Оптические диски

В настоящее время все большей популярностью пользуются оптические (лазерные) диски. Это объясняется большим объемом информации, хранимой на этих дисках (600 – 800Мбайт), высокой надежностью и простотой обслуживания. Диаметр диска составляет 133 мм (5.25 дюйма).

Конструктивно лазерный диск представляет собой жесткую основу из легкого сплава металлов. На нее нанесено зеркальное покрытие, защищенное прозрачной пленкой. В дисководах, предназначенных для работы с лазерными дисками, устанавливается источник лазерного излучения и приемник луча, отражаемого от зеркальной поверхности диска.

Существует несколько типов оптических дисков. Основными из них являются CD – ROM, CD – R, CD – RW, DVD.

Оптические диски CD – ROM (Compact Disk – Read Only Memory) предназначены только для чтения информации. Эту информацию записывают один раз на заводе – изготовителе дисков. Принцип записи информации состоит в том, что вдоль спиральной дорожки диска, с помощью специального механического устройства, на поликарбонатную зеркальную поверхность диска наносятся углубления.

Считывание информации производится с помощью лазерного луча, который с большой скоростью пробегает вдоль спирали и отражается от поверхности диска. Если луч попадает на углубление, то он отражается под одним углом и не попадает в приемник. Это воспринимается как логический ноль. Если луч попадает на ровную поверхность, то он отражается под другим углом и попадает в приемник. Это воспринимается как логическая единица. Таким образом информация воспринимается в двоичном коде. Схема чтения информации с оптического диска приведена на рис. 2.3. Недостатком таких дисков является то, что на них нельзя записывать информацию средствами компьютера.

источник приемник

источник

приемник

 

 

Нуль информации Единица информации

 

Рис. 2.3 Принцип считывания информации с CD – ROM

 

Контроллер накопителя на СD – дисках выполняет достаточно сложную работу по поиску нужной информации:

- располагает головку как можно ближе к предполагаемому местоположению искомого кадра;

- ждет пока диск повернется настолько, чтобы углубления и ровные участки оказались бы под лазерным лучом, затем начинает перемещать головку вдоль спирали от внутренней к внешней границе диска;

- ждет, когда головка совместится с началом какого – либо кадра, затем читает его адрес;

- исходя из расположения искомого кадра относительно головки, перемещает головку по нужному адресу.

Оптические диски CD – R (Compact Disk – Recordable) позволяют пользователю записывать информацию на компьютере, но только один раз. Такие диски могут работать только со специальными (записывающими) для них дисководами. Принцип записи информации заключаются в том, что высокотемпературный лазерный луч, воздействуя на светочувствительный слой диска (цианин зеленого цвета или пталоцианин желто–оранжевого цвета) «выжигает» в нем точку. Это соответствует логическому нулю информации, а не прожженные участки – логической единице информации. В режиме чтения на поверхность диска направляется луч меньшей мощности, который отражается от недеформированной зеркальной поверхности под углом, позволяющим попадать ему в приемник. Это воспринимается как логическая единица информации. Если луч попадает на «прожженный» участок, то он плохо отражается и не попадает в приемник, что воспринимается как логический нуль информации. Очевидно, что такие диски имеют преимущества перед CD – ROM. Читать информацию с таких дисков можно многократно, как и с CD – ROM.

Оптические диски CD – RW (Compact Disk – ReWrite) в сочетании со специальными дисководами, позволяют выполнять многократную запись на компьютере, по аналогии с магнитными дисками. Внешне по своим размерам, объему и внешнему виду эти диски ничем не отличаются от CD – ROM и CD – RW, но принцип записи информации совершенно другой. Металлическая основа этих дисков покрывается зеркальным слоем из специального материала (сплав серебра, инлия, сурьмы и теллура), который под влиянием лазерного луча изменяет свое состояние, переходя из кристаллического состояния в аморфное и наоборот. Причем переход из одного состояния в другое может производиться многократно, что позволяет выполнять многократную перезапись информации. Участки с кристаллическим и аморфным состоянием отражают свет под различным углом. Это и обеспечивает чтение информации в двоичном коде вышеописанным способом. Преимущество этих дисков перед CD – ROM и CD – RW – очевидно.

Гораздо больший объем информации можно размещать на дисках DVD (Digital Versatile Disk) – цифровой, многосторонний, универсальный диск. Запись информации на эти диски производится на нескольких слоях. Эти слои размещаются на одной и той же рабочей поверхности. Объем информации, хранимой на таких дисках, достигает 17 – 27 Гбайт.

Первые оптические дисководы выполняли обмен информации со скоростью 150 Кбайт/c. Эту скорость принято считать базовой. У современных оптических дисководов скорость обмена принято указывать множителем к базовой скорости, что позволяет определять во сколько раз скорость обмена дисковода или возможности диска больше базовой скорости, например, 24х.Такая маркировка говорит о том, что скорость обмена дисковода составляет 3.6 Мбайт/c. Маркировка 2х–52х на CD – R говорит о том, скорость обмена в режиме многократной записи составляет 2х, скорость обмена в режиме чтения – 52х. Для DVD – дисков в качестве базовой скорости принимается скорость обмена 1,38 Мбайт/c. Таким образом, маркировка дисковода DVD – 8х говорит о том, что у этого дисковода скорость обмена равна 11,04 Мбайт/c.