Optiska enheter är designade för att läsa och som regel skriva/skriva om från optiska skivor. Optiska skivor är runda och platta plattor gjorda av tätt material (vanligtvis bestående av polykarbonat) med applicerade lager som gör att information kan lagras i form av små gropar (gropar, från grop -hål, fördjupning). Läsprocessen utförs av en laserstråle, som, reflekterad från skivans yta, går in i en fotocell, där ljuset omvandlas till en elektrisk signal, vars storlek gör att den registrerade informationen kan avkodas.
De vanligaste optiska skivformaten för användning i persondatorer är CD, DVD, Blu-ray.
CD-ROM ( Compact Disc Read Only Memory, skrivskyddad CD) en typ av cd-skiva som dök upp 1982 som ett resultat av forskning från två företag - Sony och Philips. De första skivorna använde formatet "Red Book", där speltiden för en kassett var 74 minuter och 33 sekunder, vilket motsvarar speltiden för Beethovens nionde symfoni, som var mycket populär i Japan vid den tiden. Ljudsamplingsfrekvensen är 44 kHz för stereoljud och bitdjupet är 16 bitar. De hade en kapacitet på 650 MB och tillät lagring av 75 minuter musik (från 200 dök det upp skivor med tunnare inspelningsspår, vilket gjorde det möjligt att öka kapaciteten till 700 MB med inspelning av 80 minuter musik). CD-ROM-skivor utvecklades ursprungligen som en analog av vinylskivor och var avsedda för inspelning och uppspelning av musikinformation. De har också ett enda koncentriskt spår som går från den yttre kanten till den inre, vilket gör många svängar. Principen för att läsa information är optisk, det vill säga laserstrålen läser data som är inspelad på ett aluminium (eller annan typ) substrat. Dessutom spelas informationen in på skivan, till skillnad från en vinylskiva, i digital snarare än analog form, och efter läsning dekrypteras den och omvandlas till ljud. För att skydda skivan från skador är aluminiumsubstratet täckt med transparent plast.
En CD-ROM-enhet stöder vanligtvis följande lägen: Audio CD, Music Disc, Super Audio CD, CD-ROM (läge 1 & läge 2), CD-ROM/XA (läge 1, form 1 & form 2), Super Video CD , CD-Text, Video CD, CD-I/FMV, Photo-CD (Single & multisession), CD-i och andra. De första enheterna kunde bara hantera vissa format, men så småningom kunde de hantera alla format. Därför behöver användaren inte känna till formatet. Som regel räcker det att veta att det finns ljud-, videoskivor och skivor med program (eller text).
Därefter utvecklades "Yellow Book"-standarden, som innehåller en rubrik som bestämmer typen av skiva: musik eller programvara. Musikformatet var redan väl utvecklat och mjukvaruformatet bestämdes av varje tillverkande företag själv. På grund av den snabba utvecklingen av denna teknik kunde avvikelsen i standarden inte vara länge, så den rådgivande standarden High Sierra uppstod, på grundval av vilken ISO 9660-standarden snart dök upp För denna standard finns en innehållsförteckning och ett dataområde på disken. Det första spåret innehåller parametrar för att synkronisera enheten och disken med varandra, följt av en innehållsförteckning där beskrivningen av varje fil innehåller den direkta adressen på disken.
Det finns tre typer av sådana diskar:
CD - ROM Disken skrivs vanligtvis på ett industriellt sätt, och i framtiden kan den bara läsas. Den mäter 120x1,2 mm och har en kapacitet på 650-879 MB. Livslängd 10-50 år. Sådana skivor levereras ofta med datorenheter, de innehåller programvara, musikskivor, etc.
CD - R Skivan har samma egenskaper som en CD-ROM, men låter dig skriva information till dem en gång.
CD - RW skivan har samma egenskaper som en CD-ROM, men låter dig inte bara skriva information på dem, utan också skriva mer av den, också radera tidigare inspelad data och skriva ny.
För att arbeta med dem användes deCD-lagringsenheter, som har flera typer:
CD- ROM Enheten kan bara läsa CD-skivor. En av de viktigaste egenskaperna hos denna enhet är läshastighet information. Normal (enkel) hastighet motsvarar hastigheten för att läsa ljudskivor, vilket är 150 kb/sek. Sedan kom cd-romskivor med 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 24, 32, 36, 40, 52 gånger hastigheten. Dataöverföringshastigheten är följaktligen en multipel av 150 kb/sek. Till exempel, för en 40x-enhet blir den lika med 40x150 = 6 000 Kb/sek, och här anges maxhastigheten, som är lika med eller lägre för olika typer av enheter, vilket beror på tillverkaren. Sexhastighetsenheten möjliggör videoutmatning med bildhastigheter på 25 bilder per sekund eller högre, vilket är tillräckligt snabbt för visning på skärmen. Skivor som används med den här enheten kallas ibland också för CD-skivor (denna term inkluderar också CD-R-skivor, CD-RW) eller CD-ROM-skivor (Compact Disk - CD; se bilden nedan).
CD- R enhet är en optisk enhet som kan skrivas en gång. Den låter dig läsa CD-ROM, CD-R, CD-RW-skivor, men låter dig också skriva CD-R-skivor en gång. Denna enhet har förmågan att inte bara läsa skivor, utan också att skriva dem. Till exempel är läshastigheten 40 gånger och skrivhastigheten är 6 gånger.
I sådana enheter bränner en laserstråle spår på skivans yta, medan de områden som reflekterar ljus kallas "land", och de icke-reflekterade områdena kallas "gropar". Kombinationen av dessa sektioner gör det möjligt att koda information i en tvåbitars representation.
CD- RW(Compact Disc-ReWritable)-enhet är en återanvändbar optisk enhet. Den låter dig läsa CD-ROM, CD-R, CD-RW-skivor, skriva CD-R-skivor en gång, men också skriva och skriva om, samt skriva om tidigare inspelade CD-RW-skivor. Denna enhet har förmågan att inte bara läsa skivor, utan också att skriva dem. Till exempel är läshastigheten 40 gånger och skrivhastigheten är 6 gånger. Det kan också vara en hastighet för ytterligare inspelning.
En CD-RW-enhet fungerar på en annan princip, det vill säga när du skriver till dem, brinner strålen inte ut, utan omvandlar substratet till ett amorft tillstånd, vilket gör att du kan skapa en annan reflekterande effekt. Därför kan de skriva data flera gånger. Men skivor försvinner information sämre än vanliga CD-ROM-skivor, så de kan inte alltid läsas på standardmedia.
Ju fler funktioner en enhet har, desto fler begränsningar har den. Ju enklare skivorna är, desto större reflekterande effekt har de. CD-ROM-skivor har den bästa reflekterande effekten, som kan läsas i CD-ROM-, CD-R- och CD-RW-enheter.
1996 dök de upp dvd-skivor(Digital Versatile Disc - digital universal disk, stod ursprungligen för Digital video Disc - digital video disk. Nu är den inte dekrypterad på något sätt), som hade en kapacitet på 4,7 Gigabyte på grund av komprimering av inspelningsspår, det vill säga 7 gånger mer kapacitet CD-ROM-enheter. Detta är den vanligaste typen av skiva, som är enkellager och enkelsidig. Det finns dock skivor som har två lager på ena sidan och har en kapacitet på 8,5-8,7 Gigabyte (de kan kallas DVD 9, siffran betyder avrundad kapacitet), det finns skivor med ett lager, men med inspelning på två sidor, med en kapacitet på 9,4 Gigabyte (de kan kallas DVD 10), dubbellager och dubbelsidiga med en kapacitet på 17,08 Gigabyte (de kan kallas DVD 18).
Standarden för inspelning på disk utvecklades på två sätt, en standard som heter MMCD utvecklades av Philips och Sony, den andra som heter Super Disc utvecklades av Toshiba och flera andra. Därför uppstod två format för inspelning av data - DVD-R och DVD+R. Dessa format ligger nära varandra, men plusformatet är bättre att använda, eftersom det tar kortare tid att skriva om och den inspelade datan har färre fel. Följaktligen finns det två format av omskrivbara DVD-skivor-RW och DVD+RW.
För att arbeta med DVD-skivor används DVD-enheter, som har flera typer:
dvd- ROM Enheten kan bara läsa både DVD- och CD-skivor. En av de viktigaste egenskaperna hos denna enhet är läshastighet information. Mångfalden per enhet tas till 1,32 MB/sek, vilket är 9 gånger snabbare hastighet CD. De har olika läshastigheter för CD- och DVD-skivor, vilket anges i enhetens manual.
dvd- R enhet är en optisk enhet som kan skrivas en gång. Den låter dig läsa CD-ROM, CD-R, CD-RW-skivor, alla typer av DVD-skivor, och låter dig även skriva CD-R-skivor och DVD+R- och DVD-R-skivor en gång. Denna enhet har förmågan att inte bara läsa skivor, utan också att skriva dem. Till exempel är läshastigheten 40 gånger, och skrivhastigheten är 6 gånger, och hastigheten anges separat för CD- och DVD-skivor och följaktligen separat för DVD-R- och DVD+R-skivor.
dvd- RW lagringsenhet är en återanvändbar optisk lagringsenhet. Den låter dig läsa och bränna alla typer av CD- och DVD-skivor. Läs- och skrivhastigheter anges separat för CD-skivor, DVD-R, DVD+R, DVD+R DL, DVD-R DL, DVD+RW, DVD-RW, DVD+RW DL, DVD-RW DL, dvs. operationer som drivenheten kan utföra. Här är det också bättre att använda plusformatet, eftersom minusformatet kräver att du först raderar informationen och sedan skriver den, och plusformatet låter dig skriva om data i realtid.
Standard Blu- stråle Skiva (BD) (blå stråle- blå stråle och skiva- disk; handstil blå i stället för blå- intentional) utvecklades av BDA-konsortiet, släpptes 2006. U denna standard det fanns en konkurrent - HD DVD från Toshiba, men detta företag övergav ytterligare stöd för HD-skivor 2008 efter "formatkriget". Informationsläshastigheten (enkel hastighet) är 4,5 Mb/s.
Enheter för dessa diskar är Blu- Stråle Skrivskyddade skivor som låter dig läsa och skriva alla typer av CD- och DVD-skivor, såväl som skrivskyddade BD-skivor. Respektive Blu- Stråle RE låter dig inte bara läsa utan också skriva alla typer av CD-skivor, DVD-skivor och BD-skivor (enkellager, för flerlager måste du läsa instruktionerna).
För att sätta in en CD eller DVD i enheten, tryck först på knappen på enhetens frontpanel (bild nedan). Samtidigt dras ett fack ut ur enheten, i vilket du måste placera skivan i en speciell urtagning för den med arbetsytan på vilken data finns, nedåt eller med mönstret uppåt.
Den optiska enheten har ett nödutmatningshål för facket om den inte matas ut. För att göra detta måste du sätta in en tunn stång, till exempel ett uträtat gem, och trycka på det.
För startskiva behöver:
Slå på datorn;
Tryck på bricköppningsknappen så glider den ut;
Placera skivan med utskriftssidan uppåt på facket;
Tryck på öppningsknappen igen. Brickan glider in, varefter du kan börja arbeta.
Grundläggande köregenskaper:
Typ: interiör eller extern. Den interna enheten sätts in i systemenheten. Den externa har en rektangulär kropp, ansluts till en parallellport (i gamla datorer), USB (i moderna) och har en sladd ansluten till elnätet. Det finns också en extern version för bärbara datorer, ansluten med en PCMCIA-kontakt;
- baudhastighet(Data Transfer Rate, DTR), respektive indikerad som tvåhastigheter, fyra-, trettiotvå, etc.;
- buffertminneskapacitet(Buffertminne). Cacheminne är ett chip RAM, som finns på drivkortet. De ger fördelar, så ju större volym, desto bättre;
- genomsnittlig tid mellan haverier(Mean Time Between Failure, MTBF). Denna egenskap finns i många enheter, men beskrivs inte överallt;
- gränssnittstyp eller buss till vilken den är ansluten;
- genomsnittlig åtkomsttid(Åtkomsttid, AT). Den är större i CD-ROM-enheter än i hårddiskar, som bestäms av grundläggande skillnader i frekvensomriktarens design, och skiljer sig tiotals gånger, och ju högre multiplicitet, desto kortare åtkomsttid. Så för en 4x-enhet är det cirka 150 och för en 32x är det 80 ms. Detta värde finns i enhetens pass;
- felfrekvens(Feltid);
- lista över format som stöds.
Det kan även finnas andra parametrar, som buller- och vibrationsnivåer. Dessutom måste du när du köper se om brickan rör sig smidigt och om den hålls stadigt öppen.
Ansluter enhet som använder två kablar: ström och information. Det finns tre typer av enheter: de som är anslutna till SCSI-bussen, till IDE-bussen eller till SATA-kontakten. Det är bättre att ha en enhet som ansluts till IDE-kontakten om moderkortet stödjer det. Eftersom det vanligtvis finns få SATA-kontakter, och om du behöver installera flera optiska eller hårddiskar, kan det vara problem med tillgången på en ledig kontakt.
Kopplingen till just en sådan buss beskrivs nedan. Optiska enheter kan anslutas tillsammans med en hårddisk. Datakabeln består av 40 kärnor (visas i figuren ovan) och har tre pluggar. Den ena kopplas till hårddiskkontrollern (på äldre kort) eller direkt till moderkortet (se även beskrivning av korten och hårddisken). Den andra till den optiska enheten och den tredje till hårddisken. Glöm inte att kanten på kabeln, markerad i rött, när du ansluter kontakten, ska placeras nära markeringarna 1, 2, som indikerar de första kärnorna på ledningen, den motsatta änden - nära siffrorna 33 och 34. andra strömkabeln ska anslutas till markeringen som anges ovanpå kontakten, det vill säga röd (5v), svart, svart och gul.
När du arbetar med diskar måste du göra följande regler:
Rör inte arbetsytan, annars kan feta fingeravtryck finnas kvar på den;
Ta tag i skivan i ytterkanterna, du kan ta tag i den i kanterna centralt hål;
Rengör skivan från mitten av skivan till ytterkanten med en mjuk, torr trasa. Använd inte starka lösningsmedel som aceton, rengöringsmedel, antistatiska aerosoler;
Förvara skivor i en speciell låda eller skivfodral;
Böj inte skivan;
Skriv inte på skivans arbetsyta;
När du förvarar skivan, undvik att utsätta den för solljus eller stark värme, vilket kan göra att skivan blir skev.
Installation av enheten. För att installera den här enheten behöver du:
Stäng av datorn;
Ta bort skyddskåpan på systemenheten;
Sätt in enheten i styrningarna på systemenheten. Efter installationen, se till att dra åt skruvarna på enhetens sidor. Ibland, för att nå med en skruvmejsel och dra åt skruvarna, kan du behöva ta bort andra enheter. Efter detta ansluter du ledningarna enligt beskrivningen ovan, installerar skyddskåpan, sätter på datorn och kontrollerar enhetens funktion.
1. Inledning
3.1. Tekniska egenskaper konkurrenter
4. Utsikter för utveckling av optisk lagring.
5. Jämförande analys optiska enheter
5.1 ASUS DRW-1608P
5.2 NEC ND-3540A
6. Säkerhetsföreskrifter vid arbete med en PC
6.1 Arbetsplatsorganisation
6.2 Säkerhetsföreskrifter
Slutsats
Lista över begagnad litteratur
Optisk lagring har genomgått betydande förändringar under de senaste åren. Idag är en optisk enhet en integrerad del av en PC - vilket bestämmer relevansen för det valda ämnet.
Den optiska enheten har blivit en integrerad del av datorn, eftersom... olika mjukvaruprodukter(främst spel och databaser) började ta upp en betydande mängd utrymme, och att leverera dem på disketter visade sig vara oöverkomligt dyrt och opålitligt. Därför började de levereras på optiska skivor (samma som vanliga musik), och vissa spel och program fungerar direkt från den optiska skivan, utan att behöva kopiera till hårddisken.
Också modern datorär ett kraftfullt multimediacenter som låter dig spela musik och titta på film.
Syftet med detta avhandling– Studie av optiska lagringsenheter. Under studien kommer följande frågor att utforskas:
¾ Historien om skapandet av optisk lagring
¾ Historien om utvecklingen av optisk lagring
¾ Utsikter för utveckling av optisk lagring
¾ Jämförande analys av optiska enheter
¾ Säkerhetsföreskrifter vid arbete med en PC
Optiska skivor är nästan lika gamla persondatorer. Och de har till och med sina egna föräldrar - vinylskivor. Året optiska skivor kom in modern teknik anses vara 1982. Det var då som de två största företagen, Philips och Sony, påbörjade nya utvecklingar. Sonys verkställande direktör Akio Morita, som också var känd för att ha skapat den berömda Walkman-spelaren, trodde att sådana skivor borde utformas för att lyssna på klassisk musik. Och standarden för ljudets varaktighet var speltiden för Beethovens nionde symfoni, som är cirka 73 minuter. Man beslutade att göra standardspeltiden lika med 74 minuter och 33 sekunder. Så här föddes standarden "Red Book", som beskrev skivstandarden CD-DA (CD-Digital Audio). Dessutom var dess föregångare standarden för vanliga vinylskiva varar i 45 minuter, med sämre ljudkvalitet och medieprestanda som inte kan jämföras med CD. Tillsammans med Sony deltog Philips också i bildandet av Red Book-standarden. Strikta krav infördes för storlek, ljudkvalitet, datakodningsmetod och användningen av ett enda spiralspår.
På CD-DA presenteras data enligt följande.
Strukturellt kan hela disken delas upp i tre huvuddelar: lead-in (inmatningszon, som lagrar all information om skivans struktur och ägande), PMA (Program Memory Area - själva data) och lead-out (lead). zon, bestående av nästan ingenting annat än "nollor" och är i huvudsak en indikator på slutet av skivan).
All information är inspelad på CD-DA i form av spår separerade med ett pre-gap lika med 2 sekunder. Det kan finnas 99 sådana spår, och var och en av dem kan delas upp i 99 fragment. Begreppet spår är något sekundärt, men lämpar sig väl för den enklaste beskrivningen av skivstrukturen.
Faktum är att information på disken presenteras i form av blocksegment, som har en standardstorlek (2352 byte) och en standardläshastighet på 75 block per sekund. Det vill säga, om vi talar om ett mellanrum på två sekunder, menar vi 150 "tomma" segmentblock. Själva spåren består av block fyllda med information.
Blocksegmentet består i sin tur av 98 mikroramar, som var och en är 24 byte (192 bitar) i storlek. 24 byte kan innehålla en beskrivning av värdena för sex diskreta sampel av höger och vänster kanal. Och det givna värdet på 2352 byte kan erhållas genom att helt enkelt multiplicera 98 med 24. Så, när vi talar om denna segmentstorlek, talar vi bara om rent ljudinformation.
Utvecklad av Philips och Sony ny Specifikationen för lagring av digital data på CD-media blev känd som "Yellow Book", och själva mediet blev känt som CD-ROM (Read Only Memory). Ett blocksegment på 2352 byte konverterades. Det vill säga de tillhandahållna standardtyperna Mode 1, avsedd för lagring av digital datordata, och Mode 2 - komprimerad grafik, text och ljuddata. Mode 1-blocksektorn lagrar information om korrigering och felkorrigering EDC/ECC (Error Detection Code/Error Correction Code) och är den vanligaste. 288 byte tilldelas för felkorrigering och korrigering i varje sektor. Som ett resultat återstår 2064 byte för information, varav 12 är allokerade för synkronisering och 4 byte för sektorhuvudet.
Således är den grundläggande minimienheten i CD-DA-formatet ett spår och på en CD-ROM är det ett segment.
Enhetslagringsenheter på CD-ROM.
Efter ankomsten av två standarder som beskrivs av de "röda" och "gula" böckerna, fanns det ett betydande problem: media var strikt knutna till typerna av enheter. Det vill säga att kombinationen av ljud och digital data inte implementerades vid den tiden. Skivor av blandade format har dykt upp, som lagrar data från både CD-ROM och CD-DA. Dessutom skrevs den första datan (CD-ROM) i början av skivan. Detta är inte helt bekvämt, eftersom ljudenheter försöker läsa det första spåret, vilket kan skada ljudutrustningen, och CD-ROM-enheter kan inte läsa programmet och spela ljud samtidigt.
I november 1985 träffades representanter från ledande CD-ROM-tillverkare för att diskutera frågan om kompatibilitet och en gemensam typ av filsystemstruktur för alla media. Det vill säga att det krävdes en standard för filsystem, skriv- och lässtruktur osv. Ett dokument upprättades som var en specifikation (specifikationsnamn - HSG) som definierade de logiska och filformaten för CD-skivor. Dokumentet var av rådgivande karaktär, och även om det senare bestämde mycket för teknikbranschen som helhet, fanns det aldrig en bokfärg för det. HSG-specifikationens formatförslag baserades till stor del på representationen av strukturen hos en diskett innehållande spår noll eller systemspår, som lagrar data om typen av media och dess filstruktur med kataloger, underkataloger och filer. CD-skivan är organiserad lite annorlunda. Det vill säga att all data av denna typ lagras i service- och systemområdena. Den första lagrar information som behövs för synkronisering mellan media och enheten. I den andra - filstruktur, och direkta adresser till filer i underkataloger anges, vilket minskar söktiden.
Tre år senare (1988) antogs den internationella standarden ISO-9660, vars huvudbestämmelser var mycket lika HSG-representationen. Denna standard beskrev CD-ROM-filsystemet och hade tre nivåer. Den första nivån ser ut ungefär så här:
Filnamn kan vara upp till 8 tecken långa;
Filnamn använder endast tecken versal, siffror och symbol "_";
Inte tillåtet i filnamn specialtecken - "-,~,=,+";
Katalognamn kan inte ha tillägg;
Filer kan inte fragmenteras.
Den andra och tredje nivån i ISO-9660 underlättar och utökar bara kapaciteten för den första. I synnerhet på den andra nivån har begränsningar för fil- och katalognamn tagits bort (till exempel är det redan tillåtet att skapa namn på 32 tecken på den tredje nivån, det är redan möjligt att fragmentera filer). Det är värt att notera att ISO-9660 nivå ett standardiserar huvudsakligen format filsystem MS-DOS och HFS (Apple Macintosh). Den andra nivån i dessa system är inte längre läsbar.
För Apple Macintosh finns det en separat standard för filsystemformatet HFS (hierarkiskt). Filsystem). Denna datorplattform har sin egen speciella filsystemhierarki, varför denna standard är efterfrågad. Flera filsystemsformat kan skrivas till en skiva samtidigt.
Specifikationen, utvecklad 1991, släpptes som Orange Books. Det finns två av dem. Den första standardiserar magneto-optiska lagringsenheter som kan radera och skriva om information. Den andra boken handlar om drive-once-driven, som bara kan skrivas om. Det vill säga i den andra boken vi pratar om om CD-R (inspelningsbar). Gradvis började modern teknik möjliggöra omskrivning av skivor. Vi pratar om CD-RW (Rewritable) eller CD-E (Erasable), vilket i huvudsak är samma sak. Dessa medier och enheter faller med största sannolikhet under den första av Orange Books.
1993 publicerades White Book, som standardiserade en ny produkt - Video CD, utvecklad gemensamt av JVC, Matsushita, Sony och Philips. Denna standard är baserad på Karaoke-videosystemet utvecklat av JVC. Det nya formatet låter dig lagra 72 minuters video med stereoljud. Komprimeringsformatet är bekant för många - MPEG (Motion Picture Experts Group). Det första spåret är inspelat i CD-ROM/XA-format, sedan finns det ett datablock som innehåller komprimerad video. Baserat på de vinster som uppnåtts genom vitboksstandarden gjorde experter sedan betydande ändringar i grönboken.
I slutet av förra seklet ersattes CD-R-enheter, som vid den tiden hade nått 8X/24X skriv-/läshastigheter, av mer universella CD-RW-enheter, vilket gjorde det möjligt att spela in inte bara skriv-en gång-skivor, men även omskrivbara sådana.
Till skillnad från organiska färgämnen som används för att bilda det aktiva lagret i CD-R-skivor, är det aktiva lagret i CD-RW en speciell polykristallin legering (silver-indium-antimon-tellur), som övergår i flytande tillstånd vid höga temperaturer (500-700°C) °C) laseruppvärmning. Med efterföljande snabb kylning av vätskeområdena förblir de i ett amorft tillstånd, så deras reflektionsförmåga skiljer sig från polykristallina områden. Återgången av amorfa områden till det kristallina tillståndet utförs genom svagare uppvärmning under smältpunkten, men över kristallisationspunkten (ungefär 200 ° C). Ovanför och under det aktiva skiktet finns två skikt av dielektrikum (vanligtvis kiseldioxid), som tar bort överskottsvärme från det aktiva skiktet under inspelningsprocessen; på toppen är allt detta täckt med ett reflekterande skikt och hela "smörgåsen" appliceras på en polykarbonatbas, i vilken spiralfördjupningar är pressade, nödvändiga för exakt positionering av huvudet och bär adress- och tidsinformation.
Det är ingen hemlighet att historien började med grammofonskivor. Att lagra information hemma är problematiskt, och endast ljud lagrades på den. Funktionsprincipen är inte en hemlighet, men vinylskiva har varit populärt i över hundra år och används och bevaras fortfarande av samlare och DJ:s idag. Det var roligt att se hur nålen, medan den rullade på skivan, verkade skaka i en perfekt jämn spiral. Principen för ljudproduktion byggdes på detta. När spårets djup och bredd ändrades ändrades ljudvågen och förstärktes ytterligare av pipan (grammofoner, grammofoner). Med utvecklingen av elektronik gjordes principen för att samla information på en piezoelektrisk nål och en modern, tills nyligen, skivspelare erhölls.
70-talet är här. Och det blev ett språng inom lagringsmedia (vi kommer att skippa magnetband). De uppfann en skiva gjord av polykarbonat, som var transparent, belagd med aluminium. Polykarbonat fungerade som bas och skyddade sprutningen från yttre påverkan, och fördjupningar brändes in i sprutningen i en spiral. Principen att fånga och spela in information bygger på detta, som du kan se har vi inte kommit långt från grammofonskivan. En tunn stråle reflekterades från beläggningsytan och anlände till ljusmottagaren, som i sin tur bestämde förändringarna och skapade ettor och nollor baserat på den mottagna informationen. Och då enligt ABC-principen Morse information omvandlas till musik, filmer, foton, filer etc.
Låt oss nu titta på notationen på CD-skivor:
Men med dvd diskar blev allt mycket mer komplicerat. Denna disk skapades för att lagra information i stora mängder och utvecklades av ett stort antal företag (DVD-R och DVD-RW). Olika beläggningar hade olika egenskaper och hushållsspelare från olika företag började komma i konflikt med skivor, därav förlusten av mångsidighet. Därför, efter att ha förenats, uppfann de en ny typ av disk, kallad DVD+R och DVD+RW, de är konstigt nog billigare. Nu spelar det ingen roll vilken skiva som ska användas, eftersom hushållsspelare har anpassat den. Den enda skillnaden ligger i de omskrivbara skivorna, DVD-RW måste raderas helt innan inspelning, och DVD+R Radera bara "huvudet" och lägg inspelningen överst.
Som de säger, hur mycket du än ger oss så räcker det inte för oss. Därför stannade inte framstegen där, dubbelsidig Och två lager och två i en skivor. Bra med bilateral, allt är enkelt, beläggningen applicerades på båda sidor, och som en ljudkassett måste du vända skivan. Dubbla lager- det här är ett av lagren närmast lasern, gjort genomskinligt, och du behöver inte resa dig från soffan för att vända skivan. Tja, med det sista alternativet, ta två två lager och limma ihop dem.
Nu har vi nått toppen av utvecklingen i den moderna optiska diskvärlden, det här är - HD-DVD och Blu-ray.
HD-DVD- det här är en skiva som gjordes baserat på vår arbetsnarkoman som beskrivs ovan, men med en blå laser.
Blu-ray– en helt annan utveckling, en blå laser används.
Om du kommer ihåg spektrumet (regnbågen) kommer du att se att från en blå stråle kan du få en mycket tunnare stråle, så dessa skivor visade sig vara mycket mer voluminösa. Men detta kommer att diskuteras i nästa ämne.
Det verkar som att det var allt för idag. Det återstår bara att berätta lite om lagring och användning av disken. Skivan är inte smakrik, det finns ingen anledning att tugga den, ja, om inte någon har brist på plast i kroppen. Och det här är inte heller ett verktyg för att spela på nerver, så du behöver inte köra klorna över det. Det är tillrådligt att inte böja det, även om det är svårt att bryta, men fragment kan hamna där de inte borde, och detta kommer att påverka din kropp. Dessutom störs den konstanta böjningen av beläggningen inuti, den spricker och enhetens nollor kommer inte längre att sammanfalla. Stek det inte i solen, det är ett element D Det behövs inte alls, men det kommer att förvandlas till en tunn produkt och du kommer inte att skjuta det någonstans. Sätt inte in en disk med en spricka i enheten, annars måste du spendera pengar antingen på reparationer eller på att köpa en ny.
hoppas jag DU läskunnig och du behöver inte lista allt punkt för punkt, du måste behandla saker med omsorg och de DU de kommer att vara tacksamma för detta.
Hastigheten och tillförlitligheten hos moderna inspelare kommer att avundas vilken Formel 1-bil som helst. ComputerBild förklarar hur data hamnar på CD-, DVD- och Blu-ray-skivor.
Att spela in musik och filmer på optiska medier är en bekant process, som att använda magnetkassetter för tjugo år sedan, men det är mycket billigare. Hur skiljer sig mediatyperna åt och hur registreras information på dem?
Stämpling och bränning
Vid industriell produktion av skivor med musik, filmer eller spel spelas data in på media genom stämpling – en process som påminner om produktionen av grammofonskivor. Information på diskar lagras i form av små fördjupningar. Dator- och konsument-DVD-inspelare utför denna uppgift på olika sätt - de använder en laserstråle.
Det första inspelningsbara optiska mediet var CD-R med kapacitet att skriva en gång. När data lagras på sådana skivor värmer laserstrålen skivans arbetsskikt, som består av ett färgämne, till cirka 250 ° C, vilket orsakar en kemisk reaktion. Mörka, ogenomskinliga fläckar bildas där lasern värms upp. Det är här ordet "bränna" kommer ifrån.
På liknande sätt överförs data till DVD med möjlighet att skriva en gång. Men inga mörka fläckar bildas på ytan av omskrivbara CD-, DVD- och Blu-ray-skivor. Arbetsskiktet för dessa enheter är inte ett färgämne, utan en speciell legering. När den värms upp med en laser till cirka 600 °C, övergår den från ett kristallint tillstånd till ett amorft tillstånd. De områden som exponeras för lasern är mörkare i färgen och har därför olika reflekterande egenskaper.
Lagringsmedia
Skivor avsedda för inspelning hemma har samma tjocklek (1,2 mm) och samma diameter (12 eller 8 cm) som skivor på vilka data lagras industriellt. Optiska medier har en flerskiktsstruktur.
Substrat. Basen för skivorna, som är gjord av polykarbonat, är ett transparent, färglöst och ganska resistent mot yttre påverkan polymermaterial.
Arbetslager. För inspelningsbara CD- och DVD-skivor består den av ett organiskt färgämne, och för återskrivbara CD-skivor, DVD-skivor (RW, RAM) och Blu-ray-skivor bildas det av en speciell legering som kan ändra fastillståndet. Arbetsskiktet omges på båda sidor av ett isolerande ämne.
Reflekterande lager. Aluminium, silver eller guld används för att skapa det lager från vilket laserstrålen reflekteras.
Skyddsskikt. Endast CD- och Blu-ray-skivor är utrustade med den. Det är en hård lackbeläggning.
Märka. Ett lager lack appliceras ovanpå skivan - den så kallade etiketten. Detta lager kan absorbera fukt, så att bläcket som dyker upp på ytan av mediet under utskrift torkar snabbt.
Skillnader mellan CD-skivor, DVD-skivor och Blu-ray-skivor
Dessa medier har olika egenskaper. Först och främst olika kapaciteter. En Blu-ray-skiva kan innehålla upp till 25 GB data, en DVD kan lagra 5 gånger mindre information och en CD kan lagra 35 gånger mindre. Blu-ray-enheter använder en blå laser för att läsa och skriva data. Dess våglängd är ungefär 1,5 gånger kortare än för DVD- och CD-enheter med röd laser. Detta gör att du kan spela in en betydligt större mängd information på en lika stor diskyta.
Medieformat
Följande typer av optiska medier finns för närvarande tillgängliga på marknaden.
CD-R. Inspelningsbara CD-skivor kan innehålla upp till 700 MB information. Det finns även diskar med en kapacitet på 800 MB, men de stöds inte av alla inspelare och hemmaspelare. Åtta centimeters mini-CD-skivor kan spela in 210 MB data.
CD-RW. Omskrivbara media har samma lagringskapacitet som CD-R.
DVD-R/DVD+R. Inspelningsbara DVD-skivor rymmer 4,7 GB information. miniDVD med en diameter på 8 cm – 1,4 GB.
DVD-R DL/DVD+R DL. DL-prefixet står för Dual Layer (DVD-R) eller Double Layer (DVD+R), vilket motsvarar tvålagersmedia. Kapacitet – 8,5 GB. En åtta centimeters skiva rymmer upp till 2,6 GB.
DVD-RW/DVD+RW. Enskiktsmedia av denna typ tål flera hundra skrivcykler. Precis som DVD-skivor med en gång har omskrivningsbara skivor en kapacitet på 4,7 GB, medan 8 cm-skivor har en kapacitet på cirka 1,4 GB.
DVD-RAM. Dessa media har samma lagringskapacitet som DVD-skivor med ett lager. Det finns också dubbellagerskivor som innehåller dubbelt så mycket information. DVD-RAM klarar upp till 100 tusen skrivcykler, men endast ett fåtal DVD-spelare fungerar med dessa skivor. Data registreras inte på ett spiralspår, utan i sektorer på ringbanor, som på plattor hårddisk. Märken som definierar sektorgränser är tydligt synliga på ytan av DVD-RAM - genom deras närvaro är det lätt att skilja denna typ av media från andra.
BD-R/BD-R DL. En förkortning som används för att referera till inspelningsbara Blu-ray-skivor. BD-R-media har ett arbetslager som rymmer 25 GB data. BD-R DL är utrustade med två arbetslager, så deras kapacitet är 2 gånger högre.
BD-RE/BD-RE DL. Omskrivningsbara Blu-ray-skivor är klassade för 1 000 skrivcykler. De kan lagra lika mycket data som icke-omskrivbara media.
"Plus" och "minus"
Närvaron av "plus" och "minus" media är en konsekvens av det långvariga formatkriget. Till en början förlitade sig företrädare för datorindustrin på "plus"-formatet, och konsumentelektroniktillverkare främjade "minus"-formatet som standard för inspelningsbara DVD-skivor. Moderna inspelare och spelare stöder båda formaten.
Ingen av dem har tydliga fördelar framför den andra. Båda typerna av media använder samma material. Därför finns det inga signifikanta skillnader mellan "plus" och "minus" diskar från samma tillverkare.
Inspelningskvalitet
Inspelningskvaliteten för media av samma format kan variera avsevärt. Mycket beror på vilken inspelaremodell som används. Inspelningshastigheten spelar också en viktig roll: ju lägre den är, desto lägre är antalet fel och desto högre kvalitet.
Inspelare och mediakompatibilitet
Inte alla inspelare kan spela in på skivor av alla format utan undantag. Det finns vissa begränsningar.
CD-inspelare. Kan inte fungera med DVD- och Blu-ray-skivor.
DVD-inspelare. Skriver CD- och DVD-skivor, men stöder inte Blu-ray-format.
Blu-ray-inspelare. De spelar in på Blu-ray såväl som alla CD- och DVD-skivor.
Signaturer på skivor
Det är bättre att signera media där informationen finns omedelbart, för att inte bli förvirrad senare. Detta kan göras på olika sätt.
Utskrivbara ämnen. Ovansidan av dessa skivor är lackerad. På en sådan yta kan du skriva ut text och bilder med hjälp av bläckstråleskrivare och MFP:er utrustade med ett speciellt fack. Priset på skivorna skiljer sig inte från vanliga.
Signatur med en brännare. Inspelarens stöd för LightScribe- eller Labelflash-teknik gör att du kan skriva ut enfärgade bilder och text på ytan av media speciellt utformade för detta ändamål. Det är sant att processen kan ta upp till 30 minuter, och kostnaden för LightScribe-skivor är ungefär dubbelt så stor som för konventionella skivor. Media med Labelflash-stöd kommer att kosta ännu mer.
Ny LabelTag-teknik. Utvecklad av inspelaretillverkaren Lite-On och innebär att text appliceras på skivans arbetsyta. Detta eliminerar behovet av att använda specialmedia. Diskutrymme är dock bortkastat eftersom texten skrivs direkt på spåret. Och inskriptionen är läsbar endast om områdena med text kontrasterar ljust med de tomma fragmenten.
Signatur gjord för hand. För att göra detta måste du köpa speciella markörer med en mjuk, rundad spets och lösningsmedelsfritt bläck. Andra markörer kan korrodera skivans yta och orsaka repor.
Använder klistermärken. Du kan skriva ut klistermärken på vilken skrivare som helst. Att limma dem rekommenderas dock inte, eftersom detta ofta leder till skador på skivans yta och därmed till förlust av data. Det kan hända att etiketten lossnar under skivuppspelning. I så fall kan den optiska enheten vara skadad.
Datalagringsperiod
Skivtillverkare anger ofta en lagringstid på 30 år eller mer för data på media. En sådan varaktighet är dock endast möjlig under idealiska lagringsförhållanden - på en torr, sval och mörk plats. Inspelningskvaliteten måste vara hög.
Om de används ofta kommer livslängden för självbrända skivor att förkortas avsevärt. Under uppspelning utsätts media för höga temperaturer och mekanisk påfrestning. Dataförlust kan också orsakas av repor eller kontaminering.
Överför information till disk
Alla optiska medier, med undantag för DVD-RAM, har ett spiralformat spår som går från mitten av skivan till ytterkanten. Information registreras på detta spår med hjälp av en laserstråle. Vid bränning bildar laserstrålen små fläckar på det reflekterande lagret - gropar (från engelska pit - hål). De områden som inte exponerades för lasern kallas land (från engelskan land - yta). Översatt till språket för ett binärt lagringssystem motsvarar pita 0 och land motsvarar 1.
När en skiva spelas läses informationen med en laser. Tack vare den olika reflektionsförmågan hos gropar och marker känner enheten igen mörka och ljusa områden på skivan. Således läses sekvensen av nollor och ettor som utgör alla fysiska filer utan undantag från media.
Med utvecklingen av tekniken skedde en gradvis minskning av våglängden på laserstrålen som används i brännare, vilket gjorde det möjligt att avsevärt förbättra fokuseringsnoggrannheten. Banan har blivit smalare, groparna har blivit mindre och en större mängd data kan placeras på en lika stor yta av skivan. Ju kortare våglängd, desto kortare är avståndet mellan arbetsskiktet och lasern.
Medieproduktion
Med hjälp av DVD som exempel förklarar ComputerBild hur optiska medier produceras och hur produktionen av andra typer av skivor skiljer sig.
1. För att gjuta ett plastsubstrat matas polykarbonat, uppvärmt till 350 °C, in i en form med hjälp av formsprutning. Ett mikroskopiskt spiralspår i form av ett spår (Pre-Groove) skapas på ytan av basen med hjälp av en matris. Detta spår registrerar inte bara data, det innehåller också en signal för att synkronisera inspelarens spindeldrift. Efter kylning av substratet till 60 °C görs ett centralt hål, sedan sänks temperaturen till 25 °C och vidare bearbetning påbörjas. DVD-skivor består vanligtvis av två polykarbonatskikt, vardera 0,6 mm tjocka. För inspelningsbara DVD-skivor med ett lager genomgår endast ett av lagren ytterligare bearbetning, som beskrivs i steg 2–3, medan för DVD-skivor med två lager bearbetas båda lagren. CD- och Blu-ray-skivor har bara ett lager som är 1,2 mm tjockt.
2. Arbetslagret för inspelningsbara CD- och DVD-skivor skapas genom centrifugering. Med hjälp av en dispenser injiceras färgen på ytan av en roterande konstant hastighet skivan i området för det centrala hålet och är jämnt fördelad över mediets yta.
3. Det reflekterande skiktet appliceras på skivan med användning av jonplasmaförstoftning. I en vakuumkammare bombarderas en aluminium-, silver- eller guldplatta med laddade joner, som slår ut metallatomer från den - den förblir på ytan av ämnets arbetsskikt. För omskrivningsbara CD-, DVD- och Blu-ray-skivor skapas alla fungerande och reflekterande lager med hjälp av jonplasmasputtring. I fyra kammare appliceras det första isolatorskiktet, arbetsskiktet, det andra isolatorskiktet och det reflekterande skiktet sekventiellt på skivan. När du producerar Blu-ray-skivor utförs dessa operationer i omvänd ordning.
4. Två polykarbonatbaser limmas ihop. För CD- och Blu-ray-skivor, istället för en andra bas, appliceras en lackbeläggning, som torkas under en ultraviolett lampa. Lackbeläggningen på Bly-ray-skivor är särskilt hållbar, medan DVD-skivor är det skyddande lager ingen lack behövs.
5. I det sista steget får ämnena en etikett och ett absorberande lager av lack appliceras på de utskrivbara skivorna.
Inspelning och läsning av information i optiska lagringsenheter utförs beröringsfritt med hjälp av en laserstråle. Sådana enheter inkluderar först och främst CD-ROM, CD-R, CD-RW och DVD-enheter (ROM, R och RW).
CD-ROM-enheter. I CD-ROM-enheter (Compact Disk Read-Only Memory - skrivskyddad CD) är informationsbäraren en optisk skiva (CD), tillverkad i linjeproduktion med hjälp av stämplingsmaskiner och avsedd för skrivskyddad.
CD-skivan är en genomskinlig polymerskiva med en diameter på 12 cm och en tjocklek på 1,2 mm, på ena sidan av vilken ett reflekterande skikt av aluminium sprayas, skyddat från skador av ett lager av transparent lack. Beläggningstjockleken är flera tiotusendels millimeter.
Information på skivan representeras som en sekvens av fördjupningar och utsprång (deras nivå motsvarar skivans yta), belägen på ett spiralspår som kommer ut från ett område nära skivans axel (det finns bara några hundra spår per tum radie på hårddiskens yta). Kapaciteten på en sådan CD når 780 MB, vilket gör att du kan skapa hjälpsystem och utbildningskomplex på grundval av den med en stor illustrativ databas. En CD har samma informationskapacitet som nästan 500 disketter. Att läsa information från en CD-ROM sker med en ganska hög hastighet, men märkbart lägre än hastigheten på hårddiskar.
CD-R-enheter (CD-inspelningsbara). De tillåter, tillsammans med läsning av vanliga CD-skivor, att skriva information en gång på speciella optiska CD-R-skivor. Informationsvolymen för sådana diskar är 700 MB.
Inspelning på sådana skivor utförs på grund av närvaron på dem av ett speciellt ljuskänsligt lager av organiskt material som mörknar vid uppvärmning. Under inspelningsprocessen värmer laserstrålen utvalda punkter i lagret, som mörknar och slutar sända ljus till det reflekterande lagret och bildar områden som liknar fördjupningar.
Att bränna information på CD-R-skivor är ett billigt och snabbt sätt att lagra stora mängder data.
CD-RW-enheter (CD-ReWritable). Låter dig skriva till disk flera gånger. Informationsvolymen för sådana diskar är 700 MB.
CD-R-enhet OM – låter dig endast läsa information från vilken CD som helst. Följaktligen kommer sådana anordningar att skilja sig i läshastighet och cacheminne. CD-R-enheten läser och skriver, och CD-RW-enheten läser inte bara utan skriver också om (raderar information och skriver ny information över den). Sådana enheter skiljer sig åt i läs-/skriv-/omskrivningshastighet (den senare endast för CD-RW) och cachestorlek.
DVD-enheter (Digital Versatile Disc, digital skiva allmänt syfte). De första DVD-skivorna dök upp på marknaden runt 96–97 under förra seklet. DVD är ett utmärkt medium för alla typer av data och används som ett vanligt datorlagringsmedium.
Från utsidan ser DVD:n ut som en vanlig CD, och även vid närmare granskning är det svårt att se skillnad. Men DVD har mycket fler möjligheter. DVD-skivor kan lagra 26 gånger mer data än CD-ROM-skivor.
DVD-tekniken var ett stort steg framåt när det gäller lagringsmedia. En standard enkelsidig disk med ett lager kan lagra 4,7 GB data. Men DVD-skivor kan produceras med en tvålagersstandard, vilket gör att du kan öka mängden data som lagras på ena sidan till 8,5 Gb.
Förutom detta, DVD-skivor De är dubbelsidiga, vilket ökar diskkapaciteten till 17 Gb. Det är sant att för att läsa en DVD behöver du en ny enhet (DVD-ROM), men DVD-tekniken är kompatibel med CD-teknik, och DVD-ROM-enheten läser också CD-ROM-skivor och i olika format.
Det finns olika kombinerade optiska enheter tillgängliga på marknaden. Till exempel låter DVD-CD R/RW dig läsa DVD- och CD-skivor och skriva/skriva om till CD-skivor. Ett annat alternativ är DVD-RW - CD-RW. Låter dig läsa, skriva och skriva om DVD- och CD-skivor.
