Zespół Szkół Elektronicznych
im. Stanisława Staszica
w Zduńskiej Woli
Praca dyplomowa
Spis treści
CD-ROM……………………………………………………………...3
Metody odczytu……………………………………………………….7
Budowa napędu……………………………………………………...10
Działanie napędu…………………………………………………….15
Cechy i parametry…………………………………………………...16
Nagrywarki CD-R i CD-RW………………………………………...18
Metody zapisu……………………………………………………….19
Płyty CD-R i CD-RW……………………………………………….21
Działanie CD-R i CD-RW…………………………………………...28
Słowniczek…………………………………………………………..30
DVD-ROM…………………………………………………………..35
Różnice między CD i DVD………………………………………….44
Instalacja i konfiguracja……………………………………………..47
DVD-ROM
&
CD-ROM
CD-ROM (compact disc - read only memory) pamięć tylko do odczytu na dyskach optycznych. W roku 1987 dwa wielkie przedsiębiorstwa - Philips i Sony - połączyły swoje siły w celu stworzenia nowego produktu - kompaktowego dysku audio (CD). Firmy opracowały standard, na który składała się specyfikacja nagrania, próbkowania, a przede wszystkim obowiązujący do dziś rozmiar nowych dysków : 4 3/4 cala. Jak głosi plotka rozmiar ten wybrano dlatego, że właśnie na takim dysku można było zmieścić Dziewiątą Symfonię Beethovena.
Dysk mający średnicę 12 cm (4 3/4 cala), nieco ponad milimetr grubości i waży około 14 g(1/2 uncji). Fizycznie dysk składa się z uformowanego metodą wtryskową krążka z czystego poliwęglanu, bardzo cienkiej warstwy metalu, zwykle aluminium i ochronnej powłoki lakierowej lub plastikowego krążka zabezpieczającego znajdujące się pod nim dane. Warstwa metaliczna jest tą warstwą z której napęd CD-ROM odczytuje informacje. Dysk CD-ROM może przechowywać do 680 MB danych (co odpowiada pojemności 1500 dyskietek) - tekstu, obrazu, grafiki, dźwięku i animacji. Dane przechowywane są w formie mikroskopijnych rowków (ang. pits) i miejsc płaskich - brak rowka (ang. lands). Rowki mają zawsze tę samą głębokość i szerokość choć ich długość i długości przerw rozdzielających je mogą się zmienić. Pit ma około 1 mikrona szerokości - rozmiar 500 atomów wodoru ułożonych jeden obok drugiego - zaś pojedynczy dysk CD-ROM zawiera w przybliżeniu 2.8 miliarda pits.
Spiralna ścieżka okrąża dysk 20000 razy. Odczyt danych następuje w sposób bezkontaktowy za pomocą promienia świetlnego – laseru (Rys.1).
Na powierzchnię płyty napyla się cienką warstwę aluminium odbijającą światło, która nadaje jej charakterystyczny srebrzysto-tęczowy połysk. Dla ochrony powleka się ją lakierem i na jednej stronie dysku drukuje się odpowiednią etykietę. Ścieżki CD nie są ułożone koncentrycznie lecz tworzą długą spiralę wiodącą od osi centralnej dysku do zewnętrznej krawędzi. Ma ona długość blisko 3 mil (ok.5 km). Spirala jest podzielona na sektory o jednakowej wielkości i gęstości zapisu. Pliki nie są dzielone na fragmenty, lecz zajmują kolejne sektory jednej i tej samej ścieżki. Płyta kompaktowa odbija pełne spektrum światła czyli tęczę, jest to spowodowane rozszczepieniem światła z powodu tysięcy przecinających ją ścieżek. Rozpraszają one promienie światła niczym pryzmat, rozdzielając światło białe na fale o różnych długościach. Płyta kompaktowa zawiera do 16000 ścieżek na cal.
Informacja o lokalizacji plików jest zapisana w tablicy ścieżek (ang. path table) oraz w tablicy katalogów (ang. directory table), znajdujących się w części opisowej na początku dysku. Obie tablice tworzone są podczas produkcji dysku i nie można zmieniać ich zawartości.
W czasie odczytu dysku CD-ROM mierzone jest natężenie światła odbitego pochodzącego z promienia lasera małej mocy skupionego na ścieżce. Natężenie to zmienia się, kiedy promień naprzemiennie pada na miejsca wgłębione i płaskie, położone między nimi powierzchnie. Wahania światła odbitego zamieniane są następnie na dane cyfrowe, które dekodowane są przez napęd CD-ROM do postaci danych.
Zarówno podczas zapisu danych, jak i podczas odczytu jest przeprowadzane skomplikowana korekcja błędów zawierająca algorytmy CIRC, CRC, EDC i ECC. Podczas odczytu, gdy stwierdzi się dużą ilość błędów wszystkie napędy CD-ROM stosują sprytny manewr. Urządzenie zmniejsza szybkość obrotową. Wtedy układ logiczny ma więcej czasu na próbę usunięcia napotkanego błędu. Czasem transfer obniża się z 4000 KB/s do 100 KB/s.
METODY ODCZYTU
Napęd CD-ROM obraca dysk ze zmienną prędkością, zależną od położenia głowicy optycznej, co pozwala na odczytanie danych ze stałą prędkością (ok. 1,3 metra ścieżki na sekundę), niezależnie od ich położenia na dysku. Metodę tę oznacza się krótko jako CLV (ang. Constant Linear Velocity) - stała prędkość liniowa, jej koncepcję ilustruje Rys.2.
Dysk obraca się ze zmienną prędkością w zależności od położenia lasera względem środka dysku, aby uzyskać jednakową szybkość odczytywania danych z całego dysku. Jednak im bliżej środka, tym większa szybkość kątowa jest potrzebna, by dane były przesyłane ze stałą wartością.
Inna metoda to CAV ( Constant Angular Velocity ) - stała prędkość obrotowa. Nie pociąga ze sobą konieczności zmiany prędkości obrotowej więc ma zasadniczą wadę - dane ze środka płyty czytane są dużo wolniej niż na jej zewnętrznych brzegach (Rys.3).
Bliżej zewnętrznej krawędzi dysku laser obejmuje podczas jednego obrotu większą ilość danych, niż bliżej środka, co oznaczałoby zmienną ilość danych odczytywanych podczas jednego obrotu. Metoda ta nie obciąża silnika napędu, oznacza jednak, że wraz ze zmianą położenia lasera zmienia się szybkość transferu danych.
Obecnie stosowana technika to PCAV (Partial CAV) - częściowo stała prędkość kątowa stanowiąca połączenie dwóch poprzednich technik. Polega ona na tym, że do pewnego miejsca na dysku (zazwyczaj do około pierwszych 40% dysku) użyta jest stała prędkość kątowa CAV, czyli transfer stopniowo wzrasta od wartości początkowej np. 8x do wartości pośredniej np.16x. Wówczas napęd przestawia się na stałą prędkość liniową CLV i do końca dysku zachowuje stały transfer np.20x. W ten sposób redukuje się wibracje pochodzące z dużych prędkości kątowych na wewnętrznych obszarach płyty i maksymalnie wykorzystuje się dobrodziejstwa zewnętrznego położenia ścieżek.
BUDOWA NAPĘDU
A) DYSK
B) SILNIK NAPĘDU
C) ZAGŁĘBIENIA
D) OBSZAR PŁASKI
E) CEWKA SKUPIAJĄCA
F) SOCZEWKA
G) PRYZMAT
H) DIODA ŚWIATŁOCZUŁA
I) LASER
W skład napędu CD-ROM wchodzi solidna rama, która stanowi szkielet dla metalowej obudowy. Blok napędowy czytnika umieszczony jest wewnątrz ramy i tworzą go trzy silniki. Pierwszy z nich – krokowy odpowiada za obrót płytą, drugi przeznaczony jest do przesuwania głowicy odczytującej, trzeci służy do wysuwania i wsuwania szuflady, ewentualnie w niektórych nowszych modelach czytników za transport płyty do układu odczytującego (typ podawania płyty slot-in). Pracą wszystkich silników sterują specjalizowane u...
BukKate