Реферат: Устройства хранения данных - 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

Устройства хранения данных

Банк рефератов / Информатика, информационные технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 382 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

МИНИСТЕР СТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙС КОЙ ФЕДЕРАЦИИ ТАГА НРОГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Реферат ПО КУРСУ: ________________________________________________________ НА ТЕМУ: _________________________________________________________________________________________ Вы полнила: Проверил: ______________________ ________________________ гр._____ ________________________ дата:__________ дата:____________________ Таганрог 2001г. Содержание. 1. Введени е.……………………………………………………………………..… 3 2. Магнитные дисковые накопители. …………… ………………………..….. 4 3. Жесткие диски (винчестеры), физическо е устройство. …...…………… 6 4. Накопитель на гибких магнитных ди сках ……………………………….… 10 5. CD-ROM ………………………………………………………………… ……… 13 6. DVD …………………………………………………………………… ………… 18 7. Заключение …………………………….…………………………… ………… 22 8. Список литературы. ………………………………………… …………..…… 23 1.Введение. В ыпускаемые накопители информации предст авляют собой гамму запоминающих устройств с различным принципом дейст вия физическими и технически эксплуатационными характеристиками. Осно вным свойством и назначением накопителей информации является ее хране ние и воспроизведение. Запоминающие устройства принято делить на виды и категории в связи с их принципами функционирования, эксплуатационно-те хническими, физическими, программными и др. характеристиками. Так, напри мер, по принципам функционирования различают следующие виды устройств: электронные, магнитные, оптические и смешанные – магнитооптические. Ка ждый тип устройств организован на основе соответствующей технологии х ранения воспроизведения/записи цифровой информации. Поэтому, в связи с в идом и техническим исполнением носителя информации различают: электро нные, дисковые и ленточные устройства. 2.Магнитные дисковые накопители П ринцип работы магнитных запоминающих уст ройств основаны на способах хранения информации с использованием магн итных свойств материалов. Как правило, магнитные запоминающие устройст ва состоят из собственно устройств чтения/записи информации и магнитно го носителя, на который, непосредственно, осуществляется запись и с кото рого считывается информация. Магнитные запоминающие устройства принят о делить на виды в связи с исполнением, физико-техническими характеристи ками носителя информации и т.д. Наиболее часто различают: дисковые и лент очные устройства. Общая технология магнитных запоминающих устройств с остоит в намагничивании переменным магнитным полем участков носителя и считывания информации, закодированной как области переменной намагн иченности. Дисковые носители, как правило, намагничиваются вдоль концен трических полей – дорожек, расположенных по всей плоскости дискоидаль ного вращающегося носителя. Запись производится в цифровом коде. Намагн ичивание достигается за счет создания переменного магнитного поля при помощи головок чтения/записи. Головки представляют собой два или более м агнитных управляемых контура с сердечниками, на обмотки которых подает ся переменное напряжение. Изменение полярности напряжения вызывает из менение направления линий магнитной индукции магнитного поля и, при нам агничивании носителя, означает смену значения бита информации с 1 на 0 или с 0 на 1. Дисковые устройства делят на гибкие (Floppy Disk) и жесткие (Hard Disk) на копители и носители. Основным свойством дисковых магнитных устройств я вляется запись информации на носитель на концентрические замкнутые до рожки с использованием физического и логического цифрового кодировани я информации. Плоский дисковый носитель вращается в процессе чтения/зап иси, чем и обеспечивается обслуживание всей концентрической дорожки, чт ение и запись осуществляется при помощи магнитных головок чтения/запис и, которые позиционируют по радиусу носителя с одной дорожки на другую. Д исковые устройства, как правило, используют метод записи называемый мет одом без возвращения к нулю с инверсией (Not Return Zero – NRZ). Запись по методу NRZ осуще ствляется путем изменения направления тока подмагничивания в обмотках головок чтения/записи, вызывающее обратное изменение полярности намаг ниченности сердечников магнитных головок и соответственно попеременн ое намагничивание участков носителя вдоль концентрических дорожек с т ечением времени и продвижением по окружности носителя. При этом, соверше нно неважно, происходит ли перемена магнитного потока от положительног о направления к отрицательному или обратно, важен только сам факт переме ны полярности. Для записи информации, как пра вило, используют различные методы кодирования информации, но все они пре дполагают использование в качестве информационного источника не само направление линий магнитной индукции элементарной намагниченной точк и носителя, а изменение направления индукции в процессе продвижения по н осителю вдоль концентрической дорожки с течением времени. Такой принци п требует жесткой синхронизации потока бит, что и достигается методами к одирования. Методы кодирования данных не влияют на перемены направлени я потока, а лишь задают последовательность их распределения во времени ( способ синхронизации потока данных), так, чтобы, при считывании, эта после довательность могла быть преобразована к исходным данным. 3.Жесткие диски (винчестеры), физическое устройство. Н акопители на жестких дисках объединяют в одном корпусе носитель (носители) и устройство чтения/записи, а также, нер едко, и интерфейсную часть, называемую собственно контроллером жестког о диска. Типичной конструкцией жесткого диска является исполнение в вид е одного устройства - камеры, внутри которой находится один или более дис ковых носителей насаженных на один шпиндель и блок головок чтения/запис и с их общим приводящим механизмом. Обычно, рядом с камерой носителей и го ловок располагаются схемы управления головками, дисками и, часто, интерф ейсная часть и/или контроллер. На интерфейсной карте устройства распола гается собственно интерфейс дискового устройства, а контроллер с его ин терфейсом располагается на самом устройстве. С интерфейсным адаптером схемы накопителя соединяются при помощи комплекта шлейфов. Информация заносится на концентрические дорожки, равно мерно распределенные по всему носителю. В случае большего, чем один диск, числа носителей все дорожки, находящиеся одна под другой, называются цил индром. Операции чтения/записи производятся подряд над всеми дорожками цилиндра, после чего головки перемещаются на новую позицию. Герметичная камера предохран яет носители не только от проникновения механических частиц пыли, но и о т воздействия электромагнитных полей. Необходимо заметить, что камера н е является абсолютно герметичной т.к. соединяется с окружающей атмосфер ой при помощи специального фильтра, уравнивающего давление внутри и сна ружи камеры. Однако, воздух внутри камеры максимально очищен от пыли, т.к. малейшие частички могут привести к порче магнитного покрытия дисков и п отере данных и работоспособности устройства. Диски вращаются постоянно, а скорость вращения носителей довольно высо кая (от 4500 до 10000 об/мин), что обеспечивает высокую скорость чтения/записи. По в еличине диаметра носителя чаще других производятся 5.25, 3.14, 2.3 дюймовые диски . На диаметр носителей несменных жестких дисков не накладывается никако го ограничения со стороны совместимости и переносимости носителя, за ис ключением форм-факторов корпуса ПК, поэтому, производители выбирают его согласно собственным соображениям. В настоящее время, для позиционирования головок чтения/записи, наиболее часто, применяются шаговые и линейные двигатели механизмов позиционир ования и механизмы перемещения головок в целом. В системах с шаговым механизмом и двигателем головки перемещаются на оп ределенную величину, соответствующую расстоянию между дорожками. Диск ретность шагов зависит либо от характеристик шагового двигателя, либо з адается серво-метками на диске, которые могут иметь магнитную или оптиче скую природу. Для считывания магнитных меток используется дополнитель ная серво-головка, а для считывания оптических - специальные оптические датчики. В системах с линейным приводом головки перемещаются электромагнитом, а для определения необходимого положения служат специальные сервисные с игналы, записанные на носитель при его производстве и считываемые при по зиционировании головок. Во многих устройствах для серво-сигналов испол ьзуется целая поверхность и специальная головка или оптический датчик. Такой способ организации серво-данных носит название выделенная запис ь серво-сигналов. Если серво-сигналы записываются на те же дорожки, что и д анные и для них выделяется специальный серво-сектор, а чтение производит ся теми же головками, что и чтение данных, то такой механизм называется вс троенная запись серво-сигналов. Выделенная запись обеспечивает более в ысокое быстродействие, а встроенная - повышает емкость устройства. Линейные приводы перемещают головки значительно быстрее, чем шаговые, к роме того, они позволяют производить небольшие радиальные перемещения " внутри" дорожки, давая возможность отследить центр окружности серводор ожки. Этим достигается положение головки, наилучшее для считывания с каж дой дорожки, что значительно повышает достоверность считываемых данны х и исключает необходимость временных затрат на процедуры коррекции. Ка к правило, все устройства с линейным приводом имеют автоматический меха низм парковки головок чтения/записи при отключении питания устройства. Парковкой головок называют процесс их перемещения в безопасное положе ние. Это - так называемое "парковочное" положение головок в той области дис ков, где ложатся головки. Там, обычно, не записано никакой информации, кром е серво-данных, это специальная "посадочная зона" (Landing Zone). Для фиксации приво да головок в этом положении в большинстве ЖД используется маленький пос тоянный магнит, когда головки принимают парковочное положение - этот маг нит соприкасается с основанием корпуса и удерживает позиционер голово к от ненужных колебаний. При запуске накопителя схема управления линейн ым двигателем "отрывает" фиксатор, подавая на двигатель, позиционирующий головки, усиленный импульс тока. В ряде накопителей используются и друг ие способы фиксации - основанные, например, на воздушном потоке, создавае мом вращением дисков. В запаркованном состоянии накопитель можно транс портировать при достаточно плохих физических условиях (вибрация, удары, сотрясения), т.к. нет опасности повреждения поверхности носителя головка ми. В настоящее время на всех современных устройствах парковка головок н акопителей производится автоматически внутренними схемами контролле ра при отключении питания и не требует для этого никаких дополнительных программных операций, как это было с первыми моделями. Во время работы все механические части накопителя подвергаются теплов ому расширению, и расстояния между дорожками, осями шпинделя и позиционе ром головок чтения/записи меняется. В общем случае это никак не влияет на работу накопителя, поскольку для стабилизации используются обратные с вязи, однако некоторые модели время от времени выполняют рекалибровку п ривода головок, сопровождаемую характерным звуком, напоминающим звук п ри первичном старте, подстраивая систему к изменившимся расстояниям. Плата электроники современного накопителя на жестких магнитных дисках представляет собой самостоятельный микрокомпьютер с собственным проц ессором, памятью, устройствами ввода/вывода и прочими традиционными атр ибутами присущими компьютеру. На плате могут располагаться множество п ереключателей и перемычек, однако не все из них предназначены для исполь зования пользователем. Как правило, руководства пользователя описываю т назначение только перемычек, связанных с выбором логического адреса у стройства и режима его работы, а для накопителей с интерфейсом SCSI - и перемы чки, отвечающие за управление резисторной сборкой (стабилизирующей наг рузкой в цепи). 4.Накопитель на гибких ма гнитных дисках О сновные внутренние э лементы дисковода - дискетная pама, шпиндельный двигатель, блок головок с пpиводом и плата электpоники. Шпиндельный двигатель - плоский мног ополюсный, с постоянной скоpостью вpащения 300 об/мин. Двигатель пpивода бло ка головок - шаговый, с чеpвячной, зубчатой или ленточной пеpедачей. Для опознан ия свойств дискеты на плате электpоники возле пеpеднего тоpца дисковода у становлено тpи механических нажимных датчика: два - под отвеpстиями защит ы и плотности записи, и тpетий - за датчиком плотности - для опpеделения моме нта опускания дискеты. Вставляемая в щель дискета попадает внутpь дискет ной pамы, где с нее сдвигается защитная штоpка, а сама pама пpи этом снимаетс я со стопоpа и опускается вниз - металлическое кольцо дискеты пpи этом лож ится на вал шпиндельного двигателя, а нижняя повеpхность дискеты - на нижн юю головку (стоpона 0). Одновpеменно освобождается веpхняя головка, котоpая п од действием пружины прижимается к верхней стороне дискеты. На большинс тве дисководов скорость опускания рамы никак не огpаничена, из-за чего го ловки наносят ощутымый удар по повеpхностям дискеты, а это сильно сокpаща ет сpок их надежной pаботы. В некотоpых моделях дисководов (Teac, Panasonic, ALPS) предусмо трен замедлитель-микpолифт для плавного опускания pамы. Для пpодления сpо ка службы дискет и головок в дисководах без микpо-лифта pекомендуется пpи вставлении дискеты пpидеpживать пальцем кнопку дисковода, не давая pаме о пускаться слишком pезко. Hа валу шпиндельного двигателя имеется кольцо с магнитным замком, котоpый в начале вpащения двигателя плотно захватыва ет кольцо дискеты, одновpеменно центpиpуя ее на валу. В большинстве моделей дисководов сигнал от датчика опускания дискеты вызывает кpатковpеменны й запуск двигателя с целью ее захвата и центpиpования. Дисковод соединяется с контp оллеpом пpи помощи 34-пpоводного кабеля, в котоpом четные пpовода являются си гнальными, а нечетные - общими. Общий ваpиант интеpфейса пpедусматpивает по дключение к контpоллеpу до четыpех дисководов, ваpиант для IBM PC - до двух. В обще м ваpианте дисководы подключаются полностью паpаллельно дpуг дpугу, а ном еp дисковода (0..3) задается пеpемычками на плате электpоники; в ваpианте для IBM PC оба дисковода имеют номеp 1, но подключаются пpи помощи кабеля, в котоpом с игналы выбоpа (пpовода 10-16) пеpевеpнуты между pазъемами двух дисководов. Иног да на pазъеме дисковода удаляется контакт 6, игpающий в этом случае pоль мех анического ключа. Интеpфейс дисковода достаточно пpост и включает сигна лы выбоpа устpойства (четыpе устpойства в общем случае, два - в ваpианте для IBM PC), запуска двигателя, пеpемещения головок на один шаг,включения записи, с читываемые/записываемые данные, а также инфоpмационные сигналы от диск овода - начало доpожки, пpизнак установки головок на нулевую (внешнюю) доpож ку, сигналы с датчиков и т.п. Вся pабота по кодиpованию инфоpмации, поиску доp ожек и сектоpов, синхpонизации, коppекции ошибок выполняется контpоллеpом. Дискета или гибкий диск - комп актное низкоскоростное малой ёмкости средство хранение и переноса инф ормации. Различают дискеты двух размеров: 3.5”, 5.25”, 8” (последние два типа пра ктически вышли из употребления). Конструктивно дискета предс тавляет собой гибкий диск с магнитным покрытием, заключенный в футляр. Д искета имеет отверстие под шпиль привода, отверстие в футляре для доступ а головок записи-чтения (в 3.5” закрыто железной шторкой), вырез или отверст ие защиты от записи. Кроме того 5.25” дискета имеет индексное отверстие, а 3.5” дискета высокой плотности - отверстие указанной плотности (высокая/низк ая). 5.25” дискета защищена от записи, если соответствующий вырез закрыт. 3.5” д искета наоборот - если отверстие защиты открыто. В настоящее время практ ически только используются 3.5” дискеты высокой плотности. Для дискет и спользуются следующие обозначения: - SS single side - од носторонний диск (одна рабочая поверхность). - DS double side - двусторонний диск. - SD single density - одинарная плотность. - DD double density - двойная плотность. - HD high density - высокая плотность. Накопитель на гибких дисках принципиально похож на накопитель н а жестких дисках . Скорость вращения гибкого диска примерно в 10 раз медлен нее, а головки касаются поверхности диска. В основном структура информац ии на дискете, как физическая так и логическая, такая же как на жестком дис ке. С точки зрения логической структуры на дискете отсутствует таблица р азбиения диска. 5. CD-ROM В начале 80-х годов голландская фирма «Philips» о бъявила о совершенной ею революцией в области звуковоспроизведения. Е е инженеры придумали то, что сейчас пользуется огромной популярностью - Это лазерные диски и проигрыватели. За последние несколько лет компьютерные устройства дл я чтения компакт-дисков (CD), называемые CD-ROM, стали практически необходимой ч астью любого компьютера (или сети). Это произошло потому, что разнообразн ые программные продукты (прежде всего игры и базы данных) стали занимать значительное количество места, и поставка их на дискетах оказалась чрез мерно 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 обычны х CD-ROM невозможна (существуют, правда, устройства CD-R и CD-RW с помощью которых воз можны чтение-однократная запись и чтение-запись-перезапись, соответств енно). CD-ROM способны не только считывать компакт-диски с данн ыми, но и проигрывать музыкальные диски. (Впрочем в некоторых моделях её н ет, и если вам нужна, проверяйте её наличие.) Для этого у них на передней пан ели есть выход для наушников, но проигрывание может производиться и чере з усилитель звуковой карты, если она имеется. Проигрыванием музыкальног о 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 пр остеньких переносных CD-плееров. Пр и помощи CD-ROM компьютер также может проигрывать Video- CD и CD-I (не путать с лазерным и видеодисками LDV, имеющими гораздо больший диаметр, чем CD). Типовой привод состоит из пла ты электроники, шпиндельного двигателя, системы оптической считывающе й головки и системы загрузки диска. На плате электроники размещены все управляющие схемы привода, интерфей с с контроллером компьютера, разъемы интерфейса и выхода звукового сигн ала. Большинство приводов использует одну плату электроники, однако в не которых моделях отдельные схемы выносятся на вспомогательные небольши е платы. Шпиндельный двигатель служит для приведения диска во вращение с постоя нной или переменной линейной скоростью. Сохранение постоянной линейно й скорости требует изменения угловой скорости диска в зависимости от по ложения оптической головки. При поиске фрагментов диск может вращаться с большей скоростью, нежели при считывании, поэтому от шпиндельного двиг ателя требуется хорошая динамическая характеристика; двигатель исполь зуется как для разгона, так и для торможения диска. На оси шпиндельного двигателя закреплена подставка, к которой после заг рузки прижимается диск. Поверхность подставки обычно покрыта резиной и ли мягким пластиком для устранения проскальзывания диска. Прижим диска к подставке осуществляется при помощи шайбы, расположенной с другой сто роны диска; подставка и шайба содержат постоянные магниты, сила, притяже ния которых прижимает шайбу через диск к подставке. Система оптической головки состоит из самой головки и системы ее переме щения. В головке размещены лазерный излучатель, на основе инфракрасного лазерного светодиода, система фокусировки, фотоприемник и предварител ьный усилитель. Система фокусировки представляет собой подвижную линз у, приводимую в движение электромагнитной системой voice coil (звуковая катушк а), сделанной по аналогии с подвижной системой громкоговорителя. Изменен ие напряженности магнитного поля вызывают перемещение линзы и пере фок усировку лазерного луча. Благодаря малой инерционности такая система э ффективно отслеживает вертикальные биения диска даже при значительных скоростях вращения. Система перемещения головки имеет собственный приводной двигатель, пр иводящий в движение каретку с оптической головкой при помощи зубчатой л ибо червячной передачи. Для исключения люфта используется соединение с начальным напряжением: при червячной передаче - подпружиненные шарики, п ри зубчатой - подпружиненные в разные стороны пары шестерней. Система загрузки диска выполняется в двух вариантах: с использованием с пециального футляра для диска (caddy), вставляемого в приемное отверстие при вода, и с использованием выдвижного лотка (tray), на который кладется сам диск . В обоих случаях система содержит двигатель, приводящий в движение лото к или футляр, а также механизм перемещения рамы, на которой закреплена вс я механическая система вместе со шпиндельным двигателем и приводом опт ической головки, в рабочее положение, когда диск ложится на подставку шп индельного двигателя. При использовании обычного лотка привод невозм ожно установить в иное положение, кроме горизонтального. В приводах, доп ускающих монтаж в вертикальном положении, конструкция лотка предусмат ривает фиксаторы, удерживающие диск при выдвинутом лотке. На передней панели привода обычно расположены кнопка Eject для загрузки/выг рузки диска, индикатор обращения к приводу и гнездо для подключения науш ников с электронным или механическим регулятором громкости. В ряде моде лей добавлена кнопка Play/Next для запуска проигрывания звуковых дисков и пере хода между звуковыми дорожками; кнопка Eject при этом обычно используется д ля остановки проигрывания без выбрасывания диска. На некоторых моделях с механическим регулятором громкости, выполненным в виде ручки, проигры вание и переход осуществляются при нажатии на торец регулятора. Большинство приводов также им еет на передней панели небольшое отверстие, предназначенное для аварий ного извлечения диска в тех случаях, когда обычным способом это сделать невозможно - например, при выходе из строя привода лотка или всего CD-ROM, при п ропадании питания и т.п. В отверстие нужно вставить шпильку или распрямл енную скрепку и аккуратно нажать - при этом снимается блокировка лотка и ли дискового футляра, и его можно выдвинуть вручную. C тандартный диск состоит из трех слое в: подложка из поликарбоната, на которой отштампован рельеф диска, намыл енное на нее отражающее покрытие из алюминия, золота, серебра или другог о сплава, и более тонкий защитный слой поликарбоната или лака, на который наносятся надписи и рисунки. Hекотоpые диски «подпольных» производителе й имеют очень тонкий защитный слой, либо не имеют его вовсе, отчего отража ющее покрытие довольно легко повредить. информационный рельеф диска со стоит из спиральной дорожки, идущей от центра к периферии, вдоль которой расположены углубления (питы). информация кодируется чередованием пито в и пpомежутков между ними. Считывание информации с диска происходит за счёт регист рации изменений интенсивности отражённого от алюминиевого слоя излуче ния маломощного лазера. Приёмник или фотодатчик определяет, отразился л и луч от гладкой поверхности, был ли он рассеян или поглощен. Рассеивание или поглощение луча происходит в местах, где в процессе записи были нане сены углубления (штрихи). Сильное отражение луча происходит там, где этих углублений нет. Фотодатчик, размещённый в накопителе CD - ROM, воспринимает ра ссеянный луч, отражённый от поверхности диска. Затем эта информация в ви де электрических сигналов поступает на микропроцессор, который преобр азует 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 с оставляет 1.6 мкм, что соответствует плотности 16000 витков на дюйм или 625 витко в на миллиметр. Длина штрихов вдоль дорожки записи может колебаться от 0.9 до 3.3 мкм. Дорожка начинается на некотором расстоянии от центрального отв ерстия и заканчивается примерно в 5 мм от внешнего края. Если на компакт - диске необходимо отыскать место записи определённых да нных, то его координаты предварительно считываются из оглавления диска, после чего считывающее устройство перемещается к нужному витку спирал и и ждёт появления определённой последовательности битов. В каждом блоке диска, записанного в формате CD - DA (аудиокомпакт - диск), содерж ится 2352 байт. На диске CD - ROM 304 из них используется для синхронизации, идентифи кации и коррекции кодов ошибок, а оставшиеся 2048 байт - для хранения полезно й информации. Поскольку за секунду считывается 75 блоков, скорость считыв ания 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 о бъём данных, который считывается 74 мин, а за секунду считывается 75 блоков п о 2048 байт, нетрудно подсчитать, что максимальная ёмкость диска CD - ROM состави т 681 984 000 байт (около 650 Мбайт). Алгоритм работы накопителя CD-ROM 1. Полупроводниковый лазер генери рует маломощный инфракрасный луч, который попадает на отражающее зерка ло. 2. Серводвигатель по командам встр оенного микропроцессора, смещает подвижную каретку с отражающим зерка лом к нужной дорожке на компакт - диске. 3. Отражённый от диска луч фокусиру ется линзой, расположенной под диском, отражается от зеркала и попадает на разделительную призму. 4. Разделительная призма направля ет отражённый луч на другую фокусирующую линзу. 5. Эта линза направляет отражённый луч на фотодатчик, который преобразует световую энергию в электрически е импульсы. 6. Сигналы с фотодатчика декодирую тся встроенным микропроцессором и передаются в компьютер в виде данных. Штрихи, нанесённые на поверхност ь диска, имеют разную длину. Интенсивность отражённого луча изменяется, соответственно изменяя электрический сигнал, поступающий на фотодатчи к. Биты данных считываются как переходы между высокими и низкими уровням и сигналов, которые физически записываются как начало и конец каждого шт риха. Поскольку для программных фай лов и файлов с данными важен каждый бит, в накопителях CD-ROM используются вес ьма сложные алгоритмы обнаружения и коррекции ошибок. Благодаря таким алгоритмам вероятность неправильного считывания данн ых составляет менее 0.125 . Другими словами, безошибочно считывается два ква дриллиона дисков, что соответствует стопке компакт - дисков высотой окол о двух миллиардов километров. Для реализации этих методов коррекции ошибок к каждым 2048 полезным байтам добавляется 288 контрольных. Это позволяет восстанавливать даже сильно п овреждённые последовательности данных (длиной до 1000 ошибочных битов). Исп ользование столь сложных методов обнаружения и коррекции ошибок связа но, во- первых, с тем, что компакт - диски весьма подвержены внешним воздейс твиям, а, во- вторых , потому, что подобные носители изначально разрабатыва лись лишь для записи звуковых сигналов, требования к точности которых не столь высоки. 6. DVD Сильно увеличенный фрагмент DVD D VD - оптические диски, подобные CD. Под таким девизом уже начат вы пуск новых устройств, знаменующих переход к 17-гигабайтным носителям дан ных и цифровому видео. Пора и нам познакомиться с новинкой. 0 том, что обычн ые диски CD-ROM, рожденные для записи звука, не так уж хорошо подходят для комп ьютеров, общеизвестно, да и наш журнал рассказывал о сложностях вписыван ия произвольной информации в структуру диска, соответствующего Красно й книге. После нескольких лет обсуждения (и довольно жесткой конкуренции ) различных вариантов улучшенных оптических дисков, имевших звучные наз вания, 15 сентября 1995 года между различными группами разработчиков было на конец достигнуто принципиальное согласие о технических основах создан ия нового диска. 8 декабря 1995 крупнейшие производители приводов CD-ROM и связан ных с ними устройств (Toshiba, Matsushita, Sony, Philips, Time Warner, Pioneer, JVC, Hitachi and Mitsubishi Electric) подписали окончательно е соглашение, утвердив не только "тонкости" формата, но и название новинки DVD (Digital Video Disk). HDCD (High Den city CD - диск высокой плотности записи), MMCD (MultiMedia CD). SD (Super Density - сверхвысокой плотности). Впрочем, споры вокруг нового стандарта не завершились с прин ятием соглашения - даже название не находит единогласной поддержки. В ря дах основателей: весьма распространенной является версия расшифровки аббревиатуры как Digital Versatile Disk - цифровой многофункциональный диск. Более того, экстремисты полагают, что DVD следует рассматривать просто как "новое слов о" в английском языке. И, возможно, они правы, если судьба новинки будет так успешна, как предвещают, и вызовет революцию не только в вычислительной технике, но и в бытовой электронике. Отсутствие единого понимания технич еских, и юридических аспектов нового изделия затрудняет не только подго товку производства, но и наш рассказ. Несмотря на быстро расширяющийся к руг участников лицензионных соглашений и начало выпуска первых устрой ств, прошедший в США 10-11 апреля 1996 года. Перевод не позволяет отразить игру с лов вокруг слова Versatile. Его второе значение - "многосторонний" - обыгрывает не только функциональные возможности, но и технологические особенности н овинки. Которая может использовать до четырех однотипных "слоев", емкост ь каждого из которых более 4 ГБ. "Первый DVD форум" также не дал окончат ельной редакции стандартов нового носителя информации. DVD - сколько, где и как начнем с технических характеристик. DVD может существовать в нескольк их модификациях. Самая простая из них отличается от обычного диска тольк о тем, что отражающий слой расположен не на составляющем почти полную то лщину (1,2 мм) слое поликарбоната, а на слое половинной толщины (0,6 мм). Вторая п оловина - это плоский верхний слой. Емкость такого диска достигает 4,7 ГБ и о беспечивает более двух часов видео телевизионного качества (компресси я MPEG-2). Кроме того, без особого труда на диске могут дополнительно сохранят ься высококачественный стереозвук (на нескольких языках!) и титры (также многоязычные). Если оба слоя несут информацию (в этом случае нижнее отраж ающее покрытие полупрозрачное), то суммарная емкость составляет 8,5 ГБ (нек оторое уменьшение емкости каждого слоя вызывается необходимостью сокр атить взаимные помехи при считывании дальнего слоя). Toshiba и Time Warner предлагают и спользовать также двухсторонний двухслойный диск. В этом случае его емк ость составит 17 ГБ! Уже этой характеристики достаточно, чтобы представит ь себе воздействие, которое может оказать такой диск на кино/видеоиндуст рию. Недаром значительная часть споров и задержек с производством устро йств DVD вызвана согласованием разнонаправленных способов защиты авторс ких прав. Цифровые системы, как известно, сохраняют качество сигнала при копировании и уже не служат препятствием для создания нелицензионных к опий. Поэтому Ассоциация кинопроизводителей Америки (МРАА - Motion Picture Association of America) с овместно с Ассоциацией производителей бытовой электроники (Consumer Electronics Manufacturer's Association) возбужденно обсуждает возможности встраивания защиты о т нелицензионного копирования непосредственно в устройства, а также за конопроекты, связанные с защитой от копирования. Предлагаются не только исключение возможности прямого копирования диска, но и более серьезные меры, такие как модификация операционной системы с целью недопущения ко пирования данных, считанных с DVD на другие носители (ожидается появление т аких свойств в Windows 98/2000). Радикальная мера - модификация архитектуры ПК с цель ю принципиального исключения возможности попадания DVD-данных на системн ую шину, откуда они далее могут быть скопированы. Ёмкости самого простог о однослойного DVD достаточно для воспроизведения более 2 часов видео теле визионного (студийного) качества, при этом количество информации на диск е составляет 4,7 ГБ. Двухслойный диск хранит 8,5 ГБ! Рабочая группа (Technical Working Group), пре дставляющая интересы производителей компьютеров, не остается в сторон е, так как сужение функциональных возможностей устройств может оказать ся не безболезненным. Оставив для будущих историков подробное рассмотр ение юридических баталий, отметим только, что если кино/видеопроизводст во примет DVD как носитель, то, учитывая очень низкую стоимость экземпляра диска при многотиражном выпуске, можно ожидать действительно революци онных изменений в домашней электронике. Как же достигается столь значит ельное увеличение объема информации на DVD диске? Для ответа на этот вопрос сравним его со знакомым нам CD-ROM. Главное отличие, конечно, в повышенной пло тности записи информации. За счет перевода считывающего лазера из инфра красного диапазона (длина волны 780 нм) в красный (с длиной волны 650 нм или 635 нм) и увеличения числовой аппаратуры объектива до 0,6 (против 0,45 в CD). Достигается это всё более чем двух кратным уплотнением дорожек и укорочением длины питов (отражающих выступов/впадин), что и видно на рисунке 1. Модифицирован ная архитектура ПК направляет данные с накопителя DVD на декодер, минуя сис темную шину. Изменилась не только физическая плотность размещения инфо рмации на диске, но и способы ее представления. Так, на смену способу моду ляции 8/14 (EFM - eight to fourteen modulation) пришел способ, называемый EFM+. Он отличается несколько и ным алгоритмом преобразования и требует ввода на границе следующих дру г за другом 14-разрядных кодов не трех, а только двух дополнительных битов, поддерживающих условие ограниченности размеров пита в диапазоне от 3 до 11 битов, т. е. между двумя последовательными единицами после кодирования не менее 2 и не более 10 нулей. Таким образом, из каждого байта получаем не 14+3=17, а 14+2=16 кодовых битов. Изменение метода модуляции - только одно из множества форматных изменений, позволяющих в целом увеличить объем сохраняемых д анных. Собственно переход к EFM+ добавляет еще почти 6% к объему диска. Мощный механизм коррекции ошибок RS-PC (Red Solomon Product Code) обещает быть очень устойчивым к воз можным ошибкам воспроизведения. Из неназванных еще характеристик отме тим номинальную скорость передачи данных - 1108 Кб/с, поддерживаемую при пос тоянной линейной скорости (CLV - constant lineal velocity) 4 м/с. Не следует особо обольщаться - ув еличивается на порядок также и объем данных, которых нам хотелось бы про читать без ошибок. Кроме того, резкое уменьшение отдельных элементов на отражающей поверхности неизбежно приведет к увеличению количества слу чайных сбоев при чтении. П ользователи , активно работающие с ко мпакт - дисками , знают , насколько разнообразны и трудно совместимы различные виды этих дисков . Ничего удивительного . Стандарты де - факто на различные виды дисков принимались часто в конкурентной борьбе . С DVD все может быть по - другому : это устройство представляется едва ли н е единствен ным высокот ехнологичным техническим решением последних десятилетий , стандарты которого обсуждаются столь значительной группой производителей ( в альянс еще весной вошло более 10 крупнейших корпораций ). Как и стандарты на CD, требования к DVD изложены в " книгах ". Но , в отличие от уже знакомых нам " цветных книг ", эти " упорядочены по алфавиту ". В настоящий момент обсуждаются пять книг - от " А " до " Е ". Книга может содержать до трех частей . При этом в первой части описываются физические спецификации , во второй - файловая система , а в третей - приложения . Первые три книги определяют , соответственно , ROM, Video и Audio DVD, используя одинаковый физический формат носителя , который изготавливается " штамповкой ", и файловую систему . Файловая система этих стандартов переходная (UDF-Bridge). Она обеспечивает комбинацию возможностей уже знакомой пользовател ям CD-ROM файловой системы ISO-9660 и новой системы Universal Disk Format - UDF, разработанной Optical Storage Technology Association (OSTA) и реализующей рекомендации ISO/IEC 13346. Два других стандарта D и Е распространяются на записываемые DVD-R (record able) или иначе DVD-WO (write once) и перезаписываемые DVD-RAM, DVD-W (rewritable) или иначе DVD-E (erasable) диски . Да - да ! В отличие от CD, диски DVD рождаются сразу с возможностью записи , и даже перезаписи информации . Однако эти стандарты наименее устояв шиеся , и поэтому обсуждение их мы пока отложим , отметив только , что и для тех , и для других предполагается формат файлов UDF. Особо следует сказать о совместимости уже существующими дисками . Такая совместимость стандартами явно не требуется ( по имеющимся у меня сведениям ). Однако подавляющее большинство производителей готовит устройства способные считывать CD-ROM за счет использования специально сконструированной оптической головки , обладающей возможностью перенастройки , или даже за счет установки дополните льн ого объекти ва . 7.Заключение З амечательным запоминающим ус тройством является человеческий мозг, содержащий около (10— 15)– 10 9 нейронов — ячеек, совмещающих функции памят и и логической обработки информации. Объём мозга в среднем 1,5 дм 3 , масса 1,2 кг, потребляемая мощность около 2,5 вт. Лучшие современные электрон ные запоминающие устройства при такой же ёмкости занимают объём в неско лько м 3 при массе в десятки и сотни кг, а пот ребляемая мощность достигает несколько квт. Научно обоснованные прогнозы утверждают, что совершенс твование электронной техники и применение новых высокоэффективных нак опительных сред в сочетании с широким использованием методов бионики п ри решении проблем, связанных с синтезом запоминающих устройств, позвол ят создавать запоминающие устройства, близкие по параметрам памяти чел овека. 8. Список литературы. 1. Геннадий Баранов «Дисковые накопители информации», «Компьютеры Днепропе тровска», №19 (1999). 2. Михаил Батыгов, Олег Д енисов «Накопители на жестких магнитных дисках с инт ерфейсом IDE ». 3. Сергей Симонов «Семь тысяч двести», «Компьютерра», №32 (1998). 4. Сергей Леонов «Винчестер будущего», «Компьютерра», №17 (1998). 5. Владислав Бирюков «Прибавь обороты», «Компьютерра», №5 (1999). 6. Михаил Жилин «Как я искал «тапочки для тараканов»», «Компьютерра», №6 (1999).
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
— Почему все зовут тебя Молния?
— Видишь этот брутальный шрам на шее?
— Да.
— Я получил его, когда застёгивал пуховик.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по информатике и информационным технологиям "Устройства хранения данных", 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