Компакт-диски. Классификация. Принципы чтения и записи

Министерство образования РФ Иркутский государственный технический университет Кафедра АС Курсовая работа Компакт-диски. Классификация.Принципы чтения и записи Выполнил ст. гр. АСУ-99-1 Беляев В. А. Принял Бахвалов С. В. Иркутск, 2002 год Содержание Общие сведения о компакт-дисках3 Формат компакт-диска4 Классификация.5 Принцип записи CD-R.6 Принцип записи CD-RW.7 Способы записи8 Литература11 В 1982 году фирмы Sony и Philips завершили работу над форматом CD-аудио Compact Disk, открыв тем самым эру цифровых носителей на компакт-дисках.

Принцип работы этих дисков оптический. Чтение и запись осуществляется лазером. В компакт-диске данные кодируются и записываются в виде последовательности отражающих и не отражающих участков. Отражение интерпретируется как единица, впадина - как ноль. Приведу некоторые технические параметры компакт-дисков. Рабочая длина волны лазера - 780 нм. Диаметр компакт-диска 120 мм. Толщина диска 1,2 мм. Объем диска 680 Мб 74 мин аудио. Вес 14-33 г. Цепочка углублений pits расположена по спирали как в грампластинке, но в направлении от центра фактически CD является устройством последовательного доступа с ускоренной перемоткой.

Интервал между витками - 1.6 мкм, ширина пита - 0.5 мкм, глубина - 0.125 мкм 14 длины волны луча лазера в поликарбонате, минимальная длина - 0.83 мкм рис. 1. Рис. 1. Поверхность компакт-диска. Существуют модификации в 80 минут 700 МБ, 90 минут 791 МБ и 99 минут 870 MB. Номинальная 1x скорость передачи данных - 150 КБсек 176400 байтсек аудио или сырых данных, 4.3 Мбитсек физических данных. В то время как все магнитные диски вращаются с постоянным числом оборотов в минуту, то есть с неизменной угловой скоростью CAV, Constant Angular Velocity, компакт-диск вращается обычно с переменной угловой скоростью, чтобы обеспечить постоянную линейную скорость при чтении CLV, Constant Linear Velocity.

Таким образом, чтение внутренних сторон осуществляется с увеличенным, а наружных - с уменьшенным числом оборотов.

Именно этим обуславливается достаточно низкая скорость доступа к данным для компакт-дисков по сравнению, например, с винчестерами. Рассмотрим

Формат компакт-диска

Сюда временно записываются координаты начала и конца каждого трека при... Ну и последний слой, защитный, наносится поверх отражающего, и служит ... Однако последнее время некоторые производители CD-R дисков используют ... Действительно, повредить запись, нанесенную на активный слой, можно то... Единственное отличие таких дисков от CD-R заключается в устройстве рег...

Принцип записи CD-R

Принцип записи CD-R W дисков чуть сложнее, здесь используется явление фазового перехода. Промежуточный слой специального органического материала может пребывать либо в аморфном, либо в кристаллическом виде. Аморфное вещество, как известно из курса физики, это такое вещество, которое при нагревании не превращается в жидкость, а постепенно размягчаются, становятся все более текучими. Примером такого вещества может быть всем известный пластилин.

Или мед. Кстати, на примере меда хорошо видно общее свойство аморфных веществ - с течением времени они переходят в кристаллическую форму. Поставьте банку прозрачного свежего меда в шкаф, и не трогайте года 2. Потом достаньте, и вы увидите, что мед загустел, а то и вовсе стал твердым, засахарился. И стал непрозрачным Вот на этом принципе и основана запись на CD-RW. Прозрачность регистрирующего слоя CD-RW зависит от того, в каком состоянии это вещество находится, в аморфном или в кристаллическом.

И мы можем управлять процессом перехода из одного состояния в другое. Если нагреть регистрирующий слой до достаточно высокой температуры и затем резко охладить его, то вещество переходит в аморфную форму. Именно так происходит процесс записи. На чистом диске CD-RW регистрирующий слой находится в кристаллической форме. Мощный луч записывающего лазера разогревает участок поверхности и выключается, диск быстро остывает и в этом месте часть активного слоя переходит в аморфную форму.

Для того, чтобы вернуть вещество активного слоя в кристаллическое состояние, его опять нагревают, но до меньшей температуры менее интенсивным лучом. И вещество возвращается в кристаллическое состояние. Такую операцию можно проводить около 1000 раз, именно столько циклов перезаписи выдерживают CD-RW диски. И все было бы хорошо, если бы не та самая особенность аморфных веществ кристаллизоваться со временем. Как бы мы ни хранили CD-RW, через несколько лет запись будет безвозвратно утеряна.

К тому же такие диски легко могут быть стерты простым нагреванием. Зато можно перезаписывать. Еще одна особенность дисков CD-RW проявляется при чтении. Если в дисках CD и CD-R мы четко выделяли два типа участков поверхности - отражающие свет и неотражающие, то в CD-RW вся поверхность является отражающей, хотя и в разной степени. Поэтому при чтении диска CD-RW информация считывается в тот момент, когда луч лазера попадает на участок перехода между кристаллическим и аморфным веществом. Лазер во всем этом процессе используется стандартный, с длиной волны 780 нанометров.

Считывание производится тоже стандартным лазером, но разница в уровнях сигналов для CD-RW-дисков меньше, чем для CD-ROM. Рис. 2. Структура дисков CD, CD-R, CD-RW Рассмотрим

Способы записи

Примером таких программ могут служить Easy CD, CD Creator, CD Publishe... Для обеспечения равномерности поступления записываемой информации на л... Этот режим также желателен для записи мастер-дисков для последующего т... Закрытие диска повышает вероятность его успешного считывания в других ... Для этого при записи очередной сессии применяется опция импортирования...

Литература

Литература 1. httppeople.kstu.edu.ruCSNCDRrab.htm 2. httpwww.kstu.kzyastheorylwopt70.htm 3. httpbog.pp.ruhardcdrom.html 4. httpwww.procd.ru.