1. Svrha CD-RW

CD-ROM disk je opšti naziv za brojne digitalne medije za skladištenje zasnovane na standardu Crvene knjige i koji su njegove ekstenzije, a namenjen je za upotrebu u računarskim sistemima kao memorija samo za čitanje (ROM, ili na engleskom Read-Only Memory, ROM). Sa stanovišta fizičkog uređaja, CD-ROM disk je potpuno identičan audio CD-DA disku, a razlikuje se samo po logičkoj strukturi zapisa(a).

Tehnološki, standardni disk bi se trebao sastojati od tri sloja: podloge od polikarbonatne plastike, na koju je presom utisnut reljef diska, reflektirajućeg premaza od aluminija nanesenog na njega (zlato, srebro, platina, paladij također teoretski može koristiti za prskanje, ali u praksi takvi diskovi postoje samo u raspaljenoj mašti nekih nesretnih stručnjaka), i tanak zaštitni sloj od polikarbonata (kod skupih diskova) ili polimernog laka (kod jeftinih diskova), na koji se obično nanose natpisi i crteži (sitotiskom specijalnom hemijski neutralnom bojom). Neki jeftini diskovi imaju vrlo tanak zaštitni sloj, ili ga uopće nemaju (prilično čest slučaj za kineske proizvođače koji štede na opremi za nanošenje zaštitnog premaza), zbog čega je reflektirajući premaz prilično lako oštetiti, a većina što je najvažnije, najtanji sloj prskanog aluminijuma prilično brzo oksidira kiseonik u vazduhu u tamni aluminijum oksid, koji slabo reflektuje laserski snop, što dovodi do gubitka čitljivosti diska.

Diskovi za CD snimače imaju složeniju strukturu, koja uključuje sloj specijalne topljive plastike, te su stoga vrlo osjetljivi na toplinu i direktnu sunčevu svjetlost.

Informacije se snimaju na disk u obliku spiralne staze koja ide od centra do ivice diska, na kojoj se nalaze udubljenja (tzv. jame). Informacije se kodiraju naizmjeničnim jama (uvjetno - logička 1) i prazninama između njih (uvjetno - logička 0). Bitno je da informacije na disku budu kodirane Reed-Solomon kodom za ispravljanje grešaka

(Reed-Solomon) koristeći interleaving - tako da manji kvarovi u čitanju numere ne utiču na pouzdanost pročitanih informacija. Traka može biti kontinuirana ili podijeljena na fragmente (na primjer, sesije na diskovima sa više sesija). Broj sesija trenutno ne može biti veći od 64, a više sesija nije dozvoljeno u svim standardima snimanja.

Sistem pojedinačnog (CD-Recordable - upisivi CD) i višestrukog (CD-Erasable - erasable CD, CD-ReWritable - rewritable CD) snimanja CD-a. CD-RW i CD-E označavaju istu stvar - disk koji se može izbrisati i ponovo upisivati, a naziv CD-RW je praktično istisnuo CD-E. Izrazi CD-R, CD-E i CD-RW odnose se i na uređaje za snimanje i na same diskove.

Ista informaciona struktura organizovana je na CD-R-u kao i na štampanim diskovima - TOC i skup numera različitih tipova. Ovo vam omogućava da narezujete audio, foto i video diskove koristeći odgovarajući softver, koji se zatim može reproducirati u potrošačkim audio i video plejerima. Međutim, reflektivnost zrcalnog sloja i jasnoća udubljenja CD-R diskova su niži nego inače, zbog čega neki uređaji možda neće raditi s njima pouzdano. Prepisivi diskovi koriste međusloj organskog filma koji mijenja fazno stanje iz amorfnog u kristalno i obrnuto pod utjecajem zraka, zbog čega se mijenja transparentnost sloja. Do fiksacije promjena stanja dolazi zbog činjenice da materijal sloja za snimanje, kada se zagrije iznad kritične temperature, prelazi u amorfno stanje i ostaje u njemu nakon hlađenja, a kada se zagrije na temperaturu znatno nižu od kritične, on vraća kristalno stanje. Postojeći diskovi mogu izdržati od hiljada do desetina hiljada ciklusa ponovnog pisanja. Međutim, njihova reflektivnost je znatno niža od otisnutih CD-ova i CD-ova, što ih čini teškim za čitanje u konvencionalnim drajvovima. Čitanje CD-RW diskova formalno zahtijeva drajv sa automatskom kontrolom pojačanja, iako su neki konvencionalni CD-ROM uređaji i potrošački plejeri u stanju da ih čitaju uporedo sa konvencionalnim diskovima. Sposobnost drajva da čita CD-RW diskove naziva se Multiread; rani diskovi su nosili oznaku "CD-E Enabled".

Disk koji se može ponovo upisivati ​​može imati istu strukturu zapisa i sistem datoteka kao CD-R, ili se na njemu može organizirati poseban UDF (Universal Disk Format) sistem datoteka, koji vam omogućava da dinamički kreirate i uništavate pojedinačne datoteke na disku.

3. Princip rada

Dugo vremena su kompjuterski gurui (koji su bili jedini razumljivi i pristupačni) proces snimanja CD-a označavali riječima "burn", "burn". Oni prilično precizno određuju proces punjenja CD-R-a informacijama. Kada se snimi, snažan laserski snop spaljuje tačke u osjetljivom sloju blanka, čiji niz kodira nule i jedinice, odnosno stvarne informacije. Također je poznato da je ponovno upisivanje podataka na takav medij nemoguće iz jednog jednostavnog razloga - ne možete prvo izbrisati ono što se već nalazi na njemu. Zamislite kasetu na kojoj se snimaju nove pjesme bez brisanja starih. Naravno, kompjuter neće moći da čita podatke "dvostruke priče", kao što je malo verovatno da ćete slušati duplo snimljenu kakofoniju.

U tom svjetlu, mogućnost prepisivanja optičkog diska izgleda kao nešto potpuno mistično i povezuje se ili s feniksom koji se diže iz pepela, ili s dobro poznatom izrekom o korisnosti spaljivanja baš ovog pepela. I uzalud. Princip snimanja CD-RW nema nikakve veze ni s jednim ni sa drugim, a sam medij, iako je formatom kompatibilan sa CD-ROM i CD-R, koristi potpuno drugačiju tehnologiju.

CD-RW disk ima osjetljivi sloj supstance koja u čvrstom stanju može imati dvije vrste unutrašnje strukture - kristalnu i amorfnu, a u prvom slučaju je ta supstanca prozirnija nego u drugom. Iza osjetljivog sloja nalazi se reflektirajući sloj, tako da se pri očitavanju laserski snop jače odbija od kristalnih područja nego od amorfnih – to je niz svijetlih i tamnih tačaka u kojima su podaci kodirani.

Da bi se područje osjetljivog sloja učinilo "tamnim", brzo se zagrijava snažnim laserskim snopom (u ovom slučaju se uništava kristalna rešetka), koji se zatim isključuje kako bi se supstanca ohladila u amorfnom stanju. . Da bi ovo područje bilo "svijetlo", ponovo se zagrijava laserom, ali na nižu temperaturu, i polako, postupno povećavajući snagu snopa, a zatim je također postepeno smanjujući. U tom slučaju, kristalna rešetka se obnavlja, a osjetljivi sloj ponovo postaje transparentan.

Čini se da nema problema - svijetle i tamne tačke na CD-R i CD-RW diskovima su potpuno iste veličine i smještene na isti način kao i na CD-ROM-u, tako da između ovih uređaja treba da vlada mir i međusobno razumijevanje . To bi i bilo tako, da ne postoji jedno "ali": reflektivnost fabričkog CD-ROM-a, na čijoj je sjajnoj površini samo tanak sloj prozirnog laka, veća je od one CD-R i CD-RW , koji su takođe "opterećeni" osetljivim slojem koji takođe upija svetlost. A ako običan CD-ROM uređaj gotovo uvijek čita CD-R diskove, onda stari uređaji imaju problema pri radu sa CD-RW. Njihov razlog je mala snaga lasera. Ovaj nedostatak je otklonjen u novoj generaciji CD-ROM-a koji rade u MultiRead modu. Imajte na umu da skoro svi takvi uređaji objavljeni u posljednje dvije godine normalno čitaju CD-RW diskove.

Narezivanje CD-R diskova vrši se pomoću posebnih programa - Easy CD, CD Creator, CD Publisher, Direct CD, WinOnCD, CDRWin (Windows); UniteCD, RSJ (OS/2) itd. Proces pisanja jednog zapisa je jedna operacija koja se ne može prekinuti, inače će disk biti oštećen. Kako bi se osigurala ujednačenost informacija koje se upisuju u laser, svi diskovi imaju bafer, iscrpljivanje podataka u kojem (Underrun) dovodi do hitnog prekida snimanja. Iscrpljivanje podataka u baferu može biti uzrokovano pokretanjem paralelnih procesa, radom sistema virtuelne memorije (swaping), zaplenom procesora od strane "nepoštenih" drajvera uređaja, zamrzavanjem programa ili OS-a. Mehanički udari pogona također dovode do kvara u zapisu.

Postoje dva glavna načina snimanja CD-R: DAO (Disk At Once - cijeli disk u jednom trenutku) i TAO (Track At Once - jedna pjesma). Kod TAO snimanja, laser se uključuje na početku svake numere i isključuje se na kraju; na mjestima uključivanja i isključivanja lasera formira se niz posebnih blokova - uhodavanje, istjecanje i veza, dizajniranih da međusobno povezuju staze. Standardni interval sadrži 150 takvih blokova (2 sekunde). Prilikom snimanja pomoću DAO metode, laser je uključen tokom snimanja cijelog diska.

Disk napisan u jednom potezu je najsvestraniji i može ga čitati bilo koji CD-ROM s bilo kojim upraviteljem datoteka, međutim, nakon narezivanja, nemoguće je dodati nove podatke na disk, a DAO način rada nije podržan od svih snimanja pogoni. Ovaj način je također poželjan za snimanje master diskova za naknadnu replikaciju žigosanjem - većina tipičnih mašina za izradu matrica prihvata samo kontinuirano snimljene originale.

DAO podrška disk jedinice možda neće raditi sa nekim kombinacijama disk jedinice, njegovog firmvera, interfejsa, drajvera interfejsa i softvera za snimanje. Ako je poznato da je DAO podržan u drugim kombinacijama, pokušajte ažurirati firmver, promijeniti drajvere ili promijeniti program za snimanje.

U TAO režimu, zapisuju se CD-ROM diskovi sa više sesija, što omogućava naknadno dodavanje podataka; to je ujedno i najlakši način za snimanje CD-DA sa prazninama između pjesama. Sesija se može snimiti u potpunosti u jednom potezu - formiranjem TOC-a, sistema datoteka (za CD-ROM) i uvodnih/izlaznih zona (snimanje sa zatvaranjem sesije), ili u nekoliko koraka, sa privremenim TOC-om pohranjenim u elementi PMA (snimanje sa ostavljanjem otvorene sesije).

Prije pokretanja stvarnog procesa pisanja, pogon izvodi lasersku kalibraciju koristeći PCA. Teoretski, takvih kalibracija ne može biti više od 100, međutim, jedan broj modernih drajvova upisuje svoj broj modela u PCA zajedno sa parametrima optimalnog režima snimanja, tako da će naknadne operacije na ovom disku u drajvovima istog tipa biti ne izvršiti kalibraciju.

Ako je snimanje na jednom disku sa više sesija prekinuto iz bilo kojeg razloga, u nekim slučajevima moguće je iskoristiti preostali slobodni prostor na disku. Za to je potreban program za snimanje koji ima opciju zatvaranja sesije (Close Track/Session), nakon čega se potrebni podaci snimaju do sljedeće sesije bez uvoza prekinute sesije (prethodne sesije se mogu uvesti).

Budući da je konačna vidljivost svake datoteke određena procesom uvoza tabele sadržaja, moguće je isključiti pojedinačne datoteke iz kataloga i selektivno zamijeniti datoteke s odgovarajućim imenima. Stara kopija datoteke i dalje je na disku u jednoj od prethodnih sesija, ali veza do nove kopije se postavlja u novi direktorij. Selektivno isključivanje datoteka iz prethodnih sesija u direktorij nove sesije ima efekat njihovog "brisanja". Vidljivost fajlova "izbrisanih" na ovaj način može se kasnije "vratiti" njihovim uvozom u nove sesije.

Za snimanje CD-RW-a, osim metode sesije, može se koristiti i njihovo preliminarno formatiranje - podjela na sektore, poput magnetnih diskova. Nakon formatiranja, CD-RW disk se može koristiti kao običan izmjenjivi disk - standardne operacije kopiranja, brisanja i preimenovanja datoteke se pretvaraju od strane drajvera CD-RW pogona u niz operacija prepisivanja sektora diska. Kao rezultat toga, za rad sa CD-RW diskovima nije potreban nikakav poseban softver osim drajvera koji podržava UDF (kao što je Adaptec DirectCD) i inicijalnog programa za particioniranje.

Neke verzije softvera za narezivanje (npr. CDR Publisher, CDRWin od verzije 3.0 ili Adaptec Easy CD Creator od verzije 3.0) vam omogućavaju da snimite diskove za pokretanje. Za pokretanje sa ovih diskova, BIOS računara mora podržavati ovu funkciju (najnovije verzije AWARD i Phoenix BIOS-a). Dio CD-ROM-a za pokretanje je napisan kao disketa za pokretanje ili slika čvrstog diska, sa koje BIOS sistemske ploče emulira disk jedinicu A: prilikom pokretanja.

Iako je prostor za performanse zaista potreban samo kada se radi sa drajvovima koji ne podržavaju pisanje paketa, međutim, kod pisanja paketa, prečesto prebacivanje lasera dovodi do povećanog opterećenja i ubrzanog trošenja optičkog sistema.

Za provjeru performansi u većini programa za snimanje postoje testni modovi - imitacije kompletnog procesa snimanja: ili zaobilaženjem pristupa CD-R-u, ili prebacivanjem CD-R-a u poseban test mod u kojem, kao i tokom snimanja, prima podataka, ali ne uključuje laser za snimanje. Prvi način je dostupan sa bilo kojim CD-R-om, ali ne pruža potpunu pouzdanost, drugi zahtijeva podršku drajva i pruža dinamiku potpuno sličnu procesu snimanja (sve do snimanja ulaznih i izlaznih servisnih područja, što je nije simulirano u test modu). Možete saznati o podršci test moda na CD-R-u tako što ćete ispitati njegova svojstva u programu za snimanje.

S pogonom koji podržava testni način rada, najbolje je izvršiti niz testova unaprijed, opterećujući sistem raznim vrstama opterećenja dok snimanje ne počne da se prekida - to će dati grubu predstavu o dostupnim performansama prostor za glavu. Međutim, prilikom zamjene komponenti sistema - i hardvera i softvera, pa čak i u različitim načinima rada (na primjer, sa ili bez mrežne registracije), ponašanje se može značajno promijeniti.

Performanse sistema mogu usporiti:

Istovremene aplikacije, uključujući sistemske procese - kao što su optimizatori memorije ili diska, fajlovi, štampači, baze podataka ili serveri e-pošte koji se nalaze na mašini za snimanje kada im se pristupa preko mreže;

Prisustvo pasivne veze sa mrežom, u kojoj primljeni paketi mogu pokrenuti sistemske procese;

Ili čuvari ekrana koji se automatski aktiviraju tokom pauza u radu korisnika;

Prekomjerna fragmentacija izvornih diskova, što povećava troškove pozicioniranja diska;

Nedostatak RAM-a, što uzrokuje pumpanje (swap) na disk;

Dinamička promjena od strane sistema volumena keša datoteka; u prisustvu aplikacija koje su kritične za brzinu, preporučuje se postavljanje konstantnog volumena (System.ini datoteka, odjeljak, ključevi MinFileCache/MaxFileCache, vrijednosti u kilobajtima);

Česti prijem sistemskih prekida - od modema, miša, štampača i drugih uređaja;

Rad drugih CD-ROM uređaja (u Windows 95 ovo je jedan od najpodoptimalnih podsistema) ili floppy drajvova;

Lokacija disk jedinice za snimanje na istom kablu kao i uređaj sa kojeg se primaju podaci (fajlovi ili slika) tokom procesa snimanja;

Neodgovarajući režim paralelnog porta (SPP/Normalni umesto EPP) za eksterni CD-R sa odgovarajućim adapterom;

Česta i duga rekalibracija nekih modela tvrdih diskova.

Ako se eliminišu svi gore navedeni razlozi, ali performanse i dalje nisu dovoljne, ostaje samo da se smanji brzina snimanja.

Ako su statičke performanse sistema dovoljne za odabranu brzinu pisanja, proces i dalje može biti poremećen kratkoročnim kašnjenjima podataka kao rezultatom "povlačenja" sistema pri pokretanju programa, prepoznavanju umetnutih disketa i CD-ova, ponovnom čitanju loših dijelova na izvorni medij, kada se paralelni programi sruše itd. Marža sigurnosti u ovom slučaju može se približno procijeniti zapreminom CD-R bafera, dijeleći je sa brzinom snimanja i dobivajući vrijeme za koje se tok podataka povremeno može bezbolno prekinuti.

Termin "brzina pisanja" odnosi se na to koliko brzo se podaci mogu zapisati na CD-R disk. Označavanje 1x, 2x, 4x pokazuje koliko puta uređaj zapisuje podatke brže u odnosu na standard sa jednom brzinom. Pojedinačna brzina se odnosi na brzinu prijenosa podataka od 150 Kbps (za Form 1, tipično za CD-ROM) ili 172 Kbps (za Form 2, tipično za Video-CD). Dakle, oznaka 2x znači da se podaci mogu snimati brzinom od 300 Kb/s, a 4x - 600 Kb/s. Treba uzeti u obzir da se stvarna brzina može razlikovati ovisno o načinima snimanja (Form 1, Form 2, CDDA), budući da se, na primjer, podaci Forme 1 snimaju u 2048 bajtova po blok modu, a CDDA audio informacije u 2352 bajtova režim po bloku.

Obično su CD-ROM uređaji označeni brojem koji označava koliko brzo se podaci mogu čitati (na primjer, 24x za Acer 624A). Oznaka CD snimača sadrži dva broja. Prvi je brzina pisanja, drugi je brzina čitanja (npr. 4x8 za Panasonic 7502B CD rekorder). Ako se oznaka sastoji od tri znamenke, to znači da takav drajv može raditi i sa CD-RW diskovima čija je moguća brzina snimanja druga cifra u oznaci.

Prvi snimač brzine 4x (CD snimač) napravio je Yamaha, koja je bila veoma glasna u insistiranju da proizvođači CD-R-a proizvode CD-ove kompatibilne sa brzinom snimanja 4x. Dakle, oni diskovi koji se mogu koristiti u snimačima 4x brzine su certificirani kao 4x kompatibilni.

Označavanje diskova "Sertifikovano za snimanje na 1x, 2x, 4x" znači da proizvođač CD-R diska garantuje normalan kvalitet snimanja na njemu pri jednoj, dve i četiri brzine. Proizvođači 2x, 4x i 6x brzinskih snimača daju preporuke o tipu računara, kao i o vrsti CD-R-a koji se koristi, kako bi se disk mogao uspješno narezati. Ako slijedite ove smjernice, tada će svi diskovi koji su snimljeni pri 2x, 4x i 6x biti identični bez obzira na brzinu pisanja. Ako vaš računar ne može da podrži potrebnu brzinu prenosa za uređaj velike brzine, narežite diskove 2x brzinom. Bolje je narezivanje diskova 2x i 1x nego 4x. Ima smisla u ovome. Fizički i hemijski procesi koji se odvijaju tokom snimanja CD-R diskova daju najbolji rezultat (dublje i čitljivije oznake na aktivnoj površini) pri duplo ili manje većoj brzini snimanja, zbog strmijih frontova modulacije laserskog zraka i duže trajanje njegove ekspozicije po jedinici (jami) informacijske površine, kao i povoljniji temperaturni režim za snimanje (pri velikim brzinama snimanja, zbog velike snage lasera, uočava se lokalno zagrijavanje aktivnog sloja diska , odnosno, numera nema vremena da se ohladi u jednom obrtaju diska, prenoseći toplotu na susedni zavoj staze, na koji je u toku snimanje, što rezultira koncentričnom vrućom zonom na disku, smanjujući kvalitet snimka). Općenito, srebrni diskovi (Metal Azo) su sposobniji za snimanje pri velikim brzinama od zlatnih diskova zbog veće toplotne provodljivosti srebra, tako da se mogu preporučiti ljubiteljima komercijalne štampe pri 4x ili većim brzinama. Audiofilima se savjetuje da koriste diskove sa ftalocijaninskim slojem za snimanje audio CD-a (CDDA) i snimaju ih jednom brzinom - to osigurava najviši kvalitet snimanja i njegovu trajnost.

Koje vrste CD-R diskova postoje?

Općenito, cijeli set CD-R diskova podijeljen je na verzije s markom (BN) i proizvodne verzije (OEM). Diskove BN verzija karakteriše činjenica da se proizvode sa logom proizvođača koji je već nanesen na površinu diska i poligrafskim umetkom. Ovi diskovi se obično prodaju u maloprodaji i prihvatljivo su rješenje za one koji na njima namjeravaju pohranjivati ​​arhive podataka, s vremena na vrijeme kreirati muzičke kolekcije itd. Natpisi na takvim diskovima mogu se nanijeti posebnim markerom ili flomasterom. BN diskovi se prodaju zapakovani u plastične kutije (futrole za dragulje) prekrivene zaštitnom plastičnom folijom. U kutiji se obično sklapa 10 diskova. Diskovi za proizvodnju ili OEM nemaju logo ili bilo koje druge natpise i grafičke elemente na svojoj vanjskoj površini - površina je "čista". I iako se po njemu može pisati markerom, baš kao i na površini BN diskova, OEM diskovi su i dalje dizajnirani za štampanje teksta i grafike na svojoj površini pomoću posebnih CD štampača ili nanošenje sopstvenog logotipa pomoću sito ili ofset štampe. OEM pogoni su pakirani na način da ih je najpogodnije uključiti u lanac proizvodnog procesa. Najčešći tipovi ambalaže su stogovi (rasuti) i stogovi na sjekirama (vreteno). U prvom slučaju, određeni broj diskova (obično 100) je umotan. U kartonskoj kutiji ima 6 hrpa, dakle 600 diskova. U drugom slučaju, diskovi se montiraju na posebnu osovinu (obično 125 diskova) i sklapaju u kutije od po 500 diskova. Treba napomenuti da su diskovi za proizvodnju (OEM) višefunkcionalni u smislu nanošenja natpisa na njih na ovaj ili onaj način, te su jeftiniji od diskova brendova, koje ima smisla kupovati samo kada je ukupna mjesečna potreba za diskovima ne prelazi nekoliko desetina komada i nema posebnih zahtjeva za njihov dizajn.

Formati za snimanje CD-ROM-a opisani su u objavljenim od strane Philipsa i Sony (a potom standardiziranim IEEE i ISO) standardima za snimanje podataka na kompakt diskove, poznatim stručnjacima pod nazivima Yellow Book ("žuta knjiga"), Green Book (" zelena knjiga"), Orange Book ("narandžasta knjiga"), Bijela knjiga ("bijela knjiga") i Plava knjiga ("plava knjiga") - prema boji korica dotičnih izdanja. Sve su to ekstenzije osnovnog standarda CD-DA (audio CD) opisanog u Crvenoj knjizi („crvena knjiga“).

Za snimanje podataka koriste se odvojene staze na disku. Mnogi formati za snimanje CD-ROM-a ne odnose se na disk u cjelini, već samo na format pojedinačnih pjesama, a neki standardi dopuštaju prisustvo zapisa različitih formata na jednom disku (Mixed mode). Međutim, da biste ih čitali, trebat će vam poseban plejer (CD-ROM drajv) koji podržava ove standarde.

CD-DA ("Crvena knjiga", audio CD) format: Standard koji su zajednički razvili Philips/Sony i objavljen kao knjiga sa crvenim koricama. Standard Red Book definiše metodu za kodiranje podataka na disku i posebnu dvostepenu šemu za otkrivanje i ispravljanje grešaka, takozvane nivoe korekcije C1 i C2. Ispravljanje grešaka se zasniva na obradi EFM okvira (EFM - Eight to Fourteen Modulation), koji se sastoje od 588 bita svaki:

24 bita za sinhronizaciju

33 bloka podataka od po 14 bita (462 bita)

3 bita za razdvajanje po bloku podataka (99 bita)

3 bita za zatvaranje

Nakon EFM obrade, podaci se dijele u dva toka:

Audio sektori (stvarni podaci)

Podkodovi (tzv. P...W podkanali)

Podkodovi su zauzvrat podijeljeni na P-podkanal, Q-podkanal i R-W podkanale. P-podkanal je gotovo uvijek prazan i obično služi kao oznaka za pauzu, Q-podkanal sadrži informacije o trenutnom vremenu, R do W podkanali se koriste za posebne digitalne podatke (na primjer, u CD-Midi i CD+G formati).

Audio sektor sadrži 2352 bajta podataka. Za CD-A, ovo su uzorci zvuka u PCM kodu, u obliku parova 16-bitnih podataka, redom, za lijevi i desni kanal (tj. 4 bajta po uzorku), isječeni na frekvenciji od 44100Hz - ukupno 588 uzoraka.

Takav audio sektor (588 16-bitnih stereo uzoraka) se obično naziva "frame" (CD-frame) i podijeljen na 24,5 "Audio-Frame" po 6 uzoraka (24 bajta) svaki.

Jedan audio sektor (CD-Frame) sadrži 1/75 sekunde zvuka. Crvena knjiga takođe uvodi koncept "adrese" na disku. Adresa je pokazivač na određenu tačku u zvuku diska, u formatu minute:sekunde:CD-frames (tzv. M:S:F adresa).

Korisni dio diska prema Crvenoj knjizi počinje na adresi 0m:2s:0f, odnosno dvije sekunde kasnije od pravog početka diska. Ove "propuštene" 2 sekunde se nazivaju "Uvodni zapis" (Lead-In).

Koja sučelja imaju CD-ROM uređaji?

Ima ih nekoliko:

druga sučelja su korištena u pojedinačnim modelima i trenutno nisu pronađena.

Sony, Mitsumi, Panasonic - tri naslijeđena sučelja podržana mnogim starim zvučnim karticama i posebnim adapterima. Mitsumi i Panasonic koriste 40-pinski konektor za IDE, dok Sony koristi 34-pinski konektor za flopi disk jedinice (ali običan floppy kabl neće raditi). Trenutno se ne koristi.

Phillips je rijedak interfejs koji se koristi za eksterne CD-ROM-ove. Trenutno nije u upotrebi.

PCMCIA je interfejs koji se koristi za kompaktne eksterne CD-ROM-ove povezane sa malim notebook računarima.

IDE - interfejs koji se obično koristi za povezivanje HDD-a pomoću 40-pinskog kabla. Jedan IDE kanal (odnosno na jednom kablu) može sadržavati jedan ili dva uređaja, u drugom slučaju, jedan od uređaja je master (Master), a drugi je slave. Uloga koju preuzima IDE uređaj (Master / Slave) je prebačena džamperima na svakom uređaju, odnosno moraćete da omogućite Master na jednom uređaju i Slave na drugom. Treba imati na umu da Slave uređaj ne smije raditi bez Master, odnosno jedini uređaj u IDE petlji uvijek mora biti omogućen kao Master.

Iako IDE CD-ROM koristi IDE interfejs, on nije uređaj kompatibilan sa HDD-om i koristi sopstveni protokol razmene, obično prateći ATAPI (ATA Packet Interchange) standard. ATAPI standard je novi, vrlo moćan i brzo razvijajući protokol za razmjenu podataka i naredbi između uređaja i njihovih drajvera preko IDE interfejsa. Nažalost, trenutno se ATAPI kao standard još nije ustalio i dozvoljava puno "slobodi" proizvođačima opreme, posebno CD-ROM-a, što često dovodi do činjenice da nekoliko "ATAPI-kompatibilnih" CD-ova Ispostavilo se da su ROM-ovi međusobno nekompatibilni.

Metode koje se koriste za pisanje informacija na DVD su slične onima na tradicionalnom CD-u. Trenutno se proizvode CD-ovi samo za reprodukciju, CD-R-ovi za jednokratno upisivanje i CD-RW-ovi koji se mogu ponovno upisivati.
CD-ROM, DVD-ROM. Kao što se može vidjeti sa sl. 1, konvencionalni kompakt disk (CD) sastoji se od prozirnog polimernog supstrata (1), metaliziranog reflektirajućeg sloja (2) s "rupama" (B) kroz koje se snimaju digitalne informacije, i zaštitnog sloja (3) potrebnog za davanje krutost diska. Reflektirajući sloj (2) na konvencionalnom CD-u je sloj koji pohranjuje informacije. Izrađuje se fabričkom metodom i predstavlja neku vrstu matrice sa "utisnutim" rupama na određenim mestima, koje označavaju logičku celinu. Odsustvo "rupe" implicira logičku nulu. Informacije se čitaju pomoću laserskog zraka koji se reflektuje od površine diska. Kada se reflektuje iz "rupe", laserski snop precizno pogađa poseban detektor, koji daje "1". Kada se reflektuje od površine, snop prolazi kroz detektor, koji u ovom slučaju prepoznaje "0". Apsolutno isti principi snimanja informacija leže u osnovi prve generacije DVD-a; dizajnirani su samo za čitanje informacija zapisanih na njima na fabrički način (tzv. DVD-ROM).
CD-R, DVD-R. U dizajnu kompaktnog diska (CD-R), između podloge (1) i reflektujućeg sloja (2) nalazi se sloj pigmenta (4) metalom stabilizovanog cijanida (organske supstance). U ovom slučaju, to je sloj pigmenta, na kojem se u fabrici "istiskuju" tragovi (A), duž kojih se kreće laserski snop, koji pohranjuje informacije. Prilikom snimanja takvog diska u posebne snimače, laserski snop velike snage "izgara" "rupe" na potrebnim mjestima pigmentnog sloja (B). Prilikom čitanja informacija, laserski snop obične snage, koji slobodno prolazi kroz "rupu" u sloju pigmenta (4), odbija se od metaliziranog sloja (2) i pogađa detektor koji prepoznaje logičku jedinicu. U nedostatku "rupe", laserski snop apsorbuje pigmentni sloj, nema refleksije laserskog snopa, a detektor daje logičku nulu. Treba napomenuti da postoji dodatni grubi sloj za pretisak (5), na koji korisnik, nakon snimanja informacija, može hemijskom olovkom, flomasterom ili čak posebnim inkjet štampačem nacrtati sopstvenu etiketu.
CD-RW, DVD-RAM. Princip pisanja na DVD-ove koji se mogu ponovo upisivati ​​(koji je prvobitno razvijen za CD-ove radnog naziva CD-Erasable) predložili su Philips, Ricoh i Hewlett-Packard, a podržale su ga kompanije kao što su IBM, Sony, 3M, Olympus, Matsushita i Mitsumi. Dizajn ponovno upisivog kompakt diska (CD-RW) podsjeća na CD, ali umjesto reflektirajućeg sloja koristi posebnu supstancu (6) koja može mnogo puta promijeniti njegovu strukturu. Takav materijal je razvio TDK i nazvan AVIST; ima gotovo savršene karakteristike.
Njegova visoka refleksivnost (25-35%) dovoljna je za kompatibilnost DVD reprodukcije. Karakteristike AVIST materijala su stabilne i na velikim i na malim brzinama pisanja, što je posebno važno pri radu sa različitim aplikacijama. U slučaju CD-ova koji se mogu ponovo upisivati ​​(npr. CD-Erasable), snimanje se vrši brzinom ispod 3 m/s. Rad s podacima u DVD-RAM formatu koji se može ponovno upisivati ​​zahtijeva da radni sloj snima brzinom od 3 do 6 fps. Kada radite sa kompresovanim video informacijama, brzina snimanja bi već trebala biti iznad 6 m / s.
Odličan odnos signal-šum i karakteristike promene faze omogućile su TDK-u da postigne ultra male veličine markera (manje od 0,66 mm).
Novi AVIST materijal izdržava najmanje 1000 ciklusa pisanja pri brzinama ispod 3 m/s. Pri većim brzinama pisanja, ovaj broj ciklusa ponovnog pisanja bi se trebao povećati.
Kao i na sloju pigmenta snimljenog diska, AVIST radni sloj ima trake (A) koje vode laserski snop. Kada se takav disk napiše, tvar pod djelovanjem snažnog laserskog snopa mijenja svoju strukturu na željenoj tački na površini, prelazeći iz kristalnog stanja u amorfno. Budući da je takav prijelaz reverzibilan (tj. supstanca se može vratiti u kristalno stanje), disk se teoretski može prepisati gotovo beskonačan broj puta. Sve zavisi od svojstava materijala koji se koristi u informacionom sloju (6), a kako se on dalje unapređuje, stvarno ostvarivi broj ciklusa će se povećati i iznosiće najmanje pet miliona prepisivanja. Očitavanje se vrši laserskim snopom normalne snage. Kada se reflektuje od površine diska, faza laserskog snopa se menja u zavisnosti od toga da li je došlo do refleksije sa površine sa amorfnom ili kristalnom strukturom. Promjene u fazi reflektiranog snopa detektor prepoznaje i pretvara ih u digitalni tok. Ova metoda se zove Phase Change Technology (metoda promjene faze).

Jednoslojni DVD-ovi.
Kao što smo već napomenuli, DVD je po mnogo čemu sličan CD-u, ali se značajno razlikuje od njega u smislu gustine snimanja. Kao što je jasno iz gore opisanih principa snimanja, maksimalni broj "rupa" koji se mogu postaviti na površinu diska određuje njegov informacioni kapacitet.
Prvim korakom ka stvaranju novog standarda može se smatrati sedmostruko povećanje kapaciteta CD-a povećanjem gustine snimanja, što je postalo moguće zahvaljujući upotrebi naprednijih izvora laserskog snopa.
Na sl. Slika 2 prikazuje razlike u veličini i gustini „rupa“ u radnom sloju DVD i CD diskova.
Konvencionalni CD-ROM uređaji koriste laserski izvor svjetlosti od 780 nm koji emituje nevidljivo infracrveno svjetlo. DVD plejeri i DVD-ROM-ovi koriste laser koji emituje crveno svetlo talasne dužine od 650 (635) nm. Ovakvo smanjenje talasne dužine omogućilo je očitavanje manjih "rupa" radnog sloja diska, koje se nalaze u gušće raspoređenim stazama (trakama za snimanje). Odgovarajuće povećanje numeričke blende sočiva (Numerička apertura - ugao između ekstremnih zraka svjetlosnog stošca koji ulaze u optički uređaj) sa 0,45 na 0,60 omogućava fokusiranje laserskog snopa s mnogo većom preciznošću. Samo povećanjem gustine snimanja bilo je moguće dovesti diskovni kapacitet na 4,7 GB.
Osim toga, digitalna modulacija i kola za ispravljanje grešaka su doživjela značajnu modernizaciju. Najsavremenija modulaciona šema visoke efikasnosti (EFM Plus) radi u 8-bitnim i 16-bitnim režimima, obezbeđujući kompatibilnost sa postojećim CD formatima, dok omogućava postizanje većeg kvaliteta sa novijim DVD medijima. Nova šema ispravljanja grešaka (RS-PC Reed Solomon Product Code) je oko 10 puta efikasnija od one koja se koristi u modernim sistemima za čitanje.

Dvoslojni DVD.
Dalje povećanje kapaciteta diska postignuto je razvojem dvoslojnog DVD diska (DVD-9 standard). Kao što se može vidjeti sa sl. 3, dvoslojni disk (donji dijagram) ima čak dva radna sloja za snimanje informacija. Za implementaciju ovog modela kreiran je poseban prozirni materijal za vanjski sloj informacija. Prilikom čitanja informacija sa takvog diska, laserski snop prvo prolazi kroz ovaj prozirni sloj, fokusirajući se isključivo na tragove unutrašnjeg sloja (principi čitanja su opisani gore). Nakon što je pročitao sve informacije iz prvog (unutrašnjeg) sloja, laserski snop automatski mijenja fokus, čime se mijenja "dubina prodiranja", i nastavlja sa čitanjem informacija iz drugog (spoljašnjeg prozirnog) sloja. Prisustvo dva radna sloja omogućava vam povećanje kapaciteta do 8,5 GB. Budući da je prebacivanje fokusa gotovo trenutno, a korištenje elektronskog bafera osigurava da nema prekida u odlaznom digitalnom toku, dvoslojni DVD model je namijenjen za korištenje u aplikacijama koje zahtijevaju veliki i "kontinuirani" kapacitet.
Prvi sloj dvoslojnog DVD-a izrađen je od konvencionalne plastike na bazi polikarbonata i nosi zapis na jednoj strani. Zatim je ova strana ispunjena tankim slojem prozirnog materijala, koji je zauzvrat prekriven filmom od fotopolimernog materijala koji formira vanjski radni sloj. Fotopolimerni materijal je ojačan ultraljubičastim zračenjem, a DVD disk je punjen prozirnom plastikom koja služi kao zaštitni sloj za disk. Glavna poteškoća leži u stvaranju prozirnog materijala koji razdvaja slojeve za snimanje, jer su zahtjevi za njega prilično kontradiktorni: mora dobro reflektirati laserski snop (potreban koeficijent refleksije je oko 40%) u procesu očitavanja vanjskog sloj i istovremeno biti što transparentniji kada čitate unutrašnji sloj. Prioritet u razvoju takvog materijala pripada kompaniji 3M, koja je radila u ime Philips-Sony.

Dvostrani DVD.
Ukupna debljina svih slojeva DVD-a (jednoslojnog i dvoslojnog) je samo 0,6 mm, što je polovina debljine CD-a. Za fizičku kompatibilnost sa tradicionalnim CD-ovima, debljina DVD-a mora biti jednaka debljini CD-a, tj. 1,2 mm. Kod jednostranog jednoslojnog diska (DVD-5 standard) na stražnjoj strani (gdje CD ima etiketu) je zalijepljen dodatni podložak debljine 0,6 mm.
Ali ova debljina vam omogućava da napravite dvostrani jednoslojni disk (standard DVD-10). Ovu ideju je predložila Toshiba. Strukturno, proizvodni proces je sljedeći: dva odvojena jednostrana DVD-a su zalijepljena svojim stražnjim stranama. Kao rezultat toga, ukupna debljina diska je ista kao i kod standardnog CD-a - 1,2 mm, ali takav disk može zadržati dvostruko više informacija; osim toga, smanjenjem debljine zaštitnog sloja, smanjuje se vjerovatnoća grešaka čitanja koje se javljaju kod CD-ova zbog slučajnih odstupanja laserskog zraka u prozirnom zaštitnom sloju.
Tako, kombinovanjem (da-ne) dve tehnologije za „udvostručavanje“ broja radnih površina, dobijamo četiri strukturno različita DVD formata navedena u standardu.
Jednoslojni, jednostrani DVD-5 prvenstveno se koristi za filmove jer ima dovoljno kapaciteta za 92% filmova, kao i za većinu računarskih aplikacija gde je dovoljno 4,7 GB. U isto vrijeme, takav disk se ispostavlja kao relativno jeftin medij - njegova cijena je samo 14% veća od cijene proizvodnje tradicionalnog CD-a.
Sljedeći najteži tip diska je jednostrani, dvoslojni DVD-9. Ova vrsta diska će naći najrašireniju upotrebu u aplikacijama u kojima je veliki kapacitet neophodan uslov dok je neprihvatljivost tokom prekida čitanja.
Toshibin DVD-10 (dvostrani jednoslojni disk) format uključuje ručno okretanje diska nakon reprodukcije jedne strane; preporučljivo je koristiti ga, na primjer, za repliciranje vrlo dugih filmova ili serija koji ne staju na jednoslojni, jednostrani disk. Nakon toga, uz daljnje smanjenje ukupne debljine svih radnih slojeva diska, moguće je stvoriti i super-kapacitet dvostrani dvoslojni DVD-17.

Kao protivteža, Toshiba je 1997. godine ponudila Smart Media (u daljem tekstu SM) standardnu ​​karticu, koju su podržavali Olympus, Fuji, Samsung i neki drugi proizvođači. Upotpunjeni su svim digitalnim fotoaparatima marke Olympus.

Sony i SanDisk su se udružili kako bi formirali tim za razvoj sljedeće generacije Memory Stick fleš memorijskih kartica, koje bi mogle pomoći Sonyju da izgradi svoju snagu u odnosu na konkurentski Secure Digital kamp kompanije Matsushita Electric. Sony je najavio izdavanje u aprilu ove godine Memory Stick Pro kartice kapaciteta 1 GB. Vijest dolazi nakon što su Matsushita i drugi zagovornici SD-a na sajmu Consumer Electronics Show predstavili uzorke SD kartica od 1 GB za koje se očekuje da će dostići 20 MB/s i koje će se naći u prodaji u 4. kvartalu 2003. godine. Dugogodišnja konfrontacija između Sony-a i Matsushita Electric (zaštitni znak Panasonic-a i Secure Digital) će se očigledno nastaviti u budućnosti na tržištu kompaktnih memorijskih kartica.

Od solid-state medija fokusiranih na upotrebu u digitalnim uređajima i računarima, nedavno su se pojavili eksterni USB fleš diskovi. Ovi uređaji nalik hemijskoj olovci kompatibilni su sa Windows i Mac platformama, imaju kapacitet u rasponu od 32MB do 1GB i mogu pisati podatke brzinom od 1000KB/s. Brzine i kapaciteti ovih uređaja rastu, ali proizvođač tu ne staje: krajem prošle godine na tržištu su se počeli pojavljivati ​​uređaji koji kombiniraju dodatne funkcije, poput zaštite podataka, ili ugrađenog MP3 playera. Nekoliko studija ovog tržišta pokazuje da je distribucija fleš diskova u Rusiji još uvek mala.

Danas se ovaj medijski segment razvija veoma brzo, te se može očekivati ​​da će nakon redovnog pada cijena ovaj fleš disk u potpunosti pokriti potrebu za kompaktnim medijem za prijenos podataka sa računara na računar. Predstavljajući vrlo zgodno rješenje, bez mnogih nedostataka tradicionalnih diskova za pohranu podataka i, u isto vrijeme, koji se razlikuju po nenadmašnoj otpornosti na mehanička opterećenja, fleš diskovi će očigledno istisnuti CD-RW i konačno potisnuti magnetne diskove s tržišta .

Vanjski uređaji (ED)

Vanjski uređaji su uređaji namijenjeni za unos, izlaz i prijenos informacija, tj. interakcija između računara i spoljašnjeg sveta. Eksterni uređaji su povezani na procesor preko kontrolera. Adapteri- posebne uređaje za kontrolu rada VU na hardverskom nivou. Na programskom nivou, VU se kontroliše posebnim programima - vozači.

1) Monitor– uređaj za dijalog za prikaz ulaznih i izlaznih informacija.

2) Tastatura- uređaj za unos numeričkih, tekstualnih i kontrolnih informacija sa tastature

3) Miš– manipulator za unos grafičkih i kontrolnih informacija.

4) štampač- uređaj za izlaz tekstualnih i grafičkih informacija.

5) Scanner- uređaj za unos grafičkih informacija.

6) Ploter- uređaj za izlaz grafičkih informacija.

7) modem- komunikacioni i telekomunikacioni uređaj za daljinski prenos informacija u analognom obliku.

8) Akustični zvučnici– audio izlazni uređaji.

9) Mikrofon- audio ulazni uređaj.

10) Digitalna video kamera– video ulazni uređaj.

U skladu sa principima von Neumannove arhitekture, računar mora imati uređaje za obradu informacija (aritmetičke i logičke), skladištenje, ulaz i izlaz, kao i uređaj za kontrolu cjelokupnog rada računara. Kako se ovaj princip implementira u personalnom računaru? Uređaj za obradu informacija je CPU(CPU). Takođe osigurava da se sav hardver koji čini kompjuter koordinira. Procesor se nalazi u sistemskoj jedinici. Tu se nalaze uređaji za skladištenje(memorija) za pohranjivanje informacija. Uređaji za unos i izlaz informacija nalaze se izvan sistemske jedinice. Oni igraju posredničku ulogu, obezbeđujući interakciju između osobe i računara. Za PC, tastatura i miš su integralni ulazni uređaji, monitor je odgovoran za izlaz, prikazujući izlazne informacije na svom ekranu.

Računar pokreće program. Program je niz instrukcija koje procesor "razumije". Procesor čita sljedeću naredbu, analizira i izvršava. Čitanje ulaznih podataka sa ulaznih uređaja i slanje rezultata njihove obrade do izlaznih uređaja vrši se pod kontrolom procesora. Za pohranjivanje naredbe koja se izvršava i podataka koji se obrađuju, procesor ima posebne ćelije, tzv. registri. Ali ne pruža mjesto za pohranjivanje cijelog programa. Za ovu važnu svrhu, interna (glavna) memorija kompjuter. Najznačajniji dio ovog sjećanja je ram memorija(RAM). U njemu se pohranjuju izvršni program i podaci s kojima radi. Ali informacije u RAM memoriji se pohranjuju samo dok se računar ne isključi iz napajanja. Za dugotrajno pohranjivanje informacija namijenjen je drugi - eksternu memoriju, u kojem se informacije ne brišu kada se računar isključi. Iz vanjske memorije odabire se program koji je odredio korisnik i učitava u RAM za izvršenje. Računarski eksterni mediji za skladištenje su, na primjer, magnetni i optički diskovi. Zove se sva dodatna oprema dizajnirana za unos, izlaz, prijenos, dugotrajno skladištenje informacija periferije. Skup perifernih uređaja modernog računara je širok i raznolik.

Arhitektura računara

Pod arhitekturom računara se podrazumevaju njegovi principi rada, logička organizacija, struktura, resursi, odnosno sredstva računarskog sistema koja se mogu dodeliti procesu obrade podataka za određeni vremenski period. Arhitektura modernih računara zasnovana je na trunk-modularni princip . Modularni princip omogućava potrošaču da odabere konfiguraciju računara koji mu je potreban i da ga, ako je potrebno, nadogradi. Modularna organizacija sistema zasniva se na glavnom (bus) principu razmene informacija. Autoput ili sistemska sabirnica - Ovo je skup elektronskih linija koje spajaju procesor, memoriju i periferne uređaje adresirajući memoriju, prenoseći podatke i servisne signale.

Razmjena informacija između pojedinačnih računarskih uređaja odvija se preko tri multi-bitne magistrale koje povezuju sve module: sabirnica podataka, adresna sabirnica I kontrolna sabirnica. Povezivanje pojedinačnih računarskih modula sa magistralom na fizičkom nivou vrši se pomoću kontrolera, a na softverskom nivou obezbeđuju ga drajveri. Kontroler prima signal od procesora i dešifruje ga tako da odgovarajući uređaj može primiti ovaj signal i odgovoriti na njega. Procesor nije odgovoran za reakciju uređaja - to je funkcija kontrolera. Stoga su eksterni računarski uređaji zamjenjivi, a skup takvih modula je proizvoljan.

Dubina bita gume podaci su postavljeni kapacitetom procesora, odnosno brojem binarnih cifara koje procesor obrađuje u jednom ciklusu takta. Podaci na sabirnici podataka mogu se prenositi kako sa procesora na bilo koji uređaj, tako i u suprotnom smjeru, tj. sabirnica podataka je dvosmjerna. Glavni načini rada procesora koji koriste sabirnicu za prijenos podataka uključuju sljedeće: pisanje/čitanje podataka iz RAM-a i eksternih uređaja za pohranu, čitanje podataka sa ulaznih uređaja, prijenos podataka na izlazne uređaje.

Izbor pretplatnika za razmjenu podataka vrši procesor, koji generiše adresni kod ovog uređaja, a za RAM - adresni kod memorijske ćelije. Adresni kod se prenosi putem adresna sabirnica, a signali se prenose u jednom pravcu, od procesora do uređaja, tj. ovaj autobus je jednosmjeran.

By kontrolna sabirnica prenose se signali koji određuju prirodu razmene informacija i signali koji sinhronizuju interakciju uređaja koji učestvuju u razmeni informacija.

Eksterni uređaji su povezani na sabirnice preko interfejs. Pod interfejsom se podrazumeva skup različitih karakteristika perifernog uređaja računara koji određuje organizaciju razmene informacija između njega i centralnog procesora. U slučaju nekompatibilnosti interfejsa (na primer, interfejs sistemske sabirnice i interfejs čvrstog diska), koristite kontrolori. Da bi uređaji koji su deo računara mogli da komuniciraju sa centralnom procesorskom jedinicom, IBM kompatibilni računari obezbeđuju sistem prekida. Sistem prekida omogućava računaru da pauzira trenutnu aktivnost i prebaci se na druge kao odgovor na dolazni zahtev, kao što je pritiskanje tastera na tastaturi. Zaista, s jedne strane, poželjno je da računar bude zauzet poslom koji mu je dodijeljen, as druge strane, neophodan je njegov trenutni odgovor na svaki zahtjev koji zahtijeva pažnju. Prekidi pružaju trenutni odgovor sistema.

Arhitektura računara izgrađena je prema von Neumanovim principima.

1. Računar se sastoji od procesora, memorije i eksternih uređaja.

2. Jedini izvor aktivnosti (ne računajući pokretanje i hitnu intervenciju ljudskog operatera) u računaru je procesor, kojim se pak upravlja programom koji se nalazi u memoriji računara.

3. Memorija se sastoji od ćelija, svaka sa svojom adresom. Svaka ćelija pohranjuje programsku naredbu ili neku jedinicu obrađene informacije, a i naredba i informacija izgledaju isto (mašinska riječ).

4. Procesor u svakom trenutku izvršava jednu instrukciju programa čija se adresa nalazi u posebnom registru procesora – programskom brojaču.

5. Obrada informacija se dešava samo u registrima procesora. Informacije se mogu unijeti u procesor iz bilo koje memorijske ćelije ili eksternog uređaja, i obrnuto, mogu se poslati iz procesora u bilo koju ćeliju ili vanjski uređaj.

6. Sljedeća uputstva su šifrirana u svakoj naredbi programa:

Iz kojih memorijskih ćelija uzeti obrađene informacije;

Koje operacije izvršiti sa preuzetim informacijama;

U koje memorijske ćelije poslati primljene informacije;

· kako promijeniti sadržaj programskog brojača tako da znate gdje da dobijete sljedeću naredbu za izvršenje.

7. Procesor izvršava programsku naredbu po komandu u skladu sa promjenom sadržaja programskog brojača u memoriji sve dok ne primi naredbu za zaustavljanje.

Trenutno se aktivno koristi princip otvorene kompjuterske arhitekture, koji je postavljen u razvoju IBM PC-a. IBM PC je dizajniran da poboljša pojedine dijelove računara i koristi nove uređaje. IBM je omogućio sklapanje računara od nezavisno proizvedenih delova. Ovaj princip, u kojem su metode povezivanja različitih uređaja sa IBM PC standardizovane, poznate i dostupne svima, nazvan je principom otvorene arhitekture.

Implementacija ovog principa je sljedeća. Na glavnoj elektronskoj ploči računara (sistema ili majke) postoje samo oni blokovi koji obrađuju informacije. Kola koja upravljaju svim ostalim računarskim uređajima – monitorom, diskovima itd., implementirana su na zasebnim pločama koje su umetnute u standardne konektore na matičnoj ploči. Ovakvim pristupom IBM-a razvoju računara, druge kompanije su bile u mogućnosti da razvijaju razne dodatne uređaje, a korisnici su bili u mogućnosti da samostalno nadograđuju i proširuju mogućnosti računara po sopstvenom nahođenju. Sada mnoge kompanije proizvode IBM-kompatibilne računare i komponente za njih.

Kompozicija kompjutera

Uobičajeno, personalni računar se sastoji od tri dela: sistemske jedinice, tastature (za organizovanje unosa informacija u računar), monitora (za prikaz tekstualnih i grafičkih informacija).

Sistemska jedinica sadrži elektronska kola (mikroprocesor, operativni sistem, kontroleri uređaja), napajanje (konvertuje mrežni napon u niskonaponsku jednosmernu struju koja se dovodi do električnih kola), flopi disk (drijevi), HDD (tvrdi disk). Preko posebnih utičnica (konektora) na zadnjoj strani računara možete povezati dodatne ulazno-izlazne uređaje na sistemsku jedinicu: štampač, miš, skener, kater, modem, faks modem, zvučnici itd. Mikroprocesor obavlja sve proračune i obradu informacija. Kontrolori i sabirnica vrše razmjenu informacija između OP-a i vanjskih uređaja (ED). Za svaki VU u računaru postoji elektronsko kolo koje njime upravlja. Ovaj sklop se naziva kontroler ili adapter. Svi kontroleri stupaju u interakciju sa MP i OP kroz sistemski autoput za prijenos podataka, koji se naziva magistrala. Napajanje sa ugrađenim ventilatorom za rashladne uređaje unutar sistemske jedinice. Lako ga je prepoznati po vidljivoj veličini. U zavisnosti od tipa računara, snaga izvora napajanja je različita. Računar troši energiju konstantno i ponekad potpuno beskorisno kada je računar uključen, ali nije u upotrebi. Stoga su se pojavili ekonomični modeli desktop računara. Nakon što neko vrijeme rade u mirovanju, padaju u "hibernaciju" - monitor se gasi, drugi energetski intenzivni uređaji se isključuju i "tonu u san". Istovremeno, potrošnja električne energije se smanjuje nekoliko puta. Ali čim dodirnete tastaturu ili miš, računar će oživeti. Takvi računari se nazivaju "ekonomski čisti", ili zeleni - "zeleni".

Mikrokrugovi CPU I ram memorija nalazi se na najvećoj elektronskoj ploči, koja se zove sistem ili matična ploča (matična ploča) . Moderna centralna procesorska jedinica je integrirano kolo vrlo velikih razmjera (VLSI) postavljeno na silikonski čip i napravljeno u obliku mikrokola ili čipa (eng. čip - čip), zove se mikroprocesor . A izraz "ekstra-veliki" ne odnosi se na veličinu mikrokola, već na broj elektronskih elemenata koji se u njemu nalaze (do nekoliko miliona). Računarski sistem može uključivati ​​i druge procesore odgovorne za obradu informacija u svojim područjima, na primjer, matematički koprocesor koji ubrzava određene vrste matematičkih operacija.

Interna memorija se sastoji od tri dijela: operativni (RAM), trajno (ROM) i skladiste -pamćenje. Za razliku od RAM-a i keš memorije, koje pohranjuju podatke sve dok postoji napajanje, ROM je nepostojan i koristi se za pohranjivanje nepromjenjivih informacija. Sadrži programe koji se koriste za testiranje uređaja i učitavanje operativnog sistema. Većina ovih programa se odnosi na održavanje I/O procesa, a sadržaj ROM-a se često naziva BIOS (Osnovni ulazno/izlazni sistem, ili osnovni ulazno/izlazni sistem). Količina ROM-a je mnogo manja od RAM-a, ne prelazi nekoliko stotina KB. Ranije je sadržaj ROM-a formiran jednom za svagda u fabrici, sada moderne tehnologije omogućavaju da ga ažurirate čak i bez uklanjanja sa ploče računara.

RAM čipovi su montirani na malu ploču opremljenu kontaktima s kojima se ubacuje u poseban konektor (utor) na matičnoj ploči. Da bi se proširile mogućnosti računara, matična ploča je opremljena s nekoliko takvih konektora. Keš memorija se koristi za ubrzavanje računara (više o tome će biti reči malo kasnije). Postoje dvije vrste keš memorije: interna, smještena unutar procesora, i vanjska, instalirana na matičnoj ploči.

Za koordiniran rad izlaznih uređaja (monitor, zvučnici, itd.), potrebna su sredstva za povezivanje ovih uređaja sa računarom: kontroleri (adapteri) , kontrolu rada uređaja, posebne utore na matičnoj ploči za ugradnju kontrolera i kablove za povezivanje uređaja sa kontrolerom. Sva ova sučelja su dizajnirana da standardiziraju razmjenu informacija između PC hardvera i nazivaju se interfejs(na engleskom inter- između, lice- lice). Razlikovanje između hardverskog i softverskog interfejsa. Da biste povezali novi periferni uređaj na računar, morate imati odgovarajući kontroler i odgovarajući softver upravljačkog programa. Najvjerovatnije će jedan ili dva slota za proširenje na matičnoj ploči biti stalno zauzeti - u njih je "uključen" video adapter (kabel od njega ide do monitora) i zvučna kartica (žice iz njega idu do zvučnika i mikrofona ). Uređaji van sistemske jedinice (tastatura, miš, štampač, itd.) su povezani preko luke- konektori koji se nalaze na stražnjoj ploči sistemske jedinice. Neki od eksternih memorijskih uređaja, iako se nalaze unutar sistemske jedinice, dizajnirani su kao nezavisni čvorovi. Široki i ravni kablovi idu od matične ploče do 3,5-inčnog flopi drajva, do čvrstog diska, do laserskog CD drajva.

Slične informacije.

Unatoč velikoj raznolikosti modela tvrdih diskova, princip njihovog rada i glavni strukturni elementi su isti. Slika 5 prikazuje osnovne elemente dizajna tvrdog diska:

· magnetni diskovi;

· glave za čitanje/pisanje;

· mehanizam za pogon glave;

· motor diska;

· štampana ploča sa elektronskim kontrolnim krugom.

Tipičan pogon se sastoji od hermetički zatvorenog kućišta (HDA) i ploče elektronske jedinice. Svi mehanički dijelovi se nalaze u HDA, a sva upravljačka elektronika je na ploči. Unutar HDA ugrađeno je vreteno sa jednim ili više magnetnih diskova. Ispod njih je motor. Bliže konektorima, na lijevoj ili desnoj strani vretena, nalazi se rotirajući pozicioner magnetne glave. Pozicioner je povezan sa štampanom pločom sa fleksibilnim trakastim kablom (ponekad čvrstim žicama).

Hermetička jedinica se puni vazduhom pod pritiskom od jedne atmosfere. HDA poklopci nekih tvrdih diskova imaju posebnu rupu zapečaćenu filter filmom, koja služi za izjednačavanje pritiska unutar i izvan bloka, kao i za upijanje prašine.

Slika 5 - Glavni elementi dizajna tvrdog diska

Ukupne dimenzije tvrdih diskova su standardizirane prema parametru koji se zove faktor forme (Form-Factor). Na primjer, svi HDD-ovi sa faktorom oblika od 3,5" imaju standardne dimenzije kućišta od 41,6x101x146 mm.

Podloge za magnetne diskove Prvi čvrsti diskovi bili su napravljeni od legure aluminijuma sa dodatkom magnezijuma. U modernim modelima kao glavni materijal za disk ploče koristi se kompozitni materijal stakla i keramike s niskim temperaturnim koeficijentom ekspanzije, što ih čini manje podložnim temperaturnim promjenama i trajnijim. Magnetni diskovi su dostupni u sljedećim veličinama: 3,5"; 5,25"; 2,5"; 1,8".

Diskovi su prekriveni magnetskom tvari - radnim slojem. Može biti oksid ili na bazi tankih filmova.

Glave za čitanje/pisanje predviđeno za svaku stranu diska. Kada je disk isključen, glave dodiruju disk. Kako se diskovi odmotaju, povećava se aerodinamički pritisak zraka na glave, što dovodi do njihovog odvajanja od radnih površina diskova. Što je glava bliža površini diska, to je veća amplituda reprodukovanog signala.

Mehanizam pokretača osigurava pomicanje glava od središta diskova do rubova i zapravo određuje pouzdanost pogona, njegovu temperaturnu stabilnost i otpornost na vibracije. Svi postojeći pogonski mehanizmi podijeljeni su u dva glavna tipa: s koračnim motorom i pokretnim zavojnicama.

Disk pogonski motor postavlja diskovni paket u rotaciju, čija je brzina, ovisno o modelu, u rasponu od 3600 - 7200 o/min (tj. glave se kreću relativnom brzinom od 60 - 80 km/h). Brzina rotacije diskova nekih tvrdih diskova dostiže 15.000 o/min. Čvrsti disk se neprekidno rotira čak i kada mu se ne pristupa, tako da ga treba montirati samo okomito ili horizontalno.

Štampana ploča sa elektronskim kolom kontrole i drugi dijelovi pogona (prednja ploča, konfiguracijski elementi i dijelovi za montažu) se mogu ukloniti. Na štampanoj ploči su montirana elektronska kola za upravljanje motorom i pogonskim glavama, kao i kolo za razmenu podataka sa kontrolerom. Ponekad se kontroler instalira direktno na ovu ploču.

Pitanja za samokontrolu:

1. Diskete. Dizajn, princip rada, glavne komponente, tehničke karakteristike FDD;

2. Logička struktura disketa;

3. Pogoni na tvrdim magnetnim diskovima. Dizajn i princip rada HDD-a, faktori oblika, tipovi;

4. Glavne karakteristike i načini rada hard diskova. Kontrolori i HDD konekcija;

5. Moderni modeli skladištenja;

6. Logička struktura tvrdog diska;

7. Formatiranje tvrdih diskova;

8. Uslužni programi za održavanje tvrdih magnetnih diskova.

Tema 4.2 CD-R (RW) pogoni. DVD-R (RW)

Učenik mora:

imati ideju:

· o namjeni CD-R (RW) pogona. DVD-R (RW)

znati:

· princip rada i glavne komponente CD-ROM pogona;

· operativne karakteristike CD-ROM drajva;

· princip rada i glavne komponente DVD pogona;

biti u stanju:

· povežite CD i DVD uređaje;

Pogoni CD-R, (RW), DVD-R (RW): princip rada, dizajn i glavne komponente, specifikacije.

Smjernice

CD-ROM pogoni

CD-ROM - kompakt disk (CD) dizajniran za pohranjivanje digitalno unaprijed snimljenih informacija na njemu i čitanje pomoću posebnog uređaja koji se zove CD-ROM-driver - CD-ROM pogon.

Proces izrade CD-a uključuje nekoliko koraka.

U prvoj fazi kreira se informativna datoteka za naknadno snimanje na medij. U drugoj fazi, pomoću laserskog snopa, informacija se snima na nosač, koji je disk od fiberglasa obložen fotootpornim materijalom. Informacije se bilježe u obliku niza udubljenja (poteza) raspoređenih u spiralu, kao što je prikazano na slici 6. Dubina svake udarne jame (jame) je 0,12 mikrona, širina (u smjeru okomitom na ravan broj) je 0,8 - 3,0 µm. Smješteni su duž spiralne staze, čija je udaljenost između susjednih zavoja 1,6 mikrona, što odgovara gustoći od 16000 zavoja/inču (625 zavoja/mm). Dužina poteza duž staze snimanja kreće se od 0,83 do 3,1 µm.

Slika 6 - Geometrijske karakteristike CD-a (a) i njegov poprečni presjek (b)

U sljedećoj fazi razvija se fotootporni sloj i disk se metalizira. Disk napravljen ovom tehnologijom naziva se master disk. Za repliciranje CD-ova, nekoliko radnih kopija se uzima sa glavnog diska elektroformiranjem. Radne kopije su prekrivene trajnijim metalnim slojem (na primjer, nikla) ​​od master diska i mogu se koristiti kao matrice za repliciranje CD-ova do 10.000 komada. iz svake matrice. Replikacija se vrši vrućim štancanjem, nakon čega se informaciona strana osnove diska, izrađena od polikarbonata, podvrgava vakuumskoj metalizaciji sa aluminijumskim slojem i disk se prekriva slojem laka. Diskovi napravljeni vrućim štancanjem pružaju do 10.000 ciklusa čitanja podataka bez grešaka u skladu sa podacima iz pasoša. Debljina CD-diska je 1,2 mm, prečnik 120 mm.

CD-ROM pogon sadrži sljedeće glavne funkcionalne jedinice:

· uređaj za pokretanje;

· optičko-mehanički blok;

· sistemi upravljanja pogonom i automatskim upravljanjem;

· univerzalni dekoder i jedinica interfejsa.

Slika 7 prikazuje dizajn optičko-mehaničke jedinice CD-ROM pogona, koja radi na sljedeći način. Elektromehanički pogon rotira disk koji se nalazi u uređaju za pokretanje. Optičko-mehanička jedinica omogućava kretanje optičko-mehaničke glave za čitanje po radijusu diska i čitanje informacija. Poluprovodnički laser generiše infracrveni snop male snage (tipična talasna dužina 780 nm, snaga zračenja 0,2 - 5,0 mW), koji pogađa odvajajuću prizmu, reflektuje se od ogledala i fokusira sočivo na površinu diska. Servomotor, na komande ugrađenog mikroprocesora, pomiče pokretni nosač sa reflektirajućim ogledalom na željenu stazu na CD-u. Zraka koja se reflektuje od diska fokusira se sočivom smještenom ispod diska, reflektira se od ogledala i udara u odvajajuću prizmu, koja usmjerava snop ka drugom fokusirajućem sočivu. Zatim, zrak pogađa foto senzor koji pretvara svjetlosnu energiju u električne impulse. Signali sa foto senzora šalju se u univerzalni dekoder.

Slika 9 - Dizajn optičko-mehaničke CD-ROM jedinice

Sistemi automatskog praćenja površine diska i staza za snimanje podataka obezbeđuju visoku tačnost očitavanja informacija. Signal sa fotosenzora u obliku niza impulsa ulazi u pojačalo automatskog upravljačkog sistema, gdje se signali greške praćenja razdvajaju. Ovi signali ulaze u automatske sisteme upravljanja: fokus, radijalni pomak, snaga laserskog zračenja, linearna brzina rotacije diska.

Univerzalni dekoder je procesor za obradu signala pročitanih sa CD-a. Sastoji se od dva dekodera, memorije sa slučajnim pristupom i kontrolera za kontrolu dekodera. Upotreba dvostrukog dekodiranja omogućava povrat izgubljenih informacija do 500 bajtova. Memorija sa slučajnim pristupom djeluje kao bafer memorija, a kontroler kontrolira načine ispravljanja grešaka.

Blok interfejsa se sastoji od digitalno-analognog pretvarača, niskopropusnog filtera i interfejsa za komunikaciju sa računarom. Prilikom reprodukcije audio informacija, DAC konvertuje kodirane informacije u analogni signal, koji se dovodi do pojačala sa aktivnim niskopropusnim filterom, a zatim na zvučnu karticu koja je povezana sa slušalicama ili zvučnicima.

Sljedeće su karakteristike performansi koje treba uzeti u obzir pri odabiru CD-ROM-a za određene aplikacije.

Brzina prenosa podataka (DTK) – Maksimalna brzina kojom se podaci prenose sa medijuma za skladištenje u RAM računara. Visoka brzina prenosa podataka CD-ROM drajva je neophodna prvenstveno za sinhronizaciju slike i zvuka. Ako je brzina prijenosa nedovoljna, video okvir pada i može doći do izobličenja zvuka.

Kvalitet čitanja karakterizira stopa greške (Error Rate) i predstavlja vjerovatnoću dobijanja iskrivljenog bita informacije kada se čita.

Prosječno vrijeme pristupa (AT) je vrijeme (u milisekundama) koje je potrebno pogonu da pronađe željene podatke na mediju.

Količina bafer memorije je količina RAM-a u CD-ROM drajvu koji se koristi za povećanje brzine pristupa podacima snimljenim na mediju. Bufer memorija (keš memorija) je memorijski čip instaliran na ploči drajva za skladištenje pročitanih podataka.

MTBF je prosječno vrijeme u satima koje karakteriše rad CD-ROM uređaja bez kvarova.

U procesu razvoja optičkih disk jedinica razvijen je niz osnovnih formata za snimanje informacija na CD.

CD-DA (Digital Audio) format je digitalni audio CD sa vremenom reprodukcije od 74 minuta.

ISO 9660 format je najčešće korišteni standard za logičku organizaciju podataka.

Format High Sierra (HSG) uveden je 1995. godine. i obezbeđuje čitljivost podataka zapisanih na disk u ISO 9660 formatu korišćenjem drajvova svih tipova, što je dovelo do široke replikacije programa na CD-u i doprinelo kreiranju CD-ova orijentisanih na različite operativne sisteme.

Photo-CD format je razvijen 1990-1992. i namijenjen je snimanju na CD, pohranjivanju i reprodukciji statičnih video informacija u obliku visokokvalitetnih fotografskih slika. Photo-CD disk može sadržati od 100 do 800 fotografija odgovarajućih rezolucija - 2048 x 3072 i 256 x 384, a takođe pohranjuje zvučne informacije.

Svaki CD-ROM disk koji sadrži tekst i grafiku, audio ili video informacije je kategoriziran kao multimedijalni. Multimedijalni CD-ovi postoje u različitim formatima za različite operativne sisteme: DOS, Windows, OS/2, UNIX, Macintosh.

Format CD-I (Jntractive) razvijen je za širok krug korisnika kao standard za multimedijalni disk koji sadrži različite tekstualne, grafičke, audio i video informacije. CD-I disk vam omogućava pohranjivanje video slike sa zvukom (stereo) i vremenom reprodukcije do 20 minuta.

Format CD-DV (Digital Video) omogućava snimanje i skladištenje visokokvalitetnih video slika sa stereo zvukom u trajanju od 74 minuta. Kada se pohrani, kompresija se obezbjeđuje korištenjem metode MPEG-1 (Motion Picture Expert Group).

Čitanje diska je moguće pomoću hardverskog ili softverskog MPEG dekodera.

3DO format je razvijen za igraće konzole.

CD-ROM uređaji mogu raditi ili sa standardnim IDE (E-IDE) interfejsom ili sa SCSI interfejsom velike brzine.

Najpopularniji CD-ROM uređaji u Rusiji su Panasonic, Craetive, Samsung, Pioneer, Hitachi, Teac, LG.

DVD uređaji

Rješenje problema povećanja kapaciteta optičkih nosača informacija na osnovu unapređenja tehnologije proizvodnje CD-a i drajvova, kao i dostupnih naučno-tehničkih rješenja u oblasti visokokvalitetnog digitalnog videa, dovelo je do stvaranja CD-ova velikog kapaciteta.

Kvaliteta slike pohranjene u DVD formatu srazmjerna je kvalitetu profesionalnih studijskih video zapisa, a kvalitet zvuka također nije lošiji od studijskog. Čitanje audio informacija u DVD formatu izvodi se brzinom od 384 Kb/s, što vam omogućava da organizirate višekanalni zvuk.

Takve karakteristike DVD diskova su zbog poboljšanih parametara radne površine diskova. Kao i CD, DVD disk ima prečnik od 120 mm. DVD uređaj koristi poluprovodnički laser sa vidljivom talasnom dužinom od 0,63 - 0,65 µm. Takvo smanjenje talasne dužine (u poređenju sa 0,78 mikrona za konvencionalni CD drajv) omogućilo je smanjenje veličine poteza snimanja (pit) za skoro dva puta, a rastojanje između zapisa za snimanje sa 1,6 na 0,74 mikrona. Pitovi su raspoređeni spiralno, kao na vinilnim pločama.

DVD-ROM uređaji dolaze sa hardverskim MPEG-2 dekoderom u obliku kartice za proširenje za PCI magistralu i softverskim dekoderom. DVD-R pisači i DVD-RW uređaji za ponovno upisivanje su sposobni za rad sa jednoslojnim, jednostranim diskovima kapaciteta do 4,7 - 5,2 GB pri brzini pisanja od oko 1 MB/s.

Pitanja za samokontrolu:

1. Pogoni CD-R, (RW), princip rada, dizajn i glavne komponente, specifikacije;

2. DVD-R (RW): princip rada, dizajn i glavne komponente, specifikacije.

CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) - disk samo za čitanje.

Veličina: 120 mm, debljina 1,2 mm (5”) 640-700 MB (uključujući 8 MB servisnih informacija)

Struktura diska:

Polikarbonatna plastika (stražnji sloj)

tanki sloj aluminijuma

Zaštitni sloj (lak/lak)

Naljepnica diska (ukrasni poklopac)

Informacije na disku se snimaju duž jedne spiralne trake (kao na gramofonskoj ploči), početak staze se računa od centra diska do ivice, tj. tragovi diska su u obliku spirale. Laserski snop određuje digitalni niz 0s i 1s snimljen na CD-u oblikom mikroskopskih jamica (Pit-layer) na njegovoj spirali.

Princip čitanja informacija sa CD-ROM-a 4 faze:

Laserski snop, koji pada na ostrvo (brdo) reflektujući svetlost, odbija se od fotodetektora, koji ga tumači kao binarnu 1. Laserski snop koji pada u šupljinu se raspršuje i apsorbuje, fotodetektor fiksira binarnu 0.

1. snop slabog laserskog diska kreće se kroz sistem sočiva i fokusira se na spiralu diska
2. snop "čita", reflektujući se od pit sloja diska različitim intenzitetom
3. reflektovani snop ulazi u grupu prizmi, lomi se i reflektuje na fotodetektoru
4. fotodetektor određuje intenzitet svjetlosnog toka i prenosi ga mikroprocesoru pogona, koji sve prevodi u digitalni niz (0 ili 1).

Kako pisati na CD-ROM:

CD-ROM-ovi se proizvode samo u fabrici na specijalizovanoj industrijskoj opremi u 2 faze:

1. Kreira se glavni disk (matrica). Na blanku diska (reljefni polikarbonatni supstrat, na koji se nanosi tanak sloj metala koji reflektuje svetlost - aluminijum) formira se spiralna staza duž koje laserski snop u njemu "paljuje" sitne rupice. (područja jama).
2. Štancanje tiraža sa master diska. Matrica se šalje u proizvodnu radnju, gdje se iz nje štampaju mnoge kopije. Zatim se reljefna podloga metalizira, dodaje se još jedan tanji sloj laka za zaštitu metalne površine, na vrhu se nanose crteži (naljepnica).

Informacije sa laserskog diska se čitaju pomoću pogon (CD drajv) Dizajn pogona:

1. Elektronička ploča (Svi upravljački krugovi pogona, interfejs sa kompjuterskim kontrolerom, interfejs i izlazni konektori audio signala su postavljeni)
2. Motor vretena (električni motor) - služi za rotaciju diska u pogonu konstantnom ili promjenljivom linearnom brzinom
3. Optički sistem glave za čitanje sastoji se od optičke glave i njenog sistema za pozicioniranje. Glava sadrži laserski emiter male snage, sistem fokusiranja, fotodetektor i pretpojačalo.

Sistem za učitavanje diska - može biti u dvije verzije:

1. specijalno kućište za disk (caddy) umetnut u prijemni otvor drajva (kao disketa)
2. tray tray (tray-mehanism), koji se izvlači iz drajva nakon pritiska na dugme Eject. Na njega je instaliran disk, disk se uvlači ponovnim pritiskom na dugme za izbacivanje (ne treba da gurate mehanizam za ležište „ručno“, inače se disk jedinica može oštetiti.

Na prednjoj strani drajva nalaze se:

1. Dugme za izbacivanje za izbacivanje i umetanje diska
2. priključak za slušalice (sa elektronskom ili mehaničkom kontrolom jačine zvuka)
3. indikator pristupa pogonu
4. neki modeli mogu imati dugme Play/Next za reprodukciju audio diskova (dok se dugme Eject koristi za zaustavljanje reprodukcije). Kvalitet reprodukcije muzičkih diskova je lošiji od stacionarnog plejera, jer. ovo je pomoćna funkcija CD-ROM-a, a ne glavna - kvalitet je blizak plejeru.
5. mala rupa za hitno izbacivanje diska (na primjer, u slučaju kvara ležišta pogona, tijekom hitnog isključivanja). Potrebno je ubaciti iglu (ispravljenu spajalicu) u otvor i lagano pritisnuti, dok je brava ladice uklonjena i možete je ručno izvući i izvaditi disk.

na poleđini:

Gotovo svi CD drajveri imaju na zadnjoj ploči, pored uobičajenog analognog izlaza (u obliku strujnih impulsa), digitalni izlaz za direktno povezivanje na zvučnu karticu, koji vam omogućava da zaobiđete zvučni dio drajva i koristite odgovarajuća kola zvučne kartice (zvuk je bolji).

Pogonske karakteristike:

Glavna karakteristika je brzina čitanja podataka, zavisi od brzine rotacije diska, povećanje brzine rotacije može povećati brzinu čitanja podataka. U CD-ROM-u (2,4,8 brzina) konstantna linearna brzina (CLV - Constant Linear Velocity), brzina rotacije je promjenjiva i obrnuto je proporcionalna udaljenosti od glave za čitanje do centra. Primer: pogon sa 2 brzine 200 o/min (unutrašnja staza) 530 o/min (spoljna staza) Počevši od 12 brzina CD drajvova, opseg frekvencije je 2400-6360 o/min, ovu brzinu je teško implementirati na prenosivim medijima, pa se koristi drugačiji režim CAV (konstantna ugaona brzina)- režim sa konstantnom ugaonom brzinom, u kojem je frekvencija rotacije konstantna i blizu max, a brzina očitavanja proporcionalna poluprečniku. 16, 24, 32, 40, 50 brzina CD drajvova rade u ovom režimu. Brzina koja se stavlja u oznaku pogona je maksimalna brzina čitanja, a ne prosječna - što znači da ovo nije pogon sa 24 brzine, već pogon sa 14-16 brzina (prema prosječnoj vrijednosti). Savjet je da se ne zanosite brzim pogonima, jer. što je veća brzina čitanja podataka, to je niži kvalitet, pouzdanost čitanja, više grešaka izlazi (posebno iz piratskih kopija). Pogoni od 40-50 brzina su dovoljni.

Interfejs za povezivanje CD drajva na matičnu ploču:

1. EIDE (drugi sa čvrstim diskom na istom kablu) ili zasebno u IDE
2. SCSI (instaliran u PC slot za proširenje matične ploče) Zajedno sa CD-ROM-om.

Proizvođači: NEC, ASUSTEK, Toshiba, Sony, Pioneer, Panasonic Pravila za rad pogona i diskova:

• Plaše se prašine i prljavštine na površini diskova, što može oštetiti sistem sočiva i dovesti do kvara u očitavanju (preskakanje trake). Otisci na rukama, ogrebotine, prljavština nisu dozvoljeni.
• Ne možete prstima uhvatiti površinu diska, već samo bočne površine.
• Ako je disk prljav, postoji samo jedan način da ga očistite: navlažite disk sredstvom za čišćenje (na bazi izopropil alkohola), provucite krpom od mikrovlakana od sredine do ruba, ni u kom slučaju po obodu, duž staza .
• Postoje posebne platforme (drijevi) za čišćenje diskova.
• Pažljivo se odnosi na korištenje diskova sumnjive proizvodnje u pogonu (slučajevi pucanja diska u pogonu tokom odmotavanja i, kao rezultat, kvara pogona)

CD-R - Compact Disk Recordable

Za snimanje informacija na takav disk, potreban vam je: poseban pogon za snimanje, prazan disk (prazni ili CD-R matrica), poseban softver. Ovi diskovi se koriste za kreiranje arhive podataka, audio-video diskova, softverskog paketa za distribuciju. Kapacitet je isti kao kod CD-ROM-a. Postoji 780-800 MB za snimanje zvuka 74 min na 176 KB

Struktura diska:

Prozirni zaštitni sloj

Boja (sloj za snimanje - cijanin ili ftalocijanin)

Supstrat

Metalni premaz (aluminij, srebro, zlato i druge legure)

Zaštitni lak sa etiketom

Boja cijanina ima plavo-zelenu (boju "morskog talasa") ili tamnoplavu nijansu radne površine, ftalocijanin je u većini slučajeva gotovo bezbojan, sa blijedom nijansom svijetlozelene ili zlatne boje. Cijanin boja je tolerantnija na ekstremne kombinacije snage čitanja/pisanja od ftalocijaninskog zlata, tako da je diskove na bazi cijanina često lakše čitati na nekim diskovima. Ftalocianin je nešto moderniji razvoj. Diskovi bazirani na ovom aktivnom sloju su manje osjetljivi na sunčevu svjetlost i ultraljubičasto zračenje, što povećava trajnost snimljenih informacija i nešto pouzdanije skladištenje u nepovoljnim uvjetima.

Princip snimanja na CD-R:

Fokusirani moćni laserski snop (CD - snimač) zagrijava male površine sloja boje. Boja odaje toplinu supstratu uz nju, pod djelovanjem topline podloga mijenja svoja svojstva i počinje raspršivati ​​svjetlost (tamni i postaje neprozirna). U područjima koja se ne zagrijavaju laserom, supstrat ostaje proziran i prenosi snop prilikom čitanja podataka. Potonji prolazi do metalnog sloja, odbija se od njega i kroz podlogu ulazi u senzor osjetljiv na svjetlost. Metoda pisanja informacija je drugačija od CD-ROM-a, rezultat je isti - niz reflektirajućih i nereflektirajućih područja (Pit-područja se formiraju kao CD-ROM) koje svaki CD-ROM čita. R se čitaju malo lošije od običnih CD-ROM diskova ROM diskova, zbog prisustva dodatnog sloja koji smanjuje koeficijent refleksije. Od velike važnosti je kvalitet formiranja "rupa" na disku, što zavisi kako od svojstava organske boje tako i od samog CD snimača. Struktura pogona je ista, struktura diska i snaga lasera su različiti. Kako odabrati CD-R disk Prilikom odabira diska za snimanje, najbolje je da se fokusirate na proizvođača diska. To je za proizvođača, a ne za zaštitni znak prodavca (na primjer, Taiyo Yuden (TY) diskovi se prodaju pod zaštitnim znakovima i samog Taiyo Yudena i Sony, Philips, Hewlett Packard, TDK, Basf i nekih drugih). Na našem tržištu su najčešći diskovi sljedećih proizvođača (neki zaštitni znakovi su navedeni u zagradama):

• Taiyo Yuden Company Limited (Taiyo Yuden, Sony, Philips, Hewlett Packard, TDK, Basf)
• Mitsui Chemicals (Hewlett Packard, Mitsui, Philips, Sony)
• TDK Corporation (3M, TDK)
• SKC Company Limited (SKC)
• Multi Media Masters & Machinery SA (Mirex, BASF)
• Mitsubishi Chemicals Corporation (Traxdata, Verbatim)
• Ritek Co. (Dysan, FujiFilm, Memorex, MMore, Philips, BASF, TDK, Samsung, Targa, Traxdata)
• Fuji Photo Film Co, Ltd. (Fuji Film)
• Kodak Japan Limited (BASF & Kodak)
• Princo Corporation (BTC, Princo & KingTech)
• CMC Magnetics Corporation (BASF, MMORE, Imation, Memorex)

Za snimanje audio CD-a treba obratiti pažnju na visokokvalitetne cijaninske CD-R-ove. Prilikom odabira CD-R-a za snimanje podataka, kako bi se informacije na njima pohranile što duže vrijeme, prednost treba dati visokokvalitetnim ftalocijaninskim diskovima.

CD-RW - Compact Disk ReWritable - ponovno upisivi disk.

Struktura diska:

Zaštitni prozirni sloj

Kombinovani sloj

Metalni premaz (aluminij itd.)

zaštitni sloj

Kako pisati na CD-RW: Informacije se snimaju posebnim kombinovanim slojem, koji obrnuto menja svoje karakteristike. Sloj za snimanje mijenja svoje stanje (od kristalnog - prozirnog u amorfno neproziran). Takav proces se naziva fazni prijelaz i široko se koristi u magneto-optičkim uređajima. Zapisivanje na CD-RW bazirano je na promjenama refleksivnosti površine. Ovi diskovi su "kapricniji" pri čitanju. promjena reflektivnih svojstava je mnogo manja nego kod CD-R-a CD-RW-ovi pokazuju nižu radnu brzinu, za razliku od CD-R-a, ali se nose sa svim zadacima koje obavljaju CD-R-ovi i dodatno možete prepisivati ​​diskove. Brzina 4-8-12-16-24x Snimanje na CD-R (RW) može se obaviti u 2 načina:

1. način rada (jedna sesija) DAO(Disk At Once - cijeli disk u jednoj sesiji) - cijeli disk se snima (isječe) u 1 sesiji bez prekida. Nakon pisanja na takav disk, neće biti moguće dodati nove podatke na njega.
2. način rada (više sesija) TAO(Track At Once - jedna traka po sesiji) - podaci se popunjavaju u nekoliko sesija, informacije u obliku zasebnih volumena ili paketa (batch mod).

Postoje CD snimači - ovo je drajv koji može pisati na CD-ove i čitati ih. Svi moderni snimači rade sa CD-R i CD-RW. Brzina rotacije je prikazana u tri broja: Na primjer 50x/24x/16x/ 50x - Brzina čitanja CD-a 24x - Brzina pisanja CD-R-a 16x - Brzina pisanja CD-RW-a

DVD digitalni video disk (digitalni video disk)

DVD drajv ima laser kraće talasne dužine od CD-a, tako da su numere na disku postavljene bliže jedna drugoj, a količina informacija pohranjenih na datoj dužini staze se takođe povećava. Kao rezultat toga, do 4,7 GB podataka može se snimiti na jednu stranu DVD-a. Postoje dvoslojni diskovi sa mogućnošću snimanja 8,5 GB podataka na jednu stranu, kao i dvostrani "flip" (Flippy) diskovi sa snimanjem na obje strane kapaciteta 17 GB.

Postoje sljedeći tipovi DVD strukture:

1. Jedna strana/jednoslojni– najjednostavniji tip diskova kapaciteta 4,7 GB

2. Jednostrani/dvostruki sloj. Diskovi imaju dva sloja podataka, od kojih je jedan proziran. Oba sloja čitaju sa iste strane i na takav disk se može pohraniti 8,5 GB podataka, odnosno 3,5 GB više nego na jednoslojnom/jednostranom disku

3. Dvostrani/jednoslojni. Na takav disk se nalazi 9,4 GB podataka. Nije teško primijetiti da takav disk ima duplo veći kapacitet. Podaci se nalaze na obje strane, morat ćete okrenuti disk ili koristiti uređaj koji može samostalno čitati informacije s obje strane diska

4.Double Side/Double/Layer. Najteža opcija. Pruža mogućnost postavljanja 17 GB podataka na disk. Jasno je da je takav disk u suštini dva jednostrana/dvoslojna diska presavijena zajedno.

Snimanje DVD-R (Digital Versatile Disc Recordable) DVD-R je format za jednokratno snimanje koji je razvio Pioneer. Tehnologija snimanja je slična onoj koja se koristi u CD-R-u i zasniva se na nepovratnoj promjeni pod uticajem lasera spektralnih karakteristika informacionog sloja obloženog posebnim organskim jedinjenjem. Jednostrani DVD-R diskovi imaju 4,7 ili 3,95 GB po strani. Dvostrani diskovi su dostupni samo sa ukupnim kapacitetom od 9,4 GB (4,7 GB po strani).

Za zaštitu od ilegalnog kopiranja razvijene su dvije specifikacije: DVD-R(A) i DVD-R(G). Ove dvije verzije iste specifikacije koriste različite talasne dužine lasera za snimanje informacija. DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW.

Sve poznate specifikacije prepisivih DVD diskova koriste tehnologiju višestrukog snimanja zasnovanu na fizičkom principu promene faznog stanja (kristalno/amorfno) informacionog sloja pod uticajem lasera talasne dužine 650 (635) nm (promena faze). snimanje). Čitanje informacija se vrši određivanjem optičkih karakteristika informacionog sloja u njegovim različitim faznim stanjima nakon refleksije laserskih zraka (isto kao i prilikom snimanja).

DVD-RAM (Digitalna svestrana disk memorija sa slučajnim pristupom)- prepisivi format koji su razvili Panasonic, Hitachi, Toshiba. Format je odobren od strane DVD Foruma u julu 1997. Danas je to najčešći DVD format u kompjuterskoj industriji. Diskovi sadašnje - druge - generacije nose 4,7 GB sa strane ili 9,4 GB za dvostranu modifikaciju. Glavna karakteristika DVD-RAM-a su posebne oznake nanesene na matricu diska tokom njegove proizvodnje. Ove oznake označavaju početak sektora. Posebnost DVD-RAM-a je da se može formatirati u običan FAT32 sistem datoteka. Za snimanje, DVD-RAM disk mora biti u kertridžu, a kertridži su često čvrsto zalemljeni. Ako uklonite DVD-RAM disk iz kertridža, moći ćete da ga koristite u normalnom DVD-ROM drajvu.

DVD-RW (Digital Versatile Disc Recordable)- postoje i drugi nazivi za ovaj format: DVD-R / W i rjeđe DVD-ER. DVD-RW je format za ponovno upisivanje koji je razvio Pioneer. DVD-RW diskovi imaju 4,7 GB po strani, dostupni su u jednostranim i dvostranim verzijama i mogu se koristiti za pohranjivanje video, audio i drugih podataka.

DVD+RW. Ovaj standard, bez blagoslova DVD Foruma, konkurentski je format za ponovno upisivanje koji nude Philips, Sony, Hewlett-Packard i drugi zasnovani na CD-RW tehnologiji. DVD+RW uređaji će čitati DVD-ROM i CD-ove, ali neće biti kompatibilni sa DVD-RAM-om. DVD+RW diskovi, koji mogu pohraniti 2,8 gigabajta (3G) podataka, koriste tehnologiju promjene faze. DVD+RW diskovi podržavaju snimanje u više sesija. Zahvaljujući preciznijem pozicioniranju lasera tokom procesa snimanja, drajv vam omogućava da prepišete bilo koji deo sadržaja diska direktno na vrh bez brisanja starog sadržaja. Ovo takođe omogućava jedinstvenu ispravku greške u pisanju - loše snimljeni sektor se automatski ponovo prepisuje.

DVD+R. DVD+R tehnologija snimanja je izgrađena na istim principima kao i DVD+RW. Jedina razlika je u tome što je materijal koji se koristi za reflektirajući sloj sličan onom koji se koristi na običnim CD-R diskovima. U poređenju sa DVD+RW, nedostatak DVD+R je to što nemaju ispravku grešaka zasnovanu na jednostavnom prepisivanju lošeg sektora. S druge strane, DVD+R diskovi su bolje čitljivi na stacionarnim plejerima i jednostavnim DVD-ROM-ovima zbog veće refleksivnosti snimljenog sloja. Kodak Japan Limited.

Moderni diskovi najčešće spadaju u jednu od dvije kategorije - CD ili DVD. Obje kategorije su zasnovane na istom principu snimanja i istovremeno se međusobno razlikuju po količini podataka koji se na njima evidentiraju i drugim tehničkim karakteristikama. Skraćenica CD je skraćenica od Compact Disk - kompakt disk, međutim, obično kažu "kompaktni disk", skraćenica DVD je prvo značila Digital Video Disk - digitalni video disk, ali je kasnije počela značiti Digital Versatile Disk - digitalni svestrani disk .

Koje su sličnosti i razlike između CD-a i DVD-a? Glavna i, možda, jedina sličnost je u tome što su laserski. Informacije o njima se snimaju na spiralnu stazu, poput obične vinilne ploče. U ovom slučaju, svaki bit informacija o stazi se pohranjuje u obrazac jame– male tačke ili udubljenja na radnom sloju, i zemljišta– glatki, netaknuti dijelovi sloja. Prilikom čitanja, laserski snop udara u jame i slijeće, nakon čega se odbija u prijemni uređaj, koji fiksira rezultat očitavanja. Fizička veličina samih diskova je ista - prečnik CD-a i DVD-a je 12 cm.

Bilješka

Izrazi "jama" i "zemlja" potiču od engleskih riječi pit - "produbljivanje", "rupa" i land - "zemlja", "tlo". Oba ova termina su se čvrsto ustalila u kompjuterskoj literaturi, kao i mnoge druge riječi engleskog porijekla.

Lista razlika između CD-a i DVD-a je mnogo duža.

Gustina snimanja informacija na DVD je mnogo veća nego na CD. Na DVD-u, jame su fizički manje, bliže jedna drugoj, kao i susjedni prstenovi spiralne staze. Sve ovo u konačnici daje značajan dobitak u gustini informacija na DVD-u u odnosu na CD-ove.

DVD-ovi imaju više radnih slojeva, dok su CD-ovi uvijek jednoslojni. DVD može imati do četiri radna sloja, po dva na svakoj strani diska. Što više radnih slojeva, to je veći volumen diska. Kapacitet standardnog CD-a je 700 MB, dok standardni jednoslojni DVD može narezati do 4,7 GB na kućnom računaru. Tvornički otisnuti DVD-ovi su za red veličine veći od CD-a - njihov volumen doseže 8,5 GB.

Ispravka grešaka, koja je prisutna i na CD-u i na DVD-u, je red veličine veća za potonje.

Sve ove razlike znače da CD čitači i pisači ne mogu čitati i pisati DVD-ove. Nasuprot tome, moderni DVD uređaji mogu snimati CD-ove.

CD-ovi i DVD-ovi spadaju u mnoge druge kategorije.

Napravljen u fabrici utiskivanjem iz kalupa, koji se zove diskovi samo za čitanje i označeni CD-ROM i DVD-ROM (ROM označava memoriju samo za čitanje).

Omogućava vam da nastupate single snimanje sa diska računara. Skraćeni su kao CD-R, DVD-R, DVD+R (R znači wRitable - “recordable”). Podatke možete upisati na diskove koji se mogu snimati ili samo jednom (ako napunite disk informacijama “do oka”), ili u nekoliko koraka, ili, kako kažu, sesijama, svaki put dodajući informacije malo po malo dok sve ne budu dostupne prostor na disku je popunjen. Nije moguće izbrisati ništa sa diska za snimanje.

Dopuštajući ponovljeno rewriting, koji su označeni kao CD-RW, DVD-RW, DVD + RW (RW je skraćenica od ReWritable - “rewritable”), DVD-RAM. U svakodnevnom životu diskovi koji se mogu snimati i ponovno upisivati ​​se često nazivaju "praznim" ili "praznim". Diskovi koji se mogu ponovo upisivati ​​vam omogućavaju da više puta pišete i brišete informacije. Proizvođači diskova koji se mogu ponovo upisivati ​​garantuju između 1.000 i 100.000 ciklusa upisivanja/brisanja.

Garancija za čitanje podataka sa CD-ROM-a je oko 10 godina, sa diskova za snimanje i ponovno upisivanje - od 10 do 200 godina, iako to u praksi, naravno, još nije potvrđeno. Prepisivi diskovi su nešto skuplji od snimljenih diskova, ali služe kao vrlo zgodna i, što je najvažnije, prostrana zamjena za disketu.

Nedavno se na tržištu pojavila nova generacija optičkih diskova - Blu-ray i HD DVD (High-Definition DVD - high-definition DVD).

Blu-ray diskovi (BD) dobili su naziv po kombinaciji riječi blue ("plavo") i optički zraci ("optički snop"). Blu-ray standard je razvila grupa kompanija za potrošačku elektroniku i kompjutere na čelu sa Sonyjem.

Blu-ray disk se koristi za snimanje i skladištenje digitalnih podataka, uključujući video visoke definicije, veće gustine. Glavna razlika između ovih diskova i CD-a i DVD-a je veliki kapacitet skladištenja podataka, kao i upotreba tehnologije plavog lasera sa talasnom dužinom od samo 405 mikrona, dok CD i DVD koriste crveni laser talasne dužine od 780 mikrona i 650 mikrona. mikrona, respektivno. To je omogućilo gušće upisivanje podataka i time značajno povećanje kapaciteta diska.

Strukturni dizajn Blu-ray diska se veoma razlikuje od dizajna CD-a ili DVD-a. Pokrivni sloj CD – debljine 1,2 mm; sličan DVD sloj je 0,6 mm. Blu-ray disk je debeo samo 0,1 mm; zbog toga se postiže optimalna udaljenost između staza podataka i optičkog sistema uređaja za čitanje/pisanje diskova. Udaljenost između traka na površini Blu-ray diskova je 0,32 mikrona. Cijan laser je oko 1/5 širine crvenog lasera koji se koristi na DVD-u. Iz toga slijedi da se povećanje kapaciteta za pohranu podataka za 500% može postići plavim laserom.

Jednoslojni Blu-ray disk (BD) može pohraniti 33 GB podataka, a dvoslojni disk može pohraniti 54 GB - dovoljno za otprilike osam sati HD videa. Osim toga, u razvoju su diskovi od 100 GB i 200 GB, koji koriste četiri, odnosno šest slojeva.

HD DVD ima istu osnovnu strukturu kao DVD i ima mnogo sličnosti u tehnologiji proizvodnje. Disk prečnika 120 mm se sastoji od dve lepljene baze debljine 0,6 mm. Tragovi na površini HD DVD-a se formiraju tokom procesa oblikovanja rastopljenog polikarbonata na metalnoj matričnoj ploči. Međutim, u poređenju sa konvencionalnim DVD-om, HD DVD zahteva da razmak između dve trake na površini diska bude manji kako bi se postigla veća gustina snimanja (DVD 0,74 µm, HD DVD 0,4 µm).

Jednoslojni HD DVD ima kapacitet od 15 GB, dvoslojni HD DVD ima kapacitet od 30 GB. Toshiba je također najavila izdavanje troslojnog diska koji će pohraniti 45 GB podataka.

Blu-ray i HD DVD su unazad kompatibilni sa DVD-om i oba koriste iste tehnike video kompresije: MPEG-2, Video Codec 1 (VC1, zasnovan na Windows Media 9 formatu) i H.264/MPEG-4 AVC.

Kako se narezuju CD-ovi

Kao što je već spomenuto, informacije na CD-ovima i DVD-ovima pohranjuju se u obliku jama i zemljišta. U slučaju CD-ROM-a i DVD-ROM-a, jame su udubljenja u radnom sloju duž spiralne staze. Snimanje na CD-ROM i DVD-ROM se vrši utiskivanjem na specijalnu plastiku - polikarbonat. Početak snimanja je blizu centra diska. Prilikom čitanja diska, laserski snop se kreće spiralno od centra diska do njegove ivice i drugačije se reflektuje od zemljišta i jama. Reflektirani snop pogađa prijemnik, koji registruje prelaze pit-land kao logičku, a odsustvo prelaza kao logičku nulu. Dakle, niz od 1s i 0s se čita sa diska, čineći binarni informacioni kod - osnovu temelja kompjuterskih informacija.

Snimanje na diskove, kako za snimanje tako i za ponovno upisivanje, vrši se laserskim snopom. Među raznim slojevima koji čine CD za snimanje i ponovno upisivanje, postoji poseban radni sloj, na koji se snima ili, kako se ponekad kaže, „spaljuje“ laserskim snopom. Čitanje informacija sa diskova za snimanje i ponovno upisivanje je slično CD-ROM i DVD-ROM diskovima, samo ulogu jama imaju tačke spaljene laserskim snopom.

Većina programa, video zapisa i kompjuterskih igrica distribuiraju se na CD-ROM-ovima i DVD-ROM-ovima jer se ovi diskovi proizvode industrijski. Na svom kućnom računaru možete kreirati samo diskove na koje se može pisati i ponovo upisivati ​​koristeći posebne CD/DVD čitače i pisce. Popularnost ovih uređaja je veoma velika, a opremljeni su svim savremenim personalnim računarima.

Načini snimanja CD-a

CD-ovi i DVD-ovi se mogu snimiti u tri načina: TAO (track-at-once - "track (track) a time"), SAO (session-at-once - "session (session) at time") i DAO ( disk-at-once - "disk po jedan"). Dozvolite mi da objasnim šta to znači - kada kreirate diskove, Nero vas traži da odaberete jedan od ovih načina i trebali biste znati šta ćete dobiti kao rezultat.

TAO - disk se snima u nekoliko prolaza, svaki put jedna traka. Minimalna dužina snimljene numere je 300 blokova (600 KB za tipičan CD sa podacima). Maksimalno je 99 numera po disku. Laser se uključuje i gasi nekoliko puta tokom procesa snimanja, tako da diktafon ostavlja nekoliko blokova između numera, koji se nazivaju "out" i "intro".

SAO - disk se piše u nekoliko sesija (sesija). Time se eliminišu praznine između staza, a istovremeno, nakon svake sesije, disk ostaje "otvoren" za naredne sesije, što omogućava njegovo popunjavanje novim podacima. Na primjer, možete dopuniti muzički disk audio snimcima ili dodati nove dijelove podataka na arhivski disk.

DAO - cijeli disk se snima u jednom potezu, dok je moguće snimanje više pjesama. Snimanje se ne smije prekidati, a nakon završetka, na disk se ne mogu dodati više informacija - disk je "zatvoren" - finaliziran.

U svim ovim režimima, sa svakom sesijom snimanja kompjuterskih ili audio podataka, kreiraju se tri zone na odgovarajućem delu CD-a: Uvod (ulaz), Programsko područje (podatak ili programsko područje) i Lead-out (izlaz). Za DVD, svaki unos ima skoro istu strukturu - Lead-in, Data zona (podatkovna zona) i Lead-out. Dvoslojni DVD-ovi također imaju srednju zonu (srednju zonu) između slojeva. Zone sadrže sljedeće informacije:

In Lead-in i Lead-out - razne servisne informacije;

U programskoj oblasti i zoni podataka – zapravo, sve informacije koje se nalaze na disku u obliku audio, video, tekstualnih, grafičkih i drugih podataka.

Uvodna zona može biti početni dio cijelog CD-a ili DVD-a, ili svake sesije CD-a sa više sesija. Na CD-u, uvodni dio sadrži sadržaj koji se naziva TOC (Table of Content). Konkretno, za audio CD-ove, TOC bilježi vrijeme početka svakog audio zapisa, ukupno vrijeme snimanja. Na DVD-u, uvodni dio sadrži informacije koje opisuju sadržaj i tip diska.

Izlazna zona je posljednji dio CD-ROM-a ili jedne od CD sesija sa više sesija. Na DVD-u se nalazi odmah iza Data zone. Ova zona sadrži posebnu oznaku - identifikator kraja zapisa.

Ako snimite disk u DAO modu, to jest cijeli disk odjednom, tada će imati jednu ulaznu ulaznu zonu, jednu izlaznu zonu i jednu zonu podataka. Ako narezujete isti disk nekoliko puta - u TAO ili SAO modovima, tada će se na disku stvoriti nekoliko Lead-in i Lead-out zona, odnosno takav disk će postati multi-session.

Stoga, odabirom načina snimanja za više sesija u programu, možete više puta dodavati dijelove informacija na disk. Ako odaberete način rada za jednokratno upisivanje, disk će biti finaliziran i na njega se više ništa ne može upisati. U procesu upoznavanja Nero-a naučit ćete kako odabrati način snimanja prilikom kreiranja vlastitih diskova.

1.2. Formati diskova

Dakle, naučili ste da optički CD/DVD-ovi sadrže informacije u obliku zapisa koji imaju određenu strukturu, ili, kako se ponekad kaže, formatu. U zonama podataka diskova može se snimiti širok spektar informacija. Za većinu korisnika računara najzanimljiviji su audio CD-ovi sa muzikom, CD-ovi sa nekim podacima i video CD-ovi sa filmovima. Sve korisne informacije pohranjene na diskovima se zapisuju na njih u određenom formatu kako bi uređaji za reprodukciju (plejeri diskova) mogli ispravno čitati i reproducirati informacije, kao što je prikazivanje DVD filma.

Pažnja!

Naglašavamo da na diskovima postoje formati diskova i formati podataka, iako se ti pojmovi ponekad brkaju. Treba jasno odvojiti jedno od drugog: format diska, na primjer DVD-ROM-a, je format samog diska, njegova struktura, određena tehnologijom proizvodnje. A DVD-Video format je format podataka na disku. Na primjer, DVD-Video može biti fabrički napravljen utiskivanjem DVDROM-a ili narezan na kućnom računaru koristeći prazne DVD-R, DVDRW i druge pomoću CD/DVD snimača. Ovo upisuje podatke u DVD-Video formatu na DVD-R disk.

Postoji mnogo formata za snimanje podataka na CD/DVD. Sada ću ukratko opisati formate s kojima ćete se najčešće susresti prilikom izrade vlastitih CD-ova ili DVD-ova.

Svi CD-ovi imaju svoje porijeklo u Audio CD formatu, koji definira strukturu digitalnih muzičkih diskova. CD-ovi snimljeni u ovom formatu će se puštati na potrošačkim plejerima, tako da kada narezujete muzičke diskove, trebate odabrati Audio CD format. Pojavom MP3 muzičkih diskova, popularnost audio CD-a je donekle opala, ali se oni i dalje široko prodaju. Glavne karakteristike Audio CD formata su sljedeće.

Zvuk se snima u stereo formatu do 44 kHz, što u potpunosti pokriva čitav frekventni opseg koji čovjek može čuti.

Na audio CD-u može se snimiti najviše 99 audio zapisa. Ovo treba uzeti u obzir kada narezujete muzičke datoteke iz različitih izvora na audio CD.

Snimanje audio CD-a je bolje u DAO režimu, što apsolutno eliminiše mogućnost neprijatnih klikova u pauzama između snimanja, što je tipično za snimanje u TAO režimu. Prepišite već gotov Audio CD jednostavnim kopiranjem na Explorer Windows neće raditi. Da bi to uradio, Nero nudi posebne alate, o kojima će biti reči u ovoj knjizi.

Dalji razvoj Audio CD formata bio je SACD - Super Audio CD. Što se tiče kvaliteta reprodukcije, ovi diskovi su superiorniji od standardnih CD-a. Konvencionalni CD plejeri mogu da puštaju hibridne Super Audio CD-ove, koji imaju dva sloja, jedan u običnom Audio CD formatu, a drugi u Super Audio CD formatu.

Postoji i audio DVD format za DVD. Kvalitet zvuka može biti viši nego kod audio CD-a, ali čak ni stručnjaci često ne mogu napraviti razliku između Audio DVD-a i Super Audio CD-a u smislu kvaliteta. Oba formata nisu u širokoj upotrebi. Iako su diskovi u Audio DVD formatu objavljeni, daleko od toga da se prodaju u tako velikim količinama kao obični Audio CD-ovi.

CD Extra i Mixed-mode

Extra CD (ili Enhanced CD - Extended Architecture CD) je disk sa dvije sesije snimanja. Prva sesija sadrži audio podatke, kao što je muzika, a druga sesija sadrži proizvoljne podatke. Obični potrošači plejeri koji podržavaju audio CD format mogu samo čitati prvu sesiju sa audio podacima na CD Extra.

CD mešovitog režima je disk mešovitog formata koji može pohraniti i audio snimke i proizvoljne računarske podatke. U ovom slučaju, prvi zapis sa kompjuterskim podacima nalazi se na disku, a drugi i sledeći zapisi sadrže audio podatke. Stoga potrošači igrači ne mogu čitati takve diskove.

Prvi format za pohranjivanje video podataka na CD-ove bio je Video CD (VSD). Takav disk pohranjuje video podatke u komprimiranom obliku definisanom posebnim MPEG-1 formatom i može reproducirati video u rezoluciji od 352 x 240 za NTSC i 352 x 280 za PAL/SECAM. Kvalitet video reprodukcije na takvim diskovima ne može se porediti sa DVD-Video, a danas su Video CD diskovi zastareli. Video CD se može čitati na CD-Interactive (CD-I) plejeru i na svim modernim računarskim drajvovima.

Video reprodukcija većeg kvaliteta – negde između Video CVD i DVD-Video – dostupna je na Super Video CD (SVCD) diskovima. Iako se diskovi ovog formata ne koriste široko, Nero vam omogućava da ih kreirate.

MiniDVD format vam omogućava da snimite DVDVideo datoteke na CD. Mali kapacitet CD-a omogućava vam da na njega stavite video zapis s trajanjem reprodukcije ne dužim od 15-20 minuta.

Najčešći format za pohranu video zapisa je DVD-Video. Diskovi ovog formata mogu se čitati na svim potrošačkim DVD playerima. Takvi diskovi mogu sadržavati niz holivudskih blockbustera i sadržavati menije, zvučne zapise na više jezika, titlove, nekoliko gledišta iz različitih uglova.

Zanimljivi su MPEG-4 video diskovi, čiji format još nije prepoznat kao zvanični format diska. MPEG-4 film je jedna datoteka, često sa ekstenzijom AVI, koja se može narezati na bilo koji disk za ponovno upisivanje ili utisnuti u CD-ROM format, a zatim koristiti kao medij za skladištenje video zapisa za reprodukciju na računaru.

MPEG-4 diskovi su zvanično pušteni za gledanje na računaru. Međutim, možemo reći da postoji i na TV-u, jer trenutno postoji nekoliko video kartica koje nemaju video izlaz na TV. Dakle, pokrećete film na računaru i gledate ga na TV-u.

CD/DVD sa podacima

Data CD/DVD format je namijenjen za pohranjivanje proizvoljnih informacija, odnosno za snimanje proizvoljnih datoteka. Kao ove datoteke mogu se koristiti audio snimci, video, arhivski podaci. U pravilu se diskovi ovog formata koriste za rad na računaru, međutim, neki DVD plejeri mogu čitati i reproducirati informacije na diskovima, na primjer, reproducirati filmove ili muziku, prikazati galerije fotografija. Da bi CD i DVD uređaji čitali datoteke na disku sa podacima, tabela koja sadrži adrese svih datoteka upisuje se u sadržaj diska. Koristeći ovu tabelu, pogon pronalazi početak datoteke na stazi diska i čita potrebne informacije. Razmotrimo ovu tehnologiju detaljnije.

1.3. CD i DVD sistemi datoteka

Da bi plejer diskova ili računarski uređaj ispravno čitao informacije o većini CD/DVD formata, na diskovima se kreira sistem datoteka, sličan onom koji se kreira na čvrstim diskovima računara. Sistem datoteka je dio informacija koji se dodaje na disk koji formira strukturu foldera i datoteka na disku. Sistem datoteka također pohranjuje pomoćne podatke o informacijama koje se nalaze na disku. Sve ove podatke sistem datoteka daje čitaču tako da može pristupiti datotekama na disku. U ovom ili onom obliku, sistem datoteka je prisutan na gotovo svakom CD-u ili DVD-u, osim na Audio CD-u.

Sistemi datoteka dolaze u različitim tipovima. Razmotrimo ukratko neke od njih.

Za CD-ROM, standardni sistem datoteka je ISO 9660 sa raznim modifikacijama. Za druge formate CD-a, sistem datoteka ISO 9660 ima različite modifikacije. Ne ulazeći u detalje, samo bih želio napomenuti da je ISO 9660 sistem datoteka u početku podrazumijevao sljedeća ograničenja na foldere i datoteke:

Imena datoteka mogu sadržavati samo velika slova, brojeve i donje crte;

Dužina naziva datoteke ne može biti veća od osam znakova, dužina ekstenzije nije veća od tri karaktera;

Dubina ugniježđenja foldera, uključujući korijenski direktorij, nije veća od osam;

Ime foldera ne može imati ekstenziju.

Dakle, ISO 9660 sistem datoteka je prvobitno bio potpuno kompatibilan sa MS-DOS operativnim sistemom. U budućnosti je bilo dozvoljeno povećati broj znakova u nazivu datoteke na 32 ili više. Stoga danas prilikom narezivanja diskova nećete imati problema sa datotekama čiji nazivi imaju više od osam znakova, što je čest slučaj u Windows operativnom sistemu.

Alternativni ISO 9660 sistem datoteka koji se koristi za diskove sa podacima je Joliet, koji je razvio Microsoft kako bi pružio podršku za dugačka imena datoteka i Unicode kodiranje znakova, što je važno za međunarodnu upotrebu CD/DVD tehnologije. Joliet sistem datoteka dozvoljava nazive datoteka do 64 znaka, dubina ugniježđenja foldera je ograničena na osam, a ukupna dužina putanje ne može biti veća od 255 znakova, uključujući razmake.

Svi DVD-ovi koriste UDF (Universal Disk Format) sistem datoteka. Prema UDF-u, na najvišem nivou hijerarhije, disk je volumen koji sadrži sljedeće dijelove:

Video zona u folderu VIDEO_TS, u kojem se nalaze video podaci;

Audiozona u folderu AUDIO_TS, u kojem se nalaze audio podaci;

Zona podataka koja zauzima ostatak diska.

Video fajlovi se moraju nalaziti u folderu VIDEO_TS i biti u VOB (Video Object) formatu. Njihova veličina ne može biti veća od 1 GB i moraju se pisati kao neprekidni niz. Ime datoteke ne smije imati više od osam znakova, a ekstenzija mora imati tri znaka. VOB datoteke mogu uključivati ​​ne samo video i audio podatke, već i pomoćne slike, kao i navigacijske podatke za snimljeni video, što vam omogućava navigaciju kroz DVD meni i video klipove.

Datoteke koje ne ispunjavaju UDF zahtjeve neće čitati potrošački DVD plejer, tj. nećete moći gledati DVD film na potrošačkom plejeru ako je snimljen na disk koji odstupa od gornjih pravila. Audio fajlovi moraju biti u folderu AUDIO_TS. Zona podataka može sadržavati bilo koje mape koje pohranjuju informacije zapisane na disk. Maksimalna dužina imena datoteke podataka je 255 znakova.

Alati za narezivanje diskova Nero 8 Premium vam omogućavaju da odaberete sistem datoteka na CD-u/DVD-u koji snimate, sugerirajući najbolji izbor za određene operacije. U pravilu, zadani sistem datoteka je optimalan za većinu zadataka, ali u nekim slučajevima morate ga postaviti ručno.

1.4. CD i DVD čitači/pisači

Trenutno postoje uređaji koji mogu čitati samo CD-ove i DVD-ove, ali ne mogu da ih pišu, i uređaji koji mogu čitati i pisati diskove. Prvi tip uređaja naziva se CD-ROM ili DVD-ROM pogon. Oni su relativno jeftini, ali ih zamjenjuje druga vrsta CD i DVD pisača, koji su već uporedivi po cijeni sa CD-ROM i DVD-ROM uređajima.

U fabrici se za proizvodnju CD-a koristi specijalna oprema za štancanje CD-ROM i DVD-ROM diskova. Ali u ovom slučaju od interesa su kućni CD i DVD snimači, kolokvijalno nazvani "drijevi" (od engleskog. voziti- “akumulator”), “pogoni”, “rezači”, “skrabači”, “skrabači”. U ovoj knjizi oni će se nazivati ​​pogonima. Implementirani su kao kompjuterske periferije, eksterne i ugrađene u sistemsku jedinicu.

Najčešći uređaji su CD-RW i DVD-RW. Međutim, CD-RW uređaj može snimati CD-RW i CD-R diskove. DVDRW uređaj obično može pisati u sljedeće formate: CD-RW, CD-R, DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW/-RW. DVD-RAM snimanje je rjeđe podržano, iako je ovo najčešći format u potrošačkim uređajima koji nisu računari. Postoje i kombinovani pogoni, označeni combo - tako se obično označavaju u cjenovnicima i cijenama trgovina. Oni mogu čitati DVD i pisati CD-R/-RW.

Općenito, trend je takav da ne samo CD već i DVD snimači polako ali sigurno postaju stvar prošlosti. Zamijenjuju ih Blu-ray uređaji kapaciteta snimanja do 25-50 GB, HD DVD sa kapacitetom snimanja od 50 GB. Oba uređaja koriste laser plavog spektra za snimanje, što omogućava gušće snimanje.

Brzinske karakteristike CD i DVD uređaja

Što se disk brže okreće u drajvu, brže se mogu čitati podaci sa njega, naravno, uzimajući u obzir neke druge faktore. Ako na disku nema grešaka, on će se čitati maksimalnom brzinom koju podržava pogon.

Prilikom pisanja diska, učinak brzine rotacije na performanse nije tako jednostavan. S jedne strane, sam disk blank podržava određenu brzinu snimanja. Ne možete narezati disk pri većoj brzini, tako da pogon koji podržava velike brzine pisanja neće moći da narezuje diskove brže nego što to dozvoljava prazan prostor. Iz tog razloga, brzina pisanja na istom drajvu će biti različita za CD-ove i DVD-ove koji se mogu upisivati ​​i ponovno upisivati. Generalno, diskovi koji se mogu ponovo upisivati ​​se pišu sporijom brzinom od diskova koji se mogu snimati. Dakle, postoje samo dvije brzine:

Brzina čitanja podataka sa diska - zavisi od drajva;

Brzina kojom se podaci upisuju na disk ovisi i o pogonu i o samom disku.

Razmotrimo ove karakteristike odvojeno.

Brzina vožnje

Često na prednjoj ploči CD drajva možete pronaći natpis poput 52x - to znači da je maksimalna brzina za čitanje CD-a 52. To, pak, znači da je brzina rotacije diska i, kao rezultat, brzina brzina čitanja podataka sa diska je 52 jedinice. Koje su to jedinice?

Jednokratna brzina CD-a, koja se naziva 1x, uzima se kao brzina čitanja podataka od 150 KB/s. Tako disk sa deset brzina treba da čita podatke brzinom od 1500 KB/s, a disk sa 50 brzina treba da čita podatke brzinom od skoro 15 MB/s – što se obično ne dešava u praksi.

Za DVD-ove, 1x pojedinačna brzina nije ista kao za CD-ove pri 1380 KB/s, dok za nadolazeći novi Blu-ray format, brzina 1x iznosi 300 KB/s.

Pažnja!

U potrazi za brzinom, proizvođači ponekad zaborave na pouzdanost, a onda se disk koji se vrtio do prevelike brzine razbije u male komadiće u drajvu. U ovom slučaju postoji vjerovatnoća da će pogon biti oštećen.

Ponekad postoje pogoni sa 54 brzine. No, treba napomenuti da velike brzine znače i povećanu buku, posebno kada proizvođač nije vodio računa o odgovarajućoj zvučnoj izolaciji. Za ovaj problem postoji rješenje - prisilno smanjenje brzine rotacije diska. Ovo zahtijeva da:

Sam pogon podržava usporavanje;

Postojao je program koji vam omogućava da postavite željenu brzinu.

S prvim nije sve tako glatko kako bismo željeli. Neki pogoni sadrže gotovo cijeli raspon brzina od prve do posljednje, dok drugi imaju samo maksimum. Na osnovu prakse možemo preporučiti diskove iz ASUSTeka (češće piše ASUS na disku) koji podržavaju najširi raspon brzina - od 4x do maksimuma u dva koraka brzine. Osim toga, pogoni iz NEC-a sa korakom od četiri brzine su dobri. Ali neki modeli pogona podržavaju samo maksimalnu brzinu i vrlo su bučni. Uzmite u obzir ovu funkciju kada birate novi pogon.

Brzina diska

Diskovi su često označeni brzinama pisanja koje podržavaju. Na primjer, 2-10x je upisano na disk - to znači da se informacije mogu upisati na disk maksimalnom brzinom od 10x, a minimalnom brzinom od 2x. Čini se, u čemu je problem? Međutim, jeste. Neki CD-ovi imaju relativno veliku brzinu ponovnog pisanja. Neki ne tako stari CD-RW uređaji ne mogu prepisati diskove pri velikim brzinama. Ako je to slučaj, onda će disk ostati s vama do boljih vremena, dok ne kupite novi pogon koji podržava velike brzine. Pažljivo birajte diskove za narezivanje, povežite ih sa mogućnostima vašeg pogona. Nero 8 uključuje uslužni program Disk Speed ​​Down, koji će biti obrađen kasnije u ovoj knjizi.

Dakle, u ovom poglavlju ste naučili osnove tehnologije optičkih diskova, a sada, naoružani znanjem, možete početi da savladavate sam Nero program. Po svojoj snazi ​​i efikasnosti nema premca, ali su i zahtjevi koje postavlja svojim korisnicima prilično ozbiljni. Međutim, mi smo spremni za to - mnoga podešavanja koja nudi program za efikasan rad sa CD/DVD-om neće postati prepreka. Štaviše, najnovija verzija Nero 8 Premium Reloaded dolazi sa takozvanim pametnim panelom za upravljanje brojnim programima paketa Nero 8. Olakšava izvođenje brojnih operacija na disku, omogućavajući vam da kreirate diskove profesionalnog kvaliteta u samo par klikova mišem. Proučićemo to u sledećem poglavlju.