1. Namjena CD-RW

CD-ROM disk je općeniti naziv za niz digitalnih medija za pohranu koji se temelje na standardu Crvene knjige i predstavljaju njegova proširenja, a namijenjeni su za korištenje u računalnim sustavima kao memorija samo za čitanje (ROM, ili na engleskom Read-Only Memory, ROM). Sa stajališta fizičkog uređaja CD-ROM disk je potpuno identičan audio CD-DA disku, a razlikuje se samo u logičkoj strukturi zapisa (zapisa).

Tehnološki, standardni disk trebao bi se sastojati od tri sloja: polikarbonatne plastične podloge, na koju je reljef diska utisnut prešom, reflektirajućeg aluminijskog premaza raspršenog na njega (zlato, srebro, platina, paladij također se teoretski mogu koristiti za raspršivanje, ali u praksi takvi diskovi postoje samo u raspaljenoj mašti nekih potencijalnih stručnjaka), a tanki zaštitni sloj polikarbonata (kod skupih diskova) ili polimernog laka (kod jeftinih diskova), na koji se obično nanose natpisi i crteži (svilom -sitotisak posebnom kemijski 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 sloja), zbog čega se reflektirajući sloj prilično lako može oštetiti, a što je najvažnije, najtanji sloj raspršenog aluminija prilično brzo oksidira kisik iz zraka u tamni aluminijev oksid, koji slabo odbija lasersku zraku, što dovodi do gubitka čitljivosti diska.

Diskovi za CD snimače imaju složeniju strukturu, koja uključuje sloj posebne plastike s niskim talištem, te su stoga vrlo osjetljivi na toplinu i izravnu sunčevu svjetlost.

Informacije se na disk bilježe u obliku spiralne staze koja se proteže od središta prema rubu diska, na kojoj se nalaze udubljenja (tzv. jame). Informacije su kodirane izmjeničnim udubljenjima (uvjetno logična 1) i razmacima između njih (uvjetno logična 0). Važno je da su informacije na disku kodirane Reed-Solomonovim kodom otpornim na pogreške

(Reed-Solomon) korištenjem interleavinga - tako da manji kvarovi pri čitanju zapisa ni na koji način ne utječu na pouzdanost pročitanih informacija. Pjesma može biti kontinuirana ili podijeljena na fragmente (na primjer, sesije u diskovima s više sesija). Broj sesija trenutno ne može premašiti 64, a postojanje više sesija nije prihvatljivo u svim standardima snimanja.

Sustav jednostrukog (CD-Recordable - CD koji se može snimati) i višestrukog (CD-Erasable - CD koji se može brisati, CD-ReWritable - CD koji se može prepisivati) snimanja CD-a. CD-RW i CD-E znače isto - disk s mogućnošću brisanja i prepisivanja, a naziv CD-RW praktički je zamijenio CD-E. Izrazi CD-R, CD-E i CD-RW odnose se na uređaje za snimanje i na same diskove.

CD-R-ovi imaju istu informacijsku strukturu kao i žigosani diskovi - TOC i skup zapisa raznih vrsta. To vam omogućuje korištenje odgovarajućeg softvera za snimanje audio, foto i video diskova, koji se zatim mogu reproducirati u kućanskim audio i video playerima. Međutim, refleksija zrcalnog sloja i jasnoća udubljenja CD-R diskova su niži nego inače, zbog čega neki uređaji možda neće raditi s njima. Višestruko zapisljivi diskovi koriste međusloj organskog filma, koji pod utjecajem zrake mijenja svoje fazno stanje iz amorfnog u kristalno i natrag, što rezultira promjenom prozirnosti sloja. Snimanje promjena stanja nastaje 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 ispod kritične temperature, vraća kristalno stanje. Postojeći pogoni mogu izdržati tisuće do desetke tisuća ciklusa ponovnog pisanja. Međutim, njihova refleksija znatno je niža od otisnutih i jednokratnih CD-ova, što ih čini teškim za čitanje u konvencionalnim pogonima. Za čitanje CD-RW-a, formalno vam je potreban pogon s automatskom kontrolom pojačanja fotodetektora (Auto Gain Control), iako ih neki konvencionalni CD-ROM pogoni i kućni playeri mogu čitati jednako kao i obični diskovi. Sposobnost pogona da čita CD-RW naziva se Multiread; rani pogoni bili su označeni kao "CD-E omogućeno".

Disk s mogućnošću ponovnog snimanja može imati istu strukturu zapisa i sustav datoteka kao CD-R ili može imati poseban sustav datoteka UDF (Universal Disk Format) koji omogućuje dinamičko stvaranje i uništavanje pojedinačnih datoteka na disku.

3. Princip rada

Dugo su proces snimanja CD-a računalni gurui (jedini razumjeli i dostupni) označavali riječima “burn”, “burn out”. Oni vrlo točno određuju proces punjenja CD-R diska informacijama. Prilikom snimanja, snažna laserska zraka spaljuje točke u osjetljivom sloju izratka čiji niz kodira nule i jedinice, odnosno samu informaciju. Također je poznato da je ponovno upisivanje podataka na takav medij nemoguće iz jednog jednostavnog razloga - ne možete prvo izbrisati ono što je već na njemu. Zamislite kasetu s vrpcom na kojoj se snimaju nove pjesme bez brisanja starih. Naravno, računalo neće moći čitati “double-decker” podatke, kao što teško da ćete poslušati dva puta snimljenu kakofoniju.

U tom svjetlu mogućnost prepisivanja optičkog diska izgleda kao nešto posve mistično i povezuje se ili s Feniksom koji se diže iz pepela ili s poznatom izrekom o korisnosti spaljivanja upravo tog pepela. I uzalud. Princip snimanja CD-RW nema ništa zajedničko ni s jednim ni s drugim, a sam medij, iako je formatom kompatibilan s CD-ROM-om i CD-R-om, koristi sasvim drugačiju tehnologiju.

CD-RW disk sadrži osjetljivi sloj tvari koja u čvrstom stanju može imati dvije vrste unutarnje strukture - kristalnu i amorfnu, au prvom slučaju ta je tvar prozirnija nego u drugom. Iza osjetljivog sloja nalazi se reflektirajući sloj, pa se laserska zraka pri čitanju jače reflektira od kristalnih nego od amorfnih područja – to je slijed svijetlih i tamnih točaka u kojima su podaci kodirani.

Kako bi područje osjetljivog sloja postalo "tamno", brzo se zagrijava snažnom laserskom zrakom (ovo uništava kristalnu rešetku), koja se zatim isključuje kako bi se tvar ohladila u amorfno stanje. Da bi ovo područje postalo “svijetlo”, ponovno se zagrijava laserom, ali na nižu temperaturu, i polako, postupno povećava snagu zrake, a zatim je postupno smanjuje. U tom slučaju se kristalna rešetka obnavlja, a osjetljivi sloj ponovno postaje proziran.

Reklo bi se da nema problema - svijetle i tamne točke na CD-R i CD-RW diskovima potpuno su iste veličine i pozicionirane kao na CD-ROM-u, pa bi između ovih uređaja trebao vladati mir i razumijevanje. To bi bilo tako, da nije za jedno "ali": sposobnost refleksije tvornički izrađenog CD-ROM-a, na čijem je sjajnom premazu samo tanki sloj prozirnog laka, veća je od sposobnosti CD-R-a i CD-RW, koji su također "opterećeni" osjetljivim slojem koji također upija svjetlost. I dok CD-R diskove gotovo uvijek čita konvencionalni CD-ROM pogon, problemi nastaju pri radu s CD-RW pogonima. Njihov razlog je mala snaga lasera. Ovaj nedostatak je eliminiran u novoj generaciji CD-ROM-ova koji rade u MultiRead modu. Imajte na umu da gotovo svi takvi uređaji izdani u posljednje dvije godine normalno čitaju CD-RW diskove.

CD-R diskovi se zapisuju pomoću posebnih programa - Easy CD, CD Creator, CD Publisher, Direct CD, WinOnCD, CDRWin (Windows); UniteCD, RSJ (OS/2), itd. Proces snimanja jednog zapisa je jedna operacija koja se ne može prekinuti, inače će se disk oštetiti. Kako bi se osigurao ravnomjeran protok snimljenih informacija do lasera, svi pogoni imaju međuspremnik, iscrpljenost podataka u kojoj (Underrun) dovodi do hitnog prekida snimanja. Iscrpljenost podataka u međuspremniku može biti uzrokovana pokretanjem paralelnih procesa, radom sustava virtualne memorije (swapping), oduzimanjem procesora od strane "nepoštenih" upravljačkih programa uređaja ili zamrzavanjem programa ili OS-a. Mehanički udari pogona također uzrokuju neuspjeh snimanja.

Postoje dva glavna načina snimanja CD-R diska: DAO (Disk At Once - cijeli disk odjednom) i TAO (Track At Once - jedna pjesma odjednom). Kod snimanja TAO metodom, laser se uključuje na početku svake pjesme i gasi na kraju; Na mjestima gdje se laser uključuje i isključuje, formira se niz posebnih blokova - run-in, run-out i link, koji su dizajnirani da međusobno povezuju staze. Standardni raspon sadrži 150 takvih blokova (2 sekunde). Kod snimanja DAO metodom, laser je uključen tijekom snimanja cijelog diska.

Disk zapisan u jednom potezu je najuniverzalniji i može se čitati na bilo kojem CD-ROM-u s bilo kojim upraviteljem datoteka, međutim, nakon pisanja nemoguće je dodati nove podatke na disk, a DAO način rada ne podržavaju sva snimanja pogoni. Ovaj način je također poželjan za snimanje master diskova za naknadno umnožavanje žigosanjem - većina standardnih strojeva za izradu matrica prihvaća samo kontinuirano snimljene originale.

Podrška DAO načina pogona možda neće raditi s nekim kombinacijama pogona, njegovog firmvera, sučelja, upravljačkih programa sučelja i softvera za snimanje. Ako znate da je DAO podržan u drugim kombinacijama, trebali biste pokušati ažurirati firmware, promijeniti upravljačke programe ili promijeniti program za snimanje.

U TAO načinu rada zapisuju se CD-ROM diskovi s više sesija koji omogućuju naknadno snimanje podataka; To je također najlakši način za snimanje CD-DA s pauzama između zapisa. Sesija se može u potpunosti snimiti u jednom koraku - s formiranjem TOC-a, datotečnog sustava (za CD-ROM) i Lead-In/Lead-Out zona (snimanje sa zatvaranjem sesije) ili u nekoliko koraka s privremenim TOC-om. spremljeno u elementima PMA (snimanje dok je sesija otvorena).

Prije nego što počne stvarni proces snimanja, pogon izvodi lasersku kalibraciju koristeći PCA područje. Teoretski, ne može biti više od 100 takvih kalibracija, međutim, brojni moderni pogoni bilježe svoj broj modela u PCA zajedno s parametrima optimalnog načina snimanja, tako da tijekom naknadnih operacija na ovom disku u pogonima iste vrste , kalibracija se neće izvršiti.

Ako se iz nekog razloga prekine snimanje na jednokratni disk s više sesija, 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 u sljedećoj sesiji bez uvoza prekinute sesije (mogu se uvoziti prethodne sesije).

Budući da je konačna vidljivost svake datoteke određena postupkom uvoza tablice sadržaja, moguće je isključiti pojedinačne datoteke iz kataloga i selektivno zamijeniti datoteke s odgovarajućim nazivima. Stara kopija datoteke i dalje ostaje na disku u jednoj od prethodnih sesija, ali se veza na novu kopiju postavlja u novi direktorij. Selektivno isključivanje datoteka iz prethodnih sesija u direktorij nove sesije ima učinak njihovog "brisanja". Vidljivost tako "izbrisanih" datoteka kasnije se može "vratiti" njihovim uvozom u nove sesije.

Za snimanje CD-RW-a, osim metode sesije, oni se mogu unaprijed formatirati - podijeliti u sektore, poput magnetskih diskova. Nakon formatiranja, CD-RW disk se može koristiti kao obični prijenosni disk - standardne operacije datoteka kopiranja, brisanja i preimenovanja pretvara upravljački program CD-RW pogona u niz operacija prepisivanja sektora diska. Zahvaljujući tome, rad s CD-RW diskovima ne zahtijeva poseban softver osim UDF-omogućenog upravljačkog programa (na primjer, Adaptec DirectCD) i početnog programa za particioniranje.

Neke verzije softvera za snimanje (na primjer, CDR Publisher, CDRWin od verzije 3.0 ili Adaptec Easy CD Creator od verzije 3.0) omogućuju vam snimanje diskova za podizanje sustava. Za podizanje sustava s takvih diskova, BIOS računala mora podržavati ovu značajku (najnovije verzije AWARD-a i Phoenix BIOS-a). Dio CD-ROM-a koji se može pokrenuti snima se kao slika diskete za pokretanje ili tvrdog diska, s kojeg se pogon A: emulira kada se BIOS matične ploče podigne.

Iako je rezerva brzine zaista potrebna samo kod rada s diskovima koji ne podržavaju paketno snimanje, čak i kod paketnog snimanja, prečesto prebacivanje lasera dovodi do povećanja režijskih troškova i ubrzanog trošenja optičkog sustava.

Za provjeru performansi, većina programa za snimanje ima načine testiranja - simulirajući cijeli proces snimanja: ili zaobilazeći pristup CD-R-u, ili stavljajući CD-R u poseban testni način rada, u kojem, kao tijekom snimanja, prima podatke, ali ne pali laser za snimanje. Prvi način je dostupan s bilo kojim CD-R-om, ali ne pruža potpunu pouzdanost; drugi zahtijeva podršku pogona i pruža dinamiku potpuno sličnu procesu snimanja (sve do snimanja uvodnih i izlaznih servisnih zona, što nije simulirano u testnom načinu). Možete saznati je li CD-R testni mod podržan upitom o njegovim svojstvima u programu za snimanje.

Ako pogon podržava testni način rada, najbolje je provesti niz testova unaprijed, opterećujući sustav različitim vrstama opterećenja dok se snimanje ne počne prekidati - to će dati približnu ideju o dostupnoj rezervi performansi . Međutim, kada se zamijene komponente sustava – kako hardverske tako i softverske, pa čak i u različitim načinima rada (primjerice, sa ili bez mrežne registracije), ponašanje se može značajno promijeniti.

Učinkovitost sustava može se smanjiti:

Istodobne aplikacije, uključujući sistemske procese - na primjer, optimizatore memorije ili diska, datoteke, pisače, baze podataka ili poslužitelje e-pošte - smještene na stroju za snimanje kada im se pristupa preko mreže;

Prisutnost pasivne veze s mrežom, u kojoj primljeni paketi mogu pokrenuti sistemske procese;

Ili programi za zaštitu zaslona (čuvari zaslona), koji se automatski aktiviraju tijekom korisničkih pauza;

Pretjerana fragmentacija izvornih diskova, povećavajući troškove pozicioniranja diska;

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

Sustav dinamički mijenja volumen predmemorije datoteka; ako imate aplikacije koje su kritične za brzinu, preporučuje se postavljanje konstantne glasnoće (datoteka System.ini, odjeljak, ključevi MinFileCache/MaxFileCache, vrijednosti u kilobajtima);

Česti dolazak prekida sustava - od modema, miša, pisača i drugih uređaja;

Rad drugih CD-ROM pogona (u Windows 95 ovo je jedan od najoptimalnijih podsustava) ili disketnih pogona;

Posjedovanje pogona za snimanje na istom kabelu kao i uređaj s kojeg se primaju podaci (datoteke ili slike) tijekom procesa snimanja;

Neodgovarajući način rada paralelnog priključka (SPP/Normal umjesto EPP) za vanjski CD-R s odgovarajućim adapterom;

Česta i dugotrajna ponovna kalibracija nekih modela tvrdih diskova.

Ako su svi gore navedeni razlozi uklonjeni, ali performanse još uvijek nisu dovoljne, ostaje samo smanjiti brzinu snimanja.

Ako je statička izvedba sustava dovoljna za odabranu brzinu pisanja, proces još uvijek može biti poremećen kratkotrajnim kašnjenjem podataka kao posljedicom „dragdowna“ sustava prilikom pokretanja programa, prepoznavanja umetnutih disketa i CD-a, ponovnog lošeg čitanja odjeljke na izvornom mediju, kada se paralelni programi ruše itd. Sigurnosna granica u ovom slučaju može se približno procijeniti volumenom CD-R međuspremnika, podijeliti ga s brzinom snimanja i dobiti vrijeme za koje se protok podataka može povremeno bezbolno prekinuti.

Pojam "brzina pisanja" odnosi se na to koliko brzo se podaci mogu zapisati na CD-R disk. Oznake 1x, 2x, 4x označavaju koliko puta brže uređaj zapisuje podatke u usporedbi sa standardom s jednom brzinom. Pojedinačna brzina odnosi se na brzinu prijenosa podataka od 150 Kbps (za Form 1, uobičajeno za CD-ROM) ili 172 Kbps (za Form 2, uobičajeno za Video-CD). Tako oznaka 2x znači da se podaci mogu snimati brzinom od 300 Kb/s, a 4x - 600 Kb/s. Imajte na umu da stvarna brzina može varirati ovisno o načinima snimanja (Form 1, Form 2, CDDA), budući da su, na primjer, podaci Forme 1 snimljeni u 2048 bajta po bloku, a audio informacije CDDA snimljene su u 2352 bajta po bloku način po bloku

Tipično, CD-ROM pogoni uključuju broj koji označava koliko brzo se podaci mogu čitati (na primjer, 24x za Acer 624A). Oznaka CD snimača sadrži dva broja. Prva je brzina pisanja, druga je brzina čitanja (na primjer, 4x8 za Panasonic 7502B CD snimač). Ako se oznaka sastoji od tri znamenke, to znači da takav pogon može raditi i s CD-RW diskovima, čija je moguća brzina pisanja druga znamenka u oznaci.

Prvi CD snimač brzine 4x proizvela je Yamaha, koja je bila vrlo aktivna u tjeranju proizvođača CD-R diskova da proizvode CD-ove koji su bili kompatibilni sa snimanjem brzinom 4x. Stoga su oni diskovi koji se mogu koristiti u uređajima za snimanje s brzinom 4x bili certificirani kao kompatibilni s 4x.

Oznaka diskova “Certificirano za snimanje pri brzinama 1x, 2x, 4x” znači da proizvođač CD-R diska jamči normalnu kvalitetu snimanja na njemu pri jednoj, dvije i četiri brzine. Proizvođači 2x, 4x i 6x brzinskih snimača daju preporuke o vrsti računala, kao i vrsti CD-R-a koji se koristi, kako bi se disk mogao uspješno snimiti. Ako slijedite ove preporuke, tada će svi diskovi koji su snimljeni pri brzinama 2x, 4x i 6x biti identični, bez obzira na brzinu snimanja. Ako vaše računalo ne podržava potrebnu brzinu prijenosa za uređaj velike brzine, pržite diskove brzinom 2x. Bolje je snimati diskove pri brzinama 2x i 1x, nego 4x. Ovo ima smisla. Fizikalni i kemijski procesi koji se događaju prilikom pisanja CD-R diskova daju bolje rezultate (dublje i čitljivije oznake na aktivnoj površini) pri dvostrukim ili nižim brzinama snimanja, zbog veće strmine modulacijskih rubova laserske zrake i duljeg trajanje njegove ekspozicije po jedinici (pitu) informacijske površine, kao i povoljniji temperaturni uvjeti za snimanje (pri velikim brzinama snimanja, zbog velike snage lasera, uočava se lokalno zagrijavanje aktivnog sloja diska, odnosno staze). ne stigne se ohladiti tijekom jednog okretaja diska, prenoseći toplinu na susjedni zavoj staze, na koji je u tijeku snimanje, što rezultira stvaranjem koncentrične zone povišene temperature diska, što smanjuje kvalitetu zapisa) . Općenito, Metal Azo diskovi prikladniji su za snimanje velikom brzinom od diskova presvučenih zlatom zbog veće toplinske vodljivosti srebra, pa se mogu preporučiti onima koji vole ispisivati ​​komercijalne naklade brzinom 4x ili većom. Audiofilima se preporuča korištenje diskova sa slojem ftalocijanina za snimanje audio CD-a (CDDA) i njihovo snimanje jednom brzinom - to osigurava najvišu kvalitetu snimanja i trajnost.

Koje vrste CD-R diskova postoje?

Općenito, cjelokupni skup CD-R diskova podijeljen je na inačice robne marke (BN) i proizvodne (OEM) inačice. BN-verzija diskova je karakteristična po tome što se proizvodi s logotipom proizvođača i već otisnutim umetkom na površini diska. Takvi se diskovi obično prodaju u maloprodaji i prihvatljivo su rješenje za one koji na njih namjeravaju pohraniti arhive podataka, povremeno stvarati glazbene kolekcije i sl. Natpisi na takvim diskovima mogu se nanijeti posebnim markerom ili flomasterom. BN diskovi se prodaju pakirani u plastičnim kutijama (jewel case) prekrivenim zaštitnom plastičnom folijom. U kutiji se obično skuplja 10 diskova. Diskovi za proizvodnju ili OEM nemaju logotip ili bilo kakve druge natpise ili grafičke elemente na svojoj vanjskoj površini - površina je "čista". I premda se, kao i površina BN diskova, može ispisivati ​​markerom, OEM diskovi su ipak namijenjeni ispisu teksta i grafike na njihovu površinu pomoću posebnih CD printera ili nanošenju vlastitog logotipa sitotiskom ili offset tiskom. OEM diskovi pakirani su na takav način da ih je što je moguće praktičnije uključiti u lanac proizvodnog procesa. Najčešće vrste pakiranja su hrpe (nasipne) i hrpe na osovinama (vretena). U prvom slučaju, određeni broj diskova (obično 100) pakiran je u foliju. U kartonskoj kutiji je 6 hrpi, dakle 600 diskova. U drugom slučaju, diskovi se postavljaju na posebnu osovinu (obično 125 diskova) i skupljaju se u kutije od po 500 diskova. Treba napomenuti da su diskovi za proizvodnju (OEM) višenamjenski u smislu nanošenja natpisa na njih na ovaj ili onaj način, te su jeftiniji od diskova marki, koje ima smisla kupovati tek kada se popune ukupne mjesečne potrebe za diskovima. ne prelazi nekoliko desetaka komada i nema posebnih zahtjeva za njihov dizajn.

Formati snimanja CD-ROM-a opisani su u standardima za snimanje podataka na kompaktne diskove koje su objavili Philips i Sony (a zatim standardizirali IEEE i ISO), stručnjacima poznati pod nazivima Yellow Book ("žuta knjiga"), Green Book (" zelena knjiga"), Orange Book ("narančasta knjiga"), White Book ("bijela knjiga") i Blue Book ("plava knjiga") - prema boji korica odgovarajućih publikacija. Svi su oni proširenja osnovnog CD-DA (audio CD) standarda opisanog u Crvenoj knjizi.

Odvojeni zapisi diska koriste se za snimanje podataka. Mnogi formati snimanja CD-ROM-a ne odnose se na disk kao cjelinu, već samo na format pojedinačnih zapisa, a neki standardi dopuštaju zapise različitih formata na jednom disku (Mixed mode). Međutim, za njihovo čitanje trebat će vam poseban player (CD-ROM jedinica) koji podržava te standarde.

CD-DA ("Crvena knjiga", audio CD) format: Standard su zajednički razvili Philips/Sony i objavili u obliku knjige s crvenim koricama. Standard Red Book definira način kodiranja podataka na disku i posebnu dvorazinsku shemu otkrivanja i ispravljanja pogrešaka, takozvane razine korekcije C1 i C2. Ispravljanje pogrešaka temelji se na obradi EFM okvira (EFM - Eight to Fourteen Modulation), koji se sastoje od 588 bitova svaki:

24 bita sinkronizacije

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 (sami podaci)

Podkodovi (tzv. P...W potkanali)

Podkodovi su pak podijeljeni na P-podkanal, Q-podkanal i R-W potkanal. P-podkanal je gotovo uvijek prazan i obično djeluje kao zastavica pauze, Q-podkanal sadrži informacije o trenutnom vremenu, potkanali od R do W koriste se za posebne digitalne podatke (na primjer, u CD-Midi i CD+G formati).

Audio sektor sadrži 2352 bajta podataka. Za CD-A, to su audio uzorci u PCM kodu, u obliku parova 16-bitnih podataka, odnosno za lijevi i desni kanal (to jest, 4 bajta za svaki uzorak), rezani na frekvenciji od 44100Hz - ukupno 588 uzoraka.

Takav audio sektor (588 16-bitnih stereo uzoraka) obično se naziva "okvir" (CD-okvir), a zauzvrat je podijeljen na 24,5 "audio-okvira" od po 6 uzoraka (24 bajta).

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

Prema Crvenoj knjizi, korisni dio diska počinje na adresi 0m:2s:0f, odnosno dvije sekunde kasnije od stvarnog početka diska. Te "nedostajuće" 2 sekunde nazivaju se "Lead-In".

Koja sučelja imaju CD-ROM pogoni?

Malo ih je:

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

Sony, Mitsumi, Panasonic - tri zastarjela sučelja, podržana mnogim starim zvučnim karticama i posebnim adapterima. Mitsumi i Panasonic koriste 40-pinski kabel za IDE pogone, a Sony koristi 34-pinski kabel za Floppy pogone (ali obični Floppy kabel neće raditi). Trenutno nije u upotrebi.

Phillips je rijetko sučelje koje se koristi za vanjske CD-ROM-ove. Trenutno nije u upotrebi.

PCMCIA je sučelje koje se koristi za kompaktne vanjske CD-ROM-ove spojene na mala prijenosna računala.

IDE je sučelje koje se obično koristi za povezivanje HDD-a pomoću 40-pinskog kabela. Jedan ili dva uređaja mogu se nalaziti na jednom IDE kanalu (to jest, na jednom kabelu), u potonjem slučaju, jedan od uređaja je Master, a drugi je Slave. Uloga koju preuzima IDE uređaj (Master/Slave) mijenja se skakačima na svakom uređaju, odnosno morat ćete omogućiti Master na jednom uređaju, a Slave na drugom. Treba imati na umu da Slave uređaj ne bi trebao raditi bez Mastera, odnosno jedini uređaj na IDE petlji uvijek treba biti uključen kao Master.

Unatoč činjenici da IDE CD-ROM koristi IDE sučelje, on nije uređaj kompatibilan s HDD-om i koristi vlastiti komunikacijski protokol, koji obično zadovoljava standard ATAPI (ATA Packet Interchange). ATAPI standard je novi, vrlo moćan i brzo razvijajući protokol za razmjenu podataka i naredbi između uređaja i njihovih upravljačkih programa putem IDE sučelja. Nažalost, trenutno ATAPI kao standard još nije uspostavljen i dopušta puno "sloboda" od strane proizvođača opreme, posebno CD-ROM-ova, što često dovodi do činjenice da nekoliko "ATAPI-kompatibilnih" CD-ROM-ova ispostaviti da su međusobno nekompatibilni.

Metode koje se koriste za snimanje informacija na DVD slične su onima koje se koriste za snimanje tradicionalnog CD-a. Trenutno se proizvode CD-ovi samo za reprodukciju, CD-R-ovi za jednokratno pisanje i CD-RW-ovi za ponovno upisivanje.
CD-ROM, DVD-ROM. Kao što se može vidjeti sa Sl. 1, tipični kompaktni disk (CD) sastoji se od prozirne polimerne podloge (1), metaliziranog reflektirajućeg sloja (2) s "rupama" (B) kroz koje se snimaju digitalne informacije i zaštitnog sloja (3) potrebnog za disk njegovu krutost. Reflektivni sloj (2) u običnom CD-u je sloj koji pohranjuje informacije. Proizveden je tvorničkim postupkom i svojevrsna je matrica s “rupama” “utisnutim” na određenim mjestima, koje označavaju logičnu cjelinu. Nepostojanje "rupe" podrazumijeva logičku nulu. Informacije se čitaju pomoću laserske zrake reflektirane od površine diska. Kada se reflektira od "rupe", laserska zraka točno pogađa poseban detektor, koji daje "1". Kada se reflektira od površine, zraka prolazi pored detektora, koji u ovom slučaju prepoznaje "0". Apsolutno isti principi snimanja informacija leže u osnovi prve generacije DVD-ova; namijenjeni su samo za čitanje informacija zapisanih na njima na tvornički način (tzv. DVD-ROM).
CD-R, DVD-R. U dizajnu jednokratnog snimanja kompaktnog diska (CD-R), između supstrata (1) i reflektirajućeg sloja (2) nalazi se pigmentni sloj (4) izrađen od metalom stabiliziranog cijanida (organske tvari). U ovom slučaju informaciju pohranjuje pigmentni sloj na kojem su tvornički “istisnute” staze (A) po kojima se kreće laserska zraka. Prilikom snimanja takvog diska u posebnim snimačima, laserska zraka velike snage “spaljuje” “rupe” (B) na traženim mjestima u sloju pigmenta. Prilikom očitavanja informacija, laserska zraka normalne snage, koja slobodno prolazi kroz "rupu" u pigmentnom sloju (4), reflektira se od metaliziranog sloja (2) i pogađa detektor koji prepoznaje logičku jedinicu. U nedostatku "rupe", lasersku zraku apsorbira sloj pigmenta, laserska zraka se ne reflektira, a detektor daje logičku nulu. Treba napomenuti da postoji dodatni grubi sloj za pretisak (5), na koji korisnik, nakon snimanja informacija, može nacrtati vlastitu naljepnicu pomoću kemijske olovke, flomastera ili čak posebnog inkjet pisača.
CD-RW, DVD-RAM. Princip snimanja na DVD-ove koji se mogu prepisivati ​​(koji je izvorno razvijen za kompaktne diskove s radnim nazivom CD-Erasable) predložili su Philips, Ricoh i Hewlett-Packard, a podržale su ga tvrtke kao što su IBM, Sony, 3M, Olympus, Matsushita i Mitsumi . Dizajn kompaktnog diska koji se može prepisivati ​​(CD-RW) sličan je CD-u, ali umjesto reflektirajućeg sloja koristi posebnu tvar (6) koja može višestruko promijeniti njegovu strukturu. Ovaj materijal je razvio TDK i nazvao ga je AVIST; ima gotovo idealne karakteristike.
Njegova visoka refleksija (25-35%) dovoljna je za DVD kompatibilnost tijekom reprodukcije. Karakteristike AVIST materijala su stabilne i pri velikim i pri niskim brzinama snimanja, što je posebno važno pri radu s različitim aplikacijama. U slučaju CD-a koji se mogu prepisivati ​​(npr. CD-Erasable), snimanje se odvija pri brzinama ispod 3 m/s. Rad s podacima u DVD-RAM formatu koji se može prepisivati ​​zahtijeva da radni sloj ima brzinu zapisivanja od 3 do 6 m/s. Kod rada s komprimiranim videoinformacijama, brzina snimanja već bi trebala biti iznad 6 m/s.
Izvrstan omjer signala i šuma i karakteristike promjene faze omogućili su TDK-u postizanje ultra-malih veličina markera (manje od 0,66 mm).
Novi AVIST materijal može izdržati najmanje 1000 ciklusa prepisivanja pri brzinama ispod 3 m/s. Pri većim brzinama pisanja, ovaj bi se broj ciklusa ponovnog pisanja trebao povećati.
Kao i na pigmentnom sloju diska za snimanje, AVIST radni sloj ima "ekstrudirane" staze (A) koje vode lasersku zraku. Prilikom snimanja takvog diska tvar pod utjecajem snažne laserske zrake mijenja svoju strukturu na željenom mjestu na površini, prelazeći iz kristalnog stanja u amorfno. Budući da je takav prijelaz reverzibilan (tj. tvar se može vratiti natrag u kristalno stanje), disk se teoretski može prepisivati ​​gotovo beskonačan broj puta. Sve ovisi o svojstvima materijala koji se koristi u informacijskom sloju (6), a njegovim daljnjim usavršavanjem povećavat će se stvarno ostvarivi broj ciklusa i iznositi najmanje pet milijuna prepisivanja. Očitavanje se vrši laserskom zrakom normalne snage. Kada se reflektira od površine diska, faza laserske zrake se mijenja ovisno o tome je li refleksija nastala od površine s amorfnom ili kristalnom strukturom. Promjene u fazi reflektirane zrake prepoznaje detektor i pretvara ih u digitalni tok. Ova metoda se zove tehnologija promjene faze.

Jednoslojni DVD-ovi.
Kao što smo već napomenuli, DVD je u mnogočemu sličan CD-u, ali se od njega bitno razlikuje po gustoći zapisa. Kao što je jasno iz gore opisanih principa snimanja, najveći broj "rupa" koje se mogu postaviti na površinu diska određuje njegov informacijski kapacitet.
Prvim korakom prema stvaranju novog standarda može se smatrati sedmostruko povećanje kapaciteta CD-a zbog povećanja gustoće zapisa, što je postalo moguće zahvaljujući korištenju naprednijih izvora laserskih zraka.
Na sl. Slika 2 prikazuje razlike u veličini i gustoći "rupa" u radnom sloju između DVD i CD diskova.
Konvencionalni CD-ROM pogoni koriste laserski izvor od 780 nm koji emitira nevidljivo infracrveno svjetlo. DVD playeri i DVD-ROM-ovi koriste laser koji emitira crveno svjetlo valne duljine od 650 (635) nm. Ovo smanjenje valne duljine omogućilo je čitanje manjih "rupa" u radnom sloju diska, smještenih u gušće raspoređenim stazama (stazama za snimanje). Odgovarajuće povećanje numeričke aperture leće (numerička apertura - kut između vanjskih zraka svjetlosnog stošca koje ulaze u optički uređaj) s 0,45 na 0,60 omogućuje fokusiranje laserske zrake s puno većom točnošću. Tek povećanjem gustoće snimanja bilo je moguće povećati kapacitet diska na 4,7 GB.
Osim toga, digitalna modulacija i sheme ispravljanja grešaka su prošle značajnu modernizaciju. Napredna modulacijska shema visoke učinkovitosti (EFM Plus) radi u 8-bitnom i 16-bitnom načinu rada, osiguravajući kompatibilnost s postojećim CD formatima, dok omogućuje postizanje veće kvalitete s novim DVD medijima. Novi sklop za ispravljanje pogrešaka (RS-PC Reed Solomon Product Code) otprilike je 10 puta učinkovitiji od onog koji se koristi u modernim sustavima za očitavanje.

Dvoslojni DVD-ovi.
Daljnje 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 dva cijela radna sloja za snimanje informacija. Za implementaciju ovog modela stvoren je poseban proziran materijal za vanjski informacijski sloj. Prilikom čitanja informacija s takvog diska, laserska zraka najprije prolazi kroz ovaj prozirni sloj, fokusirajući se isključivo na tragove unutarnjeg sloja (principi čitanja opisani su gore). Nakon što je pročitao sve informacije iz prvog (unutarnjeg) sloja, laserska zraka automatski mijenja svoj fokus, mijenjajući time "dubinu prodiranja", te počinje čitati informacije iz drugog (vanjskog prozirnog) sloja. Prisutnost dva radna sloja omogućuje vam povećanje kapaciteta na 8,5 GB. Budući da je prebacivanje fokusa gotovo trenutačno, a korištenje elektroničkog međuspremnika osigurava da nema prekida u odlaznom digitalnom toku, dvoslojni DVD model namijenjen je uporabi u aplikacijama koje zahtijevaju veliki i "kontinuirani" kapacitet.
Prvi sloj dvoslojnog DVD-a izrađen je od obične plastike na bazi polikarbonata i nosi snimku s jedne strane. Ta se strana zatim ispuni tankim slojem prozirnog materijala, koji je pak prekriven filmom fotopolimernog materijala, tvoreći vanjski radni sloj. Fotopolimerni materijal je očvrsnut ultraljubičastim zračenjem, a DVD je ispunjen prozirnom plastikom koja služi kao zaštitni sloj za disk. Glavna poteškoća leži u stvaranju prozirnog materijala koji odvaja slojeve za snimanje, jer su zahtjevi za njega prilično kontradiktorni: mora dobro reflektirati lasersku zraku (potrebna refleksija je oko 40%) u procesu očitavanja vanjskog sloja i na istovremeno biti što transparentniji kada čitate unutarnji sloj. Prioritet u razvoju takvog materijala pripada 3M-u, koji je radio u ime Philips-Sony.

Dvostrani DVD-ovi.
Ukupna debljina svih slojeva DVD diska (i jednoslojnog i dvoslojnog) je samo 0,6 mm, što je pola debljine CD diska. Da bi bio fizički kompatibilan s tradicionalnim CD-ima, debljina DVD-a mora biti jednaka debljini CD-a, tj. 1,2 mm. Kod jednostranog jednoslojnog diska (DVD-5 standard) na stražnju stranu (onu gdje se nalazi oznaka CD-a) zalijepljena je dodatna podloga debljine 0,6 mm.
Ali ova debljina omogućuje proizvodnju dvostranog jednoslojnog diska (DVD-10 standard). Ovu ideju predložila je Toshiba. Strukturno, proizvodni proces je sljedeći: dva odvojena jednostrana DVD diska lijepe se svojim stražnjim stranama. Kao rezultat toga, ukupna debljina diska jednaka je debljini standardnog CD-a - 1,2 mm, ali na takav disk može stati dvostruko više informacija; Osim toga, smanjenjem debljine zaštitnog sloja smanjuje se vjerojatnost pogrešaka u čitanju informacija koje se javljaju kod CD-a zbog slučajnih odstupanja laserske zrake u prozirnom zaštitnom sloju.
Dakle, kombinacijom (da ili ne) dviju tehnologija za “duplanje” broja radnih površina dobivamo četiri strukturno različita DVD formata navedena u standardu.
Jednoslojni, jednostrani DVD-5 disk prvenstveno se koristi za video filmove, jer je njegov kapacitet dovoljan za 92% filmova, kao i za većinu računalnih aplikacija, za koje je dovoljan kapacitet od 4,7 GB. U isto vrijeme, takav disk se pokazao kao relativno jeftin medij - njegova cijena je samo 14% veća od cijene proizvodnje tradicionalnog CD-a.
Sljedeća najsloženija vrsta diska je jednostrani, dvoslojni DVD-9. Ovaj tip diska se najviše koristi u aplikacijama gdje je veliki kapacitet preduvjet bez prekida u čitanju.
Toshibin DVD-10 (dvostrani jednoslojni disk) format uključuje ručno okretanje diska nakon reprodukcije jedne strane; Preporučljivo je koristiti ga, na primjer, za umnožavanje vrlo dugih filmova ili TV serija koje ne stanu na jednoslojni jednostrani disk. Naknadno, uz daljnje smanjenje ukupne debljine svih radnih slojeva diska, moguće je stvoriti dvostrani dvoslojni DVD-17 velikog kapaciteta.

Nasuprot tome, 1997. godine Toshiba je predložila karticu standarda Smart Media (u daljnjem tekstu SM), koju su podržali Olympus, Fuji, Samsung i neki drugi proizvođači. Bili su uključeni u sve Olympusove digitalne fotoaparate.

Sony i SanDisk udružili su se kako bi oformili tim koji će razviti novu generaciju Memory Stick flash memorijskih kartica, što bi moglo pomoći Sonyju da poboljša svoje mogućnosti u odnosu na konkurentski Secure Digital kamp predvođen Matsushita Electricom. Sony je najavio izdavanje 1 GB Memory Stick Pro kartice u travnju ove godine. Vijest dolazi nakon što su Matsushita i drugi zagovornici SD-a predstavili uzorke kartica tog formata od 1 GB na Consumer Electronics Showu, koje bi trebale doseći brzine od 20 MB/s i krenuti u prodaju u četvrtom kvartalu 2003. godine. Dugogodišnji sukob između Sonya i Matsushita Electrica (zaštitni znak Panasonic i Secure Digital) očito će se nastaviti iu budućnosti na tržištu kompaktnih memorijskih kartica.

Među solid-state medijima namijenjenim uporabi u digitalnim uređajima i osobnim računalima, valja istaknuti nedavno predstavljene vanjske USB flash pogone. Ovi uređaji nalik kemijskoj olovci, kompatibilni s Windows i Mac platformama, imaju kapacitete u rasponu od 32 MB do 1 GB i mogu zapisivati ​​podatke brzinom od 1000 KB/s. Brzine i kapaciteti ovih uređaja rastu, ali proizvođač tu ne staje: krajem prošle godine počeli su se pojavljivati ​​uređaji koji kombiniraju dodatne funkcije, primjerice zaštitu podataka ili ugrađeni MP3 player. tržište. Nekoliko studija ovog tržišta pokazuje da je rasprostranjenost flash pogona u Rusiji još uvijek mala.

Danas se ovaj medijski segment razvija vrlo brzo, te možemo očekivati ​​da će nakon prirodnog pada cijena ovaj flash disk u potpunosti pokriti potrebe za kompaktnim medijima za prijenos podataka s računala na računalo. Predstavljajući vrlo praktično rješenje, bez mnogih nedostataka tradicionalnih diskovnih medija za pohranu podataka i, u isto vrijeme, odlikujući se nenadmašnom otpornošću na mehanička opterećenja, flash pogoni će vjerojatno istisnuti CD-RW i konačno istisnuti magnetske diskove s tržišta.

Vanjski uređaji (ED)

Vanjski uređaji su uređaji namijenjeni za ulazni, izlaz i prijenos informacija, tj. interakcija između računala i vanjskog svijeta. Vanjski uređaji povezani su s procesorom preko kontrolera. Adapteri– posebni uređaji za kontrolu rada računala na hardverskoj razini. Na softverskoj razini, računalima upravljaju posebni programi - vozači.

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

2) Tipkovnica– ključni uređaj za unos numeričkih, tekstualnih i kontrolnih informacija

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

4) Printer– uređaj za ispis tekstualnih i grafičkih informacija.

5) Skener- uređaj za unos grafičkih informacija.

6) Ploter- uređaj za izlaz grafičkih informacija.

7) Modem– komunikacijsko-telekomunikacijski uređaj za daljinski prijenos informacija u analognom obliku.

8) Akustični zvučnici– uređaji za izlaz audio informacija.

9) Mikrofon– uređaj za unos audio informacija.

10) Digitalna video kamera– videoulazni uređaj.

Prema načelima von Neumannove arhitekture, računalo mora imati uređaje za obradu informacija (aritmetičke i logičke), pohranu, ulaz i izlaz, kao i uređaj za upravljanje cjelokupnim radom računala. Kako je ovaj princip implementiran u osobno računalo? Uređaj za obradu informacija je CPU(CPU). Također osigurava koordinaciju djelovanja sve opreme uključene u računalo. Procesor se nalazi u jedinici sustava. Također se nalaze uređaji za pohranu(memorija) dizajnirana za pohranu informacija. Ulazni i izlazni uređaji za informacije nalaze se izvan sistemske jedinice. Imaju ulogu posrednika, osiguravajući interakciju između ljudi i računala. Za PC, sastavni ulazni uređaji su tipkovnica i miš; monitor je odgovoran za izlaz, prikazujući izlazne informacije na svom ekranu.

Računalo radi pod kontrolom programa. Program je niz naredbi koje procesor "razumije". Procesor čita sljedeću naredbu, analizira je i izvršava. Očitavanje ulaznih podataka s ulaznih uređaja i slanje rezultata njihove obrade izlaznim uređajima odvijaju se pod kontrolom procesora. Za pohranu naredbe koja se izvršava i podataka koji se obrađuju, procesor ima posebne ćelije, tzv registri. Ali ne osigurava prostor za pohranu cijelog programa. Služi ovoj važnoj svrsi unutarnja (glavna) memorija Računalo. Najznačajniji dio ovog sjećanja je RAM memorija(RADNA MEMORIJA). U njemu se pohranjuje program koji se izvršava i podaci s kojima radi. Ali informacije u RAM-u pohranjuju se samo dok se računalo ne isključi iz napajanja. Za dugotrajnu pohranu informacija namijenjen je drugi - vanjska memorija, u kojem se podaci ne brišu kada se računalo isključi. Program koji odredi korisnik odabire se iz vanjske memorije i učitava u RAM radi izvršenja. Mediji vanjske memorije računala su npr. magnetski i optički diskovi. Sva dodatna oprema namijenjena za unos, izlaz, prijenos, dugotrajnu pohranu informacija naziva se periferni uređaji. Skup perifernih uređaja modernog osobnog računala je širok i raznolik.

Arhitektura računala

Arhitektura računala odnosi se na njegove principe rada, logičku organizaciju, strukturu, resurse, odnosno mogućnosti računalnog sustava koji se mogu dodijeliti procesu obrade podataka u određenom vremenskom razdoblju. Arhitektura modernih osobnih računala temelji se na temeljno-modularni princip . Modularni princip omogućuje potrošaču da odabere konfiguraciju računala koja mu je potrebna i, ako je potrebno, nadogradi je. Modularna organizacija sustava temelji se na okosnici (bus) principu razmjene informacija. Autocesta ili sistemska sabirnica - ovo je skup elektroničkih linija koje zajedno povezuju procesor, memoriju i periferne uređaje adresiranjem memorije, prijenosa podataka i servisnih signala.

Informacije se razmjenjuju između pojedinih računalnih uređaja putem tri višebitne sabirnice koje povezuju sve module: podatkovna sabirnica, adresna sabirnica I upravljačka sabirnica. Povezivanje pojedinih računalnih modula sa sabirnicom na fizičkoj razini provodi se pomoću kontrolera, a na programskoj razini osiguravaju upravljački programi. Kontroler prima signal od procesora i dekriptira ga tako da odgovarajući uređaj može primiti signal i odgovoriti na njega. Procesor nije odgovoran za odgovor uređaja - to je funkcija kontrolera. Stoga su vanjski računalni uređaji zamjenjivi, a skup takvih modula proizvoljan.

Bitna dubina gume podatak je određen bitnim kapacitetom procesora, tj. brojem binarnih bitova koje procesor obradi u jednom taktu. Podaci se mogu prenositi podatkovnom sabirnicom i od procesora do bilo kojeg uređaja i u suprotnom smjeru, tj. Sabirnica podataka je dvosmjerna. Glavni načini rada procesora koji koristi podatkovnu sabirnicu uključuju sljedeće: pisanje/čitanje podataka iz RAM-a i vanjskih uređaja za pohranu, čitanje podataka s ulaznih uređaja, slanje podataka na izlazne uređaje.

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

Po upravljačka sabirnica prenose se signali koji određuju prirodu razmjene informacija, te signali koji sinkroniziraju interakciju uređaja koji sudjeluju u razmjeni informacija.

Vanjski uređaji spojeni su na sabirnice preko sučelje. Pod sučeljem se podrazumijeva skup različitih karakteristika perifernog uređaja osobnog računala koji određuje organizaciju razmjene informacija između njega i središnjeg procesora. U slučaju nekompatibilnosti sučelja (na primjer, sučelje sistemske sabirnice i sučelje tvrdog diska), koristite kontrolori. Kako bi uređaji uključeni u računalo mogli komunicirati sa središnjim procesorom, IBM-kompatibilna računala pružaju sustav prekida. Sustav prekida omogućuje računalu da pauzira trenutnu aktivnost i prebaci se na druge kao odgovor na zahtjev, poput pritiska tipke na tipkovnici. Uostalom, s jedne strane, poželjno je da računalo bude zauzeto poslom koji mu je dodijeljen, as druge strane, nužan je njegov trenutni odgovor na svaki zahtjev koji zahtijeva pažnju. Prekidi omogućuju trenutačni odgovor sustava.

Arhitektura računala izgrađena je prema von Neumannovim načelima.

1. Računalo se sastoji od procesora, memorije i vanjskih uređaja.

2. Jedini izvor aktivnosti (ne računajući pokretanje i hitne intervencije ljudskog operatera) u računalu je procesor, kojim pak upravlja program koji se nalazi u memoriji računala.

3. Memorija se sastoji od ćelija, od kojih svaka ima svoju adresu. Svaka ćelija pohranjuje programsku naredbu ili neku jedinicu obrađene informacije, a i naredba i informacija izgledaju isto (strojna riječ).

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

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

6. Svaka programska naredba sadrži sljedeće upute:

· iz kojih memorijskih stanica preuzeti obrađene informacije;

· koje radnje izvesti s prikupljenim informacijama;

· u koje memorijske ćelije slati primljene informacije;

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

7. Procesor izvršava programsku instrukciju po instrukciju u skladu s promjenama u sadržaju programskog brojača u memoriji sve dok ne dobije naredbu za zaustavljanje.

Trenutno se aktivno koristi princip otvorene računalne arhitekture koji je postavljen tijekom razvoja IBM PC-a. IBM PC je uključivao mogućnost poboljšanja pojedinih dijelova računala i korištenja novih uređaja. IBM je omogućio sastavljanje računala od neovisno proizvedenih dijelova. Ovaj princip, u kojem su načini uparivanja različitih uređaja s IBM PC-om standardizirani, poznati i dostupni svima, nazvan je principom otvorene arhitekture.

Provedba ovog načela je sljedeća. Na glavnoj elektroničkoj ploči računala (sustav ili matična ploča) nalaze se samo oni blokovi koji obrađuju informacije. Sklopovi koji upravljaju svim ostalim računalnim uređajima - monitorom, diskovima i sl., implementirani su na zasebnim pločama koje se umeću u standardne konektore na matičnoj ploči. Ovakvim pristupom IBM-a razvoju računala, druge tvrtke su mogle razvijati razne dodatne uređaje, a korisnici su mogli samostalno nadograđivati ​​i proširivati ​​mogućnosti računala po vlastitom nahođenju. Sada mnoge tvrtke proizvode IBM-kompatibilna računala i komponente za njih.

Računalna kompozicija

Obično se osobno računalo sastoji od tri dijela: sistemske jedinice, tipkovnice (za organiziranje unosa informacija u računalo) i monitora (za prikaz tekstualnih i grafičkih informacija).

Jedinica sustava sadrži elektroničke sklopove (mikroprocesor, OP, kontroleri uređaja), napajanje (pretvara mrežni napon u niskonaponsku istosmjernu struju koja se dovodi u električne krugove), HDD (disk pogoni), HDD (tvrdi disk). Na sistemsku jedinicu možete spojiti dodatne ulazno/izlazne uređaje preko posebnih utičnica (konektora) na stražnjoj stijenci računala: pisač, miš, skener, crtač, modem, faks modem, zvučnici itd. Mikroprocesor obavlja sve proračune i obradu informacija. Upravljači i sabirnica razmjenjuju informacije između OP-a i vanjskih uređaja (ED). Za svako računalo postoji elektronički sklop koji njime upravlja. Ovaj krug se naziva kontroler ili adapter. Svi kontroleri komuniciraju s MP i OP putem linije za prijenos podataka sustava, koja se naziva sabirnica. Napajanje s ugrađenim ventilatorom za hlađenje uređaja unutar sistemske jedinice. Lako ga je prepoznati po primjetnoj veličini. Ovisno o vrsti računala, snaga napajanja varira. Računalo neprestano troši energiju i ponekad je potpuno beskorisno kada je računalo uključeno, ali se ne koristi. Stoga su se pojavili ekonomični modeli stolnih računala. Nakon što neko vrijeme rade u praznom hodu, prelaze u "hibernaciju" - monitor se isključuje, drugi energetski intenzivni uređaji se isključuju i "zaspu". Potrošnja električne energije se smanjuje nekoliko puta. Ali čim dodirnete tipkovnicu ili miš, računalo oživi. Takva se računala nazivaju "ekonomski čistim" ili "zelenim".

Mikrosklopovi središnji procesor I RAM memorija nalazi se na najvećoj elektroničkoj ploči koja se naziva sustav odn matična ploča . Moderni središnji procesor je integrirani krug vrlo velikih razmjera (VLSI), smješten na silikonskom čipu i izrađen u obliku mikro kruga ili čipa. čip - čip), zove se mikroprocesor . A izraz "iznimno veliki" ne odnosi se na veličinu mikro kruga, već na broj elektroničkih elemenata sadržanih u njemu (do nekoliko milijuna). Računalni sustav također može uključivati ​​druge procesore koji su odgovorni za obradu informacija u svojim dijelovima, na primjer, matematički koprocesor koji ubrzava određene vrste matematičkih operacija.

Interna memorija sastoji se od tri dijela: operativni (RADNA MEMORIJA), konstantno (ROM) i predmemorija -memorija. Za razliku od RAM-a i predmemorije, koji pohranjuju podatke sve dok postoji napajanje, ROM je postojan i koristi se za pohranjivanje nepromjenjivih informacija. Sadrži programe koji se koriste za testiranje uređaja i učitavanje operativnog sustava. Većina ovih programa bavi se servisiranjem I/O procesa, a sadržaj ROM-a često se naziva BIOS (Osnovni ulazno/izlazni sustav, ili osnovni ulazno/izlazni sustav). Volumen ROM-a je mnogo manji od RAM-a i ne prelazi nekoliko stotina KB. Prethodno se sadržaj ROM-a formirao jednom zauvijek u tvornici, ali sada moderne tehnologije omogućuju njegovo ažuriranje bez uklanjanja s ploče računala.

RAM čipovi montirani su na malu pločicu opremljenu kontaktima s kojima se umeće u poseban konektor (utor) na matičnoj ploči. Kako bi se proširile mogućnosti računala, matična ploča je opremljena s nekoliko takvih konektora. Predmemorija se koristi za ubrzavanje računala (o tome ćemo detaljnije govoriti malo kasnije). Postoje dvije vrste predmemorije: unutarnja, smještena unutar procesora, i vanjska, instalirana na matičnoj ploči.

Za koordiniran rad izlaznih uređaja (monitor, zvučnici i drugi) potrebna su sredstva za uparivanje ovih uređaja s računalom: kontroleri (adapteri) , upravljanje radom uređaja, posebne utore na matičnoj ploči za ugradnju kontrolera i kabele za spajanje uređaja na kontroler. Svi ovi alati sučelja dizajnirani su za standardizaciju razmjene informacija između PC opreme i nazivaju se sučelje(na engleskom između- između, lice- lice). Postoje hardverska i softverska sučelja. Za spajanje novog perifernog uređaja na računalo morate imati odgovarajući kontroler i odgovarajući upravljački program. Najvjerojatnije će jedan ili dva utora za proširenje na matičnoj ploči biti stalno zauzeti - oni sadrže video adapter (kabel ide od njega do monitora) i zvučnu karticu (žice od nje idu do zvučnika i mikrofona). Uređaji izvan sistemske jedinice (tipkovnica, miš, pisač itd.) povezani su preko luke- konektori koji se nalaze na stražnjoj ploči sistemske jedinice. Neki od vanjskih memorijskih uređaja, iako se nalaze unutar sistemske jedinice, dizajnirani su kao neovisne jedinice. Široki i ravni kabeli idu od matične ploče do 3,5-inčnog disketnog pogona, do tvrdog diska, do laserskog CD pogona.

Povezane informacije.

Unatoč velikoj raznolikosti modela tvrdih diskova, njihova načela rada i osnovni strukturni elementi su isti. Slika 5 prikazuje glavne elemente dizajna pogona tvrdog diska:

· magnetski diskovi;

· glave za čitanje/pisanje;

· mehanizam za pogon glave;

· motor pogona diska;

· tiskana ploča s elektroničkim upravljačkim krugom.

Tipični pogon sastoji se od zatvorenog kućišta (hermoblok) i ploče elektroničke jedinice. HDA sadrži sve mehaničke dijelove, a ploča svu upravljačku elektroniku. Unutar HDA ugrađeno je vreteno s jednim ili više magnetskih diskova. Motor se nalazi ispod njih. Bliže konektorima, s lijeve ili desne strane vretena, nalazi se pozicioner rotacijske magnetske glave. Pozicioner je povezan s tiskanom pločicom savitljivim trakastim kabelom (ponekad čvrstim žicama).

Hermetički blok je ispunjen zrakom pod pritiskom od jedne atmosfere. U poklopcima hermetičkih blokova nekih tvrdih diskova postoji posebna rupa, zapečaćena filtarskom folijom, koja služi za izjednačavanje tlaka unutar i izvan bloka, kao i za upijanje prašine.

Slika 5 - Osnovni elementi dizajna tvrdog diska

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

Podloge magnetskog diska Prvi tvrdi diskovi bili su izrađeni od aluminijske legure s dodatkom magnezija. Moderni modeli koriste kompozitni materijal od stakla i keramike s niskim koeficijentom toplinskog širenja kao glavni materijal za disk ploče, što ih čini manje osjetljivim na promjene temperature i izdržljivijima. Magnetni diskovi dostupni su u sljedećim veličinama: 3,5"; 5,25"; 2,5"; 1,8".

Diskovi su prekriveni magnetskom tvari - radnim slojem. Može biti na bazi oksida ili tankog filma.

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

Pogonski mehanizam glave osigurava pomicanje glava od središta diskova prema rubovima i zapravo određuje pouzdanost pogona, njegovu temperaturnu stabilnost i otpornost na vibracije. Svi postojeći pogonski mehanizmi glave podijeljeni su u dvije glavne vrste: s koračnim motorom i pokretnom zavojnicom.

Pogonski motor uzrokuje rotaciju paketa diskova 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 nekih tvrdih diskova doseže 15 000 okretaja u minuti. Tvrdi disk se neprestano okreće čak i kada mu se ne pristupa, stoga bi se tvrdi disk trebao instalirati samo okomito ili vodoravno.

Tiskana ploča s elektroničkim sklopom kontrole i ostale pogonske komponente (prednja ploča, konfiguracijski elementi i dijelovi za montažu) mogu se ukloniti. Na tiskanoj pločici montirani su elektronički sklopovi za upravljanje pogonom motora i glave te sklop za razmjenu podataka s kontrolerom. Ponekad se kontroler instalira izravno na ovu ploču.

Pitanja za samokontrolu:

1. Disketni pogoni. Dizajn, princip rada, glavne komponente, tehničke karakteristike FDD-a;

2. Logička struktura disketa;

3. Pogoni tvrdog diska. Dizajn i princip rada HDD-a, faktori oblika, vrste;

4. Glavne karakteristike i načini rada tvrdih diskova. Kontroleri i priključak HDD-a;

5. Moderni modeli za pohranu;

6. Logička struktura tvrdog diska;

7. Formatiranje tvrdih diskova;

8. Uslužni programi za održavanje tvrdog diska.

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

Student mora:

imaj ideju:

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

znati:

· princip rada i glavne komponente CD-ROM pogona;

· karakteristike performansi CD-ROM pogona;

· princip rada i glavne komponente DVD pogona;

biti u mogućnosti:

· spojite CD i DVD pogone;

CD-R, (RW), DVD-R (RW) pogoni: princip rada, dizajn i glavne komponente, tehničke karakteristike.

Smjernice

CD-ROM pogoni

CD-ROM je kompaktni disk (CD) dizajniran za digitalno pohranjivanje podataka koji su prethodno snimljeni na njemu i njihovo čitanje pomoću posebnog uređaja koji se zove CD-ROM driver - pogon za čitanje CD-ova.

Proces proizvodnje CD-a sastoji se od nekoliko faza.

U prvoj fazi kreira se informativna datoteka za naknadno snimanje na medij. U drugoj fazi, pomoću laserske zrake, informacije se snimaju na medij, koji je disk od stakloplastike presvučen fotorezistom. Informacije se bilježe u obliku niza spiralno raspoređenih udubljenja (poteza), kao što je prikazano na slici 6. Dubina svakog poteza udubljenja (udubljenja) je 0,12 µm, širina (u smjeru okomitom na ravninu crteža) je 0,8 - 3,0 µm. Oni su raspoređeni duž spiralne staze s razmakom od 1,6 µm između susjednih zavoja, što odgovara gustoći od 16 000 TPI (625 TPI). Duljina pruga duž staze za snimanje kreće se od 0,83 do 3,1 µm.

Slika 6 - Geometrijske karakteristike kompaktnog diska (a) i njegov presjek (b)

U sljedećoj fazi razvija se sloj fotorezista i disk se metalizira. Disk izrađen ovom tehnologijom naziva se master disk. Za repliciranje CD-a, nekoliko radnih kopija se izrađuje od glavnog diska galvaniziranjem. Radne kopije obložene su izdržljivijim metalnim slojem (na primjer, niklom) od glavnog diska i mogu se koristiti kao matrice za umnožavanje CD-a do 10 tisuća komada. iz svake matrice. Replikacija se izvodi vrućim štancanjem, nakon čega se informacijska strana baze diska, izrađena od polikarbonata, vakuumski metalizira slojem aluminija, a disk se premazuje slojem laka. Diskovi izrađeni vrućim utiskivanjem, u skladu s podacima putovnice, pružaju do 10.000 ciklusa čitanja podataka bez grešaka. Debljina CD-a je 1,2 mm, promjer - 120 mm.

CD-ROM pogon sadrži sljedeće glavne funkcionalne jedinice:

· uređaj za pokretanje;

· optičko-mehanička jedinica;

· sustavi upravljanja pogonom i automatskog upravljanja;

· univerzalni dekoder i jedinica sučelja.

Slika 7 prikazuje dizajn optičko-mehaničke jedinice CD-ROM pogona koja radi na sljedeći način. Elektromehanički pogon okreće disk smješten u uređaju za punjenje. Optičko-mehanička jedinica osigurava da se optičko-mehanička glava za čitanje pomiče duž radijusa diska i očitava informacije. Poluvodički laser generira infracrvenu zraku male snage (tipična valna duljina 780 nm, snaga zračenja 0,2 - 5,0 mW), koja pogađa separacijsku prizmu, reflektira se od zrcala i fokusira lećom na površinu diska. Servo motor, slijedeći naredbe iz ugrađenog mikroprocesora, pomiče pomični nosač s reflektirajućim zrcalom na željenu stazu na CD-u. Zraku reflektiranu od diska fokusira leća koja se nalazi ispod diska, reflektira se od zrcala i pogađa separacijsku prizmu, koja usmjerava zraku na drugu leću za fokusiranje. Zatim, zraka pogađa fotosenzor, koji pretvara svjetlosnu energiju u električne impulse. Signali s fotosenzora šalju se u univerzalni dekoder.

Slika 9 - Dizajn optičko-mehaničke CD-ROM jedinice

Sustavi automatskog praćenja površine diska i staze za snimanje podataka osiguravaju visoku točnost očitavanja informacija. Signal iz fotosenzora u obliku niza impulsa ulazi u pojačalo automatskog upravljačkog sustava, gdje se izoliraju signali greške praćenja. Ovi signali ulaze u sustave automatske kontrole: fokus, radijalno uvlačenje, snaga laserskog zračenja, linearna brzina rotacije diska.

Univerzalni dekoder je procesor za obradu signala očitanih s CD-a. Sastoji se od dva dekodera, memorije s izravnim pristupom i kontrolera dekodera. Korištenje dvostrukog dekodiranja omogućuje vraćanje izgubljenih informacija do 500 bajtova. Memorija s izravnim pristupom služi kao međuspremnik, a kontroler kontrolira načine ispravljanja pogrešaka.

Jedinica sučelja sastoji se od digitalno-analognog pretvarača, niskopropusnog filtra i sučelja za komunikaciju s računalom. Prilikom reprodukcije audio informacija, DAC pretvara kodirane informacije u analogni signal, koji se šalje u pojačalo s aktivnim niskopropusnim filtrom, a zatim u zvučnu karticu koja je spojena na slušalice ili zvučnike.

Slijede karakteristike performansi koje biste trebali uzeti u obzir pri odabiru CD-ROM-a za vašu specifičnu aplikaciju.

Brzina prijenosa podataka (DTK) - Maksimalna brzina kojom se podaci prenose s medija za pohranu u RAM računala. Velika brzina prijenosa podataka CD-ROM pogona neophodna je prvenstveno za sinkronizaciju slike i zvuka. Ako je brzina prijenosa nedovoljna, video okviri mogu biti ispušteni i zvuk može biti izobličen.

Kvalitetu čitanja karakterizira stopa pogreške (Eror Rate) i predstavlja vjerojatnost primanja iskrivljenog bita informacije prilikom čitanja.

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

Kapacitet međuspremnika je količina memorije s izravnim pristupom u CD-ROM pogonu koja se koristi za povećanje brzine pristupa podacima snimljenim na mediju. Međuspremnik (cache memorija) je memorijski čip instaliran na ploči pogona za pohranjivanje pročitanih podataka.

Srednje vrijeme između kvarova je prosječno vrijeme u satima koje karakterizira rad CD-ROM pogona bez kvarova.

U procesu razvoja pogona optičkih diskova razvijen je niz osnovnih formata za zapis informacija na CD-ove.

CD-DA (Digital Audio) format - digitalni audio kompaktni disk s vremenom reprodukcije od 74 minute.

Format ISO 9660 najčešći je standard za logičku organizaciju podataka.

Format High Sierra (HSG) predložen je 1995. i omogućuje čitanje podataka zapisanih na disk u formatu ISO 9660 svim vrstama pogona, što je dovelo do široko rasprostranjene replikacije programa na CD-u i pridonijelo stvaranju CD-a namijenjenih različitim operativnim sustavima.

Format Photo-CD razvijen je 1990.-1992. a namijenjen je snimanju na CD, pohranjivanju i reprodukciji statičnih video informacija u obliku visokokvalitetnih fotografskih slika. Disk Photo-CD formata sadrži od 100 do 800 fotografskih slika odgovarajućih rezolucija - 2048 x 3072 i 256 x 384, a također pohranjuje audio informacije.

Svaki CD-ROM disk koji sadrži tekstualne i grafičke podatke, audio ili video informacije klasificira se kao multimedija. Multimedijski CD-ovi postoje u različitim formatima za različite operativne sustave: DOS, Windows, OS/2, UNIX, Macintosh.

Format CD-I (Jntractive) razvijen je za široki krug korisnika kao standardni multimedijski disk koji sadrži različite tekstualne, grafičke, audio i video informacije. Disk u formatu CD-I omogućuje pohranjivanje video slike sa zvukom (stereo) i trajanjem reprodukcije do 20 minuta.

Format CD-DV (Digital Video) omogućuje snimanje i pohranjivanje visokokvalitetnog videa sa stereo zvukom u trajanju od 74 minute. Tijekom pohranjivanja, kompresija se vrši pomoću metode MPEG-1 (Motion Picture Expert Group).

Čitanje diska moguće je pomoću hardverskog ili softverskog MPEG dekodera.

3DO format je razvijen za igraće konzole.

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

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

DVD pogoni

Rješavanje problema povećanja kapaciteta optičkih medija za pohranu temeljeno na poboljšanju tehnologije proizvodnje CD-a i pogona, kao i postojećih znanstveno-tehničkih rješenja u području visokokvalitetnog digitalnog videa, dovelo je do stvaranja CD-a povećanog kapaciteta.

Kvaliteta slike pohranjene u DVD formatu usporediva je s kvalitetom profesionalnih studijskih video zapisa, a kvaliteta zvuka također nije niža od studijske kvalitete. Audio informacije u DVD formatu čitaju se brzinom od 384 KB/s, što omogućuje organiziranje višekanalnog zvuka.

Takve mogućnosti diskova DVD formata zahvaljuju poboljšanim parametrima radne površine diskova. Kao i CD-i, DVD-i imaju promjer od 120 mm. DVD pogon koristi poluvodički laser s vidljivom valnom duljinom od 0,63 - 0,65 mikrona. Ovo smanjenje valne duljine (u usporedbi s 0,78 mikrona za konvencionalni CD pogon) omogućilo je smanjenje veličine linija za snimanje (jama) za gotovo polovicu, a udaljenost između staza za snimanje - s 1,6 na 0,74 mikrona. Udubine su raspoređene u spiralu, kao na vinilnim dugosvirajućim pločama.

DVD-ROM pogoni dolaze s hardverskim MPEG-2 dekoderom u obliku kartice za proširenje za PCI sabirnicu i softverskim dekoderom. DVD-R pogoni za snimanje i DVD-RW za ponovno upisivanje mogu raditi s jednoslojnim, jednostranim diskovima kapaciteta do 4,7 - 5,2 GB pri brzini zapisivanja informacija od oko 1 MB/s.

Pitanja za samokontrolu:

1. CD-R, (RW) pogoni, princip rada, dizajn i glavne komponente, tehničke karakteristike;

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

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

Veličina: 120 mm, debljina 1,2 mm (5”) 640-700 MB (od čega su 8 MB servisne informacije)

Struktura diska:

Polikarbonatna plastika (zadnji sloj)

Tanki sloj aluminija

Zaštitni sloj (lak/lak)

Oznaka diska (ukrasni omot)

Informacije na disku snimaju se po jednoj spiralnoj stazi (kao na gramofonskoj ploči), početak staze se broji od središta diska prema rubu, tj. Tragovi diska imaju oblik spirale. Laserska zraka određuje digitalni slijed 0s i 1s snimljenih na CD-u prema obliku mikroskopskih udubljenja (Pit sloj) na njegovoj spirali.

Princip čitanja informacija s CD-ROM-a sastoji se od 4 faze:

Laserska zraka koja pogodi otok (brdo) koji reflektira svjetlost odbija se do fotodetektora koji je tumači kao binarnu 1. Laserska zraka koja pogodi udubinu se raspršuje i apsorbira, a fotodetektor bilježi binarnu 0.

1. slaba laserska zraka pogona diska kreće se kroz sustav leća i fokusira se na spiralu diska
2. zraka “čita” reflektirajući se od jamičastog sloja diska različitim intenzitetom
3. reflektirana zraka ulazi u skupinu prizmi, lomi se i reflektira na fotodetektoru
4. fotodetektor određuje intenzitet svjetlosnog toka i prenosi ga mikroprocesoru disk jedinice koji sve pretvara u digitalni niz (0 ili 1).

Princip snimanja na CD-ROM:

CD-ROM-ovi se proizvode samo u tvornici na specijaliziranoj industrijskoj opremi u 2 faze:

1. Izrađuje se glavni disk (matrica). Na blanku diska (reljefna polikarbonatna podloga na koju je nanesen tanak sloj metala koji reflektira svjetlost - aluminij) formira se spiralna staza po kojoj laserska zraka "prožima" sitne rupice. (područja jame).
2. Štancanje izdanja s master diska. Matrica se šalje u proizvodnu radionicu, gdje se iz nje utiskuje mnogo kopija. Potom se reljefna podloga metalizira, dodaje se još jedan tanji sloj laka za zaštitu metalne površine, a na vrh se nanose crteži (naljepnica).

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

1. Elektronička ploča (nalaze se svi upravljački krugovi pogona, sučelje s računalnim kontrolerom, sučelje i izlazni konektori audio signala)
2. Vretenasti motor (elektromotor) – koristi se za okretanje diska u pogonu konstantnom ili promjenjivom linearnom brzinom
3. Optički sustav glave za čitanje sastoji se od optičke glave i njezinog sustava za pozicioniranje. Glava sadrži laserski emiter male snage, sustav za fokusiranje, fotodetektor i predpojačalo.

Sustav punjenja diska može biti u dvije verzije:

1. posebno kućište za disk (caddy), umetnuto u otvor za prihvat pogona (poput diskete)
2. uvlačiva ladica za ladice (mehanizam za ladice), koja se pomiče iz pogona nakon pritiska na gumb za izbacivanje. Na njega je instaliran disk, disk se umeće ponovnim pritiskom na tipku za izbacivanje (mehanizam ladice ne smijete gurati "ručno", jer možete oštetiti pogon diska.

Prednja ploča pogona sadrži:

1. Gumb za izbacivanje za izbacivanje i umetanje diska
2. utičnica za slušalice (s elektroničkom ili mehaničkom kontrolom glasnoće)
3. indikator pristupa pogonu
4. Neki modeli mogu imati gumb Reproduciraj/Dalje za reprodukciju audio diskova (u ovom slučaju, gumb Izbaci se koristi za zaustavljanje reprodukcije). Kvaliteta reprodukcije glazbenih diskova je inferiorna u odnosu na stacionarni player, jer Ovo je pomoćna funkcija CD-ROM-a, a ne glavna - kvaliteta je bliska playeru.
5. mala rupa za hitno uklanjanje diska (na primjer, ako se pokvari ladica pogona ili tijekom nestanka struje). Morate umetnuti iglu (ispravljenu spajalicu) u rupu i nježno pritisnuti, to će otpustiti bravu ladice i možete je ručno izvući i izvaditi disk.

Straga:

Gotovo svi CD pogoni imaju na stražnjoj ploči, osim uobičajenog analognog izlaza (u obliku strujnih impulsa), digitalni izlaz za izravno spajanje na zvučnu karticu, što vam omogućuje da zaobiđete zvučni dio pogona i koristite odgovarajuće sklopove zvučne kartice (zvuk je kvalitetniji).

Specifikacije pogona:

Glavna karakteristika je brzina čitanja podataka, ovisi o brzini rotacije diska, povećanjem brzine rotacije možete povećati brzinu čitanja podataka. Kod CD-ROM-a (2,4,8 brzine) konstantne linearne brzine (CLV - Constant Linear Velocity), brzina vrtnje je promjenjiva i obrnuto proporcionalna udaljenosti od glave za čitanje do središta. Primjer: 2-brzinski pogon 200 okretaja u minuti (unutarnji trag) 530 okretaja u minuti (vanjski trag) Počevši od 12-brzinskih CD pogona, frekvencijski raspon je 2400-6360 okretaja u minuti, ovu brzinu je teško implementirati na prijenosnim medijima, pa se koristi drugi način CAV (konstantna kutna brzina)– način rada s konstantnom kutnom brzinom, u kojem je brzina rotacije konstantna i blizu max, a brzina očitavanja proporcionalna polumjeru. U ovom načinu rada rade CD pogoni od 16, 24, 32, 40, 50 brzina. Brzina označena na disku je maksimalna brzina očitavanja, a ne prosjek – i to znači da se ne radi o pogonu s 24 brzine, već o pogonu s 14-16 brzina (na temelju prosječne vrijednosti). Savjet da se ne zanosite brzim vožnjama, jer... Što je veća brzina čitanja podataka, to je manja kvaliteta i pouzdanost čitanja, to se više grešaka pojavljuje (osobito kod piratskih kopija). Pogoni od 40-50 brzina su sasvim dovoljni.

Sučelje za spajanje CD pogona na matičnu ploču:

1. EIDE (drugi s tvrdim diskom na jednom kabelu) ili zasebno u IDE
2. SCSI (instaliran u utor za proširenje računala na matičnoj ploči) Zajedno s CD-ROM-om - isporučuje se disketa sa softverom za instalaciju CD-ROM-a pod operativnim sustavom - poseban kabel za spajanje na zvučnu karticu - set pričvrsni vijci

Proizvodne tvrtke: NEC, ASUSTEK, Toshiba, Sony, Pioneer, Panasonic Pravila za korištenje pogona i diskova:

• Boje se prašine i prljavštine na površini diskova; to može oštetiti sustav leća i dovesti do greške u čitanju (preskakanje zapisa). Tragovi ruku (otisci), ogrebotine i prljavština nisu prihvatljivi.
• Ne hvatajte prstima površinu diska, već samo bočne površine.
• Ako je disk prljav, postoji samo jedan način da ga očistite: navlažite disk sredstvom za čišćenje (na bazi izopropilnog alkohola) i prijeđite krpom od mikrovlakana od sredine prema rubu, ni u kojem slučaju po obodu, duž staze.
• Postoje posebne platforme (pogoni) za čišćenje diskova.
• Budite oprezni s korištenjem diskova sumnjive proizvodnje u pogonu (slučajevi pucanja diskova u pogonu kada se odvrnu i, kao rezultat, kvar pogona)

CD-R - Compact Disk Recordable - disk s mogućnošću pisanja jednom i čitanja više puta

Za snimanje informacija na takav disk potrebni su vam: poseban pogon za pisanje, prazan disk (prazan ili CD-R matrica) i poseban softver. Ovi diskovi služe za izradu arhive podataka, audio-video diskova, distribuciju softvera 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 ftalocianin)

Podloga

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

Zaštitni sloj laka s etiketom

Boja cijanina ima plavo-zelenu (aqua) ili tamnoplavu nijansu na radnoj površini; ftalocianin je u većini slučajeva praktički bezbojan, s blijedom nijansom svijetlozelene ili zlatne boje. Boja cijanin je tolerantnija na ekstremne kombinacije snage čitanja/pisanja od boje ftalocijanina zlata, pa je diskove na bazi cijanina često lakše čitati na nekim pogonima. Ftalocianin je malo moderniji razvoj. Diskovi temeljeni na ovom aktivnom sloju manje su osjetljivi na sunčevu svjetlost i ultraljubičasto zračenje, što povećava trajnost snimljenih informacija i nešto pouzdaniju pohranu u nepovoljnim uvjetima.

Princip snimanja na CD-R:

Fokusirana, snažna laserska zraka (CD snimač) zagrijava mala područja sloja boje. Boja prenosi toplinu na podlogu koja je uz nju; pod utjecajem topline podloga mijenja svoja svojstva i počinje raspršivati ​​svjetlost (tamni i postaje neprozirna). U područjima koja se ne zagrijavaju laserom, podloga ostaje prozirna i propušta zraku prilikom očitavanja podataka. Potonji prelazi na metalni sloj, reflektira se od njega i kroz supstrat ulazi u fotoosjetljivi senzor. Metoda snimanja informacija razlikuje se od CD-ROM-a, ali rezultat je isti - slijed reflektirajućih i nereflektirajućih odjeljaka (Pit odjeljci su formirani kao CD-ROM), koje čita bilo koji CD-ROM. Takav CD -R se čitaju malo lošije od običnih CD-ova.ROM pogoni, zbog prisutnosti dodatnog sloja koji smanjuje koeficijent refleksije. Od velike je važnosti i kvaliteta formiranja “jama” na disku, koja ovisi kako o svojstvima organske boje tako i o samom CD snimaču. Dizajn pogona je isti, razlika je u strukturi diska i snazi ​​lasera. Kako odabrati CD-R disk Prilikom odabira diska za snimanje, najbolje je usredotočiti se na proizvođača diska. To je zaštitni znak proizvođača, a ne prodavača (na primjer, diskovi Taiyo Yuden (TY) prodaju se pod zaštitnim znakovima i samog Taiyo Yudena i Sonyja, Philipsa, Hewlett Packarda, TDK, Basfa i nekih drugih). Najčešći diskovi na našem tržištu su sljedećih proizvođača (neke marke su navedene 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. (FujiFilm)
• Kodak Japan Limited (BASF i Kodak)
• Princo Corporation (BTC, Princo & KingTech)
• CMC Magnetics Corporation (BASF, MMORE, Imation, Memorex)

Za snimanje audio CD-a obratite pozornost na visokokvalitetne cijaninske CD-R-ove. Prilikom odabira CD-R za snimanje podataka, kako bi se informacije na njima pohranile što je dulje moguće, trebali biste dati prednost visokokvalitetnim ftalocijaninskim diskovima.

CD-RW - Compact Disk ReWritable - disk za višestruko snimanje.

Struktura diska:

Prozirni zaštitni sloj

Kombinirani sloj

Metalni premaz (aluminij, itd.)

Zaštitni sloj

Princip snimanja na CD-RW: Informacije se bilježe pomoću posebnog kombiniranog sloja, koji obrnuto mijenja svoje karakteristike. Sloj za snimanje mijenja svoje stanje (iz kristalnog - prozirnog u amorfno neprozirno). Taj se proces naziva fazni prijelaz i naširoko se koristi u magnetooptičkim uređajima. Zapisivanje na CD-RW temelji se na promjenama refleksije površine. Ovi diskovi su "kapriciozniji" pri čitanju, jer promjena u njihovim reflektirajućim svojstvima mnogo je niža nego kod CD-R CD-RW pokazuju nižu radnu brzinu, za razliku od CD-R-a, ali se nose sa svim zadacima CD-R-a i, osim toga, 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 (izreže) u 1 sesiji bez prekida. Nakon pisanja na takav disk bit će nemoguće dodati nove podatke na njega.
2. način rada (više sesija) TAO(Track At Once - jedna pjesma po sesiji) - podaci se popunjavaju u nekoliko sesija, informacije u obliku zasebnih svezaka ili paketa (batch mode).

Postoje CD snimači - ovo je pogon koji može pisati i čitati CD-ove. Svi moderni snimači rade s CD-R i CD-RW. Brzina rotacije označena je s tri brojke: Na primjer, 50x/24x/16x/50x - brzina čitanja CD-a 24x - brzina zapisivanja CD-R 16x - brzina pisanja CD-RW

DVD-ovi Digital Video Disk (digitalni video disk)

DVD pogon ima laser kraće valne duljine od CD-a, tako da su zapisi na disku smješteni bliže jedan drugome i povećava se količina informacija pohranjenih u određenoj duljini zapisa. Kao rezultat toga, na jednu stranu DVD-a može se snimiti do 4,7 GB podataka. Postoje dvoslojni diskovi s mogućnošću snimanja 8,5 GB podataka s jedne strane, kao i dvostrani “flip” (flippy) diskovi s kapacitetom snimanja od 17 GB s obje strane.

Postoje sljedeće vrste DVD strukture:

1. Jedna strana/Jedan sloj– najjednostavniji tip diska kapaciteta 4,7 GB

2. Jedna strana/Dvostruki sloj. Diskovi imaju dva sloja podataka, od kojih je jedan proziran. Oba sloja se čitaju s jedne strane i takav disk može pohraniti 8,5 GB podataka, odnosno 3,5 GB više od jednoslojnog/jednostranog diska

3. Dvostruka strana/jedan sloj. Ovaj disk sadrži 9,4 GB podataka. Nije teško primijetiti da takav disk ima dvostruko veći kapacitet. Podaci se nalaze s obje strane, morat ćete okrenuti disk ili koristiti uređaj koji može neovisno čitati podatke s obje strane diska

4. Dvostruka strana/dvostruki/sloj. Najteža opcija. Pruža mogućnost pohrane 17 GB podataka na disk. Jasno je da su takav disk u biti dva jednostrana/dvoslojna diska presavijena zajedno.

DVD-R snimanje (snimljivi digitalni svestrani disk) DVD-R je format za jednokratno pisanje koji je razvio Pioneer. Tehnologija snimanja slična je onoj koja se koristi kod CD-R-a i temelji se na nepovratnoj promjeni spektralnih karakteristika informacijskog sloja presvučenog posebnim organskim sastavom pod utjecajem lasera. Jednostrani DVD-R diskovi drže 4,7 ili 3,95 GB po strani. Dvostrani diskovi dostupni su samo u ukupnom kapacitetu 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 valne duljine lasera prilikom snimanja informacija. DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW.

Sve poznate specifikacije DVD diskova koji se mogu prepisivati ​​koriste tehnologiju višestrukog snimanja koja se temelji na fizičkom principu promjene faznog stanja (kristalno/amorfno) informacijskog sloja pod utjecajem lasera valne duljine od 650 (635) nm (snimanje s promjenom faze ). Očitavanje informacija provodi se određivanjem optičkih karakteristika informacijskog sloja u njegovim različitim faznim stanjima pri refleksiji laserskih zraka (isto kao i tijekom snimanja).

DVD-RAM (Digitalna višenamjenska disk memorija s izravnim pristupom)- prepisivi format koji su razvili Panasonic, Hitachi, Toshiba. Format je odobrio DVD forum u srpnju 1997. Danas je to najčešći DVD format u računalnoj industriji. Moderni diskovi druge generacije nose 4,7 GB sa strane ili 9,4 GB za dvostranu modifikaciju. Glavna značajka DVD-RAM-a su posebne oznake nanesene na matricu diska tijekom njegove proizvodnje. Ove oznake označavaju početak sektora. Osobitost DVD-RAM-a je da se može formatirati u uobičajeni FAT32 datotečni sustav. Za snimanje, DVD-RAM disk mora biti u ulošku, a ulošci su često čvrsto zatvoreni. Ako ipak izvadite DVD-RAM disk iz uloška, ​​možete ga koristiti u običnom DVD-ROM pogonu.

DVD-RW (digitalni svestrani disk za ponovno snimanje)— postoje i drugi nazivi za ovaj format: DVD-R/W i rjeđe DVD-ER. DVD-RW je format koji se može ponovno pisati i koji je razvio Pioneer. Diskovi DVD-RW formata drže 4,7 GB po strani, dostupni su u jednostranim i dvostranim verzijama i mogu se koristiti za pohranu video, audio i drugih podataka.

DVD+RW. Ovaj standard, bez blagoslova DVD Foruma, konkurentski je format koji se može prepisivati ​​od strane Philipsa, Sonyja, Hewlett-Packarda i drugih, a temelji se na CD-RW tehnologiji. DVD+RW pogoni čitat će DVD-ROM i CD diskove, ali neće biti kompatibilni s DVD-RAM-om. DVD+RW diskovi, koji mogu pohraniti 2,8 gigabajta (3G) podataka, koriste tehnologiju promjene faze. DVD+RW Pogoni podržavaju snimanje u više sesija. Zahvaljujući preciznijem laserskom pozicioniranju tijekom procesa pisanja, pogon vam omogućuje ponovno pisanje bilo kojeg dijela sadržaja diska izravno na vrh bez brisanja starog sadržaja. To također omogućuje jedinstveno ispravljanje pogrešaka tijekom snimanja - loše snimljeni sektor automatski se ponovno upisuje.

DVD+R. DVD+R tehnologija snimanja izgrađena je na istim principima kao DVD+RW. Jedina razlika je u tome što reflektirajući sloj koristi materijal sličan onom koji se koristi na običnim CD-R-ovima. U usporedbi s DVD+RW-om, nedostatak DVD+R-a je što ispravljanje pogrešaka ne radi na njima, na temelju jednostavnog ponovnog pisanja lošeg sektora. Ali DVD+R diskovi su bolje čitljivi na stacionarnim uređajima za reprodukciju i jednostavnim DVD-ROM-ovima zbog veće refleksije snimljenog sloja. Kodak Japan Limited.

Moderni diskovi najčešće spadaju u jednu od dvije kategorije – CD ili DVD. Obje kategorije temelje se na istom principu snimanja, a istovremeno se međusobno razlikuju po količini zapisanih podataka i drugim tehničkim karakteristikama. Kratica CD označava Compact Disk - kompaktni disk, međutim, obično kažu "kompaktni disk", skraćenica DVD prvo je značila Digital Video Disk - digitalni video disk, ali je kasnije počela označavati Digital Versatile Disk - digitalni univerzalni disk.

Koje su sličnosti i razlike između CD-a i DVD-a? Glavna i, možda, jedina sličnost je da su laserski. Informacije na njima snimljene su na stazi spiralnog oblika, poput obične vinilne ploče. U ovom slučaju, svaki bit informacije na stazi je pohranjen u obrascu pitov– male točke ili udubljenja na radnom sloju, i zemlje– ravna, nedirnuta područja sloja. Prilikom očitavanja laserska zraka udara u jamice i pada, nakon čega se reflektira u prijemni uređaj koji bilježi rezultat očitanja. Fizička veličina samih diskova je ista - promjer CD-a i DVD-a je 12 cm.

Bilješka

Izrazi "jama" i "zemlja" dolaze od engleskih riječi pit - "produbljenje", "rupa" i zemlja - "zemlja", "tlo". Oba su ova pojma čvrsto utemeljena u informatičkoj literaturi, kao i mnoge druge riječi engleskog podrijetla.

Popis razlika između CD-a i DVD-a mnogo je opsežniji.

Gustoća zapisa informacija na DVD-u mnogo je veća nego na CD-u. Na DVD-u su udubljenja fizički manja, bliže jedna drugoj, kao i susjedni spiralni prstenovi. Sve to u konačnici rezultira značajnim povećanjem gustoće informacija na DVD-ima u usporedbi s CD-ima.

DVD-ovi imaju više radnih slojeva, dok su CD-i uvijek jednoslojni. DVD može imati do četiri radna sloja, dva sa svake strane diska. Što je više radnih slojeva, to je veći volumen diska. Kapacitet standardnog CD-a je 700 MB, a standardni jednoslojni DVD može pohraniti do 4,7 GB na kućnom računalu. DVD-ovi otisnuti u tvornici su red veličine prostraniji od CD-a - njihov volumen doseže 8,5 GB.

Ispravljanje pogrešaka, koje je prisutno i na CD-u i na DVD-u, na potonjem je za red veličine veće.

Sve ove razlike dovode do toga da CD čitači i pisači ne mogu čitati i pisati DVD-ove. Suprotno tome, moderni DVD uređaji mogu snimati CD-ove.

CD-ovi i DVD-ovi podijeljeni su u mnoge druge kategorije.

Stvoreno u tvornici utiskivanjem iz matrice, nazvane diskovi samo za čitanje i označeni CD-ROM i DVD-ROM (ROM je kratica za read only memory).

Omogućujući vam da izvodite jednom snimanje s pogona računala. Označavaju se kraticama CD-R, DVD-R, DVD+R (R je kratica za wRitable - “recordable”). Podatke možete zapisati na diskove za snimanje ili samo jednom (ako disk napunite informacijama do kraja), ili u nekoliko koraka, ili, kako se kaže, sesija, svaki put dodajući informacije malo po malo dok se ne popuni sav raspoloživi prostor na disku. je ispunjen. Nemoguće je izbrisati bilo što s diska za snimanje.

Dopuštajući višestruki ponovno pisanje, koji su označeni kao CD-RW, DVD-RW, DVD+RW (RW je kratica za Rewritable), DVD-RAM. U svakodnevnom životu, diskovi za snimanje i ponovno upisivanje često se nazivaju "prazne" ili "prazne". Diskovi s mogućnošću ponovnog snimanja omogućuju vam pisanje i brisanje informacija više puta. Proizvođači diskova za ponovno upisivanje jamče od 1000 do 100 000 ciklusa pisanja/brisanja.

Jamstvo za čitanje podataka s CD-ROM-a je oko 10 godina, s diskova koji se mogu pisati i ponovno pisati - od 10 do 200 godina, iako to, naravno, još nije provjereno u praksi. Diskovi za višekratno snimanje nešto su skuplji od onih za snimanje, ali služe kao vrlo praktična i, što je najvažnije, kapacitetna zamjena za disketu.

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

Blu-ray diskovi (BD) dobili su svoje ime iz kombinacije riječi plavo i optičko zračenje. Blu-ray standard razvila je grupa potrošačke elektronike i računalnih tvrtki predvođenih Sonyjem.

Blu-ray Disc koristi se za snimanje i pohranjivanje digitalnih podataka, uključujući video visoke razlučivosti, povećane gustoće. Glavna razlika između takvih diskova i CD-a i DVD-a je njihov veliki kapacitet pohrane podataka, kao i korištenje plave laserske tehnologije valne duljine od samo 405 mikrona, dok CD-ovi i DVD-i koriste crveni laser valne duljine 780 mikrona i 650 mikrona. mikrona, odnosno. Zahvaljujući tome postalo je moguće gušće snimati podatke i time značajno povećati kapacitet diska.

Strukturni dizajn Blu-ray diska uvelike se razlikuje od dizajna CD-a ili DVD-a. Pokrivni sloj CD – 1,2 mm debljine; sličan sloj DVD-a je 0,6 mm. Blu-ray disk presvučen je slojem debljine samo 0,1 mm; Time se osigurava optimalna udaljenost između zapisa podataka i optičkog sustava uređaja za čitanje/pisanje diskova. Udaljenost između tragova na površini Blu-ray diskova je 0,32 mikrona. Plavi laser je otprilike 1/5 širine crvenog lasera koji se koristi u DVD-ima. Iz toga proizlazi da je uz pomoć plavog lasera moguće postići 500% povećanje kapaciteta pohrane podataka.

Jednoslojni Blu-ray disk (BD) može pohraniti 33 GB podataka, dok dvoslojni disk može primiti 54 GB - dovoljno za snimanje približno osam sati HD videa. Dodatno, u razvoju su pogoni od 100 GB i 200 GB koji koriste četiri odnosno šest slojeva.

HD DVD disk ima istu osnovnu strukturu kao DVD i ima mnogo sličnih proizvodnih tehnologija. Disk promjera 120 mm sastoji se od dvije slijepljene baze debljine 0,6 mm. Zapisi na površini HD DVD-a nastaju postupkom prelijevanja rastaljenog polikarbonata na metalnu matričnu ploču. Međutim, u usporedbi s običnim DVD-om, HD DVD zahtijeva manji razmak između dva zapisa na površini diska kako bi se postigla veća gustoća snimanja (DVD - 0,74 µm, HD DVD - 0,4 µm).

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

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

Kako se snimaju CD-ovi

Kao što je već spomenuto, informacije na CD-u i DVD-u pohranjuju se u obliku jama i zemljišta. U slučaju CD-ROM-a i DVD-ROM-a, jame su udubljenja u radnom sloju smještena duž spiralne staze. Snimanje na CD-ROM i DVD-ROM vrši se utiskivanjem na posebnu plastiku - polikarbonat. Snimanje počinje blizu središta diska. Prilikom čitanja diska, laserska zraka kreće se spiralno od središta diska prema njegovom rubu i različito se reflektira od polja i jama. Reflektirana zraka pogađa prijemnik, koji registrira prijelaze pit-land kao logičku jedinicu, a odsutnost prijelaza kao logičku nulu. Tako se niz jedinica i nula čita s diska, čineći binarni informacijski kod - osnovu osnova računalnih informacija.

Snimanje na diskove, upisive i prepisive, izvodi se laserskom zrakom. Među različitim slojevima koji čine CD koji se može snimati i prepisivati, postoji poseban radni sloj na koji se snima ili, kako se ponekad kaže, "sprži" laserskom zrakom. Čitanje informacija s diskova za upisivanje i ponovno upisivanje događa se slično kao kod CD-ROM i DVD-ROM diskova, samo što ulogu udubljenja igraju mrlje opržene laserskom zrakom.

Većina programa, videa i računalnih igrica distribuira se na CD-ROM-ovima i DVD-ROM-ovima, jer se radi o diskovima koji se proizvode industrijski. Na svom kućnom računalu možete stvarati samo diskove na koje se može pisati i ponovno pisati pomoću posebnih CD/DVD čitača i pisača. Popularnost ovih uređaja je vrlo velika, a sva moderna osobna računala opremljena su njima.

Načini snimanja CD-a

CD-ovi i DVD-ovi mogu se snimati u tri načina: TAO (track-at-once – “track (track) odjednom”), SAO (session-at-once – “sesija (sesija) odjednom”) i DAO ( disk-at-once – “disk po jedan”). Dopustite mi da objasnim što to znači: kada kreirate diskove, Nero vam nudi da odaberete jedan od ovih načina, a trebali biste znati što ćete dobiti kao rezultat.

TAO – disk se snima u nekoliko prolaza, svaki put po jedan zapis. Minimalna duljina snimljenog zapisa je 300 blokova (600 KB za tipični podatkovni CD). Maksimalno 99 pjesama po disku. Laser se uključuje i isključuje nekoliko puta tijekom procesa snimanja, tako da uređaj za snimanje ostavlja par blokova između zapisa, koji se nazivaju "izlaz" i "uvod".

SAO - disk se snima kroz nekoliko sesija (sesija). Ovo eliminira praznine između staza, au isto vrijeme, nakon svake sesije, disk ostaje "otvoren" za sljedeće sesije, što omogućuje njegovo nadopunjavanje novim podacima. Na primjer, možete dodati audio snimke na glazbeni disk ili dodati nove dijelove podataka na arhivski disk.

DAO - cijeli disk se zapisuje odjednom, a može se zapisati više zapisa. Snimanje se ne smije prekidati, a nakon završetka više se informacija ne može dodavati na disk - disk je "zatvoren" - finaliziran.

U svim ovim načinima, svaki put kada snimate računalne ili audio podatke, tri zone se stvaraju na odgovarajućem dijelu CD-a: Lead-in (ulaz), Program area (podaci ili programsko područje) i Lead-out (izlaz). Za DVD, svaka snimka ima gotovo istu strukturu - Lead-in, Data zone i Lead-out. Dvoslojni DVD-ovi također imaju srednju zonu između slojeva. Zone sadrže sljedeće informacije:

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

Programsko područje i Data zona zapravo su sve informacije koje se nalaze na disku u obliku audio, video, tekstualnih, grafičkih i drugih podataka.

Uvodna zona može biti početni dio ili cijelog CD-a ili DVD-a, ili svake sesije CD-a s više sesija. Na CD-u, Lead-in područje sadrži tablicu sadržaja koja se naziva TOC tablica (Table of Content). Konkretno, za audio diskove, TOC bilježi vrijeme početka svakog audio zapisa i ukupno vrijeme snimanja. Na DVD-u, uvodno područje sadrži informacije koje opisuju sadržaj i vrstu diska.

Lead-out zona posljednji je dio CD-ROM-a ili jedna od sesija multisession CD-a. Na DVD-u se nalazi odmah nakon Data zone. Ova zona sadrži posebnu oznaku - identifikator kraja snimanja.

Ako snimate disk u DAO modu, to jest, cijeli disk odjednom, on će imati jednu ulaznu zonu, jednu izlaznu zonu i jednu podatkovnu zonu. Ako isti disk snimate 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.

Dakle, odabirom načina snimanja za više sesija u programu, možete opetovano dodavati informacije na disk. Ako odaberete način pisanja jednom, disk će se finalizirati i na njega se više ništa ne može pisati. Dok budete upoznavali Nero, naučit ćete kako odabrati način snimanja prilikom izrade vlastitih diskova.

1.2. Formati diskova

Dakle, naučili ste da optički CD/DVD sadrži informacije u obliku zapisa koji imaju određenu strukturu ili, kako se ponekad kaže, format. U podatkovnim zonama diskova može se zabilježiti širok izbor informacija. Za većinu korisnika računala najviše zanimaju audio diskovi s glazbom, diskovi s nekim podacima i video diskovi s filmovima. Sve korisne informacije pohranjene na diskovima zapisuju se na njih u određenom formatu tako da uređaji za reprodukciju (playeri diskova) mogu ispravno čitati i reproducirati informacije, kao što je prikazivanje DVD filma.

Pažnja!

Naglasimo da postoje formati diskova i formati podataka na diskovima, iako se ponekad ti pojmovi brkaju. Treba jasno odvojiti jedno od drugoga: format diska, primjerice DVD-ROM-a, je format samog diska, njegova struktura, određena tehnologijom njegove proizvodnje. A DVD-Video format je format podataka na disku. Na primjer, DVD-Video se može proizvesti u tvornici utiskivanjem DVDROM-a ili snimiti na kućnom računalu koristeći DVD-R, DVDRW i druge praznine pomoću CD/DVD snimača. Ovo zapisuje podatke na DVD-R disk u DVD-Video formatu.

Postoji veliki izbor 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-i potječu iz Audio CD formata, koji definira strukturu snimanja digitalnih glazbenih diskova. CD-ovi snimljeni u ovom formatu bit će čitljivi na kućnim uređajima za reprodukciju, stoga pri snimanju glazbenih CD-a trebate odabrati Audio CD format. S pojavom MP3 glazbenih diskova, popularnost audio CD-a je donekle opala, ali su još uvijek široko dostupni. Glavne karakteristike audio CD formata su sljedeće.

Zvuk se snima u stereo formatu s frekvencijom do 44 kHz, što u potpunosti pokriva cijeli raspon frekvencija koje ljudi mogu čuti.

Na audio CD može se snimiti najviše 99 audio zapisa. Ovo treba uzeti u obzir prilikom snimanja glazbenih datoteka iz različitih izvora na audio CD.

Audio CD-ove je bolje snimati u DAO modu, što apsolutno eliminira mogućnost neugodnih klikova u pauzama između snimanja, tipičnih za snimanje u TAO modu. Ponovno napišite gotovi audio CD jednostavnim kopiranjem na Dirigent Windows neće raditi. Da bi to učinio, Nero nudi posebne alate o kojima će biti riječi u ovoj knjizi.

Daljnji razvoj audio CD formata bio je SACD - Super Audio CD. Ovi diskovi su bolji u kvaliteti reprodukcije od standardnih CD-ova. Obični CD playeri mogu reproducirati hibridne Super Audio CD-ove, koji imaju dva sloja - jedan u standardnom Audio CD formatu, drugi u Super Audio CD formatu.

Za DVD također postoji Audio DVD format. Kvaliteta zvuka u njemu može biti viša od audio CD-a, ali čak ni stručnjaci često ne mogu razlikovati kvalitetu Audio DVD-a od Super Audio CD-a. Oba formata nisu široko popularna. Iako se diskovi izdaju u audio DVD formatu, ne proizvode se u tako velikim količinama kao obični audio CD-i.

CD Extra i Mixed-mode

CD Extra (ili Enhanced CD - CD s poboljšanom arhitekturom) je disk s dvije sesije snimanja. Prva sesija sadrži audio podatke, kao što je glazba, a druga sesija sadrži proizvoljne podatke. Uobičajeni uređaji za reprodukciju koji podržavaju audio CD format mogu čitati samo prvu sesiju audio podataka na CD Extra.

Mixed-mode CD je disk mješovitog formata koji može pohraniti i audio snimke i proizvoljne računalne podatke. U tom slučaju prva snimka na disku je ona s računalnim podacima, a druga i naredne snimke sadrže audio podatke. Stoga kućni playeri ne mogu čitati takve diskove.

Prvi format za pohranu video podataka na CD-ove bio je Video CD (VSD). Takav disk pohranjuje video podatke u komprimiranom obliku definiranom posebnim MPEG-1 formatom, te omogućuje video reprodukciju u rezoluciji od 352 x 240 za NTSC i 352 x 280 za PAL/SECAM. Kvaliteta video reprodukcije takvih diskova ne može se usporediti s DVD-Video, a danas su diskovi Video CD formata zastarjeli. Video CD se može čitati na CD-Interactive (CD-I) playeru i na svim modernim računalnim pogonima.

Diskovi formata Super Video CD (SVCD) imaju kvalitetniju video reprodukciju - nešto između Video CVD i DVD-Video. Iako se diskovi ovog formata ne koriste široko, Nero vam omogućuje da ih izradite.

MiniDVD format vam omogućuje snimanje datoteka u DVDVideo formatu na CD. Mali kapacitet CD-a omogućuje vam postavljanje videozapisa na njega s trajanjem reprodukcije ne duljim od 15-20 minuta.

Najčešći format za pohranjivanje videa je DVD-Video. Diskovi ovog formata mogu se čitati na svim kućnim DVD playerima. Takvi diskovi mogu pohraniti niz holivudskih blockbustera i sadržavati izbornike, zvučne zapise na nekoliko jezika, titlove i nekoliko točaka snimanja iz različitih kutova.

Vrlo su zanimljivi MPEG-4 video diskovi, čiji format još nije priznat kao službeni format diska. Video zapis u MPEG-4 formatu predstavljen je jednom datotekom, često s ekstenzijom AVI, koja se može snimiti na bilo koji disk za ponovno snimanje ili ispisati u CD-ROM formatu, a zatim koristiti kao medij za pohranu videa za reprodukciju na računalu.

Službeno, MPEG-4 diskovi su pušteni za gledanje na računalu. No, možemo reći da se to može učiniti i na TV-u, jer danas je malo video kartica koje nemaju video izlaz na TV. Dakle, pokrenete film na računalu i gledate ga na TV-u.

Podatkovni CD/DVD

Data CD/DVD format namijenjen je za pohranu proizvoljnih informacija, odnosno za snimanje proizvoljnih datoteka. Kao te datoteke mogu se koristiti audiosnimke, video zapisi i arhivski podaci. Obično se diskovi ovog formata koriste za rad na računalu, ali neki DVD playeri mogu čitati i reproducirati informacije na diskovima, na primjer, reproducirati filmove ili glazbu ili prikazati galerije fotografija. Kako bi CD i DVD pogoni mogli čitati datoteke na podatkovnom disku, tablica koja sadrži adrese svih datoteka upisuje se u sadržaj diska. Koristeći ovu tablicu, pogon pronalazi početak datoteke na stazi diska i čita potrebne informacije. Pogledajmo pobliže ovu tehnologiju.

1.3. CD i DVD datotečni sustavi

Kako bi uređaj za reprodukciju diskova ili pogon računala ispravno čitao informacije na CD/DVD-ovima većine formata, na diskovima se stvara datotečni sustav, sličan onom koji se stvara na tvrdim diskovima računala. Datotečni sustav je određena informacija dodana disku koja tvori strukturu mapa i datoteka na disku. Datotečni sustav također pohranjuje prateće podatke o informacijama koje se nalaze na disku. Datotečni sustav daje sve te podatke čitaču kako bi mogao pristupiti datotekama na disku. U ovom ili onom obliku, datotečni sustav prisutan je na gotovo svakom CD-u ili DVD-u, s izuzetkom Audio CD-a.

Datotečni sustavi postoje u različitim vrstama. Osvrnimo se ukratko na neke od njih.

Za CD-ROM, standardni sustav datoteka je ISO 9660 s raznim izmjenama. Za druge formate CD-a, ISO 9660 datotečni sustav ima različite modifikacije. Ne ulazeći u detalje, samo bih želio napomenuti da je datotečni sustav ISO 9660 u početku podrazumijevao sljedeća ograničenja za mape i datoteke:

Naziv datoteke može sadržavati samo velika slova, brojeve i podvlake;

Dužina naziva datoteke ne može biti veća od osam znakova, duljina ekstenzije ne može biti veća od tri znaka;

Dubina ugniježđivanja mapa, uključujući korijenski direktorij, nije veća od osam;

Naziv mape ne može imati nastavak.

Stoga je datotečni sustav ISO 9660 izvorno bio potpuno kompatibilan s operativnim sustavom MS-DOS. Kasnije je dopušteno povećati broj znakova u nazivu datoteke na 32 ili više. Stoga pri prženju diskova u današnje vrijeme nećete imati problema s datotekama čiji se naziv sastoji od više od osam znakova, što se često događa u Windows operativnom sustavu.

Alternativni sustav datoteka za ISO 9660 koji se koristi za podatkovne diskove je Joliet, koji je razvio Microsoft kako bi pružio podršku za duga imena datoteka i Unicode kodiranje znakova, što je važno za međunarodnu upotrebu CD/DVD tehnologija. Datotečni sustav Joliet dopušta nazive datoteka do 64 znaka, dubina ugniježđivanja mape ograničena je na osam, a ukupna duljina punog naziva putanje ne smije premašiti 255 znakova, uključujući razmake.

Svi DVD-ovi koriste datotečni sustav UDF (Universal Disk Format). Prema UDF-u, na najvišoj razini hijerarhije, disk je volumen koji sadrži sljedeće dijelove:

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

Audio zona u mapi AUDIO_TS, u kojem se nalaze audio podaci;

Podatkovna zona koja zauzima ostatak diska.

Video datoteke moraju se nalaziti u mapi VIDEO_TS i imaju VOB (Video Object) format. Ne mogu biti veći od 1 GB i moraju biti napisani kao kontinuirani niz. Naziv datoteke ne smije se sastojati od više od osam znakova, ekstenzija - tri znaka. VOB datoteke mogu sadržavati ne samo video i audio podatke, već i prateće slike i snimljene video navigacijske podatke koji vam omogućuju navigaciju kroz DVD izbornike i dijelove videa.

Datoteke koje ne zadovoljavaju UDF zahtjeve neće moći čitati potrošački DVD player, što znači da nećete moći gledati DVD film na potrošačkom playeru ako je zapisan na disk koji ne slijedi gore navedena pravila. Audio datoteke moraju biti u mapi AUDIO_TS. Podatkovna zona može sadržavati bilo koju mapu koja pohranjuje podatke zapisane na disk. Maksimalna duljina imena podatkovnih datoteka nije veća od 255 znakova.

Alati za snimanje diskova Nero 8 Premium omogućuju vam odabir datotečnog sustava na CD/DVD-u koji snimate, predlažući najbolju opciju za određene operacije. U pravilu je zadani datotečni sustav optimalan za većinu zadataka, ali u nekim slučajevima ga morate postaviti ručno.

1.4. CD i DVD čitači/pisači

Trenutačno postoje uređaji koji mogu samo čitati CD-ove i DVD-ove, ali ne mogu ih pisati, te uređaji koji mogu i čitati i pisati diskove. Prva vrsta uređaja naziva se CD-ROM ili DVD-ROM pogon. Oni su relativno jeftini, ali ih zamjenjuju uređaji druge vrste, koji se nazivaju CD i DVD snimači i već su cijenom usporedivi s CD-ROM i DVD-ROM pogonima.

U tvornici se za proizvodnju kompaktnih diskova koristi posebna oprema koja žigosa CD-ROM i DVD-ROM diskove. Ali u ovom slučaju interes su kućni CD i DVD uređaji za snimanje, kolokvijalno zvani “drive” (od engl. voziti- “pogon”), “pogon”, “rezač”, “škrabač”, “pisac”. U ovoj će se knjizi zvati aktuatori. Implementirani su u obliku perifernih uređaja računala, vanjskih i ugrađenih u jedinicu sustava.

Najčešći pogoni danas su CD-RW i DVD-RW pogoni. Međutim, CD-RW pogon može pisati CD-RW i CD-R. DVDRW pogon obično može pisati sljedeće formate: CD-RW, CD-R, DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW/-RW. Snimanje na DVD-RAM rjeđe je podržano, iako je ovo najčešći format u kućanskim uređajima koji nisu računala. Postoje i kombinirani pogoni s oznakom combo - tako se obično označavaju u cjenicima i cjenicima trgovina. Mogu čitati DVD-ove i pisati CD-R/-RW.

Općenito, trend je da ne samo CD, već i DVD snimači polako, ali sigurno postaju stvar prošlosti. Zamjenjuju ih Blu-ray pogoni s kapacitetom snimanja do 25–50 GB i HD DVD s kapacitetom snimanja od 50 GB. Oba pogona koriste laser s plavim svjetlom za snimanje, što omogućuje gušće snimanje.

Brzinske karakteristike CD i DVD pogona

Što se disk brže vrti u pogonu, to se brže mogu čitati podaci s njega, naravno, uzimajući u obzir i neke druge faktore. Ako disk nema nedostataka, čitat će se maksimalnom brzinom koju podržava pogon.

Prilikom snimanja diska, učinak brzine rotacije na performanse nije tako jednostavan. S jedne strane, sam prazan disk podržava određenu brzinu pisanja. Nije moguće zapisivati ​​disk većom brzinom, tako da pogon koji podržava brzo pisanje neće moći zapisivati ​​diskove brže nego što radni komad dopušta. Zbog toga će se brzina pisanja istog pogona razlikovati između CD-a i DVD-a koji se mogu snimati i višestruko zapisivati. Tipično, diskovi za višestruko snimanje zapisuju se sporijom brzinom od diskova za snimanje. Dakle, postoje samo dvije brzine:

Brzina čitanja podataka s diska ovisi o pogonu;

Brzina zapisivanja podataka na disk ovisi i o pogonu i o samom disku.

Pogledajmo ove karakteristike zasebno.

Brzina vožnje

Često na prednjoj ploči CD pogona možete vidjeti natpis poput 52x - to znači da je maksimalna brzina za čitanje CD-a 52. To pak znači da brzina rotacije diska i, kao posljedica toga, brzina čitanja podataka s diska jednako 52 jedinice. Koje su to jedinice?

Pojedinačna brzina CD-a, koja se naziva 1x, smatra se brzinom čitanja podataka od 150 KB/s. Tako bi disk s deset brzina trebao čitati podatke brzinom od 1500 KB/s, a disk s 50 brzina gotovo 15 MB/s – što se u praksi najčešće ne događa.

Kod DVD-a 1x brzina nije uopće ista kao kod CD-a i iznosi 1380 KB/s, a za novi Blu-ray format koji ga zamjenjuje 1x brzina je 300 KB/s.

Pažnja!

U potrazi za brzinom, proizvođači ponekad zaborave na pouzdanost, a tada se disk, vrteći se do pretjerane brzine, razbije u male komadiće u pogonu. U tom će slučaju i pogon najvjerojatnije biti oštećen.

Ponekad postoje pogoni s 54 brzine. No, treba uzeti u obzir da velike brzine znače i povećanu buku, pogotovo kada proizvođač nije pobrinuo za odgovarajuću zvučnu izolaciju. Postoji rješenje za ovaj problem - prisilno smanjenje brzine rotacije diska. Da biste to učinili potrebno je:

Sam pogon je podržavao smanjenje brzine;

Postojao je program koji vam je omogućio postavljanje željene brzine.

S prvim nije sve glatko kako bismo htjeli. Neki pogoni sadrže gotovo cijeli raspon brzina od prve do zadnje, dok drugi imaju samo maksimalne. Na temelju prakse možemo preporučiti pogone tvrtke ASUSTek (ASUS se često piše na ploči pogona), koji podržavaju širok raspon brzina - od 4x do maksimalno u koracima od dvije brzine. Osim toga, dobri su NEC pogoni s četiri brzine. Ali neki modeli pogona podržavaju samo maksimalnu brzinu i vrlo su bučni. Uzmite u obzir ovu značajku pri odabiru novog pogona.

Brzina vožnje

Diskovi su često označeni brzinama pisanja koje podržavaju. Na primjer, disk kaže 2–10x - to znači da se podaci mogu pisati na disk maksimalnom brzinom od 10x, a minimalnom brzinom od 2x. Čini se, u čemu je problem? Međutim, tu je. Neki CD-ovi imaju relativno velike brzine pisanja. Neki ne tako stari CD-RW pogoni ne mogu zapisivati ​​diskove pri velikim brzinama. Ako je to slučaj, tada će disk ostati mrtav teret "do boljih vremena" dok ne kupite novi pogon koji podržava velike brzine. Pažljivo birajte diskove za snimanje i uskladite ih s mogućnostima vašeg pogona. Nero 8 uključuje pomoćni program za smanjenje brzine diska, koji će se koristiti kasnije u ovoj knjizi.

Dakle, u ovom poglavlju ste se upoznali s osnovama tehnologije optičkih diskova i sada, naoružani znanjem, možete početi svladavati sam program Nero. Po snazi ​​i učinkovitosti nema mu premca, ali su i zahtjevi koje postavlja pred korisnike vrlo ozbiljni. Međutim, spremni smo za to - mnoge postavke koje nudi program za učinkovito obavljanje operacija s CD/DVD neće postati prepreka. Štoviše, najnovija verzija Nero 8 Premium Reloaded opremljena je takozvanom inteligentnom pločom za upravljanje radom s brojnim programima u paketu Nero 8. Uvelike pojednostavljuje izvođenje brojnih operacija s diskovima, omogućujući vam stvaranje diskova profesionalne kvalitete u samo par klikova. Počet ćemo ga proučavati u sljedećem poglavlju.