Реферат: Оптические и магнитооптические системы - 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

Оптические и магнитооптические системы

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 25 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

- 9 - РЕФЕРАТ НА ТЕМУ: Оптические и магнитооптические системы Санкт-Петербург 2006 Оглавление : Разновидности оптических дисков .......................................... .............................. ............... 1 Обзор устройств оптической памяти ................................................. ................................ ... 1 Оптические диски многоразовой записи .............................................................................. 2 Структура и принцип работы оптических дисков многоразовой записи ...................................................................................................................................... 4 Недостатки магнитооптических носителей ......................................................................... 6 Основные области применения дисков многоразовой записи ................ 7 Совместимость и форматирование МО-носителей Инициализация ...................................................................................... 9 Формат нижнего и верхнего уровней .................................................... 9 Совместимость ..................................................................................... 10 Выводы ................................................................................................ 10 Список использованной литературы ..................................................... 11 Технологии оптической памяти обещают уникальное сочетание надежнос ти съемных носителей с высочайшей емкостью. В ее конструкции достигнут почти абсолютный баланс по таким ключевым позициям, как защита дан ных, о бъем памяти, удельная стоимость на мегабайт и скорость доступа. Они спос обны хранить текст, изображения, графику, голос. Оптические системы мног оразовой записи обеспечивают высокую емкость памяти, произвольный дос туп к информации и перенос большего объема данных между компьютерами. Н апример, емкость оптического диска размером 5.25 дюйма в 600 раз превышает ем кость обычной дискеты. Разновидности оптических д исков Самые распространенные виды о птических дисков - компакт-диски только для чтения (CD-ROM), оптические диски одноразовой записи (WORM) и магнито-оптические диски многоразовой записи (MO). Их преимущества в надежности, невысокой стоимости в расчете на мегаба йт , большей емкости, эффективности доступа и долговечности. Недостаток оптических дисков заключается в том, что они в шесть-семь раз медленнее ж естких дисков. Обзор устройств оптической памяти Наиболее значительные успе хи в области массовых запоминающих устройств достигнуты за последние н есколько лет и касаются в основном разработки устройств оптической пам яти. В этой новой технологии усовершенствованы почти все элементы запом инающего устройства. Три вида оптических дисков - CD-ROM, WORM и MO - имеют много общих черт. Обращаться с ними так же легко, как и с дис кетами, но при этом они более долговечны и надежны. Дисководы оптических диско в отличаются повышенной надежностью. Отказов головок почти не бывает: ла зерная головка расположена в тысячу раз дальше от поверхности носителя, чем плавающая головка магнитного диска. Большинство оптических дисков изготавливается из долговечного полимерного материала. Они не подверж ены загрязнению, так как лазерный луч сфокусирован на несущем слое под п розрачным пластиком, что позволяет не обращать внимания на царапины и сл еды пальцев. Высокая емкость оптической памяти обеспечивается плотностью располо жения дорожек, которая составляет около 15 тысяч на дюйм - более чем в десят ь раз выше соответствующего показателя для жесткого диска. Исключитель ная точность позицирования лазерного луча позволяет дисководу уверенн о следить за этими дорожками. Каждый из этих трех типов оптических дисков несет на себе от 200 до 1200 Мбайт информации - достаточно для размещения 200 тысяч машинописных страниц тек ста или около 30 настольных словарей. CD-ROM применяется для длительного хранения и распространения данных, как а удиокомпакт-диск для звуковых клипов. Основная область его применения - тиражирование программ и информационных материалов, таких как справоч ные руководства, обучающие пакеты, словари, энциклопедии и библиотеки из ображений. При больших тиражах это достаточно дешевое средство публика ции. WORM используется главным образом в качестве средства создания резервных копий в целях архивирования. Информация записывается на диск один раз, п осле чего можно только считывать ее. Существуют разные форматы WORM, но в цел ом это средство архивирования высокой надежности. Недостаток WORM в отсутс твии гибкости. Те же параметры надежности и производительности можно получить и от оп тических дисков многоразовой записи. Этот вид носителя применяется для создания оперативных резервных копий, архивирования и как вторичная па мять прямого доступа. Их преимущество в возможности перезаписи при низк ой цене, высокой надежности и емкости, оперативном доступе и долговечнос ти. Оптические диски многоразовой записи Оптические диски многоразо вой записи бывают трех типов: магнитооптический, полимерный и фазоинвер сный. Почти все существующие в настоящее время коммерческие продукты вы полненны по магнитооптической технологии. Как следует из их названия, магнитооптические диски предполагают испо льзование магнитных и оптических процессов. Такая комбинация позволяе т добиться большего потенциала для записи, чем каждая технология, взятая в отдельности. Плотность записи магнитооптических дисков - около 15 тысяч дорожек на дюйм. Они обладают высокой степенью совместимости с CD-ROM и WORM и ли шены недостатков, присущих полимерным и фазоинверсным оптическим диск ам. Первым и получившим наибольшую известность примером технологии “крас ящий полимер” является CD-совместимая система THOR(Tandy High-perfomance Optical Recording system - высокопрои зводительная записывающая оптическая система), преподнесенная как ком пакт диск, на который можно записывать. Технология полимерных дисков использует прозрачный пластиковый диск с окрашенным слоем, адсорбирующим тепло лазерного луча дисковода. В разо гретой лучом области происходят физические изменения. Процесс считыва ния с полимерного диска аналогочен процессу считывания с других видов о птических дисков и заключается в том, что области с записью отражают све т иначе, чем промежуточные, которых не касался лазерный луч. В результате можно использовать те же оптические системы, что и в проигрывателе компа кт-дисков. Однако в дисководе полимерного диска применяются два лазерны х луча, поэтому он дороже, чем магнитооптический диск. К тому же носитель в ыдерживает только от 1 тысячи до 10 тысяч циклов перезаписи. В оптических системах, использующих изменение фазы, состояние активно го слоя для сохранения нулей и единиц цифрового кода изменяется от крист аллического к аморфному и обратно. Фазоинверсный диск - это полимерный д иск с особым металлическим слоем. Луч лазера своим теплом изменяет молек улярную структуру металла, превращая точечные участки его поверхности из аморфных в кристаллические. В результате носитель становится состоя щим из крошечных светлых и темных пятнышек, которые могут использоватьс я для кодирования цифровой информации. Для этой технологии требуется мо щный лазер, Накопитель снова получается дорогим, а диск не выдерживает б ольшего числа циклов перезаписи. Для работы с библиотекой оптических дисков многоразовой записи выпуск аются системы с автоматическим поиском и подачей дисков. Вместимость та кого устройства может составлять от пяти до 700 оптических дисков общей ем костью 100 Гбайт. Электромеханический привод, управляемый от головного ко мпьютера, выбирает, перемещает и устанавливает диски в дисковод, помещае мый внутри корпуса библиотеки. Он обеспечивает доступ к огромному колич еству данных в пределах нескольких секунд без вмешательства оператора. Структура и принцип работы оптических дисков многоразовой записи С каждой стороны диска расположен несущий слой, а в промежутке - клеевая прослойка. Вся эта “сердцевина“ помещена в защитную оболочку с нанесенн ой на нее сеткой. Несущий слой оптического диска многоразовой записи состоит из магнитн ой пленки, которая, оказавшись в мягком магнитном поле при темрературе о коло 145’ С, меняет полярность на противоположную, а при комнатной темпера туре ведет себя стабильно. Магнитная пленка наносится в результате слож ного процесса вакуумного напыления. Цифровая информация записывается не ямками и бугорками, как на других оптических носителях, а направление м магнитного потока. В качестве прослойки используется смола, скрепляющая пластины между с обой. Оболочкой служит, как правило, поликарбонат с непрерывной спиральн ой канавкой, которая и образует дорожки на диске, и секторными линиями. Структура магнитооптического диска многоразовой записи Слой к лея Магнитооптический слой Зеркальный слой Защитный слой Связую щий слой Пластм ассовая оболочка МО накопитель построен на совмещении магнитного и опт ического принципа хранения информации. Записывание информации произво дится при помощи луча лазера и магнитного поля, а считывание при помощи о дного только лазера. В отличие от традиционных магнитных устройств в дан ном случае головка чтения/записи содержит магнит и лазер. В процессе записи, магнитный материал МО диска не способен изменить св ою полярность, пока не будет нагрет до температуры около 145`С. В результат е образуется крошечная область в большем магнитном поле, и только на эту область влияет поле. После окончания нагрева сопротивляемость снова ув еличивается но полярность нагретой точки остается. В цикле записи, поля рность магнитного поля меняется на противоположную, что соответсвует д воичной единице. В этом цикле лазерный луч включается только на тех уча стках, которые должны содержать двоичные единицы, и оставляет участки с двоичными нулями без изменений. В процессе чтения с МО диска используется эффект Керра. Лазерный луч, ко торый движется над диском и считывает данные, поляризован. Таким образом , фотоны в лазерном луче ориентированы в одном направлении. Когда поляри зованный луч бьет магнитно-упорядоченные частицы диска, магнитное поле частиц слегка поворачивает вектор поляризации светового луча. Этот по ворот ощущается магнитной головкой. Схема считывани я информации с магнитооптического диска 1 0 1 0 0 При считывании используется лазер ный луч небольшой интенсивности, не приводящий к нагреву считываемого участка, таким образом при считывании хранимая информация не разрушае тся. Такой способ, не деформирует поверхность диска и позволяет повторн ую запись без дополнительного оборудования. Этот способ также имеет пр еимущество перед традиционной магнитной записью в плане надежности. Та к как перемагничиваниие участков диска возможно только под действием в ысокой температуры, вероятность случайного перемагничивания очень ни зка, в отличии от магнитной записи, к потери которой могут привести случа йные магнитные поля. Недостатки магнитооптичес ких носителей В конструкции современных МО-дисководов есть один существенный недост аток. В процессе записи продольное магнитное поле должно оставаться ори ентированным в одном направлении. Оно не может менять направление потом у, что высокая индуктивность электромагнита препятствует быстрому пер еключению полярности магнита. Следовательно, магнит в современных МО-ди сководах может построить магнитное поле в данной область дорожки диска только в одном направлении, при каждом прохождении области дорожки под г оловкой чтения/записи. Например, если поляризация продольного поля напр авлена вверх, можно поменять поляризацию направленных вниз полей на про тивоположную, но ориентацию вверх не поменяешь. Чтобы работать надежно, МО процессу записи требуется одинаковая ориен тация всех полей на записываемой области. Другими словами, данную област ь сначала надо стереть, а потом на нее записывать. В МО-дисководах процесс стирания требует отдельной фазы. Во время первого шага стирается ранее з аписанный материал, а во второй шаг записывается новый. В результате этого двухшагового процесса мы имеем очевидное возрастан ие среднего времени доступа к диску во время записи, которое и так велико вато. Несмотря на отличия в скорости, многие МО-дисководы крутят диски не спеша - 2400 оборотов в минуту, ровно на треть медленнее винчестерских диско в. Каждый оборот МО-диска, следовательно, происходит за 25 миллисекунд. Даж е если не брать в расчет время на перемещение головки, среднее время дост упа при записи никак не будет быстрее 37.5 миллисекунд. Понятно, что большин ство производителей работают над “одношаговыми” МО-дисководами и увел ичивают скорость вращения диска. МО-диски также страдают и другими недостатками. В то время, как головки п лавающего механизма винчестера весят доли грамма, головки МО-диска масс ивны и вмонтированы в магнитную и оптическую части. Обычно они смонтиров аны на полозьях, которые скользят по стальным трубкам. Перемещение этих массивных головок требует мощных механизмов и, благодаря инерции, сущес твенно большего времени, чем головки винчестера. Фактически, если говори ть о среднем времени доступа, оно намного отличается от винчестеров. Кро ме того, последние могут записывать данные с интервалом 15 миллисекунд ме жду наугад выбранными байтами, а МО-диски делают это не быстрее, чем за 60, не считая двухступенчатого цикла записи. Оптическая часть, используемая МО-системами, немного спасает положени е. В отличие от головок винчестера, которые должны “парить” в микродюйма х над поверхностью диска, оптические головки могут работать на расстоян ии. Направляющие стержни точно фиксируют расстояние между головкой и ди ском, и с этого расстояния она работает надежно и безопасно. Повреждение головки невозможно в МО-системах, так как головка отделена от поверхност и. Фактически, только луч лазера “касается” поверхности диска. Как и в CD, оп тически активная поверхность МО-диска запечатана в прочный слой пласти ка, предохраняющего от малейших повреждений, Лазерный луч фокусируется, проходя через оболочку и не сфокусирован на поверхности диска, а только сходится в точку под прозрачным поверхностным слоем. Повреждения, такие как царапины или пыль на поверхности диска, не оказывают существенного в лияния на точность чтения или записи. Конечно, МО-диски также снабжены ко рректором сбоев для минимизации появления ошибок в потоке обрабатывае мых данных. Основные области применения дисков многоразовой записи Спиральные дорожки магнито-оптических дисков свидетельствуют о том, ч то и по мнению самих разработчиков эта технология не является самой лучш ей при произвольном доступе к данным, но хороша при передаче больших объ емов последовательных данных. Поэтому современные магнито-оптические диски не предназначены для повсеместной замены ими жестких дисков в кач естве первичного массового носителя данных. Им отводится роль вторично й массовой памяти - незанятое пространство между жесткими дисками и лент очными стриммерами. Другими словами, МО-диски не рассчитаны на универсальное использовани е, но они обладают сильными возможностями и представляют собой прекрасн ый выбор, когда требуется безопасное и надежное средство для хранения со тен мегабайт данных. Области применения МО-дисков определяется их высокими характеристи ками по надежности, объему и сменяемости. МО-диски необходимы для задач, требующих большого дискового объема. Это такие области, как : - компьютерная графика : хранение, анализ и редактирование цветных изобр ажений, цветоотделение, верстка газетных полос и создание библиотек гра фических изображений; - медицина : ведение записей, диагностирование рентгеновских снимков, ре ляционный анализ, хранение историй болезни, биомедецинские исследован ия; - технические системы : хранение чертежей САПР/АСУ, анализ информации тех нической службы, обучение, ведение каталогов комплектующих деталей, раб ота с документами, научные исследования и космические наблюдения; - Автоматизация офиса : файловый сервер, ведение документации, библиотек а; - Центры обработки данных. Однако небольшая скорость доступа к данным, не дает возможности прим енять МО-диски для задач с критичной реактивностью систем. Поэтому прим енение МО-дисков в таких задачах сводится к хранению на них временной ил и резервной информации. Для МО-дисков очень выгодным использованием является резервное копир ование жестких дисков или баз данных. В отличии от традиционно применяе мых для этих целей стриммеров, при хранении резервной информации на МО- дисках, существенно увеличивается скорость восстановления данных пос ле сбоя, так как МО-диски являются устройствами с произвольным доступ ом, и это позволяет восстанавливать только те данные в которых произоше л сбой. Кроме того, при таком способе восстановления нет необходимости полностью останавливать систему до полного восстановления данных. Эти достоинства, делают применение МО-дисков для резервного копировании до статочно выгодным, хотя и более дорогим по сравнению со стриммерами. Применение МО-дисков, также целесообразно при работе с информацией б ольших объемов. Легкая сменяемость дисков позволяет использовать их то лько во время работы, не заботясь об охране компьютера в нерабочее время . Данные могут храниться в отдельном, охраняемом месте. Большая емкость делает МО-диски незаменимыми, в ситуации когда необходимо перевозить большие объемы данных с места на место, например с работы домой и обратно. Совместимость и форматиров ание МО-носителей Инициализация На МО-диск размером 5.25 дюйма нанесена сетка, делящая его поверхность на с ектора, - секторные линии, которые дисковод использует для определения м естоположения и выборки данных. В зависимости от объема носителя эта сет ка может иметь 2 жестких формата, отличающихся размером секторов - по 512 бай т или по 1024 байт в каждом. В первом случае на диске размещается 31 сектор, а ег о объем составляет 600 Мбайт, во втором - размер диска составит 650 Мбайт при 17 с екторах. Второй компонент сетки - непрерывная спираль, образующая свыше 18750 дороже к. При изготовлении с целью проверки всей разметки диск проходит процесс инициализации, который заключается в стирании и записи каждой зоны, счи тывании и контроле за ошибками. Некондиционные зоны помечаются специальным признаком. Перечень дефект ов (PDL) записывается на диск и доступен дисководу, который пользуется им дл я определения дефектных участков. Как и жесткий диск, МО-диск может быть разбит на несколько разделов или л огических дисков, которые физически будут представлять собой концентр ические зоны диска. Таких зон может быть от одной до 1000. При этом для каждой зоны создаются свои таблицы SDL. Формат нижнего и верхнего уровней В настоящее время существуют несколько форматов для форматировани я МО-дисков CCS (непрерывное комбинированное слежение ) и SS ( шаблонное слеж ение ). Первый из форматов разрешен стандартом ANSI, а второй также и ISO. В наст оящее время формат CCS более популярен и имеет большее распространение. К сожал ению два эти формата несовместимы и перенос дисков из одной системы в др угую невозможен. Три фактора - жесткое разбиение на сектора, наличие дефектных секторов (PDL и SDL) и число логических дисков - определяют формат нижнего уровня носите ля. Наиболее распространенным стандартом такого формата служит специф икация ISO-ANSI, согласно которой на диске располагаются по четыре PDL и SDL. Последним, четвертым, фактором форматирования диска служит сама опера ционная система. Она определяет способ хранения файлов на диске и справо чной информации, которая будет использована для их поиска. Совместимость Проблемы несовместимости и существование 4-х уровней форматирования п ерезаписываемых дисков сказываются на возможности их переноса между с истемами. В большей степени это относится к системам 5.25 дюйма. Чтобы диски были пер еносимыми, должны совпадать все четыре уровня форматирования. Как прави ло, 5.25-дюймовые системы взаимозаменяемы, если они соответствуют стандарт у ISO-ANSI и работают с одной и той же операционной системой. С переносимостью 3.5-дюймовых МО-дисков дело обстоит гораздо лучше благо даря одинаковым форматам нижнего уровня. Выводы Безусловно, оптические системы многоразовой записи - перспективные и б урно развивающиеся устройства, которые могут решать назревающие пробл емы с большими объемами информации. Но их дальнейшее развитие зависит н е только от технологий записи, но и от прогресса в области других носител ей информации. И если не будет изобретен более эффективный способ хранен ия информации, оптические системы многоразовой записи возможно займут доминирующие роли.
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
- Эй, мужик, курить есть?
- Есть не хочу, а вот покурю с удовольствием!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Оптические и магнитооптические системы", 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