Drive cd rom dvd descriere. CD-uri și unități CD-ROM

4. Unitate CD/DVD-ROM

În zilele noastre, o unitate CD/DVD-ROM este o parte integrantă a unui computer, deoarece aproape tot software-ul este acum distribuit pe CD-uri, iar unele programe multimedia sunt distribuite pe DVD-uri. Unitățile DVD acceptă atât CD-uri, cât și DVD-uri obișnuite, făcându-le mai versatile. În sistemele moderne, este posibil de mult timp să porniți de pe unități CD-ROM/DVD-ROM.

Pentru a obține efectul dorit atunci când utilizați un CD-ROM, este recomandat să alegeți o unitate cu o interfață EIDE de cel puțin 32x sau 40x sau un DVD-ROM cu o viteză de 8x.

Aș recomanda să achiziționați atât CD-RW, cât și DVD-ROM. Acestea nu sunt încă cele mai ieftine dispozitive, dar odată ce le cumpărați, veți experimenta imediat beneficiile utilizării lor: arderea propriilor CD-uri, 4,7-17 GB de date pe DVD-uri și multe altele. Un alt motiv pentru a instala o unitate CD-RW și o unitate CD-ROM/DVD în același timp este că puteți salva conținutul unui disc optic fără a fi nevoie să îl copiați pe hard disk.

Inscripționarea propriilor CD-uri vă va ajuta să vă salvați datele cu un efort minim. Unitățile CD-RW sunt folosite pentru a scrie atât CD-RW (scriere de mai multe ori) cât și CD-R (scriere o dată). Rețineți că multe unități CD-ROM mai vechi (neetichetate MulliRead) nu acceptă discuri CD-RW, în timp ce practic toate unitățile CD-ROM sunt compatibile cu standardul CD-R.

Sfat. Pentru a asigura fiabilitatea maximă a înregistrării pe discurile CD-RW, este necesară o singură tehnologie pentru a preveni depășirile de buffer. Astfel de tehnologii care elimină posibilitatea înregistrării incorecte (și, prin urmare, deteriorarea) discurilor includ BURN-proof, JustLink sau Waste-Proof.

5. Tastatură și mouse

Evident, un computer va avea nevoie de o tastatură și un dispozitiv de poziționare a cursorului, cum ar fi un mouse. Alegerea unei modificări specifice a acestor dispozitive depinde direct de preferințele personale ale utilizatorului. Diferiților utilizatori le plac diferite tipuri de tastaturi, așa că va trebui să încercați o mulțime de modele înainte de a-l găsi pe cel care vi se potrivește cel mai bine. Unora le plac tastaturile cu taste elastice pe care le poți „simți” bine, în timp ce alții preferă tastaturile „moale” care permit apăsarea ușoară a tastelor.

Există două tipuri de conectori pentru tastatură, așa că atunci când cumpărați, asigurați-vă că conectorul tastaturii se potrivește cu conectorul instalat pe placa de bază. Conectorii DIN originali cu 5 pini și conectorii mini-DIN cu 6 pini mai noi sunt compatibili electric, permițându-vă să adaptați un tip de conector pentru tastatură la tastatura dvs. existentă. Cea mai modernă interfață de tastatură este magistrala USB; Conectorii USB au devenit foarte răspândiți, nu în ultimul rând datorită computerelor „legătate” care conțin exclusiv porturi USB.

Când utilizați o tastatură USB, ca orice alt dispozitiv de acest tip, suportul USB este necesar la nivelul BIOS (Basic Input Output System). Dacă doriți să utilizați o tastatură USB în afara interfeței grafice Windows, BIOS-ul sistemului trebuie să accepte o tehnologie numită Legacy USB sau USB Keyboard and Mouse. Această caracteristică este acceptată de aproape toate BIOS-urile moderne. În același timp, încercați să găsiți un model care să funcționeze cu porturile tradiționale de tastatură, permițându-vă să utilizați o tastatură USB atât în ​​sistemele mai noi, cât și în cele mai vechi.

Același lucru este valabil și pentru alte dispozitive de poziționare a cursorului (cum ar fi un mouse). Toată lumea poate alege cea mai potrivită opțiune dintre multe modificări diferite. Înainte de a decide în sfârșit ce să cumpărați, încercați mai multe opțiuni. Dacă placa de bază are un port pentru mouse încorporat, asigurați-vă că conectorul pe care îl selectați se potrivește cu acesta. Un mouse cu acest conector este denumit în mod obișnuit mouse PS/2 deoarece acest tip de port pentru mouse a fost folosit pentru prima dată pe sistemele IBM PS/2. Multe computere folosesc un port serial pentru a conecta un mouse, dar dacă aveți opțiunea de a folosi un port pentru mouse încorporat în placa de bază, este mai bine să îl utilizați. Unii mouse-uri USB funcționează fără probleme cu portul PS"2, dar majoritatea șoarecilor de acest tip sunt proiectați doar pentru portul USB. Cred că cea mai acceptabilă opțiune este un mouse dual-mode care funcționează pe orice sistem. Nu uitați de asemenea despre existența versiunilor wireless ale mouse-ului.

Sfat: Nu vă zgâriți cu tastatura și mouse-ul! O tastatură și un mouse „incomode” pot provoca boli! Personal, recomand tastaturi de înaltă calitate cu senzori capacitivi.

Universal Serial Bus (USB) înlocuiește treptat toate celelalte porturi I/O standard. Interfața USB acceptă tehnologia PnP și vă permite să conectați până la 127 de dispozitive externe la un singur port, iar viteza de transfer de date a magistralei USB este de aproximativ 60 MB/s. De regulă, un hub USB este conectat la portul USB integrat în placa de bază și toate dispozitivele sunt conectate direct la acesta. În prezent, porturile USB sunt prezente pe aproape toate plăcile de bază.

Gama de dispozitive conectate la USB este neobișnuit de largă. Acestea includ modemuri, tastaturi, mouse-uri, unități CD-ROM, difuzoare, joystick-uri, unități de bandă și dischetă, scanere, camere video, playere MP3 și multe altele. Cu toate acestea, atunci când conectați mai multe dispozitive la un port USB 1.1 de viteză mică, pot apărea unele probleme care vă pot necesita să faceți upgrade la USB 2.0. Atunci când achiziționați un sistem nou, acordați o atenție deosebită prezenței porturilor USB 2.0.

Modul batch, care vă permite să efectuați o serie întreagă de teste fără intervenția operatorului. Puteți crea un program automat de diagnosticare care este cel mai eficient dacă trebuie să identificați posibile defecte sau să efectuați aceeași secvență de teste pe mai multe computere. Aceste programe verifică toate tipurile de memorie de sistem: de bază (de bază), extinsă (extinsă) și...

Posibilitati diferite. O astfel de diviziune a PC-ului ar putea deruta complet nu numai utilizatorii obișnuiți, ci și specialiștii de asistență tehnică. Cu toate acestea, chiar și o astfel de clasificare este mai bună decât niciuna. Astăzi, există cinci clase de computere, cu cele mobile incluse într-un grup separat: cerințele pentru astfel de dispozitive sunt foarte specifice. Împărțirea în categorii va permite...

... (Wide Area Information Server) server; știri - grup de știri Usenet; telnet - acces la resursele rețelei Telnet; ftp - fișier pe un server FTP. gazdă. domeniu - nume de domeniu pe Internet. port - un număr care trebuie specificat dacă metoda necesită un număr de port. Exemplu: http://support. vrn.ru/archive/index.html. Prefixul http:// indică faptul că ceea ce urmează este adresa paginii Web, / ...

N OS-6). Trebuie remarcat faptul că înlocuirea pieselor computerului nu este profitabilă pentru a fi considerată un upgrade. Pentru un contabil, aceasta este o muncă suplimentară. După nivelul de modernizare în contabilitate, trebuie să creșteți costul inițial al computerului. Aceasta înseamnă că costurile de modernizare nu vor trebui anulate imediat, ci treptat, pe măsură ce se calculează amortizarea. Prin urmare, în practică, actualizarea unui computer dacă este posibil...

Orice bucată de hardware sau software de calculator folosește un procesor. Sarcina procesorului este cantitatea de timp pe care procesorul îl petrece efectuând o anumită sarcină. Utilizarea scăzută a procesorului atunci când efectuați o sarcină înseamnă că alte dispozitive și programe o vor accesa mai rapid. În legătură cu unitățile CD/DVD-ROM, trei factori afectează încărcarea procesorului: viteza unității CAV, dimensiunea tamponului și tipul de interfață.

Acces direct la memorie

În prezent, aproape toate computerele au un controler instalat Bus Master IDE, care permite ca datele să fie plasate direct în RAM, ocolind procesorul. Când utilizați astfel de controlere, încărcarea procesorului pe o unitate CD/DVD-ROM (indiferent de tipul de interfață) este redusă la 11%.

Aproape toate unitățile CD-ROM moderne (12x și mai mare) și plăcile de bază acceptă transferul de date direct în memorie. Pentru a determina dacă sistemul dvs. acceptă DMA, faceți clic pe pictogramă Sistem La fereastră Panou de control. În fila Dispozitive (Manager dispozitive) faceți clic pe semnul „+” de lângă grupul de dispozitive Controlere de hard disk. Dacă există un dispozitiv în listă Maestru de autobuz, aceasta înseamnă că sistemul dumneavoastră acceptă acces direct la memorie. Pentru a instala acces direct la memorie, nu este suficient să ai un controler Bus Master IDE, aveți nevoie și de dispozitive (hard disk-uri și unități CD-ROM) care vor suporta acest mod. Aflați tipul de unități instalate în sistemul dvs. și verificați cu producătorii funcțiile acceptate. Hard disk-uri și unități CD-ROM care acceptă moduri Modul MultiWord DMA 2 (16,6 MB/s), Modul UltraDMA 2 (33 MB/s), Modul UltraDMA 4 (66 MB/s) sau cele mai rapide pot folosi accesul direct la memorie.

Pentru a activa accesul direct la memoria unui hard disk sau a unei unități CD-ROM, faceți dublu clic pe ea în filă Dispozitive căsuță de dialog Proprietăți: Sistem iar în fereastra de proprietăți a acestui dispozitiv apărută în fila Setări) bifeaza casuta DMA.

Interfață

Sub interfata Unitatea CD-ROM se referă la conexiunea fizică a unității la magistrala de expansiune. Întrucât interfața este canalul prin care datele sunt transferate de pe unitate pe computer, importanța sa este extrem de mare. Următoarele tipuri de interfețe sunt utilizate pentru a conecta o unitate CD-ROM la un computer:

• SCSI/ ASPI (Small Computer System Interface/Advanced SCSI Programming Interface) ;
• IDE/AT API (Interfață de pachete de atașamente electronice/AT pentru dispozitive integrate) ;
• port paralel;
• Port USB;
• Fire Fire (IEEE-1394).

Mecanism de încărcare

Există trei tipuri fundamental diferite de încărcare a CD-urilor: în containere de depozitare, în tăvi de extragere și mecanisme de încărcare automată.

Tavi extensibile

Cele mai simple unități CD sunt utilizate tăvi extensibile. Pentru a înlocui un disc, trebuie să scoateți tava din unitate, să scoateți discul, să-l puneți într-o cutie de plastic transparentă, să scoateți noul disc dintr-o altă cutie similară, să-l puneți în tavă și să-l împingeți înapoi.

Containere

Acest mecanism de încărcare a discurilor a fost folosit cândva în majoritatea unităților CD de înaltă calitate, precum și în CD-R și DVD-RAM. Discul este instalat într-un loc special, bine închis recipient cu o clapă metalică mobilă. Are un capac care se deschide numai cu scopul de a introduce discul sau de a-l scoate din recipient; în restul timpului capacul rămâne închis. La instalarea containerului în unitate, clapeta metalică este mutată în lateral printr-un mecanism special, deschizând calea fasciculului laser către suprafața CD-ului.

Mecanism de încărcare automată

Unele modele de unitate utilizează un mecanism de încărcare automată, de ex. plasați CD-ul în slotul de pe panoul frontal, iar mecanismul de încărcare automată îl „suge” automat în interior. Cu toate acestea, acest mecanism nu permite utilizarea discurilor de 80 mm sau a altor discuri cu formate sau forme fizice modificate.

Alte caracteristici ale unităților CD

Desigur, avantajele dispozitivelor sunt determinate în primul rând de caracteristicile lor tehnice, dar există și alți factori importanți.

Pe lângă calitatea și fiabilitatea designului, atunci când alegeți o unitate, trebuie să țineți cont de următoarele proprietăți:

• protectie impotriva prafului;
• curățarea automată a lentilelor;
• tipul de unitate (externă sau internă).

Curățare automată a lentilelor

Dacă lentilele dispozitivului laser sunt murdare, citirea datelor este încetinită, deoarece se petrece mult timp în operațiuni repetate de căutare și citire (în cel mai rău caz, este posibil ca datele să nu fie citite deloc). Într-o astfel de situație, ar trebui folosite discuri speciale de curățare. Unele modele moderne de drive de înaltă calitate au un dispozitiv de curățare a lentilelor încorporat.

suport de înregistrare CD

Există două tipuri principale de CD-uri înregistrabile și medii de stocare: CD-R (recordable) și reinscriptibile. CD-RW (reinscriptibil).

Majoritatea suporturilor de înregistrare CD-ROM sunt dispozitive VIERME(scrie o dată, citește multe) destinat depozitării pe termen lung. Unitățile CD-R au devenit standardul de facto pentru acest tip de dispozitiv.Sunt ideale pentru backup de sistem și operațiuni similare. Cu toate acestea, cu copii de siguranță sau arhivare frecvente, în ciuda costului scăzut al suportului, devine neprofitabilă utilizarea dispozitivelor CD-R. În acest caz, ar trebui să acordați atenție dispozitivelor reinscriptibile. CD-RW.

Unități CD-R

Discurile CD-R care au deja unele date scrise pe ele pot fi redate sau citite de aproape orice unitate CD-ROM standard. Discurile de acest tip sunt foarte convenabile pentru stocarea datelor de arhivă și crearea de discuri master care pot fi replicate și distribuite între angajații companiilor mici.

Discurile CD-R funcționează pe aceleași principii ca și CD-ROM-urile standard, aruncând un fascicul laser de pe suprafața discului și urmărind schimbările de reflectivitate pe măsură ce apar tranzițiile de la groapă la pad sau de la pad la groapă. Pe CD-urile obișnuite, pista spiralată este extrudată sau ștanțată în masa de policarbonat. Discurile CD-R, pe de altă parte, conțin un model de gropițe ars într-o pistă în spirală ridicată. Astfel, depresiunile sunt zone întunecate (arse) care reflectă mai puțină lumină. În general, reflectivitatea gropițelor și a plăcuțelor rămâne aceeași ca pe discurile ștampilate, astfel încât unitățile CD-ROM convenționale și playerele CD-uri de muzică citesc atât discurile ștampilate, cât și CD-R-urile.

Inscripția CD-R începe chiar înainte de a introduce discul în unitate. Procesul de fabricație pentru suporturile CD-R și pentru discurile compacte standard este aproape același. În ambele cazuri, masa de policarbonat topit este presată folosind o matrice de formare. Dar, în loc să ștampileze depresiuni și zone, matricea formează o canelură spirală pe disc (numită original groove (pre)groove)). Când este văzută de la laserul de citire (și scriere) de sub platou, această canelură este mai degrabă o proeminență în spirală decât o adâncitură.

Limitele proeminenței spiralate (canelul original) au anumite abateri de la axa longitudinală (așa-numitele oscilații). Amplitudinea vibrațiilor în raport cu distanța dintre virajele pistei este destul de mică. Distanța dintre spire este de 1,6 microni, iar abaterea laterală a proeminenței ajunge la doar 0,03 microni. Vibrațiile canelurii CD-R modulează unele informații suplimentare care sunt citite de unitate. Semnalul de sincronizare, determinat de vibrațiile piesei, este modulat împreună cu codul de timp și alte date și se numește timpul absolut al piesei originale ( Absolute Time In Pre - groove - ATIP). Codul de timp este exprimat în formatul „minute:secunde:cadru” și este introdus în subcodurile Q ale cadrelor înregistrate pe disc. Semnalul ATIP permite unității să aloce zonele necesare pe disc înainte de a înregistra efectiv cadre. Din punct de vedere tehnic, semnalul de poziționare este o derivă de frecvență și este definit de o frecvență purtătoare de 22,05 kHz și un offset de 1 kHz. Modificările frecvenței de oscilație sunt folosite pentru a transmite informații.

Procesul de fabricație CD-R este finalizat prin aplicarea unui strat uniform de colorant organic folosind metoda spin-coating. Se creează apoi un strat reflectorizant auriu. După aceasta, suprafața discului este acoperită cu lac acrilic, care se întărește în raze ultraviolete, care este folosit pentru a proteja straturile de aur și vopsite create anterior ale discului. Cercetările au arătat că aluminiul folosit cu colorant organic este susceptibil la oxidare severă. De aceea, discurile CD-R folosesc placarea cu aur, care este foarte rezistentă la coroziune și are cea mai mare reflectivitate posibilă. Un strat de vopsea este aplicat pe suprafața lăcuită a discului prin serigrafie, care este utilizată pentru a identifica și a proteja în continuare discul. Raza laser folosită la citirea și scrierea unui disc trece mai întâi printr-un strat transparent de policarbonat, un strat de colorant organic și, după ce este reflectat din stratul de aur, trece din nou prin stratul de colorant și masă de policarbonat, după care este captat de senzorul optic al unității.

Stratul reflectorizant și stratul de colorant organic au aceleași proprietăți optice ca și neetichetat CD. Cu alte cuvinte, o piesă de pe un disc CD-R nescris (alb) este percepută ca un pad lung de către un cititor de CD-uri. Fascicul laser al unei unități CD-R are aceeași lungime de undă (780 nm), dar puterea laser utilizată pentru a efectua înregistrarea, în special pentru a încălzi stratul colorat, este de 10 ori mai mare. Laserul, care funcționează în modul pulsat, încălzește stratul de colorant organic la o temperatură de 482-572 °F (250-300 °C). La această temperatură, stratul de colorant se arde literalmente și devine opac. Drept urmare, fasciculul laser nu ajunge la stratul de aur și nu este reflectat înapoi, ceea ce obține același efect ca atunci când semnalul laser reflectat este anulat la citirea CD-urilor ștampilate.

Când citește un disc, unitatea citește depresiuni inexistente, care sunt zone cu reflectivitate scăzută. Aceste zone apar atunci când un colorant organic este încălzit, motiv pentru care procesul de înregistrare a unui disc este adesea numit ardere. Zonele arse ale colorantului își schimbă proprietățile optice și devin nereflectorizante. Aceste proprietăți pot fi modificate o singură dată, motiv pentru care CD-R-urile sunt numite medii de scriere o singură dată.

Unități CD-RW sunt compatibile cu dispozitivele CD-R și vă permit să citiți sau să scrieți date pe suporturi CD-R.

CD-RW-urile au următoarele caracteristici::

• pot fi suprascrise;
• au un cost mai mare;
• diferă prin viteza de înregistrare mai mică;
• au reflectivitate mai mică.

Pe lângă costul ridicat și posibilitatea de suprascriere a datelor, media CD-RW Ele diferă și prin viteza de înregistrare mai mică (de două sau mai multe ori). Acest lucru se datorează faptului că, la înregistrare, laserul durează mai mult pentru a procesa fiecare zonă a discului. Discuri CD-RW au și o reflectivitate mai mică, ceea ce le limitează lizibilitatea. Transportatorii CD-RW, de exemplu, nu pot fi citite de multe unități CD-ROM și CD-R standard. Prin urmare, pentru înregistrarea discurilor muzicale sau compatibilitatea cu diferite tipuri de unități, este mai bine să folosiți discuri CD-R. Trebuie remarcat faptul că tehnologia MultiRead, suportată în prezent de aproape toate unitățile cu viteze de 24x sau mai mari, vă permite să citiți discuri CD-RW fara probleme. Prezența acestei caracteristici este determinată de logo-ul MultiRead imprimat pe corpul unității CD-ROM.

Pentru a crea depresiuni pe suprafața discului, unitățile și mediile CD-RW utilizează un proces de schimbare a fazei de stare. Discurile sunt create pe un substrat de policarbonat care conține o canelură spirală preformată cu o formă ondulată, ale cărei vibrații determină informațiile de poziționare. Partea superioară a bazei este acoperită cu un strat dielectric special (izolație), după care se aplică un strat de înregistrare, un alt strat dielectric și un strat reflectorizant de aluminiu. Suprafața discului este apoi acoperită cu un lac acrilic care se întărește sub razele ultraviolete, care este folosit pentru a proteja straturile create anterior ale discului. Straturile dielectrice situate deasupra și dedesubtul stratului de înregistrare sunt proiectate pentru a proteja substratul de policarbonat și stratul de metal reflectorizant de căldura intensă utilizată în timpul procesului de înregistrare cu schimbare de fază.

Discurile CD-R sunt scrise prin încălzirea anumitor zone ale colorantului organic (adică stratul de înregistrare). La rândul său, stratul de înregistrare CD-RW este un aliaj de argint, indiu, antimoniu și telur (Ag-In-Sb-Te), care are posibilitatea transformărilor de fază. Un aliaj de aluminiu este utilizat ca parte reflectorizante a stratului de înregistrare, care nu diferă de cel folosit la discurile ștanțate convenționale. În timpul unei operații de citire sau scriere a datelor, dispozitivul laser este situat în partea de jos a discului. Când este văzută de la laser, canelura spirală va apărea ca o proeminență, cu stratul de înregistrare al discului situat pe planul său superior.

Aliajul Ag-In-Sb-Te folosit ca strat de înregistrare are o structură policristalină cu o reflectivitate de 20%. În timp ce datele sunt scrise pe disc CD-RW laserul poate funcționa în două moduri, numite P-write și P-erase. În modul P-write, fasciculul laser încălzește materialul stratului de înregistrare la o temperatură de 500-700 °C (932-1229 °F), ceea ce duce la topirea acestuia. În stare lichidă, moleculele de aliaj încep să se miște liber, drept urmare materialul își pierde structura cristalină și se transformă în amorf stare (haotică). Reflexivitatea unui material înghețat în stare amorfă este redusă la 5%. Când citiți un disc, zonele cu proprietăți optice diferite sunt percepute în același mod ca și adânciturile unui disc CD-ROM presat obișnuit.

În modul de ștergere, stratul de material activ este încălzit la aproximativ 200°C (392°F), care este mult sub punctul de topire, dar suficient pentru a înmuia materialul. Când stratul activ este încălzit la o temperatură specificată urmată de răcire lentă, structura materialului este transformată la nivel molecular, adică. trecerea de la starea amorfă la starea cristalină. În același timp, reflectivitatea materialului crește la 20%. Zonele care sunt mai reflectorizante au aceeași funcție ca și zonele unui CD apăsat.

Deși acest mod laser se numește P-erase, nu șterge direct datele. Tehnologia este folosită în schimb suprascrierea directă a datelor, când folosiți ce zone CD-RW, având o reflectivitate mai mică, nu sunt șterse, ci pur și simplu suprascrise. Cu alte cuvinte, în timp ce datele sunt înregistrate, laserul este aprins în mod constant și generează impulsuri de putere variabilă, creând astfel regiuni de structură amorfă și policristalină cu proprietăți optice diferite.

Compatibilitate unitate: Specificații MultiRead

Pentru a indica compatibilitatea unei anumite unități, OSTA (Optical Storage Technology Association) a dezvoltat un standard industrial, un sistem de testare și un logo care ar trebui să garanteze anumite niveluri de compatibilitate. Toate acestea sunt numite specificații MultiRead. În prezent există următoarele niveluri de specificații:

• MultiRead pentru unități CD-ROM;
• MultiRead2 pentru unități DVD-ROM.

În plus, a fost dezvoltat un standard similar MultiPlay, care este destinat proprietarilor de dispozitive DVD-VideoȘi CD-DA.

x - unitatea va citi de pe acest mediu.

Prezența unuia dintre aceste logo-uri garantează nivelul adecvat de compatibilitate. Dacă achiziționați o unitate CD-ROM sau DVD și doriți să citiți discuri reinscriptibile sau care pot fi înregistrate, asigurați-vă că unitatea are sigla MultiRead. Pentru unitățile DVD, versiunea MultiRead va fi mult mai scumpă din cauza costului suplimentar al mecanismelor cu laser dual. Aproape toate unitățile DVD-ROM utilizate în sistemele informatice au un mecanism de citire dublă, care permite citirea datelor de pe CD-R și CD-RW.

Shape CD (shaped compact disc) - un purtător optic de informații digitale, cum ar fi CD-ROM, dar nu strict rotund ca formă, ci cu un contur exterior sub formă de diferite obiecte, cum ar fi siluete, mașini, avioane, inimi, stele , ovale, în formă de carduri de credit etc.

Utilizat de obicei în show business ca purtător de informații audio și video. Discul a fost brevetat de producătorul Mario Koss în Germania (1995). De obicei, discurile cu altă formă decât rotundă nu sunt recomandate pentru utilizare în unitățile CD-ROM ale computerului, deoarece la viteze mari de rotație discul se poate sparge, ceea ce poate duce la defectarea completă a unității.

Standarde reinscriptibile și DVD

Istoria dispozitivelor și DVD-urilor reinscriptibile a început în aprilie 1997, când companiile din grupul DVD Forum au introdus specificații pentru DVD-urile reinscriptibile.

Cum este structurat un CD?

Un disc standard este format din trei straturi: un substrat de policarbonat pe care este ștanțat relieful discului, un strat reflectorizant din aluminiu, aur, argint sau alt aliaj pulverizat pe acesta și un strat protector mai subțire din policarbonat sau lac pe care sunt inscripționate și desene. se aplica. Unele discuri de la producători „subteran” au un strat protector foarte subțire sau nu îl au deloc, ceea ce face ca stratul reflectorizant să fie destul de ușor de deteriorat.

Relieful informațional al discului constă într-un traseu spiralat care merge de la centru la periferie, de-a lungul căruia sunt situate depresiuni (gropi). Informațiile sunt codificate prin alternarea gropilor și a spațiilor dintre ele.

Ce formate de înregistrare sunt folosite pe CD-ROM?

CD-ROM-ul folosește aceeași tehnologie ca un sistem de sunet CD-DA convențional. Standardele pentru înregistrarea datelor arbitrare pe CD-uri lansate de Philips și Sony sunt cunoscute ca Cartea galbenă(„carte galbenă”) Cartea Verde(„cartea verde”) Cartea portocalie(„carte portocalie”), Cartea Albă(„hârtie albă”) și Carte albastra("Carte albastra"); toate acestea completează standardul de bază CD-DA descris în carte roșie("carte roșie").

Pentru a înregistra datele sunt folosite „piese sonore” separate. Standardele menționate nu se aplică discului în ansamblu, ci doar formatului pieselor individuale, iar piese de formate diferite pot coexista pe același disc. Pentru a le citi, aveți nevoie de un player care acceptă fie toate formatele prezentate pe disc, fie să le omite pe cele necunoscute (multe playere și unități CD-ROM nu pot sări peste piese de formate necunoscute).

Yellow Book definește formatele de bază pentru înregistrarea datelor pe disc: modul CD-ROM 1 și modul CD-ROM 2. În ambele formate, în fiecare cadru al unei piste de 2352 de octeți, numite și sectoare, 12 octeți de sincronizare și 4 octeți de antet de sector sunt alocați și 2336 de octeți pentru înregistrarea datelor. Datorită prezenței octeților de sincronizare și a unui antet, este posibil să găsiți cu exactitate sectorul de date dorit, ceea ce este extrem de dificil pe un disc audio obișnuit.

În formatul de modul 1 utilizat în majoritatea CD-ROM-urilor, 288 de octeți sunt alocați din zona de date pentru a scrie coduri EDC/ECC (Cod de detectare a erorilor/Cod de corectare a erorilor), datorită căruia discurile de date sunt citite mult mai fiabil decât discurile de sunet cu aceeași calitate de fabricație. Cei 2048 de octeți rămași sunt alocați pentru stocarea datelor.

În formatul modul 2, codurile de corecție nu sunt utilizate și toți cei 2336 de octeți de date din sector sunt alocați pentru înregistrarea informațiilor. Se presupune că informațiile înregistrate fie conțin deja coduri de corectare, fie sunt insensibile la erori minore rămase după corectarea prin codul Reed-Solomon de nivel scăzut. Acest format este destinat în primul rând înregistrării semnalelor audio și imaginilor comprimate.

Un disc în format modul 1 pe care sunt combinate programe audio și date se numește disc în mod mixt. În acest caz, datele sunt înregistrate pe prima piesă, iar informațiile audio sunt înregistrate pe toate pistele ulterioare. Majoritatea playerelor audio nu fac distincție între formatele de piesă și, atunci când datele ajung pe o pistă, încearcă să o reda, ceea ce poate deteriora amplificatoarele și sistemele de difuzoare.

Formatul de modul 2 în forma sa pură nu este practic utilizat - pe baza lui, au fost dezvoltate formate CD-ROM/XA (eXtended Architecture) din două variante (Green Book). În prima opțiune, dintr-un bloc de date de 2336 octeți sunt alocați 8 octeți de subtitlu, 4 octeți EDC și 276 octeți ECC, lăsând 2048 octeți pentru date, ca în formatul „mod 1”; în a doua opțiune, ECC nu este utilizat și rămân 2324 de octeți pentru date. Pe o pistă a formatului XA pot exista sectoare atât din prima cât și din a doua opțiune. Avantajul acestei abordări este capacitatea de a citi simultan date și informații audio și/sau video în timp real, fără mișcări inutile între piste.

Formatul CD-I (CD-Interactive - CD interactiv), descris în Cartea Orange, asigură înregistrarea unei imagini video pe piese în format XA și redarea acesteia folosind un CD-I player special pe un televizor de uz casnic, în paralel cu ascultarea un program audio. Piesele în format CD-I nu sunt incluse în cuprinsul discului (TOC), deci nu sunt vizibile pe echipamentele care nu acceptă acest format.

Pentru compatibilitate cu playerele audio standard, a fost propus formatul CD-I Ready („pregătit pentru redare pe un player CD-I”), în care se folosește o pauză prelungită înainte de prima piesă audio, ignorată de majoritatea playerelor convenționale, pentru a înregistra imaginea.

Pentru compatibilitatea cu echipamentele de citire a discurilor în format XA, a fost propus formatul CD-Bridge („CD-bridge”), care reprezintă piese în format CD-I incluse în cuprinsul general al discului, care conțin mărci de adrese ale ambelor formate. - CD-I și XA.

Orange Book definește și formatul discurilor CD-R (CD-Recordable) înregistrabile, care pot fi înregistrate în mai mulți pași (sesiuni), și au, de asemenea, o sesiune inițială ștampilată în timpul producției (așa-numitul disc hibrid). Fiecare sesiune conține o înregistrare introductivă (Lead In), datele reale și o înregistrare de ieșire (Lead Out).

Cartea Albă descrie formatul VideoCD, bazat pe CD-Bridge și utilizat pentru stocarea imaginilor în mișcare codificate ca AVI, MPEG și altele asemenea. Blue Book descrie formatul CD-Xtra ca fiind format din două sesiuni - o sesiune audio și o sesiune de date.

Organizarea sistemului de fișiere pe un CD-ROM este descrisă de standardul ISO 9660. Nivelul 1 al acestui standard include formatele de sistem de fișiere MS-DOS și HFS (Apple Macintosh). Imbricarea directoarelor MS-DOS nu poate depăși 8, iar lungimea numelui nu poate depăși 8+3 caractere. Nivelul 2 descrie un sistem de fișiere cu nume lungi și niveluri de imbricare de până la 32. Extensia Rock Ridge descrie formatul sistemului de fișiere UNIX.

Un caz special de CD-R este formatul Kodak Photo CD, folosit pentru înregistrarea în mai multe sesiuni a colecțiilor de fotografii. Photo CD folosește formatul CD-Bridge, formatat în sistemul de fișiere ISO 9660. Discurile Photo CD pot fi redate de playere speciale de pe un televizor de uz casnic sau citite de unitățile CD-ROM ale computerului.

Cum funcționează o unitate CD-ROM?

O unitate tipică constă dintr-o placă electronică, un motor cu ax, un sistem de cap de citire optic și un sistem de încărcare a discurilor.

Placa electronică conține toate circuitele de control al unității, interfața cu controlerul computerului, conectorii de interfață și ieșirea semnalului audio. Majoritatea unităților folosesc o singură placă electronică, dar în unele modele circuite separate sunt plasate pe plăci auxiliare mici.

Motorul axului este folosit pentru a antrena discul în rotație la o viteză liniară constantă sau variabilă. Menținerea unei viteze liniare constantă necesită modificarea vitezei unghiulare a discului în funcție de poziția capului optic. La căutarea fragmentelor, discul se poate roti cu o viteză mai mare decât la citire, deci este necesară o caracteristică dinamică bună de la motorul axului; Motorul este folosit atât pentru accelerarea, cât și pentru frânarea discului.

Un suport este atașat de axa motorului axului, pe care discul este apăsat după încărcare. Suprafața suportului este de obicei acoperită cu cauciuc sau plastic moale pentru a preveni alunecarea discului. Discul este presat pe suport folosind o șaibă situată pe cealaltă parte a discului; suportul și șaiba conțin magneți permanenți, a căror forță atractivă presează șaiba prin disc spre suport.

Sistemul de cap optic este format din capul însuși și sistemul său de mișcare. Capul conține un emițător laser bazat pe un LED laser cu infraroșu, un sistem de focalizare, un fotodetector și un preamplificator. Sistemul de focalizare este o lentilă mobilă condusă de un sistem de bobină electromagnetică, similar cu sistemul de difuzoare mobile. Modificările intensității câmpului magnetic determină mișcarea lentilei și refocalizarea fasciculului laser. Datorită inerției sale reduse, un astfel de sistem urmărește în mod eficient deplasarea verticală a discului chiar și la viteze semnificative de rotație.

Sistemul de mișcare a capului are propriul său motor de antrenare, care antrenează căruciorul cu capul optic folosind un angrenaj sau un angrenaj melcat. Pentru a elimina jocul, se folosește o conexiune cu o tensiune inițială: cu un angrenaj melcat - bile cu arc, cu un angrenaj - perechi de angrenaje încărcate cu arc în direcții opuse.

Sistemul de încărcare a discurilor este realizat în două versiuni: folosind o carcasă specială pentru disc (caddy), introdusă în orificiul de primire a unității și folosind o tavă retractabilă (tavă), pe care este plasat discul în sine. În ambele cazuri, sistemul conține un motor care antrenează tava sau carcasa, precum și un mecanism de deplasare a cadrului pe care este montat întregul sistem mecanic, împreună cu motorul axului și antrenarea capului optic, în poziția de funcționare atunci când discul se sprijină pe suportul motorului arborelui.

Când utilizați o tavă obișnuită, unitatea nu poate fi instalată într-o altă poziție decât orizontală. În unitățile care permit instalarea în poziție verticală, designul tăvii include zăvoare care țin discul atunci când tava este extinsă.

Panoul frontal al unității conține de obicei un buton Eject pentru încărcarea/descărcarea unui disc, un indicator de acces la unitate și o mufă pentru căști cu control electronic sau mecanic al volumului. Un număr de modele au adăugat un buton Play/Next pentru a începe redarea discurilor audio și a comuta între melodiile audio; Butonul Eject este de obicei folosit pentru a opri redarea fără a scoate discul. La unele modele cu un control mecanic al volumului, realizat sub forma unui mâner, redarea și tranziția se efectuează prin apăsarea capătului controlului.

Majoritatea unităților au, de asemenea, un mic orificiu pe panoul frontal conceput pentru îndepărtarea de urgență a discului în cazurile în care acest lucru este imposibil de făcut în mod obișnuit - de exemplu, dacă unitatea tavă sau întregul CD-ROM eșuează, dacă există un pană de curent etc. Trebuie să introduceți un ac sau o agrafă îndreptată în orificiu și să apăsați ușor - acest lucru va elibera blocarea tăvii sau a carcasei discului și poate fi scos manual.

Prin ce interfețe funcționează CD-ROM-urile?

SCSI, IDE - CD-ROM-ul este conectat direct la magistrala SCSI sau IDE (ATA) prin specificarea numărului de dispozitiv pentru SCSI sau Master/Slave - pentru IDE. CD-ROM-urile IDE funcționează de obicei în standardul ATAPI (ATA Packet Interface).

Sony, Mitsumi, Panasonic sunt cele mai comune trei interfețe, suportate de multe plăci de sunet și adaptoare individuale. Mitsumi și Panasonic folosesc un cablu conector cu 40 de pini, similar cu IDE, în timp ce Sony utilizează un cablu conector cu 34 de pini, similar unităților de dischetă.

Există și CD-ROM-uri cu așa-numita Interfață Proprietară - interfața proprie a producătorului, furnizată complet cu adaptor și cablu de conectare.

În prezent, CD-ROM-urile sunt disponibile numai cu interfețe SCSI și IDE.

De ce unitatea CD-ROM se rotește la viteze diferite?

Informațiile de pe un CD sunt înregistrate cu o densitate liniară constantă, prin urmare, pentru a obține o viteză constantă de citire, viteza de rotație se modifică în funcție de mișcarea capului de citire. Viteza standard de rotație a discului este de 500 rpm la citirea din zonele interne și 200 rpm la citirea din zonele externe (informațiile sunt scrise din interior spre exterior).

Ce înseamnă „n-speed” CD-ROM?

La viteza de rotație standard, viteza de transfer de date este de aproximativ 150 kb/s. În CD-ROM-urile cu două și mai mari viteze, discul se rotește cu o viteză proporțional mai mare, iar viteza de transfer crește proporțional (de exemplu, 1200 kb/s pentru un cu 8 viteze).

Datorită faptului că parametrii fizici ai discului (eterogenitatea masei, excentricitatea etc.) sunt standardizați pentru viteza de rotație principală, la viteze mai mari de 4-6, apar deja fluctuații semnificative ale discului și fiabilitatea citirii, în special pentru discuri produse ilegal, se poate înrăutăți. Unele CD-ROM-uri pot reduce viteza de rotație a discului atunci când apar erori de citire, dar cele mai multe dintre ele nu pot reveni la viteza maximă până când discul este schimbat.

La viteze de peste 4000-5000 rpm, citirea fiabilă devine aproape imposibilă, astfel că cele mai recente modele de CD-ROM-uri cu 10 viteze sau mai mari limitează limita superioară a vitezei de rotație. Totodată, pe piste externe viteza de transmisie atinge cea nominală (de exemplu, 1800 kb/s pentru modelele cu 12 viteze, iar pe măsură ce se apropie de cele interne scade la 1200-1300 kb/s.

De ce discurile „ilegale” sunt adesea citite mai rău decât cele „de marcă”?

Standardul CD definește parametrii lor fizici și optici: grosimea și reflectivitatea stratului de aluminiu, adâncimea și forma gropilor (elementele de înregistrare), distanța dintre piste, transparența stratului protector, excentricitatea etc. Companiile de vârf producătoare de CD-uri au tehnologii dovedite și echipamente de încredere care le permit să respecte acești parametri; Echipamentele și tehnologiile producătorilor ilegali nu oferă adesea acest lucru.

Mecanica și optica diferitelor modele de CD-ROM au toleranțe și capacități de reglare diferite, motiv pentru care unele modele pot citi cu încredere discuri care sunt practic imposibil de citit de alte modele. De asemenea, ca urmare a uzurii operaționale, parametrii unității se deteriorează în timp, ceea ce duce la deteriorarea citirii discurilor care ar putea fi citite cu încredere pe o unitate nouă.

Este posibil să determinați vizual calitatea unui disc?

Aproximativ - este posibil. Trebuie să examinați cu atenție suprafața de lucru a discului - ar trebui să fie netedă și să nu existe zgârieturi, zone tulburi, umflături sau depresiuni, precum și „pete” pe stratul reflectorizant. Apoi ține discul până la lumină (cu partea de lucru îndreptată spre tine) - poate fi ușor transparent, dar fără găuri evidente în stratul reflectorizant. Cu cât discul este mai transparent, cu atât este mai mare probabilitatea ca acesta să fie citit nesigur.

Discurile ieftine (în special cele fabricate în China) de obicei nu au un strat de lac de protecție pe partea din spate - chiar și o mică zgârietură pe această parte poate duce la eșecul complet de a citi zona corespunzătoare a discului.

Care este calitatea redării discurilor audio pe CD-ROM?

Redarea discurilor audio este o funcție secundară pentru CD-ROM-uri și se face de obicei „prin principiul rezidual” - un DAC simplu (adesea pe 12 sau 14 biți) și un amplificator de ieșire simplu. CD-ROM-urile produse în serie sunt semnificativ inferioare playerelor Hi-Fi staționare; unele modele sunt mai aproape de playerele portabile ieftine. În orice caz, calitatea semnalului la ieșirea căștilor (panoul frontal) este mai proastă decât la ieșirea de linie (peretele din spate) - din cauza distorsiunii suplimentare în timpul amplificării.

Pe lângă calitatea DAC-ului, majoritatea CD-ROM-urilor nu efectuează nicio supraeșantionare a semnalului digital pentru a îmbunătăți raportul semnal-zgomot, nici interpolarea și mascarea pentru a netezi curba și a compensa parțial erorile necorectate. Lipsa interpolării și mascării duce la distorsiuni și clicuri vizibile atunci când discurile sunt citite incorect, în timp ce pe un player audio, erorile de citire nu sunt atât de vizibile.

Multe CD-ROM-uri moderne au o ieșire audio digitală suplimentară pe peretele din spate (S/PDIF - Sony/Philips Digital Interface Format), care poate fi conectată la echipamente de studio sau de acasă care au un S/PDIF sau AES/EBU, ceea ce permite trebuie să reproduceți sunetul de pe un disc practic fără distorsiuni (poate fi introduse o anumită distorsiune de către decodorul CD-ROM).

Care este capacitatea maximă a unui CD?

Aproximativ 650 MB (* 1024 * 1024 octeți) - 74 de minute de înregistrare, flux de date - 153600 octeți/s. Această durată de înregistrare este determinată de standard, cu toate acestea, cu un aranjament mai dens de piese sau gropi pe disc, se poate obține un timp de redare sau un volum de date mai mare. Asemenea discuri cu abateri de la standard pot fi citite instabile de unele unități sau pot să nu fie citite deloc.

Ce sunt CD-R și CD-E?

Sistem de înregistrare unică (CD-Recordable - CD-inregistrabil) și multiple (CD-Erasable - CD-uri șters) de CD-uri. Termenii CD-R și CD-E se referă atât la dispozitivele de înregistrare, cât și la discurile în sine.

Pentru înregistrarea unică, se folosesc de obicei așa-numitele discuri „de aur”, care sunt un disc compact obișnuit în care stratul reflectorizant este format din folie de aur, iar stratul transparent de plastic imediat adiacent acestuia este realizat dintr-un material care se întunecă la încălzire. În timpul procesului de înregistrare, fasciculul laser încălzește zonele din plastic, care se întunecă și nu mai transmite lumină către stratul reflectorizant, formând un „decalaj” între „gropi” - zone transparente neschimbate ale plasticului.

Pentru a facilita urmărirea piesei informaționale în timpul procesului de înregistrare, discurile CD-R sunt fabricate cu marcaje auxiliare. La citire, urmărirea se efectuează, ca de obicei, de-a lungul pistei de gropi înregistrate.

Unele versiuni ale software-ului (de exemplu CDR Publisher) vă permit să inscripționați discuri bootabile. Pentru a porni de pe astfel de discuri, BIOS-ul computerului trebuie să accepte această caracteristică (cele mai recente versiuni de AWARD și Phoenix BIOS).

De ce apare zgomotul când înregistrați WAV pur pe CD-R?

Poate că motivul este că unii editori de sunet (de exemplu, Cool Edit și Sound Forge) își plasează informațiile de serviciu la sfârșitul fișierului WAV, formatându-l ca înregistrare suplimentară în deplină conformitate cu formatul RIFF. Cu toate acestea, unele software CD-R ignoră câmpul de lungime a fragmentului audio, tratând întregul rest al fișierului după titlu ca un singur fragment audio, în urma căruia informațiile de serviciu ajung pe disc în format audio digital și sunt reproduse. ca zgomot sau clicuri la sfârșitul programului. Pentru a elimina acest fenomen, este necesar fie să interziceți editorilor de sunet să salveze informații despre serviciu într-un fișier WAV, fie să le eliminați folosind alte programe.

În timpul înregistrării în mai multe sesiuni a pieselor audio individuale, zonele de intrare și ieșire sunt formate la începutul și la sfârșitul fiecărei sesiuni, iar introducerea acestora în timpul redării provoacă apariția unui semnal aleatoriu. Se recomandă înregistrarea discurilor audio într-o singură sesiune, formând în prealabil un fișier audio complet, dacă software-ul CD-R nu permite îmbinarea fișierelor în timpul procesului de înregistrare.

În plus față de cele de mai sus, interferențele pe discurile audio înregistrate pot apărea din cauza instabilității fluxului de date din CD-R (depășirea tamponului intern sau întreruperea fluxului), abaterilor de la parametrii normali ai semnalului înregistrat, a modului de funcționare laser sau a rotației discului viteza, defecte de fabricație ale discului, precum și din vina jucătorilor care nu pot citi în mod fiabil anumite copii ale discurilor. În cazul înregistrării de proastă calitate a discurilor de date, situația este adesea salvată de volume mari de coduri de corecție furnizate în formate CD-ROM.

Este posibil să utilizați un driver de la alt model cu un CD-ROM IDE?

În cele mai multe cazuri - da, dacă CD-ROM-ul funcționează în standardul ATAPI. Cu toate acestea, este posibil ca unele drivere să nu funcționeze corect cu alte modele de CD-ROM.

Pentru a citi discuri video, aveți nevoie de suport din partea unității în sine și a driverului acesteia, precum și a programului de despachetare a formatului video (player). Unele combinații de unitate, controler, driver și program de despachetare sunt incompatibile între ele. Puteți încerca să schimbați driverul sau să despachetați programul. Există, de asemenea, cazuri când, la instalarea unui CD-ROM pe același canal cu HDD-ul, discurile video sunt redate mult mai lent.

Puteți - pentru aceasta aveți nevoie de un CD-ROM care acceptă comanda Read Long și este capabil să găsească sectoare audio în modul de acces direct (de exemplu, multe dintre unitățile cu interfață SCSI, majoritatea modelelor Panasonic) și un program special - grabber - pentru citirea sectoarelor audio complete, de exemplu, CDGRAB, CDDA, CDT, etc. Adesea, astfel de programe sunt însoțite de o listă de modele de CD-ROM care acceptă comanda de citire lungă. Datorită micilor diferențe de interfețe, unele unități nu vor funcționa cu unele dintre aceste programe, dar pot funcționa cu altele.

Una dintre principalele probleme la citirea discurilor audio este erorile de sincronizare între sectoare. Acestea apar atunci când programul de citire a discului nu are timp să emită o comandă de citire în sectorul următor înainte ca bufferul CD-ROM intern să se depășească și să se piardă datele de la începutul sectorului. În acest caz, CD-ROM-ul este forțat să efectueze poziționarea, iar structura cadru cu cadru a discurilor audio nu face posibilă începerea citirii exact din locul potrivit. Ca urmare a unor astfel de defecțiuni, în fișierul generat de program apar întreruperi sau apariția mai multor mostre de semnal suplimentare. Pentru a combate erorile de sincronizare, unele programe au un mod în care este verificată îmbinarea corectă a sectoarelor adiacente. Când utilizați un CD-ROM cu o capacitate tampon mai mare, probabilitatea de erori este redusă.

Tulburările de sincronizare care rezultă din poziționare sunt adesea numite în mod eronat „jitter”. De fapt, termenul de jitter este de obicei folosit pentru a desemna fluctuația fazei unui semnal digital din cauza fluctuațiilor rapide ale debitului generate de modificările vitezei de rotație a discului și ale curbei sale verticale. Într-un fel, erorile de sincronizare sunt, de asemenea, erori de fază de nivel superior, dar aplicarea termenului de jitter nu este în întregime corectă.

Care sunt motivele performanței slabe ale unităților CD-ROM Samsung-631?

Pe lângă calitatea scăzută a mecanismului în sine și a sistemului de citire, în aceste unități există o presiune insuficientă a discului pe ax, motiv pentru care discurile alunecă în timpul accelerației și frânării. Motivul prinderii slabe este decalajul mare dintre magnetul axului și discul metalic, care este atras de magnet. Michael Svechkov (2:460/140@FidoNet) recomandă lipirea unei șaibe de oțel cu grosimea de 1-2 mm pe magnet, alegând-o astfel încât spațiul dintre magnet și discul metalic să fie minim, însă, la cele mai subțiri discuri, acestea nu ar trebui atingeți unul pe altul, în caz contrar Funcționarea sistemului de ejectare a tăvii va fi întreruptă.

Când la începutul anilor 80 ai secolului trecut, Sony și Philips au lansat sunet CD-uri(Compact Disc - CD), nimeni nu și-ar fi putut imagina ce purtător de informații valoros vor deveni în viitorul apropiat. Durabilitatea, capabilitățile de acces aleatoriu și calitatea ridicată a sunetului CD-urilor au atras atenția pe scară largă și adoptarea pe scară largă. Prima unitate CD-ROM pentru PC-uri a fost lansată în 1984, dar a durat câțiva ani până să devină o componentă aproape obligatorie a PC-urilor de ultimă generație. Acum jocurile, aplicațiile software, enciclopediile și alte programe multimedia sunt distribuite pe CD-ROM-uri (în sens figurat, acum „dintr-un lux scump, o unitate CD-ROM s-a transformat într-o necesitate ieftină”). De fapt, „revoluția multimedia” datorează mult CD-ROM-urilor ieftine de mare capacitate. În timp ce un CD audio a fost conceput pentru a reproduce sunet digital de înaltă calitate timp de 74 de minute, un CD-ROM de computer poate stoca 660 MB de date, mai mult de 100 de fotografii de calitate superioară sau un film TV de 74 de minute. Multe discuri stochează toate aceste tipuri de informații, precum și alte informații.

Unitățile CD-ROM joacă un rol important în următoarele aspecte ale unui sistem de calcul:

• Suport software: Cel mai important motiv pentru care PC-ul modern trebuie sa au o unitate CD-ROM, este un număr mare de aplicații software distribuite pe CD-uri. În zilele noastre dischetele practic nu sunt folosite pentru asta.
• Performanţă: Deoarece multe programe folosesc acum unitatea Cd-ROM, performanța unității devine importantă. Desigur, nu este la fel de critic ca performanța hard disk-ului și a componentelor PC-ului, cum ar fi procesorul și memoria de sistem, dar este totuși important.

Datorită producției de masă, unitățile CD-ROM moderne sunt mai rapide și mai ieftine decât înainte. Marea majoritate a aplicațiilor software sunt acum distribuite pe CD-ROM și multe programe (cum ar fi baze de date, aplicații multimedia, jocuri și filme) pot fi rulate direct de pe CD-ROM, adesea prin rețea. Piața actuală a unităților CD-ROM oferă unități interne, externe și portabile, unități cu un singur disc și multi-disc, unități SCSI și EIDE și o varietate de standarde.

Cele mai multe unități CD-ROM au comenzi ușor de utilizat pe panoul frontal care vă permit să utilizați unitatea pentru a reda și a asculta CD-uri audio. De obicei, există următoarele controale:

• Ieșire pentru căști stereo: O mufă jack mică pentru conectarea căștilor și ascultarea unui CD audio.
• Buton rotativ pentru controlul volumului: Pentru a regla volumul de ieșire audio.
• Butoanele Start și Stop: Folosit pentru a porni și opri redarea unui CD audio. Pe unele unități, aceste butoane sunt singurele comenzi.
• Butoanele Următoarea piesă și Previous Track: Aceste butoane trec la următoarea melodie și la melodia anterioară a unui CD audio.

Unitățile CD-ROM au apărut după ce locașurile de unitate pentru PC au fost standardizate, așa că sunt proiectate pentru a se potrivi unui locaș de unitate standard de 5,25". Înălțimea unei unități CD-ROM este de 1,75", ceea ce corespunde unei unități standard de "jumătate de înălțime". dafin. Majoritatea unităților au o carcasă metalică care are găuri pentru șuruburi, ceea ce face ușoară montarea unității în locaș. O tavă retractabilă este de obicei folosită pentru a instala un disc.

Structura discului CD-ROM

O unitate CD-ROM poate fi comparată cu o unitate de dischetă deoarece ambele unități folosesc amovibil medii (detașabile). De asemenea, poate fi comparat cu un hard disk, deoarece ambele unități au o capacitate mai mare. Cu toate acestea, un CD-ROM nu este nici o dischetă, nici un hard disk. Dacă se folosesc unități de dischetă și hard disk magnetic(magnetic), apoi în CD-ROM este folosit optic(optic) mediu. CD-ROM-ul de bază are un diametru de 120 mm (4,6") și este un fel de „sandwich” cu grosimea de 1,2 mm din trei straturi: un strat din spate din plastic policarbonat transparent, o peliculă subțire de aluminiu și un strat de lac pentru a proteja discul de la zgârieturi exterioare și praf.

În procesul tradițional de fabricație, milioane de depresiuni minuscule au apelat pitami(gropi), pe o spirală care se desfășoară din centrul discului spre exterior. Pitele sunt apoi acoperite cu o peliculă subțire de aluminiu, care conferă discului culoarea argintie caracteristică. O groapă tipică are 0,5 µm lățime, 0,83 până la 3 µm lungime și 0,15 µm adâncime. Distanța dintre piste ( pasul pistei- pas) este de numai 1,6 microni. Densitatea piesei este mai mare de 16.000 de piste pe inch (Tracks Per Inch - TPI); Pentru comparație, o unitate de dischetă are un TPI de 96 și un hard disk are un TPI de 400. Lungimea spiralei desfășurate și extinse este de aproximativ patru mile.

Desigur, CD-urile trebuie manipulate cu grijă. Partea de lucru a discului este cea mai sensibilă la deteriorare. În ciuda faptului că stratul de aluminiu este protejat de deteriorare și coroziune printr-un strat de lac, grosimea acestui strat de protecție este de numai 0,002 mm. Manipularea neglijentă sau praful poate duce la mici zgârieturi și mici fisuri prin care aerul poate pătrunde și oxida stratul de aluminiu, făcând discul inoperabil.

Principiul de funcționare al unei unități CD-ROM

Cu excepția verificării erorilor foarte complexe, funcționarea unei unități CD-ROM este foarte asemănătoare cu cea a unui CD player audio. Datele sunt stocate în același mod ca pe toate CD-urile. Informațiile sunt stocate în sectoare de 2 KB pe o pistă în spirală care începe din centrul discului și se „desfășoară” până la marginea exterioară a discului. Sectoarele pot fi citite independent.

Jucătorul citește informații din gropi și terenuri(aterizări) unei piese de CD în spirală, începând din centrul discului și îndreptându-se spre marginea exterioară. Pentru citire, se folosește un fascicul laser infraroșu cu o lungime de undă de 780 nm, care este generat de un semiconductor de arseniură de galiu de putere redusă. Fasciculul trece printr-un strat de acoperire transparentă pe o peliculă metalică. Deși laserul are o putere redusă, poate deteriora retina dacă intră într-un ochi neprotejat. Când discul se rotește cu o viteză de 200 până la 500 de rotații pe minut (Rotații pe minut - RPM), fasciculul este reflectat din gropi și frecvența luminii se modifică.

Zonele din jurul gropilor, numite terenuri, sunt implicați și în procesul de lectură. Lumina reflectată trece printr-o prismă către un fotosenzor a cărui ieșire este proporțională cu volumul de lumină primit. Lumina reflectată din gropi este defazată cu 180 de grade față de lumina reflectată de pe terenuri, iar diferențele de intensitate sunt măsurate de celule fotovoltaice și transformate în impulsuri electrice. Ca rezultat, o secvență de gropi și terenuri de lungime variabilă imprimate pe suprafața discului este interpretată ca o secvență de unu și zero, din care sunt reconstruite datele stocate pe disc (folosind un convertor digital-analogic, datele digitale ale unui CD audio sunt convertite în semnale audio). Deoarece doar fasciculul laser „atinge” în mod direct suprafața suportului, nu există nicio uzură a suportului.

Totul ar fi relativ simplu dacă suprafețele discurilor CD-ROM ar fi complet plane și s-ar putea roti fără deviere orizontală. De fapt, unitatea necesita circuite electronice complexe pentru a se asigura că fasciculul laser a fost focalizat pe suprafața discului și îndreptat cu precizie către pista citită.

Au fost dezvoltate mai multe metode pentru a oferi urmărire radială, dar metoda cu trei fascicule este cea mai comună. Fasciculul laser nu este îndreptat pur și simplu către suprafața discului, ci este emis de un dispozitiv semiconductor și trece printr-un rețele de difracție, care creează două surse de lumină suplimentare pe fiecare parte a fasciculului principal. Când sunt trecute prin lentilele colimatoare, cele trei raze devin paralele și apoi trec printr-o prismă numită separator de fascicul polarizant(separator de fascicul polarizat). Splitter-ul permite razelor de intrare să treacă, iar razele reflectate care revin sunt rotite cu 90 de grade către o fotodiodă, care interpretează semnalul.

Se măsoară intensitățile celor două fascicule laterale, care ar trebui să fie aceleași atâta timp cât fasciculele rămân pe fiecare parte a căii. Orice miscare laterala a discului duce la dezechilibru iar servomotorul corecteaza lentila. Decalajul vertical este luat în considerare prin împărțirea fotodiodei de recepție în patru cadrane și plasarea lor la jumătatea distanței dintre punctele focale orizontale și verticale ale fasciculului. Orice deflexie a discului face ca spotul să devină eliptic, provocând un dezechilibru al curenților între perechi opuse de cadrane. În acest caz, lentila se mișcă în sus sau în jos, oferind o formă circulară a punctului.

Tehnologia discurilor compacte are încorporate sisteme de corectare a erorilor care pot corecta majoritatea erorilor cauzate de particulele fizice de pe suprafața discului. Fiecare unitate CD-ROM și fiecare CD player audio utilizează detectarea erorilor. codul Reed-Solomon intercalat încrucișat(Cross Interleaved Reed Solomon Code - CIRC), iar standardul CD-ROM oferă un al doilea nivel de corecție folosind algoritmul Layered Error Correction Code. În codul CIRC, codificatorul adaugă informații de paritate 2D pentru a corecta erorile și, de asemenea, intercalează datele de pe disc pentru a proteja împotriva erorilor de explozie. Este posibilă corectarea erorilor de explozie de până la 3500 de biți (lungime 2,4 mm) și compensarea erorilor de explozie de până la 12 000 de biți (lungime 8,5 mm) cauzate de mici zgârieturi.

Audio digital

Pe înregistrări și casete de bandă, semnalul sonor este înregistrat ca semnal analog. Prin urmare, auzim toate imperfecțiunile din înregistrare ca interferențe (suierat și șuierat) sau alte defecte. Pentru a elimina aceste defecte, CD-urile folosesc metode digitale de stocare a „eșantioanelor” sub formă de numere. Procesul de conversie a unui semnal analogic în unul digital se numește prelevarea de probe(eșantionare), sau digitizarea(digitizarea). Semnalul analogic este eșantionat de mai multe ori pe secundă și la fiecare sondaj amplitudinea este măsurată și rotunjită la cea mai apropiată valoare reprezentabilă. Evident, cu atât mai mare frecvența de eșantionare(frecvența de eșantionare) și cu atât mai precis valorile atribuite amplitudinilor ( interval dinamic- (interval dinamic), cu atât mai bună este reprezentarea originalului.

Pentru CD, se utilizează o rată de eșantionare de 44,1 kHz și un interval dinamic de 16 biți. Aceasta înseamnă că sunt prelevate 44.100 de eșantioane pe secundă și amplitudinea semnalului la fiecare eșantion este descrisă de un număr de 16 biți, dând 65.536 de valori posibile. Această rată de eșantionare oferă un răspuns în frecvență suficient pentru sunete cu o înălțime de 20 kHz. Cu toate acestea, unii „audiofili” consideră că acest lucru nu este suficient pentru a transmite efecte psihoacustice care apar dincolo de raza auzului uman. Sunetul este înregistrat pe două piste pentru a obține un efect stereo.

Calculele simple arată (44.100 de mostre pe secundă * 2 octeți * 2 canale) că o secundă de sunet este descrisă de 176.400 de octeți cu o rată de transfer de date corespunzătoare de 176,4 KB/s. O unitate CD-ROM cu o singură viteză transferă date la această viteză, dar o parte din fluxul de date conține informații de corectare a erorilor, ceea ce reduce rata efectivă de transfer de date la 150 KB/s. Un CD poate stoca 74 de minute de date audio stereo codificate, care, după adăugarea de detectare și corectare a erorilor, oferă o capacitate standard de CD de 680 MB. Tabelul prezintă toți parametrii considerați.

Viteza de rotatie

Viteză liniară constantă

Prima generație de unități CD-ROM cu o singură viteză s-a bazat pe proiectarea playerelor CD audio. Tehnologia a fost folosită pentru a roti discul viteză liniară constantă(Constant Linear Velocity - CLV), i.e. discul se rotește ca un CD audio, oferind o rată de transfer de date de 150 KB/s. Traseul de date trebuie să treacă sub capul de citire cu aceeași viteză pe părțile interioare și exterioare ale discului. Pentru a face acest lucru, trebuie să modificați viteza de rotație a discului în funcție de poziția capului. Cu cât este mai aproape de centrul discului, cu atât discul trebuie să se rotească mai repede pentru a asigura un flux constant de date. Viteza de rotație a discului în playerele CD audio variază de la 210 la 540 rpm.

Deoarece există mai multe sectoare la marginea exterioară a discului decât în ​​centru, tehnologia CLV utilizează un servomotor care încetinește viteza de rotație a discului pe măsură ce acesta se deplasează către pistele exterioare pentru a menține o rată constantă de transfer de date de la capul de citire cu laser. . Memoria tampon internă a unității controlează viteza de rotație utilizând un oscilator cu cristal pentru a sincroniza datele de ieșire a tamponului la o anumită viteză și pentru a menține tamponul 50% plin atunci când datele sunt citite în el. Dacă datele sunt citite prea repede, pragul ciclului de lucru de 50% este depășit și este trimisă o comandă pentru a încetini viteza motorului axului.

Dacă CD-urile audio trebuie citite la o viteză constantă, atunci această cerință nu este necesară pentru discurile CD-ROM. În esență, cu cât datele sunt citite mai repede, cu atât mai bine. Pe măsură ce tehnologia CD-ROM s-a îmbunătățit, vitezele au crescut continuu și, în 1998, au apărut unități cu viteza de transfer de date de 32 de ori mai mare de 4,8 MB/s.

De exemplu, o unitate cu patru viteze care utilizează tehnologia CLV trebuie să rotească platoul la aproximativ 2120 rpm când citește pistele interne și 800 rpm când citește piste externe. Viteza de rotație variabilă este, de asemenea, necesară la citirea datelor audio, care sunt întotdeauna citite la o viteză constantă (150 KB/s), indiferent de viteza de transfer de date de computer. Cei mai importanți factori ai acționărilor cu viteză variabilă sunt calitatea motorului arborelui care învârte motorul și software-ul care controlează antrenamentul, precum și sistemul de poziționare care trebuie să mute rapid și precis capul de citire în poziția dorită pentru a accesa datele. . Pur și simplu creșterea vitezei de rotație nu este suficientă.

Un alt factor este nivelul de utilizare a timpului CPU: pe măsură ce viteza de rotație și, în consecință, rata de transfer de date crește, crește și timpul pe care procesorul trebuie să-l petreacă procesând datele de pe unitatea CD-ROM. Dacă alte sarcini necesită timp procesor în același timp, unitatea CD-ROM are o capacitate mai mică de procesare a datelor și vitezele de transfer de date vor fi reduse. O unitate CD-ROM proiectată corespunzător ar trebui să minimizeze timpul procesorului la o viteză de rotație și o rată de transfer de date date. Este clar că performanța internă a unui drive rapid ar trebui să fie mai mare decât cea a unuia lent.

Pentru unitățile CD-ROM, capacitatea tamponului de date este întotdeauna dată. Desigur, un buffer de 1MB este cu siguranță mai bun decât un buffer de 128KB în ceea ce privește viteza de transfer de date. Cu toate acestea, fără un program bun de gestionare a unităților, câștigurile marginale de performanță nu merită cu greu cheltuielile memoriei tampon suplimentare.

Viteza unghiulara constanta

Tehnologia CLV a rămas tehnologia dominantă a unității CD-ROM până când Pioneer, care a lansat prima unitate cu patru viteze, a lansat unitatea cu zece viteze DR-U10X în 1996. Această unitate a funcționat nu numai în modul obișnuit de viteză liniară constantă, ci și în modul viteza unghiulara constanta(Viteză unghiulară constantă - CAV). În acest mod, unitatea transferă date la o viteză variabilă, iar motorul axului se rotește cu o viteză constantă, ca un hard disk.

Performanța generală este puternic influențată de timpul de acces(timpul de acces). Pe măsură ce viteza unei unități CLV crește, timpii de acces devin adesea mai rău, deoarece este mai dificil să se adapteze schimbărilor bruște ale vitezei motorului axului necesare pentru a menține o rată constantă și ridicată de transfer de date datorită inerției unității în sine. Unitatea CAV menține o viteză de rotație constantă, ceea ce crește viteza de transfer de date și reduce timpul de căutare pe măsură ce capul se deplasează spre marginea exterioară. Dacă în primele unități CLV timpul de acces a fost de 500 ms, atunci la unitățile CAV moderne acesta a scăzut la 100 ms.

Designul revoluționar al unității Pioneer a permis funcționarea în modurile CLV și CAV, precum și în modul mixt. În modul mixt, modul CAV a fost folosit pentru a citi în apropierea centrului discului, iar când capul s-a apropiat de marginea exterioară, unitatea a trecut în modul CLV. Unitatea lui Pioneer a marcat sfârșitul erei unităților doar CLV și tranziția la așa-numitele unități Partial CAV ca tip principal de unități Cd-ROM.

Această situație a rămas până la dezvoltarea unei noi generații procesoare de semnal digital(Digital Signal Processor - DSP), care putea oferi de 16 ori viteza de transfer de date, iar în toamna anului 1997, Hitachi a lansat prima unitate CD-ROM folosind doar tehnologia CAV (Full CAV). Depășește multe dintre problemele cu unitățile parțiale CAV, în special necesitatea de a controla poziția capului și de a varia viteza de rotație pentru a menține o rată constantă de transfer de date și a menține un timp de acces aproximativ constant. Noua unitate nu a necesitat așteptarea ca turația motorului axului să se calmeze între tranziții.

Majoritatea unităților CD-ROM Full CAV cu 24 de viteze la sfârșitul anului 1997 au folosit o viteză constantă a discului de 5000 rpm, cu rate de transfer de date de 1,8 MB/s la centru și crescând la 3,6 MB/s la marginea exterioară. Până în vara anului 1999, o rată de transfer de date de 48 de ori de pe o pistă externă a fost atinsă la 7,2 MB/s la o viteză de rotație a discului de 12.000 rpm, ceea ce corespundea vitezei de rotație a multor hard disk-uri de mare viteză.

Cu toate acestea, rotirea unității la viteze atât de mari a creat probleme de zgomot și vibrații excesive, adesea sub forma unui șuierat cauzat de aerul care iese din carcasa unității. Deoarece discul CD-ROM este prins în centru, cea mai puternică vibrație are loc la marginea exterioară a discului, de exemplu. unde rata de transfer de date este maximă. Deoarece doar un număr mic de CD-ROM-uri stochează date la marginea exterioară, majoritatea unităților de mare viteză ating rareori ratele maxime teoretice de transfer de date în practică.

Aplicații

Curând a apărut întrebarea despre ce aplicații au profitat de viteza de stocare pe CD-ROM. Majoritatea unităților media au fost optimizate pentru a utiliza unități cu 2 viteze și, în cel mai bun caz, cu 4 viteze. Dacă videoclipul este înregistrat pentru a fi redat în timp real la o rată de transfer de date de 300 KB/s, atunci nu este nevoie să depășiți viteza de două ori mai mare. Uneori, o unitate mai rapidă putea citi rapid informații în memoria cache-tampon, unde ar fi apoi redată, eliberând unitatea pentru alte lucrări, dar această tehnică a fost folosită rar.

Citirea imaginilor uriașe de pe PhotoCD-uri se dovedește a fi o utilizare ideală pentru o unitate de CD-ROM rapidă, dar nevoia de a decomprima imaginile atunci când citiți de pe disc necesită doar de 4 ori viteza de transfer de date. De fapt, singura aplicație care necesită cu adevărat rate mari de transfer de date este copierea datelor seriale pe un hard disk - cu alte cuvinte, instalarea de aplicații software.

Unitățile rapide de CD-ROM sunt foarte rapide doar atunci când se transferă date secvențiale, nu acces aleatoriu. Aplicația ideală pentru rate de biți continue ridicate este un videoclip digital de înaltă calitate înregistrat la o rată de biți ridicată. Video MPEG-2 implementat în discuri digitale versatile(Digital Versatile Disc - DVD) necesită o rată de transfer de aproximativ 580 KB/s, în timp ce standardul MPEG-1 conform Cartei Albe pentru VideoCD necesită o rată de transfer de numai 170 KB/s. Astfel, un CD-ROM standard de 660 MB va fi citit în doar 20 de minute, astfel încât videoclipurile de înaltă calitate vor fi utile doar pe DVD-uri cu capacități semnificativ mai mari.

Interfețe

Există trei conexiuni principale pe spatele unităților CD-ROM: alimentare, ieșire audio către placa de sunet și o interfață de date.

În zilele noastre, majoritatea unităților CD-ROM utilizează o interfață de date IDE, care teoretic poate fi conectată la controlerul IDE care se găsește în aproape fiecare PC. Hard disk-ul IDE original a fost proiectat pentru magistrala AT, iar vechea interfață IDE vă permitea să conectați două hard disk-uri - un master și un slave. Ulterior, specificația ATAPI a permis unuia dintre ele să devină o unitate CD-ROM IDE. Interfața EIDE a făcut un pas mai departe prin adăugarea unui al doilea canal IDE pentru încă două dispozitive, care ar putea fi hard disk-uri, unități CD-ROM și unități de bandă.

Lucrul pe unul dintre aceste dispozitive trebuie finalizat înainte de a accesa orice alt dispozitiv. Conectarea unei unități CD-ROM la același canal ca și hard diskul va reduce performanța computerului, deoarece unitatea CD-ROM mai lentă va bloca accesul la hard disk. Pe un PC cu două hard disk-uri IDE, unitatea CD-ROM trebuie izolată prin conectarea acesteia la canalul IDE secundar, iar hard disk-urile trebuie conectate ca master și slave la canalul primar. Hard disk-urile vor concura între ele, dar fără participarea unității CD-ROM lente. Dezavantajul interfeței EIDE este că numărul de dispozitive conectate este limitat la patru și toate dispozitivele trebuie montate intern, astfel încât extinderea poate fi limitată de dimensiunea carcasei PC-ului.

Standardul SCSI-2 permite conectarea a până la 12 dispozitive, care pot fi interne sau externe, la un adaptor gazdă. SCSI permite ca toate dispozitivele de pe magistrală să fie active în același timp, deși un singur dispozitiv poate transmite date. Localizarea fizică a datelor în dispozitive necesită relativ timp, astfel încât, în timp ce un dispozitiv folosește magistrala, orice alt dispozitiv poate poziționa capetele pentru a efectua operațiuni de citire și scriere. Cea mai recentă specificație Fast Wide SCSI acceptă o rată maximă de transfer de date de 20 MB/s comparativ cu 13 MB/s EIDE și, cu inteligență încorporată, dispozitivele SCSI necesită mai puțină atenție procesorului decât dispozitivele IDE.

Avantajele interfeței SCSI față de IDE se manifestă și atunci când se utilizează resurse PC, în special liniile de solicitare de întrerupere IRQ. Datorită numărului mare de carduri și dispozitive suplimentare, PC-urile moderne impun cerințe crescute cu privire la utilizarea IRQ, lăsând puțin loc pentru extinderea ulterioară. Interfața EIDE primară are de obicei alocat IRQ 14 și interfața EIDE secundară IRQ 15, astfel încât patru dispozitive sunt adăugate prin două linii de întrerupere. Interfața SCSI consumă mai puțin resurse deoarece, indiferent de numărul de dispozitive de pe magistrală, este necesară o singură linie IRQ pentru adaptorul gazdă.

În general, interfața SCSI oferă un potențial de expansiune mai mare pentru PC și oferă performanțe mai bune, dar este semnificativ mai scumpă decât interfața IDE. Preferința modernă pentru unitățile EIDE interne este mai convenabilă și mai ieftină decât excelența tehnică, astfel încât interfața SCSI este aleasă doar pentru unitățile CD-ROM externe.

Comparație între modul DMA și PIO

În mod tradițional, unitățile CD-ROM erau folosite pentru a transfera date. I/O programabile(Intrare/Ieșire programabilă - PIO), nu acces direct la memorie(Acces direct la memorie - DMA). Acest lucru a fost justificat în primele dezvoltări, deoarece implementarea hardware a fost mai simplă și potrivită pentru dispozitivele cu rată scăzută de date. Dezavantajul acestei metode este că transferul de date este controlat de procesor. Pe măsură ce vitezele de transfer de date ale unităților CD-ROM au crescut, la fel a crescut și sarcina procesorului, astfel încât unitățile cu 24 și 32 de viteze au ocupat întregul procesor în modul PIO. Încărcarea procesorului depinde de mai mulți factori, inclusiv modul PIO utilizat, designul punții IDE/PCI din computer, capacitatea și designul buffer-ului unității CD-ROM și driverul de dispozitiv al unității CD-ROM.

Transferul datelor folosind DMA este întotdeauna mai eficient și durează doar câteva procente din timpul procesorului. Aici, un controler special controlează transferul de date direct în memoria sistemului și doar alocarea inițială a memoriei și minimă confirmare(strângere de mână). Cu toate acestea, performanța depinde de dispozitiv, nu de sistem. Dispozitivele DMA trebuie să ofere aceleași performanțe, indiferent de sistemul la care sunt conectate. DMA a fost mult timp standard pe majoritatea sistemelor SCSI, dar abia recent a devenit utilizat pe scară largă pentru interfețele și dispozitivele IDE.

Tehnologia TrueX

Pentru a permite utilizatorilor să ruleze aplicații direct de pe un CD fără a fi transferate pe un hard disk, Zen Research a adoptat o abordare originală pentru îmbunătățirea performanței unităților CD-ROM atunci când dezvoltă tehnologia TrueX - îmbunătățind vitezele de transfer de date și timpii de acces, mai degrabă decât pur și simplu rotirea disc mai rapid. Un CD-ROM obișnuit folosește un singur fascicul laser focalizat pentru a citi un semnal digital codificat de urme de gropi mici de pe suprafața discului. Metoda Zen Research folosește circuit integrat mare specific aplicației(Circuit integrat specific aplicației - ASIC) pentru a ilumina mai multe piste, a le detecta simultan și a citi de pe piste în paralel. ASIC-ul conține elemente de interfață analogică, cum ar fi o buclă digitală cu blocare în fază (DPLL), un procesor de semnal digital, un controler de servomotor, un convertor paralel-serial și o interfață ATAPI. Dacă este necesar, puteți conecta un circuit extern de interfață SCSI sau IEEE 1394.

Un fascicul laser divizat, utilizat împreună cu o matrice de detectoare cu mai multe fascicule, luminează și detectează mai multe piste. Un fascicul laser convențional este trecut printr-o rețea de difracție, care îl împarte în șapte fascicule discrete (astfel de acumulatori se numesc multifasc- multifaz), iluminând șapte șine. Șapte fascicule sunt transmise printr-o oglindă la lentilă și apoi la suprafața discului. Focalizarea și urmărirea sunt asigurate de fasciculul central. Trei fascicule de pe fiecare parte a centrului sunt citite de matricea de detectoare atunci când fasciculul central este pe linie și focalizat. Razele reflectate revin pe aceeași cale și sunt direcționate de o oglindă către matricea de detectoare. Detectorul cu fascicul multiplu are șapte detectoare aliniate cu piste reflectorizante. Sunt furnizate detectoare convenționale pentru focalizare și urmărire.

Deși elementele mecanice ale unității CD-ROM sunt ușor modificate (rotația discului și mișcarea capului de citire rămân aceleași), formatul suportului de disc urmează standardul CD sau DVD și se utilizează abordarea obișnuită. pentru căutare și urmărire. Tehnologia TrueX poate fi utilizată în unitățile CLV și CAV, dar Zen Research vizează CLV pentru a oferi rate consistente de transfer de date pe întreaga unitate. În ambele cazuri, viteze de transmisie mai mari sunt atinse la viteze mai mici ale platoului, ceea ce reduce vibrațiile și îmbunătățește fiabilitatea.

Kenwood Technologies a lansat prima unitate CD-ROM TrueX cu 40 de viteze în august 1998, iar șase luni mai târziu a dezvoltat o unitate cu 52 de viteze. În funcție de mediul de operare și de calitatea suportului, unitatea CD-ROM Kenwood 52X TrueX oferă rate de transfer de date de 6,75 - 7,8 MB/s (45x - 52x) pe întreaga unitate. Pentru comparație, o unitate CD-ROM tipică cu 48 de viteze oferă viteze de 19x pe pistele interne și atinge viteze de 48x doar pe pistele exterioare. În același timp, viteza sa de rotație este de peste două ori mai mare decât unitatea de la Kenwood Technologies.

Standarde CD-ROM

Pentru a înțelege CD-urile în sine și ce unități le pot citi, mai întâi trebuie să vă familiarizați cu formatele de disc. De obicei, standardele CD-urilor sunt emise sub formă de cărți cu coperți colorate, iar standardul în sine este numit după culoarea copertei. Toate unitățile CD-ROM sunt compatibile cu standardele Yellow Book și Red Book și au, de asemenea, încorporate convertoare digital-analogic(Digital-to-Analog Converter - DAC), care vă permite să ascultați discuri audio Red Book prin căști sau ieșire audio.

carte roșie

Cartea Roșie este cel mai utilizat standard de CD și descrie proprietățile fizice ale unui disc compact și codificarea audio digitală. Acesta definește:

• Specificație audio pentru modularea codului de impulsuri pe 16 biți (PCM).
• Specificația discului, inclusiv parametrii săi fizici.
• Stiluri și parametri optici.
• Abateri și rate de eroare de blocare.
• Sistem de modulare și corectare a erorilor.
• Sistem de control și afișare.

Fiecare piesă muzicală înregistrată pe un CD îndeplinește standardul Cartei Roșii. Practic, permite 74 de minute de audio și împarte informațiile în urme(piese – piste). Un addendum ulterior la Cartea Roșie descrie opțiunea CD Graphics folosind canalele de subcod de la R la W. Anexa descrie diverse aplicații ale canalelor de subcod, inclusiv grafică și MIDI.

Cartea galbenă Cartea galbenă a fost lansată în 1984 pentru a descrie o extensie a CD-ului pentru stocarea datelor computerului, de exemplu. CD-ROM (Compact-Disc Read-Only Memory). Această specificație conține următoarele:

• Specificația discului, care este o copie a unei părți a Cărții Roșii.
• Sistem de modulare și corectare a erorilor (din Cartea Roșie).
• Stiluri și parametri optici (din Cartea Roșie).
• Sistem de control și afișare (din Cartea Roșie).
• O structură de date digitale care descrie sectorul, ECC și structura EDC a unui disc CD-ROM.

CD-ROM XA

Ca o extensie separată a Cărții galbene, specificația CD-ROM XA conține următoarele:

• Formatul discului, inclusiv canalul Q și structura sectorului atunci când utilizați sectoarele Modul 2.
• Structura de recuperare a datelor bazată pe formatul ISO 9660, inclusiv intercalarea fișierelor, care nu este disponibilă în Modul de date 2.
• Codare audio folosind nivelurile B și C ale modulației ADPCM.
• Codarea imaginilor video, de ex. imagini statice.

Singurele formate CD-ROM XA disponibile în prezent sunt formatele CD-I Bridge pentru Photo CD VideoCD plus al sistemului Playstation Sony.

Cartea Verde

Cartea Verde descrie discul CD-Interactive (CD-I), playerul și sistemul de operare și conține următoarele:

• Format de disc CD-I (structură de piesă și sector).
• Structura de recuperare a datelor bazată pe formatul ISO 9660.
• Date audio folosind nivelurile A, B și C ale modulației ADPCM.
• Codificare video în timp real, decodor și efecte vizuale.
• Sistem de operare Compact Disc în timp real (CD-RTOS).
• Specificația de bază (minimă) a sistemului.
• Extensie film (cartuș MPEG și software).

Un disc CD-I poate stoca 19 ore de audio, 7.500 de imagini statice și 72 de minute de video full-screen full-motion (MPEG) în format CD standard. Discurile CD-I sunt acum învechite.

Cartea portocalie

Orange Book identifică discurile CD-Recordable cu capacitate multisesiune. Partea I definește discurile CD-MO (Magneto Optical) reinscriptibile magneto-optice; Partea a II-a definește discurile CD-WO (Write Once); Partea a III-a definește discurile CD-RW (reinscriptibile) reinscriptibile. Toate cele trei părți conțin următoarele secțiuni:

• Specificații disc pentru discuri neînregistrate și înregistrate.
• Modulație pre-groove.
• Organizarea datelor, inclusiv a legăturii.
• Discuri multi-sesiune și hibride.
• Recomandări pentru măsurarea reflectivității, controlul puterii etc.

Cartea Albă

• Format de disc, inclusiv utilizarea piesei, zona de informații VideoCD, zona de redare a segmentelor, piese audio/video și piese CD-DA.
• Structura de recuperare a datelor conform formatului ISO 9660.
• Codificare MPEG a pieselor audio/video.
• Codificarea elementului de segment de redare pentru secvențe video, imagini statice și piese CD-DA.
• Descriptori de secvențe de redare pentru secvențele programate.
• Câmpuri de date utilizator pentru scanarea datelor (scanarea rapidă înainte și înapoi este permisă).
• Exemple de secvențe de redare și comenzi de redare.

Până la 70 de minute de video în mișcare completă sunt codificate în standardul MPEG-1 cu compresie de date. Cartea albă se mai numește și Video Digital (DV). Un disc VideoCD conține o pistă de date înregistrată în CD-ROM XA Mode 2 Form 2. Aceasta este întotdeauna prima piesă de pe disc (Piesa 1). Această pistă înregistrează structura fișierelor ISO 9660 și programul de aplicație CD-I, precum și Zona de informații VideoCD, care conține informații generale despre discul VideoCD. După pista de date, videoclipul este înregistrat pe una sau mai multe piese ulterioare în timpul aceleiași sesiuni. Aceste piese sunt, de asemenea, înregistrate în Modul 2 Forma 2. Sesiunea este închisă când toate piesele au fost înregistrate.

Carte albastra

Cartea albastră definește specificația CD-ului de muzică îmbunătățită pentru discurile presate cu mai multe sesiuni (adică discuri neînregistrabile) care conțin sesiuni audio și de date. Discurile pot fi redate pe orice CD player audio și PC. Cartea albastră conține următoarele:

• Specificația discului și formatul datelor, inclusiv două sesiuni (audio și date).
• Structura directoarelor (ISO 9660), inclusiv directoare pentru informații, imagini și date suplimentare despre CD. Formatul de fișier cu informații CD Plus, formatele de fișier imagine și alte coduri și formate de fișiere sunt, de asemenea, definite.
• Format de date pentru imagini statice MPEG.

Discurile compacte care respectă specificația Blue Book se mai numesc și CD-Extra sau CD-Plus. Acestea conțin un amestec de date și audio înregistrate în sesiuni separate pentru a preveni redarea pieselor de date și posibila deteriorare a sistemelor stereo de acasă de înaltă calitate.

Podul CD-I

CD-I Bridge este o specificație Philips și Sony pentru discuri destinate redării pe playere CD-I și computere. Acesta conține următoarele:

• Formatul de disc care definește discurile CD-I Bridge ca fiind conforme cu specificația CD-ROM XA.
• Structura de recuperare a datelor în conformitate cu ISO 9660. Programul de aplicație CD-I este necesar și este stocat în directorul CDI.
• Codare audio care include ADPCM și MPEG.
• Codificare video pentru compatibilitate CD-I și CD-ROM XA.
• Structura de disc cu mai multe sesiuni, inclusiv adresarea sectorului și spațiul de volum.
• Date pentru CD-I, deoarece toate playerele CD-I trebuie să citească date CD-I Bridge.

CD foto

Specificația Photo CD este definită de Kodak și Philips pe baza specificației CD-I Bridge. Acesta conține următoarele:

• Format general de disc, inclusiv aspectul zonei de program, tabelul de index, descriptorul de volum, zona de date, declinarea subcodului canalului Q, clipurile CD-DA și sectoarele care pot fi citite de microcontroler.
• Structuri de recuperare a datelor, inclusiv structura de directoare, fișierul INFO.PCD și sistemul de sector care poate fi citit de microcontroler.
• Codificarea datelor de imagine, inclusiv descrierea codificării imaginii și a pachetelor de imagini.
• Fișiere ADPCM pentru redarea simultană a sunetului și a imaginilor.

Există o mulțime de informații despre unitățile CD-ROM pe site http://www.cd-info.com/.