1. Scopul CD-RW

Discul CD-ROM este denumirea generală pentru un număr de suporturi de informații digitale bazate pe standardul Cartei Roșii și fiind extensii și destinate utilizării în sisteme informatice ca dispozitiv de memorie doar pentru citire (ROM, sau Memorie doar pentru citire, ROM) . Din punctul de vedere al dispozitivului fizic, un disc CD-ROM este complet identic cu un disc audio CD-DA și diferă doar prin structura logică a piesei (pieselor).

Un disc standard din punct de vedere tehnologic ar trebui să fie format din trei straturi: un substrat din plastic policarbonat, pe care relieful discului este ștanțat cu o presă, un strat reflectorizant de aluminiu depus pe acesta (aur, argint, platină, paladiu pot fi, teoretic, folosit și pentru pulverizare). , dar în practică există astfel de discuri imaginația inflamată a unor specialiști gore), și un strat protector subțire de policarbonat (în discuri scumpe) sau lac polimer (în discuri ieftine), pe care sunt aplicate de obicei inscripții și desene (prin serigrafie). cu o vopsea specială neutră chimic). Unele discuri ieftine au un strat protector foarte subțire sau nu îl au deloc (un caz destul de comun pentru producătorii chinezi care economisesc echipamente pentru aplicarea unui strat de protecție), ceea ce face ca stratul reflectorizant să fie destul de ușor de deteriorat și, cel mai important, cel mai subțire strat de aluminiu pulverizat oxidează destul de repede oxigenul din aer până la oxid de aluminiu închis la culoare, care reflectă slab fasciculul laser, ceea ce duce la pierderea lizibilității discului.

Discurile pentru CD-recorder au o structură mai complexă, care include un strat de plastic special cu punct de topire scăzut și, prin urmare, sunt foarte sensibile la căldură și la expunerea la lumina directă a soarelui.

Informațiile sunt înregistrate pe disc sub forma unui traseu spiralat care merge de la centru până la marginea discului, pe care sunt situate caneluri (așa-numitele gropi). Informațiile sunt codificate prin alternarea gropilor (condițional - logic 1) și spațiile dintre ele (condițional - logic 0). Este esențial ca informațiile de pe disc să fie codificate cu un cod Reed-Solomon imun la zgomot

(Reed-Solomon) folosind alternanță - astfel încât eșecurile minore în timpul citirii piesei să nu afecteze fiabilitatea informațiilor citite. Piesa poate fi continuă sau împărțită în fragmente (de exemplu, sesiuni pe discuri cu mai multe sesiuni). Numărul de sesiuni în prezent nu poate depăși 64, iar prezența mai multor sesiuni nu este permisă în toate standardele de înregistrare.

Sistem de înregistrare pe CD unic (CD-Recordable - CD inregistrabil) și multiple (CD-Erasable - CD șters, CD-ReWritable - CD reinscriptibil). CD-RW și CD-E reprezintă același lucru - disc șters și reinscriptibil, iar numele CD-RW a înlocuit practic CD-E. Termenii CD-R, CD-E și CD-RW se referă atât la mediul de înregistrare, cât și la discurile în sine.

CD-R organizează aceeași structură de informații ca și discurile ștampilate - TOC și un set de piese de diferite tipuri. Acest lucru permite, cu ajutorul unui software adecvat, să se înregistreze discuri audio, foto și video, care pot fi apoi redate în playere audio și video de consum. Cu toate acestea, reflectivitatea stratului de oglindă și claritatea gropilor de pe discurile CD-R sunt mai mici decât de obicei, motiv pentru care este posibil ca unele dispozitive să nu funcționeze cu încredere cu ele. Discurile reinscriptibile folosesc un strat intermediar de film organic care își schimbă starea de fază sub influența unui fascicul de la amorf la cristalin și invers, în urma căruia se modifică transparența stratului. Fixarea schimbărilor de stare are loc datorită faptului că materialul stratului de înregistrare, atunci când este încălzit peste temperatura critică, trece într-o stare amorfă și rămâne în el după răcire, iar atunci când este încălzit la o temperatură semnificativ sub temperatura critică, acesta restabilește starea cristalină. Discurile existente pot rezista la mii până la zeci de mii de cicluri de rescriere. Cu toate acestea, reflectivitatea lor este semnificativ mai mică decât CD-urile ștampilate și cu o singură fotografie, ceea ce le face dificil de citit în unitățile convenționale. Pentru a citi CD-RW-urile, este necesară în mod oficial o unitate cu control automat al câștigului, deși unele unități CD-ROM convenționale și playere de consum pot citi la fel ca discurile obișnuite. Capacitatea unității de a citi CD-RW se numește Multiread; Unitățile timpurii au fost etichetate „CD-E Enabled”.

Un disc reinscriptibil poate avea aceeași structură de piese și sistem de fișiere ca un CD-R, sau un sistem de fișiere special UDF (Universal Disk Format) poate fi organizat pe el, care vă permite să creați și să distrugeți în mod dinamic fișiere individuale de pe disc.

3. Cum funcționează

Multă vreme, procesul de înregistrare a CD-urilor a fost notat de către guru al computerului (care erau singurii care puteau înțelege și înțelege) cuvintele „arde”, „arde”. Ei determină destul de precis procesul de umplere a unui disc CD-R cu informații. La înregistrarea acestuia, un fascicul laser puternic arde punctele din stratul sensibil al piesei de prelucrat, a căror secvență codifică zerouri și unu, adică informațiile în sine. Se știe, de asemenea, că rescrierea datelor pe un astfel de mediu este imposibilă dintr-un motiv simplu - nu puteți șterge mai întâi ceea ce este deja pe el. Imaginați-vă o casetă pe care sunt înregistrate melodii noi fără a le șterge pe cele vechi. Desigur, un computer nu va putea citi date „cu două etaje”, așa cum este puțin probabil să ascultați o cacofonie dublu înregistrată.

În această lumină, posibilitatea de a rescrie un disc optic arată ca ceva complet mistic și este asociată fie cu Phoenix-ul care se ridică din cenușă, fie cu binecunoscuta zicală despre utilitatea arderii tocmai a acestei cenuși. Și degeaba. Principiul înregistrării CD-RW nu are nimic în comun nici cu unul, nici cu celălalt, iar mediul în sine, deși compatibil în format cu CD-ROM și CD-R, folosește o tehnologie complet diferită.

Un disc CD-RW conține un strat sensibil al unei substanțe care în stare solidă poate avea două tipuri de structură internă - cristalină și amorfă, iar în primul caz această substanță este mai transparentă decât în ​​al doilea. În spatele stratului senzitiv există un strat reflectorizant, astfel încât la citire, fasciculul laser este reflectat din zonele cristaline mai mult decât din cele amorfe - iată succesiunea punctelor de lumină și întuneric în care sunt codificate datele.

Pentru a face „întunecată” o zonă a stratului sensibil, aceasta este încălzită rapid cu un fascicul laser puternic (în acest caz, rețeaua cristalină este distrusă), care este apoi oprită pentru a răci substanța într-o stare amorfă. Pentru a face această zonă „luminoasă”, este din nou încălzită cu un laser, dar la o temperatură mai scăzută și încet, crescând treptat puterea fasciculului și apoi reducând-o treptat. În acest caz, rețeaua cristalină este restaurată, iar stratul sensibil devine din nou transparent.

S-ar părea că nu există probleme - punctele deschise și întunecate de pe discurile CD-R și CD-RW au exact aceeași dimensiune și sunt amplasate în același mod ca pe CD-ROM, așa că pacea și înțelegerea ar trebui să domnească între aceste dispozitive. . Așa ar fi, dacă nu pentru un „dar”: reflectivitatea unui CD-ROM din fabrică, pe stratul lucios al căruia se află doar un strat subțire de lac transparent, este mai mare decât cea a CD-R și CD-RW, care sunt de asemenea „încărcate” cu un strat sensibil care absoarbe și lumina. Și dacă o unitate CD-ROM obișnuită citește discurile CD-R aproape întotdeauna, atunci când lucrezi cu unități CD-RW vechi au probleme. Motivul lor este puterea scăzută a laserului. Acest dezavantaj este eliminat în noua generație de CD-ROM-uri care funcționează în modul MultiRead. Rețineți că aproape toate astfel de dispozitive lansate în ultimii doi ani pot citi discurile CD-RW în mod normal.

Inscripționarea discurilor CD-R se realizează folosind programe speciale - Easy CD, CD Creator, CD Publisher, Direct CD, WinOnCD, CDRWin (Windows); UniteCD, RSJ (OS / 2), etc. Procesul de înregistrare a unei piese este o singură operație care nu poate fi întreruptă, altfel discul va fi deteriorat. Pentru a asigura uniformitatea sosirii informațiilor înregistrate la laser, toate unitățile au un buffer, epuizarea datelor în care (Underrun) duce la o întrerupere de urgență a înregistrării. Epuizarea datelor din buffer poate fi cauzată de lansarea proceselor paralele, de funcționarea sistemului de memorie virtuală (swapping), de confiscarea procesorului de către drivere de dispozitiv „necinstite” sau de înghețarea unui program sau a unui sistem de operare. Şocurile mecanice ale unităţii conduc, de asemenea, la eşecul înregistrării.

Există două moduri principale de înregistrare CD-R: DAO (Disk At Once - întregul disc odată) și TAO (Track At Once - o piesă la un moment dat). Cu înregistrarea TAO, laserul este pornit la începutul fiecărei piese și oprit la sfârșit; în punctele de pornire și oprire a laserului, se formează o serie de blocuri speciale - run-in, run-out și link, concepute pentru a conecta pistele între ele. Decalajul standard conține 150 de astfel de blocuri (2 secunde). Cu înregistrarea DAO, laserul este pornit pe toată durata înregistrării discului.

Un disc înregistrat dintr-o singură mișcare este cel mai versatil și poate fi citit de orice CD-ROM cu orice manager de fișiere, cu toate acestea, după scriere, este imposibil să adăugați date noi pe disc, iar modul DAO nu este acceptat de toate înregistrările. unități. Acest mod este, de asemenea, de dorit pentru înregistrarea discurilor master pentru reproducerea ulterioară prin ștanțare - majoritatea mașinilor obișnuite de fabricare a matrițelor acceptă doar originale înregistrate continuu.

Suportul modului DAO implementat în unitate poate să nu funcționeze cu unele combinații ale unității, firmware-ului, interfața, driverele de interfață și programul de înregistrare. Dacă știți că DAO este acceptat în alte combinații, ar trebui să încercați să actualizați firmware-ul, să schimbați driverele sau programul de înregistrare.

În modul TAO, se scriu discuri CD-ROM multisesiuni, permițând adăugarea ulterioară a datelor; este, de asemenea, cel mai simplu mod de a înregistra CD-DA-uri cu pauze între piese. O sesiune poate fi înregistrată integral la un moment dat - cu formarea de TOC, sistem de fișiere (pentru CD-ROM) și zone Lead-In / Lead-Out (înregistrare cu închiderea sesiunii), sau în mai mulți pași, cu salvare temporară TOC în elemente PMA (Session Leave Recording).

Înainte de a începe procesul de scriere propriu-zis, unitatea efectuează o calibrare laser utilizând zona PCA. Teoretic, nu pot exista mai mult de 100 de astfel de calibrări, cu toate acestea, un număr de unități moderne își scriu numărul de model în PCA împreună cu parametrii modului optim de înregistrare, astfel încât în ​​timpul operațiunilor ulterioare pe acest disc în unități de același tip , calibrarea nu va fi efectuată.

Dacă înregistrarea pe un singur disc multi-sesiune a fost întreruptă din orice motiv, în unele cazuri este posibil să se utilizeze spațiul liber rămas de pe disc. Acest lucru necesită un program de înregistrare care are opțiunea de a închide sesiunea (Închidere Track/Session), după care datele necesare sunt înregistrate de următoarea sesiune fără a importa sesiunea întreruptă (sesiunile anterioare pot fi importate).

Deoarece vizibilitatea finală a fiecărui fișier este determinată de procesul de import al TOC, este posibil să excludeți fișierele individuale din director și să înlocuiți selectiv fișierele cu nume care se potrivesc. Vechea copie a fișierului rămâne pe disc într-una dintre sesiunile anterioare, dar un link către noua copie este plasat în noul director. Excluderea selectivă a fișierelor din sesiunile anterioare în directorul noii sesiuni are ca efect „ștergerea” acestora. Vizibilitatea fișierelor „șterse” în acest fel poate fi ulterior „restaurată” prin importul lor în sesiuni noi.

Pentru înregistrarea CD-RW, pe lângă metoda sesiunii, poate fi folosită formatarea preliminară a acestora - împărțirea în sectoare, similar discurilor magnetice. Odată formatat, discul CD-RW poate fi folosit ca un disc amovibil obișnuit — operațiunile standard de copiere, ștergere și redenumire a fișierelor sunt convertite de driverul unității CD-RW într-o serie de operațiuni de rescriere a sectorului de disc. Aceasta înseamnă că nu este necesar niciun software special pentru a funcționa cu discuri CD-RW, cu excepția unui driver de unitate compatibil UDF (de exemplu, Adaptec DirectCD) și a unui program inițial de partiționare.

Unele versiuni de software de înregistrare (de exemplu, CDR Publisher, CDRWin din versiunea 3.0 sau Adaptec Easy CD Creator din versiunea 3.0) vă permit să inscripționați discuri bootabile. Pentru a porni de pe astfel de discuri, BIOS-ul computerului trebuie să accepte această caracteristică (cel mai recent AWARD și Phoenix BIOS). Partea bootabilă a CD-ROM-ului este scrisă sub forma unei imagini a unei dischete bootabile sau a unui hard disk, de pe care, atunci când BIOS-ul plăcii de bază este pornit, emulează unitatea A:.

Deși spațiul de performanță este într-adevăr necesar doar atunci când se lucrează cu unități care nu acceptă scrierea pachetelor, comutarea prea des a laserului duce la costuri generale crescute și la uzura accelerată a sistemului optic în timpul scrierii pachetelor.

Pentru a verifica performanța, majoritatea programelor de înregistrare au moduri de testare - simulând întregul proces de înregistrare: fie ocolind accesul la CD-R, fie transferând CD-R-ul într-un mod special de testare, în care, la fel ca în timpul înregistrării, acceptă date, dar nu pornește laserul pentru înregistrare. Primul mod este disponibil cu orice CD-R, dar nu oferă o fiabilitate completă, al doilea necesită suport din partea unității și oferă o dinamică complet analogă cu procesul de înregistrare (cu o precizie până la scrierea în zonele de serviciu de intrare și ieșire). , care nu este simulat în modul de testare). Puteți afla despre suportul modului de testare în CD-R interogând proprietățile acestuia în programul de înregistrare.

Cu unitatea care acceptă modul de testare, cel mai bine este să rulați o serie de teste înainte de timp, încărcând sistemul cu diferite tipuri de încărcări până când înregistrarea începe să se întrerupă - acest lucru vă va oferi o idee aproximativă a spațiului de performanță disponibil. Cu toate acestea, la înlocuirea componentelor sistemului, atât hardware cât și software, și chiar și în diferite moduri de operare (de exemplu, cu sau fără înregistrare în rețea), comportamentul se poate schimba semnificativ.

Performanța sistemului poate fi redusă prin:

Aplicații concurente, inclusiv procese de sistem — de exemplu, optimizatoare de memorie sau de disc, servere de fișiere, imprimantă, baze de date sau e-mail găzduite pe o mașină de înregistrare atunci când sunt accesate prin rețea;

Prezența unei conexiuni pasive la rețea, în care pachetele primite pot declanșa declanșarea proceselor de sistem;

Sau screen saver-uri, care sunt activate automat în pauzele utilizatorului;

Fragmentarea excesivă a discurilor sursă, crescând supraîncărcarea de poziționare a discului;

Lipsa RAM, provocând pomparea (schimbarea) pe disc;

Schimbarea dinamică a dimensiunii cache-ului fișierului de către sistem; în prezența aplicațiilor critice pentru viteză, se recomandă setarea unei dimensiuni constante (fișier System.ini, secțiune, chei MinFileCache / MaxFileCache, valori în kiloocteți);

Întreruperi frecvente ale sistemului - de la un modem, mouse, imprimantă și alte dispozitive;

Operarea altor unități CD-ROM (în Windows 95 acesta este unul dintre cele mai subsisteme suboptimale) sau unități de dischetă;

Găsirea unității de înregistrare pe același cablu cu dispozitivul de la care se primesc date (fișiere sau imagine) în timpul înregistrării;

Mod de port paralel inadecvat (SPP / Normal în loc de EPP) pentru CD-R extern cu adaptor adecvat;

Recalibrare frecventă și lungă a unor modele de hard disk.

Dacă toate motivele de mai sus sunt eliminate, dar performanța încă nu este suficientă, tot ce rămâne este să reduceți viteza de scriere.

Dacă performanța statică a sistemului este suficientă pentru viteza de scriere selectată, procesul poate fi încă întrerupt de întârzieri de scurtă durată a datelor ca urmare a unui blocaj al sistemului la pornirea programelor, recunoașterea dischetelor și CD-urilor introduse, recitirea secțiunilor proaste pe media sursă, când programele paralele se blochează etc. Marja de siguranță în acest caz poate fi estimată aproximativ în funcție de dimensiunea bufferului CD-R, împărțind-o la viteza de scriere și obținând timpul pentru care fluxul de date poate fi ocazional întrerupt fără durere.

Termenul „viteză de scriere” definește cât de repede pot fi scrise datele pe un disc CD-R. Marcarea 1x, 2x, 4x arată de câte ori mai repede dispozitivul scrie date în comparație cu referința cu o singură viteză. O singură viteză de transmisie se referă la o rată de transfer de date de 150 Kbps (pentru Form 1, normal pentru CD-ROM) sau 172 Kbps (pentru Form 2, normal pentru Video-CD). Astfel, marcarea 2x înseamnă că datele pot fi scrise cu o viteză de 300 Kb/s, iar 4x - 600 Kb/s. Vă rugăm să rețineți că viteza reală poate varia în funcție de modurile de scriere (Form 1, Form 2, CDDA), deoarece, de exemplu, datele Form 1 sunt scrise în modul bloc de 2048 de octeți, iar informațiile audio CDDA în modul de 2352 de octeți. bloc.

De obicei, în descrierea unităților CD-ROM este indicat un număr care indică cu ce viteză pot fi citite datele (de exemplu, 24x pentru Acer 624A). CD recorderele sunt marcate cu două numere. Prima este viteza de scriere, a doua este viteza de citire (de exemplu, 4x8 pentru un CD recorder Panasonic 7502B). Dacă marcajul este format din trei cifre, înseamnă că o astfel de unitate poate funcționa și cu discuri CD-RW, a căror viteză posibilă de scriere este a doua cifră din marcaj.

Primul recorder cu viteză 4x (CD-recorder) a fost produs de Yamaha, care a insistat cu tărie ca producătorii de CD-R să lanseze CD-uri compatibile cu înregistrarea cu viteză 4x. Astfel, acele discuri care puteau fi folosite în recordere de viteză 4x au fost certificate ca fiind compatibile 4x.

Etichetarea discului „Certificat pentru înregistrare la 1x, 2x, 4x” înseamnă că producătorul discului CD-R garantează calitatea normală a înregistrării pe acesta la una, două și patru viteze. Producătorii de înregistratoare de viteză 2x, 4x și 6x oferă recomandări cu privire la tipul de computer și tipul de CD-R care trebuie utilizat pentru ca discul să fie inscripționat cu succes. Dacă urmați aceste recomandări, atunci toate discurile înregistrate la viteze de 2x, 4x și 6x vor fi identice, indiferent de viteza de scriere. Dacă computerul dvs. nu poate suporta rata de transfer necesară pentru un dispozitiv de mare viteză, inscripționați discurile de 2x. Este mai bine să inscripționați discuri la viteze de 2x și 1x decât de 4x. Acest lucru are sens. Procesele fizice și chimice care apar în timpul înregistrării discurilor CD-R dau un rezultat mai bun (semne mai profunde și mai lizibile pe suprafața activă) la o viteză de scriere de două ori sau mai puțin mare, datorită abruptului mai mare al frontului de modulare a laserului. fasciculului și durata mai mare a expunerii acestuia pe unitatea (gropa) de suprafață informațională, precum și un regim de temperatură mai favorabil pentru înregistrare (la viteze mari de înregistrare, datorită puterii mari a laserului, încălzirii locale a stratului activ de discul este observat, adică piesa nu are timp să se răcească într-o singură rotație a discului, transferând căldură către tura adiacentă a pistei, la care înregistrarea este în curs, rezultând o zonă concentrică de temperatură crescută a discului care va reduce calitatea înregistrării). În general, discurile cu strat de argint (Metal Azo) sunt mai potrivite pentru înregistrarea la viteze mari decât discurile cu strat de aur, datorită conductivității termice mai mari a argintului, deci pot fi recomandate celor cărora le place să imprime tiraje comerciale la 4x sau mai mult. Pentru audiofili, se recomandă utilizarea discurilor cu strat de ftalocianină pentru înregistrarea CD-urilor audio (CDDA) și a le înregistra la o singură viteză - aceasta asigură cea mai înaltă calitate a înregistrării și durabilitatea acesteia.

Ce fel de discuri CD-R există?

În general, toate discurile CD-R sunt clasificate în versiuni de marcă (BN) și versiuni de producție (OEM). Discurile Versiunile BN se caracterizează prin faptul că sunt produse cu logo-ul producătorului deja aplicat pe suprafața discului și o inserție de imprimare. Astfel de discuri sunt de obicei vândute cu amănuntul și sunt o soluție acceptabilă pentru cei care urmează să stocheze arhive de date pe ele, să creeze din când în când colecții de muzică etc. Inscripțiile de pe astfel de discuri pot fi aplicate cu un marker special sau un stilou cu pâslă. Discurile BN se vând ambalate în cutii de plastic (cutii de bijuterii), acoperite cu folie de plastic de protecție. 10 discuri sunt de obicei asamblate într-o cutie. Discurile pentru producție sau OEM nu au un logo, sau orice alte inscripții sau elemente grafice pe suprafața lor exterioară - suprafața este „curată”. Și, deși pe el, precum și pe suprafața discurilor BN, puteți scrie cu un marker, discurile OEM sunt încă concepute pentru a imprima text și grafice pe suprafața lor folosind imprimante CD speciale sau să vă aplicați propriul logo folosind imprimarea serigrafică. sau imprimare offset. Discurile OEM sunt ambalate astfel încât să fie posibil să le includă în lanțul tehnologic de producție cât mai convenabil posibil. Cele mai comune tipuri de ambalaje sunt vrac și fuse. În primul caz, un număr de discuri (de obicei 100) sunt ambalate în folie termocontractabilă. Există 6 stive într-o cutie de carton și, prin urmare, 600 de discuri. În al doilea caz, discurile sunt montate pe o axă specială (de obicei 125 de discuri) și asamblate în cutii a câte 500 de discuri fiecare. Trebuie remarcat faptul că discurile pentru producție (OEM) sunt mai multifuncționale în sensul aplicării de inscripții pe ele într-un fel sau altul și sunt mai ieftine decât discurile de marcă, pe care este logic să le achiziționați numai atunci când cererea totală lunară de discurile nu depășește câteva zeci de piese.și nu există cerințe speciale pentru proiectarea lor.

Formatele de înregistrare CD-ROM sunt descrise în standardele de înregistrare a CD-urilor publicate de Philips și Sony (și apoi standardizate de IEEE și ISO), cunoscute specialiștilor ca Yellow Book, Green Book, Orange Book, White Book și Blue Book după culoarea copertei lor. edițiile respective. Toate sunt extensii ale standardului de bază CD-DA (CD audio) descris în Cartea Roșie.

Pentru înregistrarea datelor sunt folosite piese separate ale discului. Multe formate de înregistrare CD-ROM nu se referă la disc în ansamblu, ci doar la formatul pieselor individuale, iar unele standarde permit prezența pieselor de diferite formate pe un singur disc (modul mixt). Cu toate acestea, pentru a le citi veți avea nevoie de un player special (unitate CD-ROM) care acceptă standardele specificate.

Format CD-DA („Carte roșie”, CD audio): standard dezvoltat în comun de Philips / Sony și publicat ca o carte cu copertă roșie. Standardul Cartea Roșie definește o metodă de codificare a datelor de pe un disc și o schemă specială pe două nivele pentru determinarea și corectarea erorilor, așa-numitele niveluri de corecție C1 și C2. Corectarea erorilor se bazează pe procesarea cadrelor EFM (EFM - Eight to Fourteen Modulation), constând din 588 de biți fiecare:

24 de biți de sincronizare

33 de blocuri de date a câte 14 biți fiecare (462 de biți)

3 biți separatori per bloc de date (99 biți)

3 biți de închidere

După procesarea EFM, datele sunt împărțite în două fluxuri:

Sectoare audio (datele în sine)

Subcoduri (așa-numitele subcanale P ... W)

Subcodurile sunt la rândul lor împărțite în subcanal P, subcanal Q și subcanal R-W. Subcanalul P este aproape întotdeauna gol și joacă de obicei rolul unui steag de pauză, subcanalul Q conține informații despre ora curentă, subcanalele de la R la W sunt folosite pentru date digitale speciale (de exemplu, în CD-Midi și CD + formate G).

Sectorul audio conține 2352 de octeți de date. Pentru CD-A, acestea sunt mostre audio PCM, sub formă de perechi de date pe 16 biți, respectiv pentru canalele stânga și dreapta (adică 4 octeți pentru fiecare eșantion), tăiate la o frecvență de 44100Hz - în total 588 mostre.

Un astfel de sector audio (588 mostre stereo pe 16 biți) este de obicei numit „cadru CD” și împărțit în 24,5 „cadru audio”, câte 6 eșantioane (24 octeți) fiecare.

Un sector audio (CD-Frame) conține 1/75 de secundă de sunet. Cartea Roșie introduce și conceptul de „adrese” pe un disc. Adresa este un indicator către un moment specific al sunetului discului, în format minute: secunde: CD-frames (așa-numita adresă M:S:F).

Partea utilă a discului conform Cărții Roșii începe la adresa 0m: 2s: 0f, adică două secunde mai târziu decât începerea reală a discului. Aceste 2 secunde „sărite” se numesc „Lead-In”.

Ce interfețe au unitățile CD-ROM?

Sunt puține dintre ele:

alte interfețe au fost folosite în modele individuale și nu sunt întâlnite în prezent.

Sony, Mitsumi, Panasonic - trei interfețe învechite susținute de multe plăci de sunet vechi și adaptoare speciale. Mitsumi și Panasonic folosesc un cablu de interconectare cu 40 de pini pentru IDE, iar Sony utilizează un cablu cu 34 de pini pentru unitățile Floppy (dar un cablu Floppy obișnuit nu va funcționa). Momentan nu este folosit.

Phillips este o interfață rară folosită pentru unitățile CD-ROM externe. Momentan nu este folosit.

PCMCIA este o interfață utilizată pentru unități CD-ROM externe compacte conectate la computere laptop mici.

IDE este o interfață folosită de obicei pentru a conecta un HDD folosind un cablu cu 40 de pini. Pe un canal IDE (adică pe un cablu) pot exista unul sau două dispozitive, în ultimul caz unul dintre dispozitive este Master, iar celălalt este Slave. Rolul pe care îl asumă dispozitivul IDE (Master / Slave) este comutat cu jumperi pe fiecare dispozitiv, respectiv, trebuie să activați Master pe un dispozitiv și Slave pe celălalt. Trebuie reținut că dispozitivul Slave nu ar trebui să funcționeze fără Master, adică singurul dispozitiv din bucla IDE ar trebui să fie întotdeauna activat ca Master.

Deși CD-ROM-ul IDE folosește o interfață IDE, nu este un dispozitiv compatibil cu HDD și folosește propriul protocol de comunicare, de obicei conform standardului ATAPI (ATA Packet Interchange). Standardul ATAPI este un protocol nou, foarte puternic și în creștere rapidă pentru schimbul de date și comenzi între dispozitive și driverele acestora printr-o interfață IDE. Din păcate, în prezent, ATAPI ca standard nu este încă stabilit și permite o mulțime de „libertăți” din partea producătorilor de hardware, în special CD-ROM-uri, ceea ce duce adesea la faptul că mai multe CD-uri „compatibile cu ATAPI”. ROM-urile se dovedesc a fi reciproc incompatibile.

Metodele folosite pentru a inscripționa informații pe un DVD sunt similare cu cele folosite pentru a inscripționa un CD tradițional. În prezent, sunt produse CD-uri doar pentru redare, CD-R cu scriere o singură dată și discuri reinscriptibile CD-RW.
CD-ROM, DVD-ROM. După cum se vede din fig. 1, un compact disc (CD) convențional constă dintr-un substrat polimeric transparent (1), un strat reflectorizant metalizat (2) cu găuri (B), cu care sunt înregistrate informații digitale și un strat protector (3) necesar pentru a da rigiditatea discului. Stratul reflectorizant (2) dintr-un CD obișnuit este stratul care stochează informații. Este fabricat printr-o metodă din fabrică și este un fel de matrice cu „găuri” „perforate” în anumite locuri, ceea ce înseamnă o unitate logică. Absența unei „găuri” implică un zero logic. Informația este citită folosind un fascicul laser reflectat de suprafața discului. Când este reflectat din „gaura”, fasciculul laser lovește cu precizie un detector special, care dă un „1”. Când este reflectat de la suprafață, fasciculul trece pe lângă detector, care în acest caz recunoaște un „0”. Exact aceleași principii de înregistrare a informațiilor se află în centrul discurilor DVD de prima generație; sunt destinate doar citirii informațiilor înregistrate pe ele în mod din fabrică (așa-numitul DVD-ROM).
CD-R, DVD-R.Într-un design de disc compact (CD-R) care poate fi scris o singură dată, există un strat de pigment (4) de cianură stabilizată cu metal (substanță organică) între substrat (1) și stratul reflectorizant (2). În acest caz, stratul de pigment, pe care căile (A), de-a lungul cărora parcurge fasciculul laser, sunt „extrudate” din fabrică, care stochează informația. Când înregistrați un astfel de disc în recordere speciale, un fascicul laser de mare putere „arde” găurile în locurile necesare ale stratului de pigment (B). La citirea informațiilor, un fascicul laser de putere normală, care trece liber prin „gaura” din stratul de pigment (4), este reflectat de stratul metalizat (2) și lovește detectorul, care recunoaște o unitate logică. În absența unei „găuri”, fasciculul laser este absorbit de stratul de pigment, fasciculul laser nu este reflectat, iar detectorul emite un zero logic. De remarcat că există un strat dur suplimentar pentru supratipărire (5), pe care utilizatorul, după înregistrarea informațiilor, își poate desena eticheta folosind un pix, un creion sau chiar o imprimantă specială cu jet de cerneală.
CD-RW, DVD-RAM. Principiul scrierii pe DVD-uri reinscriptibile (care a fost dezvoltat inițial pentru CD-uri numite provizoriu CD-Erasable) a fost propus de Philips, Ricoh și Hewlett-Packard și susținut de companii precum IBM, Sony, 3M, Olympus, Matsushita și Mitsumi. Structura unui disc compact reinscriptibil (CD-RW) seamănă cu un CD, dar în loc de un strat reflectorizant, folosește o substanță specială (6) care își poate schimba structura în mod repetat. Acest material a fost dezvoltat de TDK și numit AVIST; are caracteristici aproape perfecte.
Reflexivitatea sa ridicată (25-35%) este suficientă pentru compatibilitatea cu redarea DVD-urilor. Performanța materialului AVIST este stabilă atât la viteze de scriere ridicate, cât și la viteze scăzute, ceea ce este deosebit de important atunci când lucrați cu o varietate de aplicații. În cazul CD-urilor reinscriptibile (de ex. CD-Erasable), viteza de înregistrare este sub 3 m/s. Lucrul cu date în format DVD-RAM reinscriptibil necesită o viteză de scriere de la 3 la 6 m/s de la nivelul de lucru. Când lucrați cu informații video comprimate, viteza de înregistrare ar trebui să fie deja mai mare de 6 m/s.
Raportul semnal-zgomot excelent și caracteristicile de schimbare de fază au permis TDK să atingă o dimensiune de marker ultra-mică (mai puțin de 0,66 mm).
Noul material AVIST poate rezista la cel puțin 1000 de cicluri de rescriere la viteze sub 3 m/s. La viteze de scriere mai mari, acest număr de cicluri de rescriere ar trebui să crească.
Ca și în cazul stratului de pigment al discului de înregistrare, pistele de ghidare a fasciculului laser (A) sunt „gravate” pe stratul de lucru al AVIST. Când un astfel de disc este înregistrat, substanța sub acțiunea unui fascicul laser puternic își schimbă structura în punctul dorit de pe suprafață, trecând de la o stare cristalină la una amorfă. Deoarece această tranziție este reversibilă (adică substanța poate fi transferată înapoi în starea cristalină), discul poate fi teoretic rescris de aproape un număr infinit de ori. Totul depinde de proprietățile materialului utilizat în stratul de informații (6) și, pe măsură ce acesta este îmbunătățit în continuare, numărul efectiv de cicluri realizabil va crește și se va ridica la cel puțin cinci milioane de rescrieri. Citirea se realizează cu un fascicul laser de putere normală. Când este reflectată de pe suprafața discului, faza fasciculului laser se modifică în funcție de faptul că a avut loc reflexia din suprafața cu o structură amorfă sau cristalină. Modificările în faza fasciculului reflectat sunt detectate de un detector, care le transformă într-un flux digital. Această metodă se numește Phase Change Technology (metoda de schimbare de fază).

DVD cu un singur strat.
După cum am observat deja, un DVD este în multe privințe similar cu un CD, dar diferă semnificativ de acesta în ceea ce privește densitatea de înregistrare. După cum reiese clar din principiile de înregistrare descrise mai sus, numărul limită de „găuri” care pot fi plasate pe suprafața discului determină capacitatea sa de informare.
Primul pas către crearea unui nou standard poate fi considerat o creștere de șapte ori a capacității unui CD-disc datorită creșterii densității de înregistrare, care a devenit posibilă datorită utilizării surselor de fascicul laser mai avansate.
În fig. Figura 2 arată diferențele în dimensiunea și densitatea „găurilor” stratului de lucru pentru DVD și CD.
Unitățile CD-ROM convenționale folosesc o sursă de lumină laser de 780 nm care emite lumină infraroșie invizibilă. Playerele DVD și DVD-ROM-urile folosesc un laser cu lumină roșie de 650 (635) nm. O astfel de scădere a lungimii de undă a făcut posibilă citirea „găurilor” mai mici ale stratului de lucru al discului, situate în piste mai dens distanțate (piste de înregistrare). O creștere corespunzătoare a deschiderii numerice a lentilei (Numerical Aperture - unghiul dintre fasciculele extreme ale conului de lumină care intră în dispozitivul optic) de la 0,45 la 0,60 face posibilă focalizarea fasciculului laser cu o precizie mult mai mare. Numai prin creșterea densității de înregistrare a fost posibilă aducerea capacității discului la 4,7 GB.
În plus, modulația digitală și schemele de corectare a erorilor au suferit o modernizare semnificativă. Schema de modulare de înaltă eficiență (EFM Plus) de ultimă generație funcționează atât în ​​moduri de 8, cât și pe 16 biți, ceea ce asigură compatibilitatea cu formatele CD existente, permițând în același timp o calitate mai bună pe mediile DVD mai noi. Noua schemă de corectare a erorilor (RS-PC Reed Solomon Product Code) este de aproximativ 10 ori mai eficientă decât cea utilizată în sistemele moderne de citire.

DVD cu strat dublu.
Creșteri suplimentare ale capacității discului au fost obținute prin dezvoltarea unui disc DVD cu două straturi (standard DVD-9). După cum se vede din fig. 3, discul cu două straturi (diagrama inferioară) are două straturi de lucru pentru înregistrarea informațiilor. Pentru a implementa acest model, a fost creat un material translucid special pentru stratul exterior de informații. La citirea informațiilor de pe un astfel de disc, fasciculul laser trece mai întâi prin acest strat semitransparent, concentrându-se exclusiv pe urmele stratului interior (principiile citirii sunt descrise mai sus). După ce a citit toate informațiile din primul strat (interior), fasciculul laser își schimbă automat focalizarea, schimbând astfel „adâncimea de penetrare” și începe să citească informațiile din al doilea strat (semitransparent exterior). Prezența a două straturi de lucru vă permite să creșteți capacitatea până la 8,5 GB. Deoarece focalizarea se comută aproape instantaneu, iar utilizarea unui buffer electronic asigură că nu există întreruperi în fluxul digital de ieșire, modelul DVD cu două straturi este destinat să fie utilizat în aplicații care necesită o capacitate mare și „continuă”.
Primul strat al unui DVD cu două straturi este ștanțat din materiale plastice comune pe bază de policarbonat și poartă înregistrarea pe o parte. Apoi, această parte este umplută cu un strat subțire de material translucid, care, la rândul său, este acoperit cu o peliculă de material fotopolimer, care formează stratul de lucru exterior. Materialul fotopolimer este întărit de lumina ultravioletă, iar DVD-ul este acoperit cu plastic transparent ca strat protector pe disc. Principala dificultate constă în crearea unui material semitransparent care separă straturile de înregistrare, deoarece cerințele pentru acesta sunt destul de contradictorii: trebuie să reflecte bine fasciculul laser (coeficientul de reflexie necesar este de aproximativ 40%) în timpul citirii stratului exterior și la în același timp, să fie cât mai transparent posibil atunci când citiți stratul interior. Prioritatea în dezvoltarea unui astfel de material îi revine 3M, care a lucrat pentru Philips-Sony.

DVD cu două fețe.
Grosimea totală a tuturor straturilor unui disc DVD (atât cu un singur strat, cât și cu un strat dublu) este de numai 0,6 mm, adică jumătate din grosimea unui CD. Pentru compatibilitatea fizică cu CD-urile tradiționale, grosimea DVD-ului trebuie să fie aceeași cu grosimea CD-ului, adică. 1,2 mm. Într-un disc cu un singur strat cu o singură față (standard DVD-5), o căptușeală suplimentară de 0,6 mm grosime este lipită pe spate (unde se află eticheta pe CD).
Dar această grosime face posibilă realizarea unui disc cu un singur strat cu două fețe (standard DVD-10). Această idee a fost propusă de Toshiba. Din punct de vedere structural, procesul de producție arată astfel: două DVD-uri separate cu o singură față sunt lipite împreună cu părțile din spate. Ca urmare, grosimea totală a discului este aceeași cu cea a unui CD standard - 1,2 mm, dar un astfel de disc poate conține de două ori mai multe informații; în plus, datorită scăderii grosimii stratului de protecție, probabilitatea erorilor de citire a informațiilor care au apărut pe discurile CD din cauza abaterilor accidentale ale fasciculului laser în stratul protector transparent este redusă.
Astfel, prin combinarea (da-nu) a două tehnologii de „dublare” a numărului de suprafețe de lucru, obținem patru formate de DVD structural diferite specificate în standard.
Discul DVD-5 cu un singur strat, cu o singură față este utilizat în principal pentru filme, deoarece capacitatea sa este suficientă pentru 92% din filme, precum și pentru majoritatea aplicațiilor de calculator, ceea ce este suficient pentru 4,7 GB. În același timp, un astfel de disc se dovedește a fi un mediu relativ ieftin - costul său este cu doar 14% mai mare decât costul realizării unui CD tradițional.
Următorul tip de disc cel mai dificil este DVD-9 cu o singură față, cu două straturi. Acest tip de disc va găsi cea mai răspândită utilizare în aplicațiile în care o capacitate mare este o condiție prealabilă și este inacceptabil în timpul întreruperilor din timpul citirii.
Formatul DVD-10 de la Toshiba (față dublă, cu un singur strat) implică răsturnarea manuală a discului după redarea unei fețe; este recomandabil să-l folosiți, de exemplu, pentru a reproduce filme foarte lungi sau seriale care nu se potrivesc pe un disc cu un singur strat, cu o singură față. Ulterior, cu o scădere suplimentară a grosimii totale a tuturor straturilor de lucru ale discului, este posibil să se creeze un DVD-17 cu două fețe cu două straturi ultra-mare.

Spre deosebire de acesta, în 1997 Toshiba a oferit un card Smart Media (denumit în continuare SM), care a fost susținut de Olympus, Fuji, Samsung și alți producători. Toate camerele digitale ale mărcii Olympus au fost echipate cu ele.

Sony și SanDisk au făcut echipă pentru a forma un grup care să dezvolte stick-uri de memorie de generație următoare, care ar putea ajuta Sony să-și dezvolte capacitatea față de tabăra de competiție Secure Digital condusă de Matsushita Electric. Sony a anunțat lansarea Memory Stick Pro de 1 GB în luna aprilie a acestui an. Vestea vine imediat după ce Matsushita și alți susținători SD au dezvăluit mostre ale formatului de card de 1 GB la Consumer Electronics Show, care se așteaptă să atingă 20 MB/sec, și va fi pus în vânzare în Q4 2003. Confruntarea de lungă durată dintre Sony și Matsushita Electric (o marcă Panasonic și Secure Digital) va continua probabil în viitor pe piața cardurilor de memorie compacte.

Printre mediile solid-state axate pe utilizarea în dispozitive digitale și PC-uri, trebuie remarcat faptul că recent au apărut unități flash USB externe. Aceste dispozitive asemănătoare pixului sunt compatibile cu platformele Windows și Mac, au capacități cuprinse între 32MB și 1GB și pot scrie date la 1000KB/s. Vitezele și capacitățile acestor dispozitive sunt în creștere, dar producătorul nu se oprește aici: la sfârșitul anului trecut, au început să apară pe piață dispozitive care combină funcții suplimentare, precum protecția datelor, sau un player MP3 încorporat. . Câteva studii ale acestei piețe arată că răspândirea unităților flash în Rusia este încă mică.

Astăzi acest segment de medii de stocare se dezvoltă foarte repede și este de așteptat ca, după o scădere naturală a prețurilor, această unitate flash să acopere complet nevoia unui mediu de stocare compact pentru transferul datelor de la computer la computer. Fiind o soluție foarte convenabilă, fiind lipsite de multe dintre neajunsurile suporturilor tradiționale de stocare pe disc și diferă, în același timp, prin rezistența de neegalat la solicitări mecanice, discurile flash sunt susceptibile să stoarce CD-RW și, în final, să înlocuiască discurile magnetice de pe piață. .

Dispozitive externe (VU)

Dispozitivele externe sunt dispozitive concepute pentru intrare, retragereși transmiterea de informații, de ex. realizarea interacţiunii calculatorului cu lumea exterioară. Dispozitivele externe sunt conectate la procesor prin controlere. Adaptoare- dispozitive speciale pentru controlul funcționării VU-ului la nivel hardware. La nivel de program, VU-urile sunt controlate de programe speciale - șoferii.

1) Monitorizați- un dispozitiv de dialog pentru afișarea informațiilor de intrare și de ieșire.

2) Tastatură- dispozitiv de introducere prin tastatură pentru informații numerice, textuale și de control

3) Mouse- manipulator pentru introducerea informatiilor grafice si de control.

4) o imprimantă- un dispozitiv de ieșire a textului și a informațiilor grafice.

5) Scanner- dispozitiv de introducere a informațiilor grafice.

6) Plotter- dispozitiv de ieșire a informațiilor grafice.

7) Modem- un dispozitiv de comunicații și telecomunicații pentru transmiterea de la distanță a informațiilor în formă analogică.

8) Difuzoare acustice- dispozitive de ieșire audio.

9) Microfon- un dispozitiv pentru introducerea informațiilor sonore.

10) Cameră video digitală- dispozitiv de intrare video.

În conformitate cu principiile arhitecturii von Neumann, un computer trebuie să aibă dispozitive pentru procesarea informațiilor (aritmetice și logice), stocare, intrare și ieșire, precum și un dispozitiv pentru controlul întregii funcționări a computerului. Cum este implementat acest principiu într-un computer personal? Dispozitivul care procesează informațiile este CPU(CPU). De asemenea, asigură coordonarea acțiunilor întregului hardware inclus în calculator. Procesorul este situat în unitatea de sistem. Există, de asemenea dispozitive de stocare(memorie) concepută pentru a stoca informații. Dispozitivele de intrare și ieșire sunt situate în afara unității de sistem. Ele joacă un rol de mediere, oferind interacțiune om-calculator. Pentru un PC, tastatura și mouse-ul sunt dispozitive de intrare integrale, monitorul este responsabil pentru ieșire, care afișează informațiile de ieșire pe ecranul său.

Computerul rulează sub controlul programului. Un program este o secvență de instrucțiuni pe care procesorul le „înțelege”. Procesorul citește următoarea comandă, o analizează și o execută. Citirea datelor de intrare de la dispozitivele de intrare și trimiterea rezultatelor prelucrării lor către dispozitivele de ieșire sunt efectuate sub controlul procesorului. Pentru a stoca comanda în curs de executare și datele în curs de procesare, procesorul are celule speciale, așa-numitele registre... Dar nu oferă un loc pentru a stoca întregul program. În acest scop important, memorie internă (principală). calculator. Cea mai semnificativă parte a acestei amintiri este memorie cu acces aleator(BERBEC). În el sunt stocate programul executabil și datele cu care funcționează. Dar informațiile din RAM sunt stocate doar până când computerul este deconectat de la sursa de alimentare. Pentru stocarea pe termen lung a informațiilor, este destinată o alta - memorie externa, în care informațiile nu sunt șterse atunci când computerul este oprit. Un program specificat de utilizator este selectat din memoria externă și încărcat în RAM pentru execuție. Suporturile de stocare ale memoriei externe a computerului sunt, de exemplu, discuri magnetice și optice. Toate echipamentele suplimentare concepute pentru intrare, ieșire, transmisie, stocare pe termen lung a informațiilor sunt numite periferice... Setul de dispozitive periferice ale unui PC modern este larg și variat.

Arhitectura calculatorului

Arhitectura unui calculator este înțeleasă ca principiile sale de funcționare, organizare logică, structură, resurse, adică mijloacele unui sistem de calcul care pot fi alocate procesului de prelucrare a datelor pentru un anumit interval de timp. Arhitectura PC-urilor moderne se bazează pe principiul trunchi-modular ... Principiul modular permite consumatorului să aleagă configurația dorită a computerului și, dacă este necesar, să o facă upgrade. Organizarea modulară a sistemului se bazează pe principiul trunchiului (autobuz) al schimbului de informații. Autostradă sau magistrala de sistem este un set de linii electronice care conectează împreună procesorul, memoria și dispozitivele periferice în adresarea memoriei, transmisia de date și semnalele de service.

Schimbul de informații între dispozitivele computerizate individuale se realizează prin intermediul a trei magistrale multi-biți care conectează toate modulele: magistrală de date, magistrală de adrese și magistrala de control. Conectarea modulelor individuale de computer la coloana vertebrală la nivel fizic se realizează cu ajutorul controlerelor, iar la nivel de software este asigurată de drivere. Controlerul primește semnalul de la procesor și îl decodifică astfel încât dispozitivul corespunzător să poată primi acest semnal și să răspundă la el. Procesorul nu este responsabil pentru reacția dispozitivului - aceasta este funcția controlerului. Prin urmare, dispozitivele externe de computer sunt înlocuibile, iar setul de astfel de module este arbitrar.

Adâncime de biți cauciucuri datele sunt stabilite de capacitatea procesorului, adică de numărul de biți binari pe care procesorul îi prelucrează într-un ciclu de ceas. Datele prin magistrala de date pot fi transferate atât de la procesor la orice dispozitiv, cât și în direcția opusă, de exemplu. magistrala de date este bidirectionala. Principalele moduri de funcționare ale procesorului care utilizează magistrala de transfer de date includ următoarele: scrierea / citirea datelor din RAM și de pe dispozitivele de stocare externe, citirea datelor de la dispozitivele de intrare, trimiterea datelor către dispozitivele de ieșire.

Alegerea abonatului pentru schimbul de date se face de către procesor, care generează codul de adresă al acestui dispozitiv, iar pentru RAM - codul de adresă al celulei de memorie. Codul adresei este transmis de magistrala de adrese, iar semnalele sunt transmise într-o singură direcție, de la procesor la dispozitive, adică. acest autobuz este unidirecțional.

De magistrala de control sunt transmise semnale care determină natura schimbului de informații și semnale care sincronizează interacțiunea dispozitivelor care participă la schimbul de informații.

Dispozitivele externe sunt conectate la autobuze folosind interfata... O interfață este înțeleasă ca un set de diferite caracteristici ale oricărui dispozitiv periferic al unui PC, care determină organizarea schimbului de informații între acesta și procesorul central. În caz de incompatibilitate a interfețelor (de exemplu, interfața magistralei de sistem și interfața hard diskului), utilizați controlorii... Pentru ca dispozitivele care alcătuiesc calculatorul să poată interacționa cu procesorul central, sunt prevăzute calculatoare compatibile IBM sistem de întrerupere (întreruperi)... Sistemul de întrerupere permite computerului să întrerupă activitatea curentă și să treacă la altele ca răspuns la o solicitare primită, de exemplu, o apăsare de tastă de pe tastatură. Într-adevăr, pe de o parte, este de dorit ca computerul să fie ocupat cu munca care i-a fost atribuită și, pe de altă parte, este necesar un răspuns imediat la orice cerere care necesită atenție. Întreruperile oferă un răspuns imediat din partea sistemului.

Arhitectura computerelor este construită după principiile lui von Neumann.

1. Un computer este format dintr-un procesor, memorie și dispozitive externe.

2. Singura sursă de activitate (fără a lua în calcul pornirea și intervenția de urgență a operatorului uman) în calculator este procesorul, care la rândul său este controlat de programul din memoria computerului.

3. Memoria este formată din celule, fiecare cu adresa sa. Fiecare celulă stochează o comandă de program sau o anumită unitate de informație în curs de procesare și atât comanda, cât și informația arată la fel (cuvântul mașinii).

4. În orice moment, procesorul execută o comandă de program, a cărei adresă se află într-un registru special al procesorului - contorul de comenzi.

5. Prelucrarea informațiilor are loc numai în registrele procesoarelor. Informațiile pot fi introduse în procesor de la orice celulă de memorie sau dispozitiv extern și, invers, pot fi trimise de la procesor către orice celulă sau către un dispozitiv extern.

6. În fiecare comandă a programului, următoarele instrucțiuni sunt criptate:

· Din ce celule de memorie să preia informația procesată;

Ce să efectuați operațiuni cu informațiile preluate;

· În ce celule de memorie să trimită informația primită;

· Cum să modificați conținutul contorului de comenzi, astfel încât să știți de unde să obțineți următoarea comandă pentru execuție.

7. Procesorul execută comanda programului prin comandă în conformitate cu modificarea conținutului contorului de comenzi din memorie, până când primește comanda de oprire.

În prezent, este utilizat în mod activ principiul arhitecturii computerului deschis, care a fost stabilit în dezvoltarea PC-ului IBM. PC-ul IBM a fost proiectat pentru a îmbunătăți anumite părți ale computerului și pentru a utiliza dispozitive noi. IBM a făcut posibilă asamblarea unui computer din piese fabricate independent. Acest principiu, în care metodele de interfață a diverselor dispozitive cu PC-ul IBM erau standardizate, cunoscute și accesibile tuturor, a fost numit principiul arhitecturii deschise.

Implementarea acestui principiu este după cum urmează. Placa electronică principală a computerului (sistem sau placa de bază) conține doar acele blocuri care procesează informații. Circuitele care controlează toate celelalte dispozitive computerizate - monitorul, discuri etc., sunt implementate pe plăci separate care se conectează la conectorii standard de pe placa de bază. Cu această abordare a IBM față de dezvoltarea computerelor, alte firme au putut să dezvolte diverse dispozitive suplimentare, iar utilizatorii au putut actualiza și extinde în mod independent capacitățile computerelor la discreția lor. Acum multe firme produc computere și componente compatibile cu IBM pentru ele.

Compoziția computerului

De obicei, un computer personal este format din trei părți: o unitate de sistem, o tastatură (pentru organizarea informațiilor introduse într-un computer), un monitor (pentru afișarea informațiilor text și grafice).

Unitatea de sistem conține circuite electronice (microprocesor, OP, controlere de dispozitiv), o sursă de alimentare (convertă tensiunea rețelei în curent continuu de joasă tensiune furnizat circuitelor electrice), unități de dischete (unități de disc), unități de hard disk (disk). Dispozitivele I/O suplimentare pot fi conectate la unitatea de sistem prin mufe speciale (conectori) din spatele computerului: imprimantă, mouse, scanner, plotter, modem, modem fax, difuzoare etc. Microprocesorul realizează toate calculele și procesarea informațiilor. Controlerele și magistrala fac schimb de informații între OP și dispozitivele externe (VU). Pentru fiecare VU, computerul are un circuit electronic care îl controlează. Acest circuit se numește controler sau adaptor. Toate controlerele interacționează cu MP și OP prin intermediul magistralei de sistem pentru transmiterea datelor, numită magistrală. O sursă de alimentare cu un ventilator încorporat pentru dispozitivele de răcire din interiorul unității de sistem. Poate fi identificat cu ușurință după dimensiunea sa vizibilă. În funcție de tipul de computer, puterea unității de alimentare este diferită. Energia este consumată de computer în mod constant și uneori complet inutilă atunci când computerul este pornit, dar nu este utilizat. Prin urmare, au apărut modele economice de computere desktop. După ce au lucrat inactiv o perioadă de timp, intră în hibernare - monitorul se oprește, se oprește și „adoarme” alte dispozitive consumatoare de energie. În același timp, consumul de energie electrică este redus de câteva ori. Dar de îndată ce atingeți tastatura sau mouse-ul, computerul prinde viață. Astfel de computere sunt numite „curate din punct de vedere economic” sau verzi - „verzi”.

Microcircuite unități centrale de procesare și memorie cu acces aleator situat pe cea mai mare placă electronică, care se numește sistem sau placa de baza ... O unitate centrală de procesare modernă este un circuit integrat la scară ultra-largă (VLSI) situat pe un cristal de siliciu și realizat sub forma unui microcircuit sau cip (ing. cip - cip), se numește microprocesor ... Iar termenul „extra-large” nu se referă la dimensiunea microcircuitului, ci la numărul de elemente electronice conținute în acesta (până la câteva milioane). Un sistem informatic poate include, de asemenea, alți procesoare care sunt responsabile pentru procesarea informațiilor în zonele lor, de exemplu, un coprocesor matematic care accelerează anumite tipuri de operații matematice.

Memoria internă este formată din trei părți: operațională (BERBEC), permanent (ROM) și cache -memorie... Spre deosebire de RAM și memoria cache, care stochează date atâta timp cât există sursă de alimentare, ROM-ul este nevolatil și este folosit pentru a stoca informații neschimbabile. Conține programe care sunt folosite pentru a testa dispozitivele și a porni sistemul de operare. Cele mai multe dintre aceste programe sunt legate de deservirea proceselor I/O, iar conținutul ROM-ului este adesea numit BIOS (Sistem de bază de intrare/ieșire, sau sistem I/O de bază). Volumul ROM-ului este mult mai mic decât cel al RAM, nu depășește câteva sute de Kbytes. Anterior, conținutul ROM-ului era format o dată pentru totdeauna în fabrică, acum tehnologiile moderne vă permit să îl actualizați fără măcar să îl scoateți de pe placa computerului.

Microcircuitele RAM sunt montate pe o placă mică echipată cu contacte cu care este introdus într-o specială conector (slot) pe placa de baza. Pentru a extinde capacitățile computerului, placa de bază este echipată cu mai mulți dintre acești conectori. Memoria cache servește la accelerarea computerului (mai multe despre el mai târziu). Există două tipuri de memorie cache: internă, situată în interiorul procesorului și externă, instalată pe placa de sistem.

Pentru funcționarea coordonată a dispozitivelor de ieșire (monitor, difuzoare și altele), sunt necesare mijloace pentru asocierea acestor dispozitive cu un computer: controlere (adaptoare) care controlează funcționarea dispozitivului, sloturi speciale pe placa de bază pentru instalarea controlerului și cabluri pentru conectarea dispozitivului la controler. Toate aceste interfețe sunt concepute pentru a standardiza schimbul de informații hardware-ului PC și sunt numite interfata(în limba engleză inter- între, față- față). Distingeți între interfața hardware și software. Pentru a conecta un nou dispozitiv periferic la un computer, trebuie să aveți un controler adecvat și un program de driver adecvat. Cel mai probabil, unul sau două sloturi de expansiune de pe placa de bază vor fi ocupate tot timpul - au un adaptor video (de la care un cablu merge la monitor) și o placă de sunet (firele de la acesta merg la difuzoare și un microfon). Dispozitivele externe unității de sistem (tastatură, mouse, imprimantă și altele) sunt conectate prin intermediul porturi- conectori situati pe panoul din spate al unitatii de sistem. Unele dintre dispozitivele de memorie externe, deși sunt situate în interiorul unității de sistem, sunt proiectate ca unități independente. Cablurile late și plate merg de la placa de bază la unitatea de dischetă de 3,5 inchi, la hard disk, la unitatea CD laser.

Informații similare.

În ciuda varietății mari de modele de hard disk, principiul funcționării lor și principalele elemente structurale sunt aceleași. Figura 5 prezintă principalele elemente structurale ale unui hard disk:

· discuri magnetice;

· capete de citire/scriere;

· mecanism de antrenare a capului;

· motor de antrenare a discurilor;

· placa de circuit imprimat cu circuit de control electronic.

O unitate tipică constă dintr-o carcasă etanșă (HDA) și o placă de unitate electronică. Toate piesele mecanice sunt situate în HDA, iar toate componentele electronice de control sunt situate pe placă. În interiorul HDA este instalat un ax cu unul sau mai multe discuri magnetice. Motorul este situat sub ele. Mai aproape de conectori, pe partea stângă sau dreaptă a arborelui, se află un poziționator rotativ al capetelor magnetice. Poziționătorul este conectat la placa de circuit imprimat cu un cablu panglică flexibil (uneori cu fire solide).

Blocul ermetic este umplut cu aer sub presiune de o atmosferă. Capacele HDA de pe unele hard disk-uri au un orificiu special, sigilat cu o peliculă filtrantă, care servește la egalizarea presiunii din interiorul unității și din exterior, precum și pentru a absorbi praful.

Figura 5 - Principalele elemente structurale ale unui hard disk

Dimensiunile generale ale hard disk-urilor sunt standardizate de un parametru numit Form-Factor. De exemplu, toate HDD-urile de 3,5" au dimensiuni standard ale carcasei de 41,6x101x146 mm.

Substraturi de discuri magnetice primele hard disk-uri au fost realizate dintr-un aliaj de aluminiu cu adaos de magneziu. În modelele moderne, un material compozit din sticlă și ceramică cu un coeficient de dilatare scăzut de temperatură este utilizat ca material principal pentru plăcile de disc, ceea ce le face mai puțin susceptibile la schimbările de temperatură, mai durabile. Discurile magnetice sunt disponibile în următoarele dimensiuni: 3,5 "; 5,25"; 2,5 "; 1,8".

Discurile sunt acoperite cu o substanță magnetică - un strat de lucru. Poate fi pe bază de oxid sau de film subțire.

Capete de citire/scriere prevăzute pentru fiecare parte a discului. Când unitatea este oprită, capetele ating discul. Când discurile se rotesc, presiunea aerodinamică a aerului pe capete crește, ceea ce duce la separarea acestora de suprafețele de lucru ale discurilor. Cu cât capul este mai aproape de suprafața discului, cu atât este mai mare amplitudinea semnalului reprodus.

Mecanism de antrenare asigură deplasarea capetelor de la centrul discurilor spre margini și determină efectiv fiabilitatea unității, stabilitatea acesteia la temperatură și rezistența la vibrații. Toate mecanismele de acționare existente sunt împărțite în două tipuri principale: motor pas cu pas și bobină mobilă.

Motor de antrenare pe disc antrenează pachetul de discuri în rotație, a cărui viteză, în funcție de model, este în intervalul 3600 - 7200 rpm (adică capetele se mișcă cu o viteză relativă de 60 - 80 km / h). Viteza de rotație a discurilor unor hard disk-uri ajunge la 15.000 rpm. Hard disk-ul se rotește continuu chiar și atunci când nu este accesat, așa că hard disk-ul trebuie instalat doar vertical sau orizontal.

Placa de circuit imprimat cu circuit electronic comenzile și alte ansambluri de unitate (panoul frontal, elementele de configurare și părțile de montare) sunt detașabile. Placa de circuit imprimat conține circuitele electronice de control pentru motor și capul de antrenare, circuitul pentru schimbul de date cu controlerul. Uneori, controlerul este instalat direct pe această placă.

Întrebări pentru autocontrol:

1. Dischete. Proiectare, principiu de funcționare, componente principale, caracteristici tehnice ale FDD;

2. Structura logică a dischetelor;

3. Unități de hard disk. Proiectarea și principiul de funcționare HDD, factori de formă, tipuri;

4. Principalele caracteristici și moduri de funcționare ale hard disk-urilor. Controlere și conexiune HDD;

5. Modele moderne de depozitare;

6. Structura logică a hard disk-ului;

7. Formatarea hard disk-urilor;

8. Utilități pentru întreținerea hard diskurilor magnetice.

Subiectul 4.2 Unități CD-R (RW). DVD-R (RW)

Studentul trebuie:

am o idee:

· în scopul unităților CD-R (RW). DVD-R (RW)

stiu:

· principiul de funcționare și componentele principale ale unității CD-ROM;

· Performanța unității CD-ROM;

· principiul de funcționare și componentele principale ale unității DVD;

a fi capabil să:

· conectați unități CD și DVD;

Unități CD-R, (RW), DVD-R (RW): principiu de funcționare, proiectare și componente principale, caracteristici tehnice.

Instrucțiuni metodice

Unități CD-ROM

CD-ROM este un disc compact (CD) conceput pentru a stoca informațiile pre-înregistrate pe el în formă digitală și a le citi folosind un dispozitiv special numit driver-CD-ROM - o unitate CD-ROM.

Procesul de realizare a CD-urilor include mai multe etape.

În prima etapă, un fișier de informații este creat pentru înregistrarea ulterioară pe un mediu. În a doua etapă, folosind un fascicul laser, informațiile sunt înregistrate pe un suport, care este un disc din fibră de sticlă acoperit cu un material fotorezistent. Informațiile sunt înregistrate sub forma unei secvențe de indentări (trăsuri) situate în spirală, așa cum se arată în Figura 6. Adâncimea fiecărei gropi este de 0,12 μm, lățimea (în direcția perpendiculară pe planul figurii) este de 0,8 - 3,0 microni. Ele sunt situate de-a lungul unei piste spiralate, a cărei distanță dintre spire adiacente este de 1,6 microni, ceea ce corespunde unei densități de 16000 spire / inch (625 spire / mm). Lungimea liniilor de-a lungul pistei de înregistrare variază de la 0,83 la 3,1 µm.

Figura 6 - Caracteristicile geometrice ale unui disc compact (a) și secțiunea transversală a acestuia (b)

În etapa următoare, stratul de fotorezist este dezvoltat și discul este metalizat. Un disc realizat folosind această tehnologie se numește disc master. Pentru a duplica CD-urile, se fac mai multe copii de lucru de pe discul master prin metoda electroformarii. Copiile de lucru sunt acoperite cu un strat de metal mai durabil (de exemplu, nichel) decât discul principal și pot fi folosite ca matrițe pentru replicarea CD-urilor de până la 10 mii de bucăți. din fiecare matrice. Replicarea se realizează prin ștanțare la cald, după care partea de informare a bazei discului, din policarbonat, este supusă metalizării în vid cu un strat de aluminiu, iar discul este acoperit cu un strat de lac. Discurile ștampilate la cald, în conformitate cu datele pașapoartelor, oferă până la 10.000 de cicluri de citire a datelor fără erori. CD grosime 1,2 mm, diametru 120 mm.

Unitatea CD-ROM conține următoarele unități funcționale principale:

· Dispozitiv de pornire;

· unitate optic-mecanica;

· sisteme de control al conducerii și reglare automată;

· decodor universal și unitate de interfață.

Figura 7 prezintă proiectarea unității optic-mecanice a unității CD-ROM, care funcționează după cum urmează. Un dispozitiv electromecanic rotește un disc plasat într-un dispozitiv de încărcare. Unitatea optic-mecanică asigură mișcarea capului de citire optic-mecanic de-a lungul razei discului și citește informații. Un laser semiconductor generează un fascicul infraroșu de putere redusă (lungime de undă tipică 780 nm, putere de radiație 0,2 - 5,0 mW), care lovește o prismă de separare, este reflectat de o oglindă și este focalizat de o lentilă pe suprafața discului. Servomotorul deplasează căruciorul mobil cu oglinda reflectorizant pe pista dorită de pe CD, conform comenzilor de la microprocesorul încorporat. Fasciculul reflectat de disc este focalizat de o lentilă situată sub disc, reflectată de oglindă și lovește prisma de separare, care direcționează fasciculul către a doua lentilă de focalizare. Apoi, fasciculul lovește un fotosenzor, care transformă energia luminii în impulsuri electrice. Semnalele de la fotosenzor sunt transmise unui decodor universal.

Figura 9 - Proiectarea unității optic-mecanice a unității CD-ROM

Sistemele de urmărire automată a suprafeței discului și pista de înregistrare a datelor asigură o precizie ridicată a citirii informațiilor. Semnalul de la fotosenzor sub forma unei secvențe de impulsuri intră în amplificatorul sistemului de control automat, de unde sunt extrase semnalele erorilor de urmărire. Aceste semnale intră în sistemele automate de control: focalizare, avans radial, puterea radiației laser, viteza liniară de rotație a discului.

Un decodor universal este un procesor pentru procesarea semnalelor citite de pe un CD. Include două decodore, o memorie cu acces aleatoriu și un controler de control al decodorului. Utilizarea dublei decodări face posibilă recuperarea informațiilor pierdute cu o dimensiune de până la 500 de octeți. Memoria cu acces aleatoriu acționează ca o memorie tampon, iar controlerul controlează modurile de corectare a erorilor.

Blocul de interfață constă dintr-un convertor digital-analogic, un filtru trece-jos și o interfață pentru comunicarea cu un computer. La redarea informațiilor audio, DAC-ul convertește informațiile codificate într-un semnal analog, care este transmis la un amplificator cu un filtru activ trece-jos și apoi la o placă de sunet care este conectată la căști sau difuzoare.

Mai jos sunt caracteristicile de performanță de luat în considerare atunci când alegeți un CD-ROM pentru aplicația dumneavoastră specifică.

Rata de transfer de date (DTK) - Rata maximă la care datele sunt transferate de pe mediul de stocare în memoria RAM a computerului. Rata de transmisie ridicată a unei unități CD-ROM este esențială pentru sincronizarea imaginii și a sunetului. Dacă rata de biți este insuficientă, cadrele video pot fi sărite și sunetul poate fi distorsionat.

Calitatea citirii este caracterizată de rata de eroare (Eror Rate) și reprezintă probabilitatea de a primi un bit de informare corupt atunci când este citit.

Timpul de acces (AT) este timpul (în milisecunde) necesar unității pentru a găsi datele de care are nevoie pe suport.

Memoria tampon este cantitatea de memorie cu acces aleatoriu dintr-o unitate CD-ROM utilizată pentru a crește viteza de accesare a datelor stocate pe un mediu. Memoria tampon (memoria cache) este un cip de memorie instalat pe placa unității pentru stocarea datelor citite.

Timpul mediu dintre defecțiuni este timpul mediu în ore care caracterizează timpul de funcționare al unității CD-ROM.

În procesul de dezvoltare a unităților de disc optice, au fost dezvoltate o serie de formate de bază pentru înregistrarea informațiilor pe CD.

Formatul CD-DA (Digital Audio) este un CD audio digital cu o durată de redare de 74 de minute.

Formatul ISO 9660 este cel mai comun standard pentru organizarea logică a datelor.

Formatul High Sierra (HSG) a fost propus în 1995. și citește datele scrise pe un disc în format ISO 9660 folosind toate tipurile de unități, ceea ce a dus la replicarea pe scară largă a programelor pe CD-uri și a contribuit la crearea de CD-uri axate pe diverse sisteme de operare.

Formatul Photo-CD a fost dezvoltat în 1990-1992. și este destinat înregistrării pe CD, stocării și redării informațiilor video statice sub formă de imagini foto de înaltă calitate. Un disc în format Photo-CD conține de la 100 la 800 de imagini fotografice cu rezoluțiile corespunzătoare - 2048 x 3072 și 256 x 384 și stochează, de asemenea, informații de sunet.

Orice CD-ROM care conține text și grafică, informații audio sau video este clasificat drept multimedia. CD-urile multimedia există în diferite formate pentru diferite sisteme de operare: DOS, Windows, OS / 2, UNIX, Macintosh.

Formatul CD-I (Jntractive) a fost dezvoltat pentru o gamă largă de utilizatori ca un standard de disc multimedia care conține diverse informații text, grafice, audio și video. Un disc CD-I vă permite să stocați imagini video cu coloană sonoră (stereo) și o durată de redare de până la 20 de minute.

Formatul CD-DV (video digital) înregistrează și stochează videoclipuri de înaltă calitate cu sunet stereo timp de 74 de minute. În timpul stocării, compresia este furnizată folosind metoda MPEG-1 (Motion Picture Expert Group).

Discul poate fi citit folosind un decodor MPEG hardware sau software.

Formatul 3DO este conceput pentru console de jocuri.

Unitățile CD-ROM pot funcționa fie cu o interfață IDE standard (E-IDE), fie cu o interfață SCSI de mare viteză.

Cele mai populare unități CD-ROM din Rusia sunt produsele cu mărcile Panasonic, Craetive, Samsung, Pioneer, Hitachi, Teac, LG.

unități DVD

Soluția problemei creșterii capacității mediilor optice pe baza îmbunătățirii tehnologiei de producție a CD-urilor și a unităților, precum și a soluțiilor științifice și tehnice existente în domeniul video digital de înaltă calitate a condus la crearea de CD-uri. -discuri de capacitate crescuta.

Calitatea imaginii stocate în format DVD este comparabilă cu cea a videoclipurilor de studio profesionale, iar calitatea sunetului este, de asemenea, egală cu cea a înregistrărilor de studio. Informațiile audio în format DVD sunt citite la 384 Kb/s, ceea ce permite organizarea audio multicanal.

Astfel de capacități ale discurilor DVD se datorează parametrilor îmbunătățiți ai suprafeței de lucru a discurilor. La fel ca CD-urile, DVD-urile au un diametru de 120 mm. Unitatea DVD folosește un laser semiconductor cu o lungime de undă vizibilă de 0,63 - 0,65 µm. O astfel de scădere a lungimii de undă (comparativ cu 0,78 µm pentru o unitate CD convențională) a făcut posibilă reducerea dimensiunii liniilor de înregistrare (gropa) cu aproape jumătate, iar distanța dintre pistele de înregistrare - de la 1,6 la 0,74 µm. Gropile sunt aranjate în spirală, ca pe LP-urile de vinil.

Unitățile DVD-ROM vin atât cu o placă de expansiune hardware MPEG-2 PCI, cât și cu un decodor software. Inscriptoarele DVD-R și reinscriptoarele DVD-RW sunt capabile să gestioneze discuri cu un singur strat, cu o singură față, de până la 4,7 - 5,2 GB la viteze de scriere de aproximativ 1 MB/s.

Întrebări pentru autocontrol:

1. Unități CD-R, (RW), principiu de funcționare, proiectare și componente principale, caracteristici tehnice;

2. DVD-R (RW): principiu de funcționare, proiectare și componente principale, caracteristici tehnice.

CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) este un disc numai pentru citire.

Dimensiune: 120 mm, grosime 1,2 mm (5") 640-700 MB (din care 8 MB sunt informații de service)

Structura discului:

Plastic policarbonat (Strat din spate)

Strat subțire de aluminiu

Strat de protecție (lacuit / lăcuit)

Etichetă disc (copertă decorativă)

Informațiile de pe disc sunt înregistrate de-a lungul unei piste în spirală (ca pe o înregistrare de gramofon), începutul piesei este numărat de la centrul discului până la margine, adică. urmele discului sunt sub forma unei spirale. Raza laser identifică secvența digitală de 0 și 1 înregistrată pe un CD prin forma unor gropi microscopice (stratul de groapă) pe spirala sa.

Principiul citirii informațiilor de pe CD-ROM 4 etape:

Fasciculul laser, care lovește insula de lumină reflectorizante (dealul), este deviat către fotodetector, care îl interpretează ca binar 1. Raza laser care lovește depresiunea este împrăștiat și absorbit, fotodetectorul fixează binarul 0.

1. fasciculul unui laser slab de disc se deplasează prin sistemul de lentile și se concentrează pe spirala discului
2. fasciculul „citește”, reflectând din stratul de groapă al discului cu intensități diferite
3. fasciculul reflectat lovește grupul de prisme, refractă și reflectă asupra fotodetectorului
4. Fotodetectorul determină intensitatea fluxului de lumină și o transmite microprocesorului unității, care transformă totul într-o secvență digitală (0 sau 1).

Principiul scrierii pe CD-ROM:

CD-ROM-urile sunt realizate numai în fabrică pe echipamente industriale specializate în 2 etape:

1. Este creat discul principal (matricea). Pe semifabricatul discului (un substrat de policarbonat în relief, pe care se aplică un strat subțire de metal care reflectă lumina - aluminiu), se formează o cale spirală de-a lungul căreia fasciculul laser „arde” gropi mici în el. (zonele de gropi).
2. Ștampilarea ediției de pe discul master. Matrița este trimisă la atelierul de producție, unde sunt ștampilate multe exemplare din ea. Apoi se metalizează baza în relief, se adaugă un alt strat mai subțire de lac pentru a proteja suprafața metalică, deasupra se aplică desene (etichetă).

Informațiile de pe discul laser sunt citite folosind unitate (unitate CD) Designul unității:

1. Placă electronică (se află toate circuitele de control ale unității, interfața cu controlerul computerului, conectorii de interfață și ieșirea semnalului audio)
2. Motor ax (motor electric) - servește la rotirea unui disc într-o unitate la o viteză liniară constantă sau variabilă
3. Sistemul optic al capului de citire este format dintr-un cap optic și sistemul de poziționare al acestuia. Capul conține un emițător laser de putere redusă, un sistem de focalizare, un fotodetector și un preamplificator.

Sistem de încărcare disc - poate fi în două versiuni:

1. carcasă specială pentru disc (caddy), introdus în orificiul de primire al unității (ca o dischetă)
2. tavă de extragere (tavă-mecanism), care este scoasă din unitate după apăsarea butonului Eject. Pe el este instalat un disc, discul este împins apăsând din nou butonul Eject (nu trebuie să glisați „manual” mecanismul tăvii, puteți deteriora unitatea de disc.

Panoul frontal al unității conține:

1. Buton Eject pentru a scoate și a încărca discul
2. mufă pentru căști (cu control electronic sau mecanic al volumului)
3. indicator de acces la volan
4. unele modele pot avea un buton Redare / Următorul pentru redarea discurilor audio (în timp ce butonul Eject este folosit pentru a opri redarea). Calitatea redării discurilor muzicale este inferioară unui player staționar, deoarece aceasta este o funcție auxiliară a CD-ROM-ului, nu cea principală - calitatea este aproape de player.
5. un mic orificiu pentru evacuarea de urgență a unui disc (de exemplu, când o tavă de unitate se defectează, în timpul unei opriri de urgență). Trebuie să introduceți un știft (clipă îndreptată) în orificiu și să apăsați ușor, acest lucru va elibera blocarea tăvii și o puteți trage manual și scoate discul.

Pe partea din spate:

Aproape toate unitățile CD au pe panoul din spate, pe lângă ieșirea analogică obișnuită (sub formă de impulsuri de curent), o ieșire digitală pentru conectarea directă la o placă de sunet, care vă permite să ocoliți partea audio a unității și utilizați circuitele corespunzătoare ale plăcii de sunet (sunetul este mai bun).

Specificații unității:

Caracteristica principală este viteza de citire a datelor, depinde de viteza de rotație a discului, creșterea vitezei de rotație poate crește viteza de citire a datelor. În CD-ROM (2,4,8 viteze) viteza liniară constantă (CLV - Constant Linear Velocity), viteza de rotație este variabilă și este invers proporțională cu distanța de la capul de citire la centru. Exemplu: unitate cu 2 viteze 200 rpm (bandă interioară) 530 rpm (bandă exterioară) Începând cu unități CD cu 12 viteze, intervalul de frecvență este 2400-6360 rpm, această viteză este dificil de implementat pe suporturi amovibile, prin urmare se utilizează un alt mod CAV (viteză unghiulară constantă)- mod cu viteza unghiulara constanta, in care frecventa de rotatie este constanta si apropiata de max, iar viteza de citire este proportionala cu raza. Unitățile CD de mare viteză 16, 24, 32, 40, 50 funcționează în acest mod. Viteza indicată în marcajul unității este viteza maximă de citire, nu medie - ceea ce înseamnă că vă confruntați nu cu o unitate cu 24 de viteze, ci cu o viteză de 14-16 (în funcție de valoarea medie). Sfat să nu vă lăsați dus de viteză mare. cu cât viteza de citire a datelor este mai mare, cu atât calitatea și fiabilitatea citirii sunt mai scăzute, cu atât vor apărea mai multe erori (în special din copiile piratate). 40-50 de viteze sunt suficiente.

Interfață pentru conectarea unității CD la placa de bază:

1. EIDE (al doilea cu un hard disk pe același cablu) sau separat în IDE
2. SCSI (instalat în slotul de expansiune al PC-ului al plăcii de bază) Împreună cu CD-ROM - este furnizată o dischetă cu software pentru instalarea CD-ROM-ului pentru sistemul de operare - un cablu special pentru conectarea la o placă de sunet - un set de șuruburi de fixare

Firme producatoare: NEC, ASUSTEK, Toshiba, Sony, Pioneer, Panasonic Reguli pentru funcționarea unităților și discurilor:

• Le este frică de praf și murdărie de pe suprafața discurilor, acest lucru poate deteriora sistemul de lentile și poate duce la refuzul de a citi (sărirea piesei). Urmele de mână (printurile), zgârieturile, murdăria sunt inadmisibile.
• Nu apucați suprafața discului cu degetele, ci doar suprafețele laterale.
• Dacă discul este murdar, există o singură modalitate de a-l curăța: umeziți discul cu un compus de curățare (pe bază de alcool izopropilic), treceți o cârpă din microfibră de la centru până la margine, niciodată în cerc, de-a lungul pistelor.
• Există platforme speciale (unități) pentru curățarea discurilor.
• Atenție la utilizarea discurilor cu producție dubioasă în unitate (cazuri de ruptură a discurilor în unitate la rotire și, ca urmare, defecțiune a unității)

CD-R - Compact Disk Recordable - disc cu scriere o singură dată și cu citire multiplă

Pentru a înregistra informații pe un astfel de disc, aveți nevoie de: o unitate de înregistrare specială, un disc gol (vid sau matrice CD-R), software special. Aceste discuri sunt folosite pentru a crea o arhivă de date, discuri audio-video, distribuție software.Capacitatea este aceeași cu cea a unui CD-ROM. Există 780-800 MB pentru înregistrarea sunetului 74 min la 176 KB

Structura discului:

Strat protector transparent

Colorant (stratul de înregistrare - cianina sau ftalocianina)

Substratul

Acoperire metalică (aluminiu, argint, aur și alte aliaje)

Strat de lac de protecție cu etichetă

Vopseaua cu cianură are o nuanță albastru-verde (acvamarin) sau albastru intens a suprafeței de lucru, ftalocianina, în cele mai multe cazuri, este practic incoloră, cu o nuanță pală de verde deschis sau auriu. Colorantul cu cianina este mai tolerant la combinațiile extreme de putere de citire/scriere decât aurul ftalocianin, astfel încât discurile pe bază de cian sunt adesea mai ușor de citit pe unele unități. Ftalocianina este o dezvoltare ceva mai modernă. Discurile bazate pe acest strat activ sunt mai puțin sensibile la lumina soarelui și la radiațiile ultraviolete, ceea ce ajută la creșterea durabilității informațiilor înregistrate și la stocarea oarecum mai fiabilă în condiții nefavorabile.

Principiul înregistrării pe CD-R:

Un fascicul laser puternic focalizat (CD-recorder) încălzește zone mici ale stratului de colorant. Colorantul transferă căldură substratului adiacent; sub influența căldurii, substratul își schimbă proprietățile și începe să împrăștie lumina (se întunecă și devine opac). În zonele care nu sunt încălzite de laser, substratul rămâne transparent și transmite fasciculul la citirea datelor. Acesta din urmă trece în stratul de metal, este reflectat de acesta și prin substrat cade pe senzorul sensibil la lumină. Modul de scriere a informațiilor diferă de CD-ROM, rezultatul este același - o secvență de secțiuni reflectorizante și nereflectorizante (gropile sunt formate ca CD-ROM-uri) pe care orice CD-ROM le citește. Astfel de CD-R-uri sunt puțin mai prost citite decât CD-uri obișnuite.Discuri ROM, datorită prezenței unui strat suplimentar care reduce coeficientul de reflexie. De mare importanță este și calitatea formării „gropilor” pe disc, care depinde atât de proprietățile colorantului organic, cât și de reportofonul în sine. Designul unității este același, diferența este structura discului și puterea laserului. Cum să alegi un disc CD-R Când alegeți un disc pentru înregistrare, cel mai bine este să vă concentrați pe producătorul discului. Este pentru producător și nu pentru marca comercială a vânzătorului (de exemplu, discurile Taiyo Yuden (TY) sunt vândute atât sub mărcile comerciale ale Taiyo Yuden, cât și ale Sony, Philips, Hewlett Packard, TDK, Basf și altele). Pe piața noastră, cele mai comune discuri de la următorii producători (unele mărci comerciale sunt indicate între paranteze):

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

Pentru înregistrarea discurilor audio, ar trebui să acordați atenție CD-R-urilor cu cian de înaltă calitate. Când alegeți CD-R pentru înregistrarea datelor, astfel încât informațiile să fie stocate pe ele pentru cel mai lung timp posibil, ar trebui să acordați preferință discurilor cu ftalocianină de înaltă calitate.

CD-RW - Compact Disk ReWritable - disc reinscriptibil.

Structura discului:

Strat protector transparent

Strat combinat

Acoperire metalica (aluminiu, etc.)

Strat protector

Principiul înregistrării pe CD-RW: Informațiile sunt înregistrate folosind un strat combinat special, care îi inversează caracteristicile. Stratul de înregistrare își schimbă starea (de la cristalin - transparent la opac amorf). Acest proces se numește tranziție de fază și este utilizat pe scară largă în dispozitivele magneto-optice. Scrierea pe CD-RW se bazează pe modificarea reflectivității suprafeței. Aceste discuri sunt mai „capricioase” la citit, pentru că modificarea proprietăților reflectorizante este mult mai mică decât cea a CD-R CD-RW arată o viteză de funcționare mai mică, spre deosebire de CD-R, dar face față tuturor sarcinilor ca CD-R și, în plus, puteți rescrie discurile. Viteza de înregistrare 4-8-12-16-24x CD-R (RW) poate fi efectuată în 2 moduri:

1. modul (sesiune unică) DAO(Disk At Once - întregul disc într-o singură sesiune) - întregul disc este înregistrat (tăiat) într-o singură sesiune fără întreruperi. După ce ați scris pe un astfel de disc, va fi imposibil să adăugați date noi la acesta.
2. modul (sesiune multiplă) TAO(Track At Once - o pistă per sesiune) - datele sunt completate în mai multe sesiuni, informații sub formă de volume sau pachete separate (mod batch).

Există CD-recordere - aceasta este o unitate capabilă să scrie și să citească CD-uri. Toate recorderele moderne funcționează cu CD-R și CD-RW. Viteza de rotație este indicată în trei numere: De exemplu 50x / 24x / 16x / 50x - viteza de citire CD 24x - viteza de scriere CD-R 16x - viteza de scriere CD-RW

Discuri DVD Disc video digital

O unitate de disc DVD are un laser cu lungime de undă mai scurtă decât un CD, astfel încât piesele de pe disc sunt plasate mai aproape unele de altele, iar cantitatea de informații stocată într-o anumită lungime a unei piese crește, de asemenea. Ca rezultat, până la 4,7 GB de date pot fi înregistrate pe o parte a unui DVD. Există discuri cu două straturi cu 8,5 GB de date pe o față, precum și discuri „flip” (Flippy) cu două fețe cu înregistrare pe ambele părți de 17 GB.

Există următoarele tipuri structurale de DVD:

1.Single Side / Single Layer- cel mai simplu tip de discuri cu o capacitate de 4,7 GB

2.Single Side / Dual Layer... Discurile au două straturi de date, dintre care unul este translucid. Ambele straturi sunt citite dintr-o parte și pot găzdui 8,5 GB de date pe un astfel de disc, adică cu 3,5 GB mai mult decât un disc cu un singur strat / cu o singură față

3.Dubla latură / Un singur strat... Un astfel de disc conține 9,4 GB de date. Este ușor de observat că un astfel de disc are o capacitate de două ori mai mare. Datele sunt situate pe ambele părți, va trebui să răsturnați discul sau să utilizați un dispozitiv care poate citi informații de pe ambele părți ale discului singur.

4.Dublu lateral / Dublu / Strat... Cea mai dificilă variantă. Oferă posibilitatea de a plasa 17 GB de date pe disc. Se înțelege că un astfel de disc este în esență două cu o singură față/dublu strat stivuite împreună.

Înregistrare DVD-R (Digital Versatile Disc Recordable). DVD-R este un format de scriere o singură dată dezvoltat de Pioneer. Tehnologia de înregistrare este similară cu cea folosită în CD-R și se bazează pe o modificare ireversibilă sub influența unui laser a caracteristicilor spectrale ale stratului informațional acoperit cu un compus organic special. Discurile DVD-R cu o singură față au 4,7 sau 3,95 GB pe față. Discurile cu două fețe sunt disponibile numai cu o capacitate totală de 9,4 GB (4,7 GB pe față).

Pentru a proteja împotriva copierii ilegale, au fost dezvoltate două specificații: DVD-R (A) și DVD-R (G). Aceste două versiuni ale aceleiași specificații folosesc lungimi de undă laser diferite atunci când înregistrează informații. DVD-RAM, DVD-RW, DVD + RW.

Toate specificațiile cunoscute ale discurilor DVD reinscriptibile folosesc tehnologia reinscriptibilă bazată pe principiul fizic al schimbării de fază (cristalină/amorfă) a stratului informațional sub influența unui laser cu o lungime de undă de 650 (635) nm (înregistrare cu schimbare de fază). Citirea informațiilor se realizează prin determinarea caracteristicilor optice ale stratului de informații în diferitele sale stări de fază la reflectarea fasciculelor laser (la fel ca și la înregistrare).

DVD-RAM (Memorie cu acces aleatoriu pe disc versatil digital) Este un format reinscriptibil dezvoltat de Panasonic, Hitachi, Toshiba. Formatul a fost aprobat de Forumul DVD în iulie 1997. Astăzi este cel mai utilizat format DVD în industria calculatoarelor. Unitățile moderne - a doua generație au 4,7 GB pe lateral sau 9,4 GB pentru modificarea față-verso. Principala caracteristică a DVD-RAM este marcajele speciale aplicate pe matricea discului în timpul producției sale. Aceste semne marchează începutul sectoarelor. Particularitatea DVD-RAM este că poate fi formatat în sistemul obișnuit de fișiere FAT32. Pentru a scrie, discul DVD-RAM trebuie să fie într-un cartuş, iar de multe ori cartuşele sunt bine sigilate. Dacă scoateți discul DVD-RAM din cartuș, devine posibil să îl utilizați într-o unitate DVD-ROM obișnuită.

DVD-RW (Disc Versatil Digital ReWecordable)- există și alte denumiri pentru acest format: DVD-R / W și mai rar DVD-ER. DVD-RW este un format reinscriptibil dezvoltat de Pioneer. Discurile DVD-RW conțin 4,7 GB pe față, sunt disponibile în versiuni cu o singură față și cu două fețe și pot fi folosite pentru a stoca date video, audio și alte date.

DVD + RW. Acest standard, fără binecuvântarea DVD Forum, este un format reinscriptibil concurent oferit de Philips, Sony, Hewlett-Packard și alții, bazat pe tehnologia CD-RW. Unitățile DVD + RW vor citi DVD-ROM-uri și CD-uri, dar nu vor fi compatibile cu DVD-RAM. Discurile DVD + RW, capabile să stocheze 2,8 gigaocteți (3G) de date, folosesc tehnologia de schimbare a fazei. DVD + RW unitățile acceptă înregistrarea cu mai multe sesiuni. Cu o poziționare laser mai precisă în timpul înregistrării, unitatea vă permite să rescrieți orice parte a conținutului discului chiar în partea de sus, fără a șterge conținutul vechi. Acest lucru permite, de asemenea, o corectare unică a erorilor în timpul înregistrării - un sector înregistrat prost este suprascris automat din nou.

DVD + R. Tehnologia de înregistrare DVD + R este construită pe aceleași principii ca și DVD + RW. Singura diferență este că stratul reflectorizant folosește un material similar cu cel folosit pe CD-R-uri simple. În comparație cu DVD + RW, dezavantajul DVD + R este că corectarea erorilor bazată pe simpla rescriere a sectorului defect nu funcționează pe ele. Dar discurile DVD + R se citesc mai bine pe playere staționare și pe DVD-ROM-uri simple datorită reflectivității mai mari a stratului de înregistrare. Kodak Japan Limited.

Discurile moderne se încadrează cel mai adesea în una dintre cele două categorii - CD sau DVD. Ambele categorii se bazează pe același principiu de înregistrare și în același timp diferă una de cealaltă prin cantitatea de informații înregistrate pe ele și prin alte caracteristici tehnice. Abrevierea CD înseamnă Compact Disk - un disc compact, totuși, se spune de obicei „disc compact”, abrevierea DVD însemna la început Digital Video Disk - un disc video digital, dar mai târziu a început să descifreze ca Digital Versatile Disk - un digital versatil. disc.

Care sunt asemănările și diferențele dintre CD-uri și DVD-uri? Principala și, poate, singura asemănare este că sunt laser. Informațiile despre ele sunt înregistrate pe o pistă în spirală, ca un disc de vinil obișnuit. Mai mult, fiecare bit de informație de pe pistă este stocat în formular pitov- mici pete sau depresiuni în stratul de lucru, și Terenuri- zone uniforme, neatinse ale stratului. La citire, fasciculul laser lovește gropi și aterizează, după care este reflectat în dispozitivul de recepție, care înregistrează rezultatul citirii. Dimensiunea fizică a discurilor în sine este aceeași - diametrul CD-ului și DVD-ului este de 12 cm.

Notă

Termenii „groapă” și „pământ” sunt derivați din cuvintele englezești pit - „adâncire”, „gaura” și pământ - „pământ”, „sol”. Ambii termeni au devenit ferm stabiliți în literatura informatică, la fel ca multe alte cuvinte de origine engleză.

Lista diferențelor dintre CD-uri și DVD-uri este mult mai extinsă.

Densitatea înregistrării informațiilor pe DVD este mult mai mare decât pe CD. Pe DVD, gropile sunt fizic mai mici și mai apropiate unele de altele, la fel ca și inelele adiacente ale pistei spiralate. Toate acestea oferă în cele din urmă un câștig semnificativ în densitatea informațiilor pe DVD-uri în comparație cu CD-urile.

DVD-urile au mai multe straturi de lucru, în timp ce CD-urile sunt întotdeauna cu un singur strat. Un DVD poate avea până la patru straturi de lucru, două pe fiecare parte a discului. Cu cât sunt mai multe straturi de lucru, cu atât volumul discului este mai mare. Capacitatea unui CD standard este de 700 MB, în timp ce un DVD standard cu un singur strat poate stoca până la 4,7 GB pe computerul dvs. de acasă. DVD-urile ștampilate din fabrică sunt cu un ordin de mărime mai spațioase decât CD-urile - volumul lor ajunge la 8,5 GB.

Corectarea erorilor, care este prezentă atât pe CD-uri, cât și pe DVD-uri, este mult mai mare în cele din urmă.

Toate aceste diferențe fac ca cititorii și scriitorii de CD-uri să nu poată citi și scrie DVD-uri. În schimb, dispozitivele moderne cu DVD pot inscripționa CD-uri.

CD-urile și DVD-urile se încadrează în multe alte categorii.

Fabricat-format prin ștanțare cu matrițe numite discuri doar pentru lecturăși denumite CD-ROM și DVD-ROM (ROM înseamnă memorie doar pentru citire).

Permițând să efectueze o datăînregistrarea de pe unitatea de calculator. Ele sunt desemnate prin abrevierile CD-R, DVD-R, DVD + R (R înseamnă inscriptibil). Discurile care pot fi înregistrate pot înregistra date fie o singură dată (dacă discul este umplut la capacitate maximă), fie în mai mulți pași, fie, după cum se spune, sesiuni, adăugând de fiecare dată informații puțin până când tot spațiul disponibil de pe disc este plin. Nu puteți șterge nimic de pe un disc care poate fi înregistrat.

Admitând multiplu reinscriptibile, care sunt desemnate CD-RW, DVD-RW, DVD + RW (RW înseamnă ReWritable), DVD-RAM. În viața de zi cu zi, discurile care pot fi înregistrate și reinscriptibile sunt adesea numite „blankuri” sau „blankuri”. Discurile reinscriptibile vă permit să înregistrați și să ștergeți informații de mai multe ori. Producătorii de discuri reinscriptibile garantează între 1.000 și 100.000 de cicluri de scriere/ștergere.

Garanția pentru citirea datelor de pe CD-ROM este de aproximativ 10 ani, de pe discuri înregistrabile și reinscriptibile - de la 10 la 200 de ani, deși în practică acest lucru, desigur, nu a fost încă verificat. Discurile reinscriptibile sunt puțin mai scumpe decât cele inscripționabile, dar servesc ca o înlocuire foarte convenabilă și, cel mai important, încăpătoare a unei dischete.

Recent, pe piață a apărut o nouă generație de discuri optice - Blu-ray și HD DVD (High-Definition DVD - High Definition DVD).

Discurile Blu-ray (BD) își iau numele de la o combinație a cuvintelor albastru și rază optică. Standardul Blu-ray a fost dezvoltat de un grup de companii de electronice de larg consum și computere conduse de Sony.

Discul Blu-ray este folosit pentru a înregistra și stoca date digitale, inclusiv videoclipuri de înaltă definiție, cu densitate crescută. Principala diferență dintre aceste discuri și CD-uri și DVD-uri este capacitatea lor mare de stocare și utilizarea tehnologiei laser albastru cu o lungime de undă de numai 405 µm, în timp ce CD-urile și DVD-urile folosesc un laser roșu cu o lungime de undă de 780 µm și, respectiv, 650 µm. Datorită acestui fapt, a devenit posibil să scrieți date mai dens și, astfel, să creșteți semnificativ capacitatea discului.

Designul structural al unui disc Blu-ray este foarte diferit de cel al unui CD sau DVD. Strat de acoperire CD - 1,2 mm grosime; un strat similar de DVD - 0,6 mm. Discul Blu-ray este acoperit cu un strat de doar 0,1 mm; datorită căruia se realizează distanța optimă între pistele de date și sistemul optic al dispozitivelor de citire/scriere a discurilor. Distanța dintre piesele de pe suprafața discurilor Blu-ray este de 0,32 microni. Laserul albastru are aproximativ 1/5 din lățimea laserului roșu folosit în DVD-uri. Prin urmare, laserul albastru poate obține o creștere cu 500% a capacității de stocare.

Un disc Blu-ray (BD) cu un singur strat poate stoca 33 GB de date, un disc dual layer poate stoca 54 GB - suficient pentru a înregistra aproximativ opt ore de video HD. În plus, există unități de 100 GB și 200 GB în dezvoltare, folosind patru și, respectiv, șase straturi.

Un disc HD DVD are aceeași structură de bază ca și DVD-ul și are multe în comun în tehnologia de producție. Discul cu diametrul de 120 mm este format din două baze lipite cu o grosime de 0,6 mm. Piesele de pe suprafața HD DVD-ului sunt formate prin turnarea policarbonatului topit pe o placă metalică. Cu toate acestea, în comparație cu DVD-ul obișnuit, HD DVD necesită o distanță mai mică între cele două piste de pe suprafața discului pentru a obține o densitate de înregistrare mai mare (DVD 0,74 µm, HD DVD 0,4 µm).

Single layer HD DVD are o capacitate de 15 GB, dual layer - 30 GB. Toshiba a anunțat și un disc cu trei straturi care va stoca 45 GB de date.

Blu-ray și HD DVD sunt compatibile cu DVD-ul și ambele folosesc aceleași tehnici de compresie video: MPEG-2, Video Codec 1 (VC1, bazat pe formatul Windows Media 9) și H.264 / MPEG-4 AVC.

Cum se ard CD-urile

După cum sa menționat deja, informațiile de pe CD-uri și DVD-uri sunt stocate sub formă de gropi și terenuri. În cazul CD-ROM-urilor și DVD-ROM-urilor, gropile sunt depresiuni în stratul de lucru de-a lungul unui traseu spiralat. Înregistrarea pe CD-ROM și DVD-ROM se face prin ștanțare pe plastic special - policarbonat. Înregistrarea începe aproape de centrul discului. Când citiți un disc, fasciculul laser se mișcă în spirală de la centrul discului la marginea acestuia și se reflectă diferit de terenuri și gropi. Fasciculul reflectat lovește receptorul, care înregistrează tranzițiile terenului de groapă ca unitate logică, iar absența unei tranziții ca zero logic. Astfel, de pe disc este citită o secvență de unu și zero, alcătuind codul de informații binar - baza bazelor informațiilor computerului.

Scrierea pe discuri, atât inscriptibile, cât și reinscriptibile, se face cu un fascicul laser. Printre diferitele straturi care alcătuiesc un CD înregistrabil și reinscriptibil, există un strat special de lucru pe care se realizează înregistrarea sau, așa cum se spune uneori, „arderea” cu un fascicul laser. Citirea informațiilor de pe discurile care pot fi înregistrate și reinscriptibile este similară cu discurile CD-ROM și DVD-ROM, doar petele arse de un fascicul laser joacă rolul de gropi.

Cele mai multe programe, videoclipuri și jocuri pe calculator sunt distribuite pe CD-ROM-uri și DVD-ROM-uri, deoarece acestea sunt discuri care sunt fabricate industrial. Pe computerul dvs. de acasă, puteți crea numai discuri inscriptibile și reinscriptibile folosind cititoare și inscriptoare speciale CD/DVD. Popularitatea acestor dispozitive este foarte mare și toate computerele personale moderne sunt echipate cu ele.

moduri de înregistrare CD

CD-urile și DVD-urile pot fi inscripționate în trei moduri: TAO (track-at-once - „pistă (piesă) la un moment dat”), SAO (session-at-once - „sesiune (sesiune) la un moment dat”) și DAO ( disc-at-once - „disc la un moment dat”). Permiteți-mi să vă explic ce înseamnă acest lucru - atunci când creați discuri, Nero vă oferă să alegeți unul dintre aceste moduri și ar trebui să știți ce obțineți ca rezultat.

TAO - discul este înregistrat în mai multe treceri, de fiecare dată o piesă. Lungimea minimă a piesei înregistrate este de 300 de blocuri (600 KB pentru un CD de date tipic). Maxim 99 de piese pe disc. Laserul se aprinde și se oprește de mai multe ori în timpul procesului de înregistrare, astfel încât reportofonul lasă câteva blocuri între piste, numite „ieșire” și „intro”.

SAO - discul este înregistrat în mai multe sesiuni (sesiuni). În același timp, golurile dintre piese sunt eliminate și, în același timp, după fiecare sesiune, discul rămâne „deschis” pentru sesiunile ulterioare, ceea ce face posibilă completarea cu date noi. De exemplu, puteți completa un disc muzical cu înregistrări audio sau puteți adăuga noi porțiuni de date pe un disc de arhivă.

DAO - întregul disc este înregistrat într-o singură bucată și pot fi înregistrate mai multe piese. Înregistrarea nu trebuie întreruptă, iar după finalizare, informațiile nu mai pot fi adăugate pe disc - discul este „închis” - finalizat.

În toate aceste moduri, de fiecare dată când sunt înregistrate date computer sau audio pe partea corespunzătoare a CD-ului, sunt create trei zone: Lead-in (intrare), Zona de program (zona de date sau programe) și Lead-out (ieșire). ). Pentru DVD, fiecare înregistrare are aproape aceeași structură - Lead-in, Data zone și Lead-out. DVD-urile cu două straturi au, de asemenea, o zonă de mijloc între straturi. Următoarele informații se află în zone:

Lead-in și Lead-out - informații despre servicii diferite;

În zona Program și zona de date - de fapt toate informațiile care se află pe disc sub formă de date audio, video, text, grafice și alte date.

Zona Lead-in poate fi partea de pornire fie a întregului CD sau DVD, fie a fiecărei sesiuni a unui CD cu mai multe sesiuni. Pe un CD, zona Lead-in conține un cuprins numit TOC (Table of Content). În special, pentru discurile audio, TOC înregistrează ora de începere a fiecărei piese audio, timpul total de înregistrare. Pe DVD-uri, zona Introducere conține informații care descriu conținutul și tipul discului.

Lead-out zone - ultima parte a unui CD-ROM sau una dintre sesiunile unui CD cu mai multe sesiuni. Pe DVD, acesta este plasat imediat după zona de date. Această zonă conține o etichetă specială - identificatorul pentru sfârșitul înregistrării.

Dacă scrieți un disc în modul DAO, adică întregul disc odată, atunci acesta va avea o singură zonă Lead-in, o singură zonă Lead-out și o singură zonă de date. Dacă inscripționați același disc de mai multe ori - în modurile TAO sau SAO, atunci pe disc vor fi create mai multe zone Lead-in și Lead-out, adică un astfel de disc va deveni multisesiune.

Astfel, alegând modul de înregistrare pentru mai multe sesiuni în program, puteți adăuga în mod repetat informații pe disc. Dacă selectați modul de scriere o dată, discul va fi finalizat și nu se mai poate scrie pe el. Pe măsură ce vă familiarizați cu Nero, veți învăța cum să selectați modul de ardere atunci când vă creați propriile discuri.

1.2. Formate de disc

Deci, ați învățat că CD-ul / DVD-ul optic conține informații sub formă de înregistrări cu o anumită structură sau, așa cum se spune uneori, format... O mare varietate de informații pot fi înregistrate în zonele acestor discuri. Pentru majoritatea utilizatorilor de computere, cele mai interesante sunt CD-urile audio cu muzică, discuri cu un fel de date și discuri video cu filme. Toate informațiile utile stocate pe discuri sunt înregistrate pe acestea într-un format specific, astfel încât dispozitivele de redare (playere de discuri) să poată citi și reda corect informațiile, de exemplu, să vă arate un film pe un DVD.

Atenţie!

Să subliniem că există formate de disc și formate de date pe discuri, deși uneori acești termeni sunt confuzi. Ar trebui să se separe în mod clar unul de celălalt: formatul unui disc, de exemplu un DVD-ROM, este formatul discului în sine, structura acestuia, care este determinată de tehnologia de fabricație. Iar formatul DVD-Video este un format de date pe un disc. De exemplu, DVD-Video poate fi realizat din fabrică prin ștampilarea DVDROM-urilor sau ars pe un computer de acasă folosind DVD-R, DVDRW-uri goale și altele folosind un inregistrator CD/DVD. Aceasta scrie datele în format DVD-Video pe un disc DVD-R.

Există o mulțime de formate pentru înregistrarea datelor pe CD / DVD. Acum voi descrie pe scurt formatele pe care le veți întâlni cel mai des atunci când vă creați propriile CD-uri sau DVD-uri.

Toate CD-urile sunt derivate din formatul Audio CD, care definește structura discurilor de muzică digitală. CD-urile înregistrate în acest format vor putea fi citite pe playerele de consum, așa că formatul CD audio ar trebui să fie selectat atunci când înregistrați discuri muzicale. Odată cu apariția discurilor de muzică MP3, popularitatea CD-urilor audio a scăzut oarecum, dar acestea sunt încă disponibile pe scară largă pe piață. Principalele caracteristici ale formatului CD audio sunt următoarele.

Sunetul este înregistrat în stereo cu o frecvență de până la 44 kHz, care acoperă complet întreaga gamă de frecvențe audibile de oameni.

Pe un CD audio pot fi înregistrate maximum 99 de piese audio. Țineți cont de acest lucru atunci când ardeți fișiere muzicale din diverse surse pe un CD audio.

Este mai bine să inscripționați CD-uri audio în modul DAO, ceea ce elimină absolut posibilitatea unor clicuri neplăcute în pauzele dintre înregistrări, care sunt tipice când se înregistrează în modul TAO. Extrageți un CD audio deja terminat prin simpla copiere pe Explorator Windows nu va funcționa. Pentru a face acest lucru, Nero oferă instrumente speciale, care vor fi discutate în această carte.

O dezvoltare ulterioară a formatului Audio CD a fost SACD - Super Audio CD. În ceea ce privește calitatea redării, aceste discuri sunt superioare CD-urilor standard. CD playerele convenționale sunt capabile să redea CD-uri Super Audio hibride, care au două straturi - unul în format Audio CD obișnuit și unul în format Super Audio CD.

DVD-ul este disponibil și în format Audio DVD. Calitatea sunetului poate fi mai mare decât cea a CD-urilor audio, dar chiar și experții sunt adesea incapabili să facă distincția între DVD-urile audio și CD-urile Super Audio. Ambele formate nu sunt foarte populare. Deși sunt lansate discuri în format Audio DVD, ele sunt departe de a fi în circulații atât de mari precum CD-urile audio obișnuite.

CD Extra și Mixed-mode

CD Extra (sau Enhanced CD - un compact disc cu arhitectură extinsă) este un disc cu două sesiuni de înregistrare. Prima sesiune conține date audio, cum ar fi muzica, iar a doua sesiune conține date arbitrare. CD playerele obișnuite de acasă pot citi doar prima sesiune cu date audio pe CD Extra.

CD-ul în mod mixt este un disc cu format mixt care poate stoca atât înregistrări audio, cât și date arbitrare de computer. În acest caz, prima de pe disc conține o înregistrare cu date computerizate, iar a doua și înregistrările ulterioare conțin date audio. Prin urmare, jucătorii consumatori nu pot citi astfel de discuri.

Primul format pentru stocarea datelor video pe CD-uri a fost Video CD (VSD). Un astfel de disc stochează date video într-o formă comprimată, definită de un format special MPEG-1, și permite redarea video cu o rezoluție de 352 x 240 pentru NTSC și 352 x 280 pentru PAL / SECAM. Calitatea redării video a unor astfel de discuri nu poate fi comparată cu DVD-Video, iar astăzi discurile în format Video CD sunt depășite. CD-ul video poate fi citit pe un player CD-Interactive (CD-I) și pe toate unitățile de computer moderne.

Discurile Super Video CD (SVCD) oferă redare video de calitate superioară - o încrucișare între Video CVD și DVD-Video. Deși discurile în acest format nu sunt utilizate pe scară largă, Nero vă permite să le creați.

Formatul miniDVD vă permite să inscripționați fișiere DVDVideo pe un CD. Capacitatea mică a unui CD vă permite să puneți videoclipuri pe el cu o durată de redare de cel mult 15-20 de minute.

Cel mai comun format de stocare video este DVD-Video. Discurile cu acest format pot fi citite pe toate playerele DVD pentru consumatori. Astfel de discuri pot stoca o serie de succese de la Hollywood și pot conține meniuri, piese audio în mai multe limbi, subtitrări, mai multe puncte de filmare din unghiuri diferite.

Destul de interesante sunt discurile video MPEG-4, al căror format nu este încă recunoscut ca format de disc oficial. Un film video în format MPEG-4 este reprezentat de un singur fișier, adesea cu extensia AVI, care poate fi scris pe orice disc reinscriptibil sau ștampilat în format CD-ROM și apoi folosit ca suport de date video pentru redare pe un computer.

Oficial, discurile MPEG-4 sunt lansate pentru vizualizare pe computer. Cu toate acestea, putem spune că este și la televizor, deoarece în zilele noastre sunt puține plăci video care să nu aibă ieșire video către un televizor. Astfel, porniți un film pe computer și îl vizionați la televizor.

CD-uri / DVD-uri de date

Formatul CD/DVD de date este destinat stocării de informații arbitrare, adică pentru înregistrarea fișierelor arbitrare. Înregistrările audio, video, datele arhivate pot fi folosite ca aceste fișiere. În mod obișnuit, acest format de disc este utilizat pentru operarea pe computer, dar unele playere DVD pot citi și reda informații de pe disc, cum ar fi redarea de filme sau muzică și afișarea de galerii foto. Pentru a permite unităților CD și DVD să citească fișierele de pe discul de date, în cuprinsul discului este scris un tabel care conține adresele tuturor fișierelor. Folosind acest tabel, unitatea localizează începutul fișierului pe pista disc și citește informațiile necesare. Să luăm în considerare această tehnologie mai detaliat.

1.3. Sisteme de fișiere CD și DVD

Pentru ca un player de disc sau o unitate de computer să citească corect informațiile de pe majoritatea formatelor CD/DVD, pe discuri este creat un sistem de fișiere, similar cu cel creat pe hard disk-urile unui computer. Un sistem de fișiere este anumite informații care sunt adăugate pe un disc, cu ajutorul cărora se formează structura folderelor și fișierelor de pe un disc. Sistemul de fișiere stochează și date auxiliare despre informațiile aflate pe disc. Sistemul de fișiere oferă cititorului toate aceste date, astfel încât acesta să poată accesa fișierele de pe disc. Într-o formă sau alta, sistemul de fișiere este prezent pe aproape orice CD sau DVD, cu excepția CD-ului audio.

Sistemele de fișiere sunt de diferite tipuri. Să luăm în considerare pe scurt câteva dintre ele.

Pentru CD-ROM-uri, sistemul de fișiere standard este ISO 9660 cu diverse modificări. Pentru alte formate de CD, sistemul de fișiere ISO 9660 are diverse modificări. Fără a intra în detalii, aș dori doar să remarc că sistemul de fișiere ISO 9660 a implicat inițial următoarele restricții pentru foldere și fișiere:

Numai literele mari, cifrele și caracterul de subliniere pot fi folosite în numele fișierului;

Lungimea numelui fișierului nu poate depăși opt caractere, lungimea extensiei nu poate depăși trei caractere;

Adâncimea de imbricare a folderelor, inclusiv directorul rădăcină, nu este mai mare de opt;

Numele folderului nu poate avea o extensie.

Astfel, sistemul de fișiere ISO 9660 a fost inițial pe deplin compatibil cu sistemul de operare MS-DOS. În viitor, a fost permisă creșterea numărului de caractere din numele fișierului la 32 sau mai mult. Prin urmare, atunci când inscripționați discuri, nu veți avea probleme cu fișierele cu nume mai lungi de opt caractere, ceea ce este adesea cazul în sistemul de operare Windows.

Sistemul de fișiere alternativ ISO 9660 pentru discuri de date este Joliet, dezvoltat de Microsoft pentru a oferi suport pentru numele lungi de fișiere și codificarea caracterelor Unicode, ceea ce este important pentru utilizarea internațională a tehnologiilor CD/DVD. Sistemul de fișiere Joliet permite nume de fișiere de până la 64 de caractere, adâncimea de imbricare a folderelor este limitată la opt, iar lungimea totală a căii complete nu trebuie să depășească 255 de caractere, inclusiv spațiile.

Toate DVD-urile folosesc sistemul de fișiere UDF (Universal Disk Format). Conform UDF, la nivelul cel mai de sus al ierarhiei, un disc este un volum care conține următoarele părți:

Zona video din folder VIDEO_TSîn care se află datele video;

Zona audio din folder AUDIO_TSîn care se află datele audio;

O zonă de date care ocupă restul discului.

Fișierele video trebuie să fie localizate în folder VIDEO_TSși să fie în format VOB (Video Object). Acestea nu pot avea o dimensiune mai mare de 1 GB și trebuie înregistrate într-o secvență continuă. Numele fișierului nu trebuie să aibă mai mult de opt caractere, extensia trebuie să fie de trei caractere. Fișierele în format VOB pot include nu numai date video și audio, ci și imagini auxiliare, precum și date pentru navigarea în videoclipul înregistrat, permițându-vă să navigați în meniurile DVD și clipurile video.

Fișierele care nu îndeplinesc cerințele UDF nu vor fi citite de un DVD player pentru consumatori, ceea ce înseamnă că nu veți putea viziona un film DVD pe un DVD player pentru consumatori dacă este inscripționat pe disc cu abateri de la instrucțiunile de mai sus. Fișierele audio trebuie să fie în folder AUDIO_TS... O zonă de date poate conține orice foldere care stochează informații scrise pe disc. Lungimea maximă a unui nume de fișier de date nu este mai mare de 255 de caractere.

Inscriptoarele de disc Nero 8 Premium vă permit să alegeți sistemul de fișiere al CD-ului / DVD-ului care poate fi înregistrat, sugerând cea mai bună opțiune pentru operațiuni specifice. De regulă, sistemul de fișiere implicit este optim pentru majoritatea sarcinilor, dar în unele cazuri trebuie să îl setați manual.

1.4. Cititoare / Scriitoare CD și DVD

În prezent, există dispozitive care pot citi doar CD-uri și DVD-uri, dar nu le pot scrie, și dispozitive care pot citi și scrie discuri. Primul tip de dispozitiv se numește unități CD-ROM sau DVD-ROM. Sunt relativ ieftine, dar sunt înlocuite cu dispozitive de al doilea tip, numite CD-uri și DVD-uri și sunt deja comparabile ca preț cu unitățile CD-ROM și DVD-ROM.

La fabrica, pentru fabricarea CD-urilor, se folosesc echipamente speciale care stampileaza discurile CD-ROM si DVD-ROM. Dar, în acest caz, sunt de interes reportofonele CD și DVD de uz casnic, numite colocvial „drive” (din engleză. conduce- „drive”), „drive”, „cutters”, „scribblers”, „scribblers”. Acestea vor fi denumite drive-uri în această carte. Ele sunt implementate sub formă de dispozitive periferice pentru computer, atât externe, cât și încorporate în unitatea de sistem.

În prezent, cele mai comune unități sunt CD-RW și DVD-RW. În acest caz, unitatea CD-RW poate înregistra CD-RW și CD-R. O unitate DVDRW poate scrie de obicei următoarele formate: CD-RW, CD-R, DVD-R, DVD-RW, DVD + R, DVD + RW / -RW. Mai rar, înregistrarea DVD-RAM este acceptată, deși acesta este cel mai comun format în dispozitivele de consum, non-computer. Există și unități combinate, marcate combo - deoarece sunt de obicei marcate pe listele de prețuri și etichetele de preț ale magazinelor. Ei pot citi DVD și scrie CD-R / -RW.

În general, tendința este că nu numai CD-urile, ci și DVD-recorderele devin încet, dar constant, un lucru din trecut. Acestea sunt înlocuite cu unități Blu-ray cu o capacitate de înregistrare de până la 25-50 GB și unități HD DVD cu o capacitate de înregistrare de 50 GB. Ambele unități folosesc un laser cu lumină albastră pentru înregistrare, permițând înregistrări mai precise.

Caracteristicile de viteză ale unităților CD și DVD

Cu cât discul din unitate se învârte mai repede, cu atât datele pot fi citite mai repede de pe el, desigur, ținând cont de alți factori. Dacă nu există defecte pe disc, acesta va fi citit la viteza maximă acceptată de unitate.

Când scrieți un disc, efectul vitezei de rotație asupra performanței nu este atât de simplu. Pe de o parte, discul gol în sine menține o anumită viteză de scriere. Discul nu poate fi scris la o viteză mai mare, așa că o unitate de scriere de mare viteză nu va putea scrie discuri mai repede decât permite golul. Din acest motiv, viteza de scriere pe aceeași unitate va fi diferită pentru CD-urile și DVD-urile care pot fi înregistrate și reinscriptibile. De obicei, discurile reinscriptibile sunt scrise cu o viteză mai mică decât cele reinscriptibile. Astfel, există doar două viteze:

Viteza de citire a datelor de pe un disc - depinde de unitate;

Viteza cu care datele sunt scrise pe un disc depinde atât de unitate, cât și de discul însuși.

Să luăm în considerare aceste caracteristici separat.

Viteza de conducere

Adesea, pe panoul frontal al unei unități CD, puteți găsi o inscripție precum 52x - aceasta înseamnă că viteza maximă de citire a CD-urilor este de 52. Aceasta, la rândul său, înseamnă că viteza de rotație a discului și, ca urmare, viteza de citire a datelor de pe disc este egală cu 52 de unități. Ce sunt aceste unitati?

Viteza CD-ului, notată ca 1x, este considerată viteza de citire de 150 Kbytes/s. Astfel, o unitate cu zece viteze ar trebui să citească date la 1500 KB / s, iar o unitate cu 50 de viteze la aproape 15 MB / s - ceea ce de obicei nu este cazul în practică.

Pentru DVD, viteza 1x nu este aceeași cu cea a CD-urilor și este egală cu 1380 KB/s, iar pentru noul format Blu-ray care îl înlocuiește, viteza 1x este de 300 KB/s.

Atenţie!

În căutarea vitezei, producătorii uită uneori de fiabilitate, iar apoi discul, care se învârte până la o viteză prohibitivă, se sparge în bucăți mici în unitate. În acest caz, este posibil ca unitatea să fie, de asemenea, deteriorată.

Uneori se găsesc unități cu 54 de viteze. Dar trebuie avut în vedere faptul că vitezele mari sunt, de asemenea, un zgomot crescut, mai ales atunci când producătorul nu s-a ocupat de o izolare fonică adecvată. Există o soluție la această problemă - o reducere forțată a vitezei de rotație a discului. Pentru a face acest lucru, trebuie să:

Unitatea în sine a menținut reducerea vitezei;

A existat un program care vă permite să setați viteza dorită.

Cu primul, nu totul este atât de lin pe cât ne-am dori. Unele unități conțin aproape o gamă completă de viteze de la prima la ultima, în timp ce altele au doar viteza maximă. Pe baza practicii, putem recomanda unități de la ASUSTek (ASUS este adesea scris pe panoul de unitate), care acceptă cea mai largă gamă de viteze - de la 4x la maxim în trepte de două viteze. În plus, unitățile NEC în trepte de patru viteze sunt bune. Dar unele modele de propulsie acceptă doar viteza maximă și sunt foarte zgomotoase. Vă rugăm să luați în considerare acest lucru atunci când alegeți o unitate nouă.

Viteza discului

Adesea discurile sunt etichetate cu vitezele de scriere pe care le suportă. De exemplu, discul spune 2-10x, ceea ce înseamnă că informațiile pot fi scrise pe disc la o viteză maximă de 10x și o viteză minimă de 2x. S-ar părea, care este problema? Cu toate acestea, este acolo. Unele CD-uri au viteze de rescriere relativ rapide. Unele unități CD-RW nu atât de vechi nu pot rescrie discurile la viteze mari. Dacă acesta este cazul, atunci discul va rămâne cu tine „până la vremuri mai bune” până când vei cumpăra o unitate nouă care acceptă viteze mari. Alegeți cu atenție discurile pentru înregistrare, potriviți-le la capacitățile unității dvs. Nero 8 include un utilitar de reducere a vitezei discului și va fi descris mai târziu în această carte.

Deci, în acest capitol, ați învățat elementele de bază ale tehnologiei discurilor optice, iar acum, înarmat cu cunoștințele, puteți începe să stăpâniți programul Nero în sine. În ceea ce privește puterea și eficiența, este de neegalat, dar cerințele pe care le impune utilizatorilor săi sunt și ele destul de serioase. Cu toate acestea, suntem pregătiți pentru asta - numeroasele setări oferite de program pentru efectuarea eficientă a operațiunilor cu CD / DVD nu vor deveni un obstacol. Mai mult, cea mai recentă versiune de Nero 8 Premium Reloaded este echipată cu un așa-numit panou inteligent pentru gestionarea lucrărilor cu numeroase programe ale pachetului Nero 8. Facilitează foarte mult implementarea a numeroase operațiuni cu discuri, permițându-vă să creați de calitate profesională. discuri în doar câteva clicuri de mouse. Vom începe să-l studiem în capitolul următor.