Реферат: Принцип работы CD-ROM - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Принцип работы CD-ROM

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 244 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

10 Принцип работы дисковода CD-ROM Принцип работы дисковода н апоминает принцип ра боты обычных дисководов для гибких дисков . Поверхность оптического диска ( CD-ROM ) перемеща ется относительно лазерной головки постоянной линейной скоростью , а угловая скорость меня ется 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 попадани и его на выступ , он отражается на дете ктор и проходит через призм у , от клоняющую его на светочувствительный диод . Ес ли луч попадает в ямку он рассеивается и лишь малая часть излучения отражается обратно и доходит до светочувствительного диода . На диоде световые импульсы преобразуют ся в электрические , яркое излучение пре о бразуется в нули слабое - в ед иницы . Таким образом ямки воспринимаются диск оводом как логические нули , а гладкая пове рхность как логические единицы Производит ельность дисководов CD-ROM. Производит ельность CD-ROM обычно определяется его скорост ными характе ристиками при непрерывной пер едаче данных в течение некоторого промежутка времени и средним временем доступа к данным , измеряемыми соответственно в Кбайт / с и мс . Существуют одно -, двух -, трех -, че тырех -, пяти , шести и восьмискоростные дисковод ы , обеспечив а ющие 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 производительно с тью , 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 раб ота . Пр и высокой интенсивности повто ряющегося доступа к CD-ROM и считывании небольшого количества данных (например при работе с базами данных ) “импульсная” скорость считыва ния информации приобретает важное значение . Н апример , по данным журнала InfoWorld , производи тель ность дисководов с четырехкратной скоростью , по сравнению с дисководами с удвоенной ск оростью , в случае операции доступа к базе данных в среднем повышается вдвое . В случае простого копирования данных выигрыш со ставляет от 10 до 30%. Однако наибольшее п реимущество получется при работе с по лноформатным видео . Для повышения производительности дисководов их снабжают буферной памятью (стандартные объемы кэша : 64, 128, 256, 512, 1024 Кбайт ). Буфер дисковода п редставляет собой память для кратковременного хран ения 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 , согла сно 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 ка чество воспроизве дения анимационных изображе ний и видеофильмов . Эта величина определяется как отношение числа блоков данных , переда нных в буфер из накопителя и хранящихся в нем до момента начала их выдачи н а системную шину , к общему числу блоков , которые способен вмещать б уфер . С лишком большая степень заполнения может приве сти к задержкам при выдаче из буфера на шину ; с дугой стороны , буфер со слиш ком малой степенью заполнения будет требовать больше внимания со стороны процессора . Об е эти ситуации приводят к скачкам и с рыв а м изображения во время воспро изведения. Конструкти вные особенности приводов CD-ROM Как из вестно , большинство накопителей бывают внешними и встраиваемыми (внутренними ). Приводы компакт-ди сков в этом смысле не являются исключение м . Большинство предлагаемых в настоящее время накопителей CD-ROM являются встраиваемыми . Внешн ий накопитель стоит заметно дороже . Это ле гко объяснимо , так как в этом случае н акопитель имеет собственный корпус и источник питания . Форм-фактор современного всраиваемого привода CD-ROM о пределяется двумя параметр ами : половинной высотой (Half-High, HH) и горизонтальным размером 5.25 дюйма. На передней панели каждого накопителя имеется доступ к механизму загрузки компак т-диска . Одним из самых распространенных являе тся механизм загрузки CD-R OM с помощью caddy. Caddy представляет из себя пластмассовый прозрачны й контейнер , в который кладется компакт-диск перед загрузкой непосредственно в привод . Д ругим способом является загрузка с помощью tray-механизма . Tray-механизм действительно похож на поднос , который выдвигается из на копителя 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 диск а на ”подносе” происходит полуавтоматически , посл е легко касания. На передней панели привода , кроме того , расположены : индикатор работы устройства (busy), г нездо для подключения головных телефонов или стереосистемы (для прослушивания аудио диско в ), регулято р громкости звука (также дл я аудио CD). Для системы caddy предусмотренно также отверстие , с помощью которого можно извлечь компакт-диск даже в аварийной ситуации , н апример , если даже не срабатывает кнопка Eject. Устройство и технология производства CD-RO M. Устройство CD-ROM. Все CD-ROM име ют один и тот же физический формат из готовления и емкость 650 Мбайт . Диск диаметром 120 мм , толщиной 1,2 мм и центральным отверстием диаметром 15 мм . Центральная область вокруг отве рстия шириной 6 мм называется зоной кр епления (clamping area) . За ней непосредственно следует заголов очная область (lead in area) , содержащая оглавление диска (table of content) . Далее рас положена область шириной 33 мм , предназначенная для хранения данных и физически представляюща я собой едины й трек . Завершающей являе тся терминальная область ( lead out ) шириной 1 мм . В нешний обод диска шириной 3 мм . Область хранения данных логически может содержать от 1 до 99 треков , однако разнород ная информация не может быть смешанна на одном треке . Цифрова я информация хран ится на CD-ROM в виде чередующихся по ходу спирали ямок , нанесенных на поверхность п олиуглеродного пластика . Ямка воспринимается лучо м лазера как логический ноль , а гладкая поверхность как логическая единица . С D-ROM изготавл ивается методо м штамповки. Со стеклянной матр ицы изготавливают пластиковую основу , после э того поверх пластика для отражения лазерного луча наносится слой алюминия , который в свою очередь покрывается защитным слоем лака . В CD-R для увеличения кэффициента отра жения лазер ного луча на пластик нанос ят слой золота , который покрывают красителем , затем на краситель наносят защитный слой лака . В отличии от CD-R запись информации на CD-ROM произ водится в момент его изготовления т.е . шта мповки . На С D-R информация записывается пр и 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 рассеивает ся сильнее и меньшая часть излучения попа дает в приемник . Однако после записи инф ормации на CD-R , он фактически становится обычны м компакт диском . Подключение дисководов CD-ROM Цифровые интерфейсы. В настоящее время наиб олеее распространенными являются SCSI и IDE интерф ейсы . Помимо этих интерфейсов существует масс а других стандар тов конкретных производит елей таких как Sony, Panasonic, Mitsumi, Matsushita , однако их роль весьм а мала . В свою очередь оба интерфейса SCSI и IDE имеют усовершенствованные версии . Для SCSI это SCSI-2 и Fast SCSI-2 , д ля IDE - интерфейс EIDE . Последний подд ерживает дв а параллельных канала и по характеристикам занимает промежуточное место между SCSI и IDE . Интерф ейс SCSI по сравнению с IDE в принципе является бол ее быстрым по потенциальной скорости обмена данными с диском , однако реально это не дает преимущес тва , поскольку даже д исководы CD-ROM с четырехкратной скоростью не могут передавать данные быстрее 700 Кбайт /с . Все же , если учесть , что общая концнп ция вычислений постепенно сдвигается в сторон у мультизадачной среды , когда одновременно тр ебуется доступ ка к к жесткому диску , так и к устройству типа CD-ROM , использо вание интерфейса SCSI в будующем может оказаться б олее предпочтительным . Подключе ние дисководов CD-ROM. На сег одняшний день существует несколько способов п одключения дисководов CD-ROM. Первы й способ основан на том , что один канал интерфейса IDE может поддерживать два встроенных устройства . Накопит ель CD-ROM подключают к плате ввода-вывода через интерфейс IDE вместе с жестким диском по принципу master/slave . Однако в этом случае сниж ается скор ость обмена данными с жестк им диском . Одним из способов решения этой проблемы является подключение устройств CD-ROM к ра зличным каналам одного интерфейса EIDE или к двум различным котроллерам IDE. Если CD-ROM имеет SCSI интерф ейс , то его соответственно п одключают к SCSI контроллеру. Другим подходом является примен ение 32- битных драйверов дисководов CD-ROM вместо используемых в настоящее время 16- битных . Сущес твует также возможность подключения дисководов CD-ROM че рез контроллер звуковой карты . Также не следует забывать , что современные материн ские платы могут содержать встроенные контрол леры SCSI и IDE , что вообще исключает необходи мость в дополнительной плате ввода-вывода для подключения дисководов CD-ROM. Подключе ние аудиоканалов. Практическ и каж дый дисковод CD-ROM обладает встроенным цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП ), а такж е выходным разъемом для вывода стереофоническ их сигналов . На внешней панели дисководы CD-ROM ( как внешние так и внутренние ), кроме того , имеют разъем , для головных телеф онов (наушников ). Если на компакт-диске находится аудиоинформация , ЦАП преобразует ее в анало говую форму и подает сигнал на разъем , предназначенный для головных телефонов , а т ак же на выходные аудио-разъемы дисковода , с которых в свою очередь , сигнал пост у пает на усилитель и аккустическу ю систему непосредственно или через звуковую карту . Преимущество активного выхода заключа ется в том , что аудиосигнал с CD-ROM дополнитель но обрабатывается звуковой картой. Одной из основных , встречающихся при р аботе с аудио сигналами , 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 ко нтак ту для каждого из них ). Назначение контактов обычно одинаково на обоих типа х устройств , однако , проблема состоит в то м , что эти разъемы могут иметь различные размеры . Еще одна неприятность связана с тем , что , если ЦАП конструктивно располож ен внутри самог о дисковода , это может негативно отразиться на качестве воспро изведения звука . В свою очередь физическое разделение дисковода CD-ROM и ЦАП , с которым он работает , позволяет избежать дополнительных шумов. Стандарты на компакт-диски. Все ст андарты на компа кт-диски больше известны по цветам библиотек , в которых они оп исываются . В 1980 году была принята серия ста ндартов под названием Red Book , относящихся к аудио компак-дискам . Согласно этому документу частот а дискретизации при считывании аудио сигналов с дис ка CD-ROM должна быть равна 44,1 КГц . А мплитудное разрешение представляется 16- битной вел ичиной . Так как стандарт определяет стереозву к , то каждую секунду должна считываться не одна , а две 16- битные величины. Первый стандарт под названием Yellow Book для компакт-дисков с разнородной информацией был принят в 1985 году . Это было одним из первых шагов компьютерной индустрии в сторону технологии мультимедиа . Согласно этому стандарту все диски были поделены на д ве категории : Mode1 и Mode2 . Носители , относящиес я к первой категории , записывались с битами коррекции ошибок , а скорость передачи полезно й информации составляла при этом 150 Кбайт /с . Для дисков второй группы она была вы ше 170 Кбайт /с за счет отсутствия корректиру ющих битов. Режим Mode2 в первоначальном виде так и не был реализован . Аудио - и видеоинф ормация хранилась в разных частях диска , в результате чего лазерный луч вынужден бы л постоянно “бегать” от одной области дис ка к другой . Хотя стандарт определил проце сс коррекциии ошибок , используемый при счи т ывании данных с CD-ROM , он в тоже время не давал достаточной спецификации относ ительно структуры хранимого файла , которую бо лее четко определил вышедший в 1988 году стан дарт ISO 9660. Стандарт Green Book , принятый в 1986 году посвящен интерактивным компакт дискам С D-i (CD-interactive). В н ем была заложена концепция заголовков для упрощения работы с постоянно перемежающейся видео - и аудиоинформацией . В стандарте Green Book идея построения Mode2 была формально переработана . К омпакт-диски группы Mode2 были под разделены на две подгруппы : Form1 и Form2 . Первая , как и в случае категории Mode1 стандарта Yellow Book , определяла процесс к оррекции ошибок за счет дополнительных битов и скорость передачи информации 150 Кбайт /с . Вторая подгруппа позволяла иметь скорость считывания 170 Кбайт /с за счет отсутс твия кодов коррекции ошибок. Стандарт XA (Extended architecture) был разработан в 1990 году с овметно фирмами Philips, Sony и Microsoft и устанавливал критерии со вместимости между компакт дисками CD-ROM , удовлетв оряющим и стандартам Green Book и Yellow Book . Он определяет способ индексирования мультимедиа-информации - графи ки , текста , растровых картинок , звука . Диск , отвечающий стандарту XA, может быть воспроизведен н а устройстве считывания интерактивных дисков CD-i , сов м естимых со стандартом Green Book , или с помощью дисковода CD-ROM , который удовлетворяет стандарту Yellow Book , поддерживает ХА - операции и управляет специальным програмным драйвером. Наконец , в 1991 году появился стандарт Orange Book , п освященный компакт-д искам с возможностью многократной записи. Динамическ ие изображения и стандарт White Book Эксперт ная группа по стандартизации (MPEG - Moving Picture Expert Group) , р азработала стандарт MPEG-1 , касающийся вопросов сжатия полноформатного видео (Full-Motion Video) . Следует заметить , что этот стандарт не определяет формата хранения данных . Данные в нем могут б ыть воспроизведены на устройстве считывания и нтерактивных дисков CD-i , которое оборудовано MPEG - декодером . Другим вариантом является хранение сжатого п о стандарту MPEG полноформатного видео на устройстве CD-ROM , отвечающем стандарту Yellow Book. Стандарт White Book , принятый в 1993 году , ввел не которые интерактивные возможности , позволяющие пр оизводить быстрый поиск информации по отдельн ым кадрам в режи ме прямого доступа . Первые диски со стандартом White Book и назы ваемые Video-CD появились в 1994 году . В настоящее время некоторые компакт-диски типа Video-CD могут б ыть воспроизведены на компьютерах IBM PC и Macintosh посре дством распаковки по стандарту MPEG , е сли установить плату , аппаратно выполняющую MPEG- преоб разования . Однако многие диководы CD-ROM не счит ывают информацию в непрерывном режиме , что не позволяет воспроизводить эти диски даже после установки MPEG- платы. К тому же процессор должен быть не ниже 386/25. Все компакт-диски для современных мультим едиа-систем , включая интерактивные компакт диски CD-i и Video-CD , записываются в стандарте Mode2/Form2, т.е . бе з использования коррекции . Возникающий при эт ом выйгрыш в скорости 20 Кбайт /с используе тся для улучшения качества видео изоб ражения . В данном классе приложений отсутстви е коррекции ошибок не отражается на качес тве , чего никак нельзя сказать о бизнес-пр иложений. Диски Photo CD и мультисессии Одним из типов CD-ROM с возмо жностью дозаписи и нформации являются так на зываемые Photo CD. Единовременная запись информации на диск называется сессией ( session ) . Соответственно многократная запись называется мультисессией (multisession) . Необходимо учитывать , что каждая сессия требует своего оглавлени я , поэтому чем большее колич ество сессий используется , тем меньшее количе ство информации на диске . В настоящее врем я уже появились дисководы , обрабатывающие мул ьтисессии и позволяющие проигрывать диски Photo CD . Фирма Kodak разработала устройства типа Pho to CD , позволяющие хранить снимки , сделанные н а 35-миллиметровой пленке вколичестве до 100 кадро в . Идея состоит в том , чтобы потребитель мог сканировать снимки , полученные при помо щи оборудования фирмы Kodak , а в последствии восп роизводить на любом дисково де . Реально на диске могут храниться пять различных версий одного и того же слайда при разном разрешении 24- битной палитры. С помощью сжатия (без потери разреша ющей способности ) данные пяти изображений могут быть упакованы в файл размером 6 Мбайт . Т аким образом на компакт-диске емкостью 600 Мбайт может храниться до 100 фотоснимков. Для работы с Photo CD рекомендуются быстрые диск оводы , потому что отдельные кадры могут до стигать размеров до 18 Мбайт. Будущее CD-ROM приводов и CD дисков В наст оящий момент емкости CD-ROM не хватает для мультимедиа продуктов навого поколения . Для увеличения емкости CD-ROM , способного хранить больший объем данных , упакованных по стандарту MPEG-2 , необходимы более высокие скорости считывания . Разрабатывае мый сейчас новый форма т CD-ROM (HD-CD или High Density CD) спо собен обеспечить пятикратное увеличение объема компакт-дисков без каких-либо особых технически х ухищерений . При этом ужесточаются требовани я на физическую разметку диска , а именно уменьшается расстояние между соседни ми треками и размер ямок . Длина волны сч итывающего луча уменьшается с 780 нм до 635 нм , однако возможность использования все тех же дешевых лазеров , работающих в красной области спектра , остается . Структура данных также становится более эффективной за сче т более совершенной логической сист емы коррекции ошибок , что увеличивает информа ционную емкость диска на 10-15%. Комбинация указанных новшеств позволит довести объем записываемой информации до 3,7 Гбайт. В технологию HD-CD так же вводится концепция переменн ой скорости считывания информации с компакт-диска . Вместо того чтобы заноси ть на диск какую-либо короткую видео запис ь , оставляя на нем массу свободного места , можно будет записывать данные с меньшей плотностью . При этом предусматривается возмо жность дина м ического регулирования эт ого процесса . Например , плотность записи может быть изменена для различных последовательнос тей битов в случае различной сложности ко дирования информации . По мнению специалистов процесс производства HD-CD мало чем будет отличаться от производства обычных компакт-дисков , за исключением гораздо более сложных допусков . Наибольшую трудность , вероятно , будет предста влять изготовлениме матрицы компакт-диска высокой плотности . Дисководы HD-CD появятся по всей видимо сти в этом году. В насто ящее время ведутся работы над мультиповерхостным CD-ROM . Суть этой технологии заключается в наличии двух слоев , содержа щих записанные данные и находящихся один над другим . Лазерный луч может фокусироваться как на нижнем так и на верхнем с лое . Первый вариан т таких систем , выпу щенных фирмой 3М , вмещает до 7,8 Гбайт информ ации при двухслойной записи , хотя не сущес твует никаких припятствий , мешающих дальнейшему увеличению количества слоев. В свою очередь основная идея дальнейш его повышения скорости работы диск оводов CD-ROM связана с использованием двух лазерных лучей . Это может сделать данные устройства значительно дороже , поэтому некоторые произв одители считают целесообразным усовершенствовать технологию производства приводов CD-ROM и выпус к в ближайшее время относительно дешевы х моделей с 8-ми кратной скоростью при использовании одного считывающего луча . Наличие дисков с высокой плотностью записи в с очетании имеющихся дисководов с четырех -, шест и - и восьмикратной скоростью дает возможность встраивать мультим е диа данные в любые приложения. Список литературы 1. CompUnity N1(2) 1995 2. Hard и Soft N5 , Май 1995 3. PC Magazine Russian Edition N6 1994
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
У страны, министр внутренних дел которой с расстояния полтора метра не может попасть стаканом в крупную цель, нет перспектив...
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Принцип работы CD-ROM", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru