другой дисковод, чтобы попытаться загрузиться с диска.

Если на некоторых дисках IDE или ATA диск не подключен в качестве первого диска, это может помешать правильной загрузке диска. Если вам никогда не удавалось загрузиться с CD или DVD, убедитесь, что это первый накопитель на кабеле.

Плохой CD или DVD привод

Проверьте, работает ли другой привод CD или DVD. Если дисковод неисправен, он не может загрузиться с диска, потому что он не может читать с диска. Если после этого вы обнаружите, что диск неисправен, мы рекомендуем заменить диск.

,