Conception et composants principaux du lecteur de CD-ROM. Dispositif de lecteur de CD-ROM. Caractéristiques principales. Qu'est-ce que le CD-ROM

Informatique, cybernétique et programmation

Il s'agit de la différence fondamentale entre les lecteurs de CD à partir de lecteurs de stockage sur des disques rigides et flexibles dans lesquels les porteurs tournent à vitesse angulaire constante. La nécessité de maintenir une vitesse linéaire constante est due exclusivement au fait que lorsque lors de la lecture de CD sonore, les données doivent s'écouler dans le dispositif de décodage dans un rythme constant et strictement défini, quelles que soient les tournants des cornes à lire. Une partie mécanique des conduites CDROM La conception des lecteurs de CD est illustrée à la Fig.

Conceptions de lecteursCD ROM.

Lecteur CD ROM Il devrait être en mesure de travailler avec des CD bien que la taille standard, mais libérée par différents fabricants, avec différents écarts de surface imprévisibles et défauts. L'appareil doit assurer la rotation du disque avecvitesse linéaire constante, c'est-à-direla fréquence de sa rotation doit être inversement proportionnelle au rayon du trajet en spirale, qui est suivie par la tête optique. Lors du déplacement de la tête vers le bord du disque, la fréquence de sa rotation est réduite et vice versa. C'est la différence fondamentale entre les lecteurs de lecteur de CD provenant de lecteurs de conduite durs et flexibles, dans lesquels les transporteurs tournent avecvitesse angulaire constante.La nécessité de maintenir une vitesse linéaire constante est exclusivement due au fait que lors de la lecture de CD audio, les données doivent entrer le dispositif de décodage en constante et strictement définie.rythme indépendamment de ce qui se tourne les cornes qu'ils lisent. Quand travaille S.CD ROM. La vitesse linéaire peut être n'importe laquelle. La précision du suivi d'une trajectoire d'informations en spirale sur le disque rotatif de la tête optique du lecteur est dans la direction radiale de moins d'un micron. La partie électronique du lecteur doit détecter et corriger les erreurs de lecture de données aléatoires afin de fonctionner de manière fiable pendant une longue période.

Partie mécanique des lecteursCD ROM.

La conception des lecteurs de lecteur de CD est illustrée à la Fig.

Figure. Lecteur de conceptionCD ROM.

La base de l'appareil est difficilecadre de l'aluminium ou de l'acier inoxydable. Comme dans les disques d'autres types, le cadre est la partie de la conception auquel tout le monde est attachénœuds ( mécanique et électronique). Ceux-ci inclus:panneau facial, faux panneau, contrôleur de volume1 I. bouton de récupération de disque. Les périphériques de réception pour les supports peuvent être différents types et sont conçus pour installer des CD dans des conteneurs spéciaux (caddie. ), Ou représentent des plateaux rétractables, donc des panneaux faciaux et des faux panneaux. Et aussi les méthodes de fixation peuvent être différentes. Malgré le fait que, dans les entraînements avec la possibilité d'enregistrer (CD-R) et de multiples réécriteurs (CD-RW), d'autres émetteurs laser et nœuds électroniques sont installés, leur conception, en principe, identique à celle des disques CD-ROM conventionnels.

Les lecteurs électroniques du lecteur sont montés sur plusieurs tableaux de circuit imprimé. Le plus souvent, il y a deux:frais principaux sur lesquels des circuits de contrôle et des interfaces de contrôle collectés du lecteur, etpanneau d'amplificateur de téléphone de la tête;il est généralement monté et une prise pour les connecter. Presque tous les lecteurs mécaniques du lecteur sont combinés dansmécanisme d'entraînement de disque et de tête.Ils ne sont émis que par plusieurs entreprises, dont, tout d'abord, il est nécessaire de nommer des entreprises.Sony, Philips, Toshiba, IBM . Par conséquent, tous les modèles disponibles dans le commerce de lecteurs de CD sont assemblés sur la base de plusieurs types de mécanismes d'entraînement effectuant environ 80% de ces fonctions de ces appareils. Une telle normalisation et, par conséquent, l'interchangeabilité est l'une des caractéristiques des disques de ce type.

La conception du mécanisme d'entraînement typique est illustrée dans la figure suivante. Dans la partie supérieure, des dispositifs fournissent, fixant et extrayant un CD. La base du mécanisme d'entraînement estblock Su-7c, présenter un cadre auxquels tous les autres détails sont attachés. Il est installé dans le boîtier sur quatresupports en caoutchoucprotection du mécanisme d'entraînement des céréales et des vibrations, inévitablement survenant lors du fonctionnement du lecteur dans le cadre du système. Cependant, malgré la présence d'une suspension absorbant les chocs, le lecteur de CD est un mécanisme délicat et très fragile.Nouse mobile, châssis de mécanisme de démarrageet couverture de blindageconstituer un périphérique qui effectue des opérations mécaniques pour recevoir et réparer le CD sur le rotormoteur de la brocheainsi que son déchargement.

Une exécution lisse et sécurisée de ces opérations est fournie par plusieurs RYCH_. Mi et démhèses hydrauliques. Déplacer des pièces mobiles effectuerI avec aide les moteurs entraînent le chargement et le déchargement du disque.

Figure. 14.8.

Conception du mécanisme du disque et de la tête

Dispositifs qui fournissent la rotation des médias avecnécessaire vitesse et compte; Vanis est négassé, situé sous le mécanisme de démarrage (Fig. 14.9). Spindy.:; le moteur est monté sur le cadre de bloc BC-7C et connecté àtate d'impression avec des schémas... contrôler. Suspension vibrantecontribue à sa rotation plus uniforme. Sur le. Détails plus responsables des lecteurs de CD esttêtes optiques? ..qui comprend l'aluminomédidegalye (Gaalas. ) Diode laser émet. ":

Figure. 14.9 Vue du bas au bloc BC-7C

(longueur d'onde 780 nm, puissanceradiation environ 0,6 mW), capteur photo, système optique de faisceau de focalisation automatiqueet le mécanisme de piste de suivi précis. La tête optique peut être mélangée sur deuxgUIDES: le faisceau laser frappe la surface du disque à travers la fente dans le cadre de bloc BC-7C. Un nœud composé d'une tête optique et des guides est parfois appeléslades (traîneau).

Dans les lecteurs de CD - ROM, CD-R et CD-RW Les émetteurs laser sont utilisés avec différentes caractéristiques. Mais à l'extérieur, ils diffèrent peu les uns des autres.

Les salazes doivent suivre la position du chemin d'information en spirale sur la surface du disque. Contrairement à la découverte de disques flexibles, dans laquelle les têtes de saisie / reproduction magnétique peuvent avec une précision suffisante "corrompue" sur les pistes à l'aide d'un moteur pas à pas ordinaire, dans la majorité soustractive des lecteurs de CD pour cela, des moteurs électriques linéaires avec une bobine mobile , semblable au fait quesont utilisés déplacer les têtes dans des lecteurs sur des disques durs. Le fait est que les positions des chemins concentriques sur des disquettes sont strictement fixées, ce qui correspond bien au principe de fonctionnement du moteur à pas: son rotor ne peut prendre que quelques positions discrètes. De plus, les pistes elles-mêmes sont suffisamment larges, ce qui élimine le besoin d'un réglage précis de la position des têtes. RADIUS SPIRALE étroite Information TrackCD Il change de manière continue, la position de la tête doit donc être constamment corrigée. Ceci est fait en modifiant le courant de contrôle dans la bobine mobile du moteur linéaire. Cependant, dans certains lecteurs de CD, entrantez des moteurs électriques avec une extrêmement petite étape de rotation de rotor. Les nœuds électroniques assurant le mouvement de la traîneau dans la direction souhaité sont montés sur la carte de circuit imprimé principal du lecteur. "

Disques électroniques conduitCD ROM.

En figue. 14.10 Un diagramme de bloc d'un lecteur typiqueCD ROM. . Il peut être divisé en deux parties - le sous-système de contrôleur et le sous-système de contrôle du lecteur. Le sous-système de contrôleur interagit avec l'interface des périphériques du système, nommément avec le contrôleur d'entraînement. La plupart des lecteurs électroniques les plus complexes du lecteur concernent ce sous-système. Le contrôleur, dont le diagramme est représenté à la Fig. 14.10, conçu pour fonctionner avec l'interfaceSCSI 2. Bien que la plupart des disques modernesCD ROM. Se connecte aux mêmes interfaces (Ultra - DMA ou E 1 de ) que le disque dur conduit. Et dans ce cas, dans un autre cas, l'appareil est assez "intellectuel", ce qui vous permet de simplement connecter le lecteur à l'interface système (adaptateurSCSI ou des lecteurs de type contrôleurIDE, Eyei Ultra - DMA ), Attribuez-lui une désignation alphabétique et obtenez un système de travail.

Le sous-système de contrôle du lecteur produit des commandes pour sa pièce mécanique (fournissant et extraire un CD, ajustant sa vitesse, déplacez le traîneau, etc.) et effectue également le décodage des données (deEfm. Dans le format binaire habituel) et correction d'erreur. Signaux analogiques de la sortie

"En raison du mouvement du salazzo, seules les conseils grossiers de la tête optique sont effectués sur la piste. Suivi précis de celui-ci et la correction des écarts rapides dans une direction ou une autre (résultant d'une non-idéalité des transporteurs) est réalisée par le dispositif optique de la tête elle-même. Le traîneau de masse est trop grandpour afin de pouvoir répondre à de tels écarts. -Environ. ed. SCSI (petite interface système informatique) - L'interface système de faible sondeur. -Environ.

Figure. 14.10

Diagramme de bloc d'un lecteur typiqueCD ROM. (YRCH - amplificateur radiofréquence, est conçu pour améliorer le signal du capteur photo; DAC - Convertisseur numérique-analogique; FNH - Filtre passe-bas)

les capteurs photo sont convertis en premier dansEfm. - signaux, puis au flux de données et de codes binairesCIRC (cross - Interleusrée - Code Solomon - codes qui se chevauchent de Reda Solomon).Toutes les opérations sur la mise au point de la poutre laser, la piste de suivi, le contrôle de l'entraînement en traîneau (à l'aide de la rétroaction), le moteur de la broche et le mécanisme de réception et le mécanisme d'élimination du disque sont effectués par le circuit d'entraînement et le processeur servo.

Si vous avez besoin de la comprendre plus en détail dans les nœuds électroniques des lecteurs de CD, considérons ce qui est montré à la Fig. 14.10 Le schéma fonctionnel ne peut être considéré que comme illustration qui explique les principes généraux du fonctionnement de l'appareil à l'étude. Les variétés de composants électroniques des lecteurs sont un peu - mais elles existent, et cela devrait être envisagé. Tout d'abord, il fait référence aux interfaces. Comme mentionné ci-dessus, la plupart des interfaces de périphériques sont utilisées.Ultra - DMA ou EIDE . Certaines entreprises produisent des lecteursSCSI et seuls quelques fabricants développent leurs propres interfaces (dans la plupart des cas, ils ne diffèrent que légèrement des interfaces standard.SCSI et IDE ). Mais dans tous les cas, essayez, si possible, trouvez la documentation complète de la société du fabricant pour le lecteur qui vous intéresse.

1 Actuellement installé rarement

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Le lecteur de CD-ROM typique consiste en une carte de circuit imprimé avec électronique, un moteur à broche, un système de lecture avec une tête optique, un système de chargement d'un disque CD et un mécanisme de mouvement de cadre avec une mécanique d'entraînement. Au tableau avec électronique placé:

Tous les schémas de contrôle des lecteurs;

Connecteur d'interface pour se connecter à un ordinateur;

Audio analogique (audio analogique);

Sortie audio numérique S / PDIF (Audio numérique - peut être absent dans certains modèles).

Le moteur de la broche est utilisé pour faire pivoter le disque avec une vitesse constante de vitesse linéaire (VELOCITÉ CONSTOIRE CONSTOIRE CONSTOIRE) ou de la vitesse de la vitesse angulaire de CAV). La prise en charge d'une vitesse linéaire constante nécessite une modification de la vitesse angulaire du disque en fonction de la position de la tête optique.

Sur l'axe du moteur de la broche, le support est fixé à celui du côté inférieur du disque (lors de la charge horizontale). À la fin de l'axe du moteur à broche, une pointe métallique magnétisée ayant une forme en forme de cône est attachée. D'autre part, le disque est le plateau en cas de chargement horizontal, c'est-à-dire au-dessus du disque, il s'agit d'un volant magnétisé, qui attire une pointe métallique, à la suite de laquelle le disque est versé entre le support et le volant, qui assure la fixation du disque vertical et un bon embrayage de disque avec un support rotatif pendant l'opération d'entraînement.

Le système de lecture consiste en une tête optique et un mécanisme de son positionnement. La tête a un radiateur laser basé sur une LED laser infrarouge avec une longueur d'onde de 770 à 830 nm (généralement environ 780 nm) et une puissance de 0,2 à 0,5 MW, un système de mise au point de faisceau laser, un photodétecteur et un préamplificateur. Le système de focalisation est un ensemble de lentilles mobiles, entraînées par un système électromagnétique «bobine vocale» (bobine sonore), fabriquée par analogie avec le système de haut-parleur mobile. La variation de la tension du champ magnétique conduit au mouvement des lentilles et déplacez le point de mise au point du faisceau laser.

En raison de la petite inertie, un tel système surveille efficacement les battements de disque verticaux, même avec des vitesses de rotation importantes. Le mécanisme de positionnement de la tête optique a son propre moteur, entraîné par un chariot à tête optique avec une transmission dentée ou de ver.

Le système de démarrage du disque est de trois types:

Caddy - en utilisant un cas particulier pour un disque inséré dans le récepteur de l'actionneur;

Plateau - à l'aide d'un plateau rétractable sur lequel le disque est monté;

Dans les actionneurs du caddon de type et de la fente, le disque peut être chargé horizontalement et verticalement - c'est-à-dire avec un montage vertical horizontal et, en conséquence, du lecteur.

Après avoir chargé le disque ne s'applique à aucune partie du lecteur, à l'exception du support et de la volant de vol, après quoi elle peut déjà être promue.

Sur le panneau d'entraînement avant sont généralement situés:

Bouton d'éjection pour charger / décharger des disques;

Indicateur d'appel de disque occupé (sur certains -Duisk on / occupé, l'indicateur clignote non seulement sur l'accès au disque, mais également que le lecteur est dans le lecteur);

Une prise pour connecter des écouteurs avec un contrôle de volume électronique ou mécanique.

Pour lire les informations du disque, un laser à semi-conducteur émettant de la plage infrarouge - la longueur d'onde est d'environ 780 nm. Faisceau laser, traversant la lentille de focalisation, tombe sur la couche réfléchissante. La poutre réfléchie est enregistrée avec le photodétecteur. Un signal enregistré est déterminé par le passage de la tête optique sur les lacunes de la fosse et du disque et la qualité de la mise au point des taches de faisceau laser sur la surface du disque et son orientation de la piste est également vérifiée.

À la sortie du photodétecteur, un flux de bits numériques est obtenu, qui est décodé par l'élimination des bits zéro supplémentaires. En conséquence, un bitstream est obtenu, qui est le flux source de données codé par CIRC avec des sous-codes ajoutés. Par conséquent, les canaux de sous-code et le décodage de circods sont effectués plus loin. Au stade de décodage CIRC, la plupart des erreurs causées par des défauts lors de l'estampage, de l'hétérogénéité des matériaux de disque, des égratignures sur sa surface, la détermination floue de litas / intervalle dans le photodétecteur, etc. Le bit résultant du bit est des informations utiles stockées sur le disque.

Technologie DVD

Le développement des ordinateurs et des systèmes informatiques a permis de commencer l'utilisation active d'algorithmes de compression puissants, ce qui vous permet d'accueillir un disque au pas d'heure avec un quart et de 5 à 10 heures de musique presque sans perte de qualité. Toutefois, pour l'industrie vidéo, la taille d'un disque était faible, même lorsque vous utilisez la compression et les applications informatiques ont déjà développé les capacités des CD. La technologie DVD a été conçue pour résoudre tous ces problèmes.

Conformément à cela, une norme unique a été reçue, appelée DVD ou DIGNAL DISC (DIGITAL VIDEO DISC). Disque numérique multi-usages numérique). Ensuite, la première version de la spécification pour DVD-ROM et DVD-Video a été publiée et un circuit de protection de copie numérique a été adopté à partir de réplication non autorisée.

Existe actuellement des normes pour DVD-Vidéo, DVD-ROM, DVD-Audio. Le support sonore sur DVD est pris en charge par Mono, Stereo PCM, Dolby Surround (Prologic), Dolby Digital AC-3, THX, DTS. Dolbv Digital AC-3, THX, DTS Sound Normes définissent un son à six canaux, c'est-à-dire Support sonore selon le schéma: colonnes avant, centre, haut-parleurs arrière et sabbuffer. Habituellement, l'abréviation "5.1" est utilisée pour indiquer le son à six canaux, ce qui signifie que l'utilisation des cinq sources sonores principales et séparément - le bloc de bloc-fréquence basse fréquence - Sabbber. Dolby Prologic et Doiby Digital AC-3 se distinguent par le fait que Dolby Digital AC-3 possède six pistes sonores enregistrées indépendamment et Dolby Prologic ne traite que le signal stéréo et est une simulation de son à six canaux.

Ainsi, le son des DVD est enregistré dans une grande variété de formats, ils reproduisent tous plusieurs canaux indépendants de son compressé spatial, créant ainsi une image réaliste de ce qui se passe.

DVD Video est une vidéo numérique comprimée en fonction de l'algorithme MPEG-2 et enregistrée sur le DVD. Format - 25 images par seconde avec une résolution de 720 x 576 points avec une profondeur de couleur 24 bits (PAL) ou 30 images 720 x 480 x 24 bits (NTSC). Sur une forme non compressée, il s'agit d'un courant de 3o MB, par seconde, et un film de deux heures prendront plus de 100 gigaoctets.

Les DVD ont un conteneur de 4,7 Go à 17 Go en fonction du type. Dans ce cas, la densité d'enregistrement change, mais le type de placement d'informations. Les disques sont unilatéraux à deux couches unilatérales, à deux côtés double face et double face à deux côtés. De plus, il y a des disques combinés, qui ont deux couches d'un côté et de l'autre - une.

La méthode de stockage d'informations sur la DVD-ROM est presque identique au CD-ROM: les rainures constituent les pistes soi-disant sont situées le long du substrat métallique. Ces rainures portent des informations lues par le faisceau laser, convertissant des rainures dans des unités et des zéros. Le substrat réfléchissant lui-même est recouvert d'une couche protectrice de plastique, protégeant le disque des dommages.

La différence entre le disque DVD du CD est la densité des informations enregistrées. Ainsi, par exemple, les DVD unilatérale et à un niveau unique stockent environ 4,7 Go d'informations (technologie DVD-5) et le lecteur de CD habituel est à seulement 650 Mo. Un nouvel émetteur laser à semi-conducteur a été développé qui utilise une longueur d'onde plus petite (650-635 nm) à fonctionner que le laser de disque CD-ROM (780 nm). Après cela, la distance entre les pistes était de moins, et les rainures elles-mêmes sur le disque (gardiennes de connaissances) ont considérablement diminué de taille.

Suite aux disques de même niveau, à deux niveaux, pouvant accueillir jusqu'à 8,54 Go d'informations sont apparus. Ici, le premier niveau était en second lieu et la lecture s'est produite en focalisant le rayon laser des niveaux (technologie DVD-9). Selon la technologie DVD-10, la lecture se produit des deux côtés par un niveau. Volume étranglé atteint 9,4 Go. DVD-18 à deux niveaux fournit un stockage de 17,08 Go. La lecture se produit des deux côtés, chacun ayant deux niveaux.

Les caractéristiques d'entraînement sont telles que l'heure d'accès (heure de la CPU), l'utilisation du processeur, le taux de transfert à l'intérieur / à l'extérieur (taux de transfert de données interne et externe).

Indicateur d'heure d'accès (heure d'accès) reflète le montant de la durée de recherche moyenne requise par le lecteur de DVD-ROM pour positionner la piste souhaitée et le temps moyen «retard» (latence) au cours duquel le disque est fourni sous le secteur de la lecture souhaité. En conséquence, plus la valeur de l'heure d'accès est faible, mieux c'est. L'indicateur UTILISATION CPU indique la quantité de DVD-ROM utilise les ressources du processeur.

Le taux de transfert de données est caractérisé par deux indicateurs: vitesse interne (intérieure) et externe (à l'extérieur). Le taux de transfert interne est la transmission entre le disque DVD et le tampon DVD-ROM interne directement.

Il est déterminé par de nombreux paramètres: la qualité et la densité de l'enregistrement, de la vitesse de rotation, etc., la caractéristique de conception du variateur affecte ces paramètres. Le taux de transfert de données externe dépend complètement du mode de transmission utilisé.

Ceci est un lecteur de données écrit sur un CD optique.

Le support des informations sur le disque CD est Le substrat en relief de polycarbonate 120, 80 mm, qui provoque une fine couche de lumière réfléchissante en métal (aluminium, parfois or). Lors de l'enregistrement d'une matrice de CD, le faisceau laser "brûle" dans les plus petits fosses - petiges (fosse), laissant les surfaces réfléchissantes du disque métallique - Terre. Après cela, la matrice (Disc Master) est envoyée à l'atelier de production, où de nombreuses copies en polycarbonate sont estampé de celui-ci. Ensuite, la base en relief est métallée, une autre, une couche de vernis plus mince, protégeant la couche métallique est ajoutée.

Lorsque vous lisez le disque, l'autre, le faisceau de lecture est reflété depuis le pitov et les terres de différentes manières. Plus précisément, il ne réfléchit pas aux pites - les fosses absorbent la poutre, ne le laissent pas refléter. Ainsi, la fosse donne au signal "zéro" et la terre est "unité". Une combinaison de zéros et d'unités est l'essence de toute information informatique. Du centre au bord du CD, une piste est appliquée avec une largeur de 0,4 μm sous la forme d'une spirale avec un pas de 1,6 microns.

Toute la surface du CD est divisée en trois sections sous la forme d'une bague placée du centre à son bord. La zone initiale (plomb-in) est placée plus près du centre de disque. Lors de l'initialisation du disque dans un ordinateur personnel, la région d'entrée est lue en premier. Dans cette zone, l'en-tête de disque est enregistré (tableau des matières), tableau des adresses de toutes les entrées, une étiquette de disque et certaines informations officielles. La zone moyenne contient des informations de base sur le CD et occupe la partie principale du disque. La zone d'extrémité du disque de plomb contient la fin du disque.

Qu'est-ce que le CD-ROM

Le lecteur de CD-ROM est composé des composants principaux:

• moteur électrique qui fait pivoter le disque;
• système optique composé d'un émetteur laser, de lentilles optiques et de capteurs destinés à la lecture des informations de la surface du CD,
• microprocesseurs, contrôle de la mécanique de contrôle, système optique et décodage, lire des informations sur le code binaire.

Le CD est déverrouillé par le moteur électrique. Un faisceau de l'émetteur laser est positionné dans la zone souhaitée à l'aide d'un système d'entraînement optique. Le faisceau est reflété à partir de la surface du disque et traverse le prisme sur un capteur spécial. Le flux des rayons transforme le capteur dans le signal électrique traité.

Capacité de CD-ROM. La capacité de CD-ROM est de 650-700 Mo (sur des disques d'un diamètre de 80 mm - 180-210 Mo). Sur les disques de ce type, 74 minutes d'enregistrements audio peuvent être placés ou jusqu'à 2 heures de la qualité de la télévision vidéo au format MPEG-4.

Taux de transfert de données dans CD-ROM.Taux de transfert de données (taux de transfert de données) est une valeur qui caractérise la vitesse maximale avec laquelle le variateur est transmis à partir des données de CD à la RAM. Le taux de transfert de données augmente des secteurs initiaux à la finale. Le taux de transmission de la bague intérieure du disque est appelé taux de transfert de données intérieure et taux de transfert de données externe externe. Le Serviceport offre une vitesse externe. Ainsi, le lecteur Sony 52x est de 52 lecteur de 52 vitesses de Sony. Les données sont disponibles 52 fois plus rapides que dans les lecteurs (ou un lecteur audio régulier), dont la vitesse de lecture est de 150 kb / s. C'est-à-dire en multipliant 52 à 150, nous obtenons le taux de transfert de données Sony 52x de 7800 kb / s.

Les principaux nœuds fonctionnels et le principe de fonctionnement.

Topic 3.3 CD CD

Il existe les médias suivants sur CDS (optique):

¾ CD-ROM - Dispositif uniquement pour la lecture d'informations

CD-R - pour la lecture et l'écriture

CD-RW - Pour la lecture et à plusieurs reprises

¾ Magneto Optical Drives

Drives: CD-R, CD-RW, CD-ROM, DVD-R, DVD-RW

Le principe de fonctionnement des informations optiques BP est basé sur la technologie laser: le faisceau laser est utilisé à la fois pour la lecture et l'écriture d'informations. CD-ROM roule.

Les informations multimédia sur le disque CD-ROM sont un substrat de relief. L'enregistrement d'informations est le processus de formation d'un relief sur le substrat en brûlant des traits miniatures avec un faisceau laser. La lecture est faite sur l'enregistrement de la réflexion du faisceau laser. Signal de course 1, de la surface sans course 0.

CD-ROM

· Dispositif de démarrage

· Bloc optique-mécanique

· Systèmes de contrôle d'entraînement et autonomes

· Décodeur universel

· Bloc d'interface

L'entraînement électromécanique conduit au disque de rotation placé dans le dispositif de démarrage. Le laser semi-conducteur génère un faisceau infrarouge à faible puissance, qui tombe sur le prisme de séparation, se reflète dans le miroir et se concentre sur la surface du disque. Le faisceau est déplacé vers la piste souhaitée comme suit: d'abord le moteur pour lequel du microprocesseur intégré déplace un chariot mobile avec un miroir réfléchissant et la piste souhaitée. Le faisceau réfléchi se concentre sur la lentille, reflétée dans le miroir, tombe sur le prisme de division et dirige la poutre vers la deuxième lentille concentrée, puis la poutre tombe sur le capteur photo, convertit l'énergie lumineuse en impulsions électriques. Les signaux du capteur photo vont au décodeur universel, nécessaire à la transformation des impulsions d'une information numérique transparente, est un processeur.

Système de suivi autonome pour la surface de la surface du disque et de l'enregistrement de données fournir une grande précision des informations de lecture. Le signal du capteur photo sous forme d'impulsions entre dans le système de commande autonome, où suivi des signaux d'erreur sont alloués. Ces signaux de l'amplificateur entrent dans le système de régulation autonome: la mise au point, les systèmes de contrôle autonomes du laser rayonné, la vitesse de rotation du disque, l'alimentation radiale, la puissance de rayonnement du laser, la vitesse linétique de la vitesse de disque.

DVD Drives

Les DVD sont effectués structurellement par un côté et bilatéral.

Contrairement à CD dans des disques DVD, la distance entre les pistes d'enregistrement est plus petite et la taille des traits d'enregistrement est réduite. En conséquence, le conteneur est augmenté. Le nombre d'images stockées au format DVD est à la mesure de la qualité des enregistrements vidéo de studio professionnels et la qualité sonore n'est pas inférieure au studio.

Conduit avec enregistrement unique et multiple

Pour un seul enregistrement, des disques CD-R sont utilisés, qui sont un disque, dont la couche d'enregistrement est faite du matériau de l'obscurité pendant le chauffage. Les sections sombres et lumineuses de CD-R sont similaires à casses et surfaces de CD-ROM lisses.

Les disques CD-RW-réinsétails enregistrés par une couche dont sont constitués de composés organiques pouvant changer d'état de phase d'amorphe à cristallin sous l'influence du faisceau laser.

Lorsqu'il est chauffé avec un faisceau laser au-dessus de la température critique, le matériau de la couche enregistrée va dans un état amorphe et reste après refroidissement. Lorsqu'il est chauffé à une température, il est significativement inférieur à celui que la critique restaure son état initial (cristallin).

Faisceau laser faisceau laser

Couche d'enregistrement de couche réfléchissante

Protection CD-ROM Manque de couche

Section 4. Dispositifs d'affichage des informations

Drived Drive

Pour résoudre une large gamme de tâches d'informatisation, les périphériques de stockage d'informations optiques suivants sont utilisés:

CD-ROM (mémoire en lecture seule sur disque compact) - Des appareils mémorables uniquement pour lire des informations d'eux;

CD-Worm (écrire une fois lu beaucoup) - Dispositifs de stockage pour la lecture et l'enregistrement unique d'informations;

CD-R (CD-enregistrable) - Dispositifs de stockage pour la lecture et l'enregistrement d'informations multiples;

Mo - des lecteurs magnéto-optiques pouvant répéter.

Le principe de fonctionnement de tous les périphériques de stockage d'informations optiques est basé sur la technologie laser. Le faisceau laser est utilisé à la fois pour enregistrer un transporteur d'informations et la lecture de données précédemment enregistrées, et est en fait une sorte de transporteur d'informations.

CD-ROM

CD-ROM - CD (CD), conçu pour stocker une vidéo numérique précédemment enregistrée dessus et la lire à l'aide d'un périphérique spécial appelé CD-ROM-pilote, est un lecteur de CD-ROM.

Pour la tâche, pour la solution dont le périphérique CD-ROM est destiné, vous pouvez attribuer: installation et mise à jour logicielle; Rechercher des informations dans des bases de données; lancer et travailler avec des programmes de jeu et d'éducation; regarder des films; Écouter de la musique cd.

L'histoire du CD-ROM commence à partir de 1980, lorsque Sony et Philips ont combiné leurs efforts pour créer l'enregistrement de la technologie et la fabrication de CD à l'aide de lasers. À partir de 1994, les lecteurs de CD-ROM font partie intégrante de la configuration PC standard. Le transporteur d'informations sur le disque CD est un substrat de relief, qui provoque une fine couche de reflétant le matériau du matériau, en règle générale, en aluminium. Le compte rendu des informations sur le CD est le processus de formation d'un relief sur le substrat par des barres de barres miniatures "en feuilles" avec un faisceau laser. La lecture des informations est effectuée grâce à l'enregistrement du faisceau laser réfléchi à partir du relief du substrat. La section réfléchissante de la surface du disque donne un signal zéro et le signal de la course est "un".

Le stockage de données sur CDS, ainsi que sur les disques magnétiques, est organisé sous forme binaire.

Comparé au CD Winchesters beaucoup plus fiable dans le transport. La quantité de données disposée sur le CD atteint 700 à 800 Mo et, sous réserve des règles de fonctionnement, le CD ne porte pratiquement pas.

Le processus de fabrication de CD comprend plusieurs étapes. À la première étape, un fichier d'information est créé pour l'enregistrement ultérieur sur le support. À la deuxième étape, avec l'aide du faisceau laser, les informations sont enregistrées sur le support, qui utilise un disque en fibre de verre recouvert de matière photorésistive. Les informations sont enregistrées en tant que séquence de spirales situées sur la spirale (traits), comme illustré à la Fig. 3.7. La profondeur de chaque trait (fosse) est de 0,12 μm, largeur (dans la direction perpendiculaire au plan du motif) - 0,8 à 3,0 μm. Ils sont situés le long d'une piste en spirale, la distance entre les rebondissements adjacents est de 1,6 micron, ce qui correspond à la densité de 16 000 tours / pouce (625 tours / mm). La longueur des traits le long de la piste d'enregistrement varie de 0,83 à 3,1 μm.

À l'étape suivante, la couche de photoresistor et le disque ont été réalisés. Le disque réalisé par une telle technologie s'appelle un disque maître. Pour reproduire les CD du disque maître, la méthode de galvanoplastie est supprimée par plusieurs copies de travail. Les copies de travail sont recouvertes d'une couche métallique plus durable (par exemple, nickel) que la commande principale et peuvent être utilisées comme matrices pour reproduire des CD jusqu'à 10 000 pcs. De chaque matrice. La réplication est effectuée par le procédé d'estampage à chaud, après quoi le côté de l'information de la base du disque, en polycarbonate, est soumis à une métallisation sous vide avec une couche d'aluminium et le disque est revêtu d'une couche de vernis. Les disques fabriqués par la méthode d'estampage à chaud, conformément aux données de passeport, fournissent jusqu'à 10 000 cycles de lecture de prêt. Épaisseur de CD 1.2 mm, diamètre - 120 mm.

Lecteur CD ROM Contient les principaux nœuds fonctionnels suivants:

Périphérique de démarrage;

Bloc optique-mécanique;

Systèmes de contrôle de conduite et régulation automatique;

Décodeur universel et bloc d'interface.

En figue. 3.8 La conception du bloc de lecteur de CD-ROM optique-mécanique, qui fonctionne comme suit. L'entraînement électromécanique conduit au disque de rotation placé dans le dispositif de démarrage. Le bloc optique-mécanique fournit un mouvement de la tête de lecture optique-mécanique le long du rayon de disque et de la lecture d'informations. Le laser semi-conducteur génère un faisceau infrarouge à faible puissance (longueur d'onde typique de 780 nm, puissance de rayonnement de 0,2 à 5,0 mW), qui tombe sur le prisme de séparation, reflétée dans le miroir et concentre la lentille sur la surface du disque. Le servomoteur sur les commandes provenant du microprocesseur intégré déplace un chariot mobile avec un miroir réfléchissant à la piste souhaitée sur le CD. Le faisceau réfléchi à partir du disque axé sur l'objectif situé sous le disque, réfléchi par le miroir et tombe sur le prisme de séparation, qui dirige la poutre à la seconde lentille de focalisation. Ensuite, la poutre tombe sur le capteur photo, qui convertit l'énergie lumineuse en impulsions électriques. Les signaux du capteur photo vont au décodeur universel

Les systèmes de suivi automatiques pour les pistes de surface et d'enregistrement de données fournissent une précision élevée d'informations de lecture. Le signal du capteur photo en tant que séquence d'impulsions entrant dans l'amplificateur de système de contrôle automatique, où les signaux d'erreur de suivi sont mis en surbrillance. Ces signaux entrent dans le système de contrôle automatique: Focus, alimentation radiale, puissance de rayonnement laser, vitesse de rotation linéaire du disque.

Le décodeur universel est un processeur pour le traitement des signaux en lecture du CD. Il se compose de deux décodeurs, d'un dispositif de stockage opérationnel et d'un contrôleur de décodeur. L'utilisation de la double décodage permet de restaurer des informations perdues en volume jusqu'à 500 octets. Le dispositif de stockage opérationnel effectue la fonction de mémoire tampon et le contrôleur gère les modes de correction d'erreur.

L'unité d'interface est constituée d'un convertisseur de données numériques en signaux analogiques, filtres passe-bas et interfaces d'interface. Lors de la lecture d'informations audio, le DAC convertit des informations codées en un signal analogique qui entre dans l'amplificateur avec le filtre à basse fréquence active, puis sur la carte son, qui est associée à des écouteurs ou à des enceintes acoustiques.

Vous trouverez ci-dessous les caractéristiques opérationnelles à prendre en compte lors du choix d'un CD-ROM par rapport à des tâches spécifiques.

Taux de transfert de données (DTR) - Vitesse maximale avec laquelle les données sont envoyées du support d'informations dans la RAM de l'ordinateur. C'est la caractéristique la plus importante du lecteur de CD-ROM, qui est presque toujours mentionnée avec le nom du modèle. Directement avec le débit de données des données est associé à la vitesse de rotation du disque. Les premiers lecteurs de CD-ROM ont transmis des données à une vitesse de 150 Kb / C, ainsi que des lecteurs de disques comptables audio. Le taux de transfert des générations suivantes de périphériques est généralement multiple de ce nombre (150 kb / s). De tels lecteurs ont reçu le nom des lecteurs avec des vitesses à deux, trois, quatre temps, etc. Par exemple, un lecteur de CD-ROM à 60 vitesses fournit des informations de lecture à une vitesse de 9 000 kb / s.

Le taux de transmission à grande vitesse du lecteur de CD-ROM est nécessaire principalement pour synchroniser l'image et le son. En cas de vitesse de transmission insuffisante, il peut y avoir des cadres vidéo ignorés et une distorsion sonore.

Cependant, plus de 72 fois, augmenter la vitesse de la lecture des lecteurs de CD-ROM est inappropriée, car, avec une augmentation supplémentaire de la vitesse de rotation, le CD ne fournit pas le niveau requis de la qualité de lecture. Et, de plus, une technologie plus prometteuse est apparue - DVD.

La qualité de lecture est caractérisée par le ratio d'erreur (taux d'érort) et est la probabilité d'obtenir un bit d'information déformé lors de la lecture. Ce paramètre reflète la capacité du périphérique CD-ROM à corriger les erreurs de lecture / écriture. Valeurs de passeport de ce coefficient - 10 ~ 11-10 ~ 12. Lorsque des données d'une section contaminée ou rayée du disque sont en lecture, des groupes de bits erronés sont enregistrés. Si l'erreur ne parvient pas à être éliminée par le code utile (utilisé lors de la lecture / écriture), la vitesse de lecture des données diminue et repoussa à plusieurs reprises.

Temps d'accès moyen (Heure d'accès à) est l'heure (en millisecondes), qui est nécessaire pour trouver les données nécessaires sur le transporteur. Évidemment, lorsque vous travaillez dans les parties internes du disque, le temps d'accès sera inférieur à celui de la lecture d'informations provenant de sections externes. Par conséquent, le passeport du lecteur reçoit la durée d'accès moyen, définie comme la valeur moyenne lors de l'exécution de plusieurs lectures de données provenant de différentes parties du disque. Lorsque le lecteur de CD-ROM est amélioré, l'heure d'accès moyen est réduite, mais néanmoins, ce paramètre diffère de manière significative des disques durs (100-200 ms pour CD-ROM et 7 à 9 ms pour les disques durs). Ceci est expliqué par les principales différences dans les conceptions: dans des disques durs, plusieurs têtes magnétiques sont utilisées et la plage de leur mouvement mécanique est inférieure à la plage de transmission du lecteur de CD-ROM optique.

Volume de mémoire tampon - Il s'agit du volume du périphérique de stockage opérationnel du lecteur de CD-ROM utilisé pour augmenter la vitesse d'accès aux données enregistrées sur le support. La mémoire tampon (mémoire cache) est installée sur la carte de microcircuit de mémoire pour stocker des données de lecture. En raison de la mémoire tampon, les données placées dans divers domaines du disque peuvent être transmises à un ordinateur à une vitesse constante. La portée de la mémoire tampon de modèles de lecteur de CD-ROM individuels - 512 KB.

Tirage au milieu - Délai moyen en heures, ce qui caractérise le fonctionnement sans problème du lecteur de CD-ROM. Des travaux moyens sur la défaillance de divers modèles de lecteurs de CD-ROM 50-125 000 H, ou de 6 à 14,5 ans de travail de 24 heures, ce qui dépasse de manière significative la durée du vieillissement moral du lecteur.

Dans le processus de développement de lecteurs sur des disques optiques, un certain nombre de formats de base pour l'enregistrement d'informations sur CD ont été développés.

Š Format CD-DA (Audio numérique) est un disque audio-compact numérique avec une période sonore de 74 min.

Š Format ISO 9660 est la norme la plus courante d'organisation de données logiques.

Š Format High Sierra (HSG) est proposé en 1995 et fournit des données de lecture enregistrées sur le disque ISO 9660 à l'aide des lecteurs de tous types, ce qui a conduit à une large réplication de programmes de CD et a contribué à la création de CDS axée sur divers systèmes opérationnels.

Š Format photo-CD a été développé en 1990-1992. Et conçu pour enregistrer sur CD, stockage et reproduction d'informations vidéo statiques sous la forme d'images photo de haute qualité. Le disque de format photo-CD peut accueillir de 100 à 800 photographies des autorisations correspondantes - 2048x3072 et 256 ^ 384, permettant également d'économiser des informations sonores.

Tout disque de CD-ROM contenant des données texte et graphiques, d'informations audio ou vidéo se rapporte à une catégorie multimédia. Les multimédia CD existent dans divers formats pour divers systèmes d'exploitation: DOS, Windows, OS / 2, Unix, Macintosh.

Le format CD-I (intractive) est conçu pour une large gamme d'utilisateurs en tant que norme de disque multimédia contenant diverses informations textuelles, graphiques, audio et vidéo. Le disque au format CD-I vous permet de stocker une vidéo avec un accompagnement sonore (stéréo) et une durée de reproduction jusqu'à 20 minutes.

Š Format CD-DV (vidéo numérique) fournit un enregistrement et un stockage. Vidéo de haute qualité avec son stéréo pour 74 min. Lorsqu'il est stocké, le groupe d'experts de la photo animée (groupe d'experts d'image animée) est assuré.

La lecture de disque est possible à l'aide d'un disque MPEG ou d'un décodeur logiciel.

Le format 3Do est conçu pour les consoles de jeux.

Les lecteurs de CD-ROM peuvent fonctionner à la fois avec une interface standard pour se connecter au connecteur IDE (E-IDE) et avec une interface SCSI haute vitesse.

Les lecteurs de CD-Rom les plus populaires en Russie sont des produits avec shopping Panasonic, Craettive, Samsung, Pioneer, Hitachi, Teac, LG.