Копмакт-диски

Компакт-диск (англ. Compact Disc, CD) — оптический носитель информации в виде пластикового диска с отверстием в центре, процесс записи и считывания информации которого осуществляется при помощи лазера. Дальнейшим развитием компакт-дисков стали DVD и Blu-ray, прообразом была граммофонная пластинка.

Изначально компакт-диск был создан для хранения аудиозаписей в цифровом виде (известен как CD-Audio), однако в дальнейшем стал широко использоваться как носитель для хранения любых данных (файлов) в двоичном виде (т.н. CD-ROM — англ. Compact Disc Read Only Memory, компакт-диск с возможностью только чтения, или КД-ПЗУ — «Компакт-диск, постоянное запоминающее устройство»). В дальнейшем появились компакт-диски с возможностью не только чтения однократно занесённой на них информации, но и записи (CD-R (англ. Compact Disc-Recordable, записываемый компакт-диск)) и перезаписи (CD-RW (англ. Compact Disc-ReWritable, перезаписываемый компакт-диск)).

Формат файлов на CD-ROM отличается от формата записи аудио-компакт-дисков и потому обычный проигрыватель аудио-компакт-дисков не может воспроизвести хранимую на них информацию, для этого требуется специализированный привод (устройство) для чтения таких дисков. Компакт-диски имеют в диаметре 12 см и изначально вмещали до 650 Мбайт информации (или 74 минуты звукозаписи). Однако, начиная приблизительно с 2000 года, всё большее распространение получали диски объёмом 700 Мбайт, которые позволяют записать 80 минут аудио, впоследствии полностью вытеснившие диск объёмом 650 Мбайт. Встречаются и носители объёмом 800 мегабайт (90 минут) и больше, однако они могут не читаться на некоторых приводах компакт-дисков. Бывают также синглы диаметром 8,9 см (не путать с минидисками диаметром 8 см), на которые вмещается около 140 или 210 Мбайт данных или 21 минута аудио, и CD, формой напоминающие кредитные карточки (т.н. диски-визитки).

Увеличение ёмкости хранимой информации стало возможным благодаря полному использованию допусков на изготовление дисков.

CD-ROM

Дисковод CD-ROM, накопитель на CD-ROM (CD-ROM drive, CD-R/RW drive) — устройство записи и/или считывания данных с компакт-дисков (CD-ROM). Различают считывающие дисководы CD-ROM (проигрыватели дисков) и дисководы CD-ROM с записью и считыванием. Последние обеспечивают также возможность оптической (лазерной) записи данных на чистые компакт-диски. Пишущие приводы компакт-дисков могут быть двух типов: CD-R (Compact Disc Recordable), позволяющий производить однократную запись на диски формата CD-R, и CD-RW (Compact Disc ReWritable), позволяющий производить многократную запись (со стиранием предшествующей). В зависимости от конструкции корпуса и принципа подсоединения к системному блоку эти устройства могут быть встроенными (преимущественно работающие с интерфейсом ATA) или внешними, т.е. выполненными в виде отдельного устройства, подсоединяемого к системному блоку при помощи различных внешних интерфейсов (SCSI, USB, реже — любые другие).

Принцип работы дисковода

Привод CD-ROM (CD-R/RW) содержит выдвижной лоток, в который помещается компакт диск. Встроенные двигатели обеспечивают вращение диска и движение лазерной головки перпендикулярно оси вращения. Считывание информации с компакт-диска происходит при помощи лазерного луча, который, попадая на отражающий свет участок, отклоняется на фотодетектор, интерпретирующий сигнал как двоичную единицу. Луч лазера, попадающий во впадину, не отражается, и фотодетектор фиксирует двоичный ноль. Запись данных на фабричные диски CD-ROM производится путем штамповки с матрицы. В процессе штамповки на алюминиевой подложке диска образуются выступы и впадины, соответствующие двоичным нулям и единицам. В пишущих приводах компакт-дисков запись данных производится лазерным лучом, который «прожигает» микроскопические углубления («питы», pits) вдоль дорожки и/или меняет отражающие свойства соответствующих участков поверхности диска. Технология записи дисков различных форматов имеет свои особенности. Возможность записи/перезаписи диска того или иного формата зависит от модели дисковода. Как правило, современные модели CD-RW-дисководов могут записывать диски как формата CD-RW, так и формата CD-R. Большинство пишущих дисководов DVD может записывать и диски форматов CD-R/RW. Для записи диска того или иного формата требуется иметь соответствующую «болванку» и программное обеспечение.

Принцип работы дисковода. Привод CD-ROM (CD-R/RW) содержит выдвижной лоток, в который помещается компакт диск. Встроенные двигатели обеспечивают вращение диска и движение лазерной головки перпендикулярно оси вращения. Считывание информации с компакт-диска происходит при помощи лазерного луча, который, попадая на отражающий свет участок, отклоняется на фотодетектор, интерпретирующий сигнал как двоичную единицу. Луч лазера, попадающий во впадину, не отражается, и фотодетектор фиксирует двоичный ноль. Запись данных на фабричные диски CD-ROM производится путем штамповки с матрицы. В процессе штамповки на алюминиевой подложке диска образуются выступы и впадины, соответствующие двоичным нулям и единицам. В пишущих приводах компакт-дисков запись данных производится лазерным лучом, который «прожигает» микроскопические углубления («питы», pits) вдоль дорожки и/или меняет отражающие свойства соответствующих участков поверхности диска. Технология записи дисков различных форматов имеет свои особенности. Возможность записи/перезаписи диска того или иного формата зависит от модели дисковода. Как правило, современные модели CD-RW-дисководов могут записывать диски как формата CD-RW, так и формата CD-R. Большинство пишущих дисководов DVD может записывать и диски форматов CD-R/RW. Для записи диска того или иного формата требуется иметь соответствующую «болванку» и программное обеспечение.

Данные могут записываться на диски CD-R/RW в нескольких режимах (не все дисководы поддерживают их полный набор):

Disc-at-Once (DAO, диск за раз) — все данные записываются целиком за один раз, без прерываний.

Track-at-Once (TAO, дорожка за раз) — запись может осуществляться в несколько подходов. На диске может быть до 99 дорожек. В этом режиме существуют накладные расходы на запись служебных данных о начале и конце дорожек, установки ссылок на дорожки.

Session-at-Once (SAO, сеанс за раз) — объединяет преимущества предыдущих режимов: возможность записать диск в несколько сеансов без накладных расходов.

К основным характеристикам дисководов относятся скорость передачи данных (скорость чтения/записи), качество считывания/записи, среднее время доступа, объем буферной памяти.

Скорость передачи данных определяется скоростью вращения диска и плотностью записанных на нем данных. Обычно она указывается в сравнении со стандартной скоростью Audio CD (CD-DA), составляющей порядка 150 Кб/с: 2х (300 Кб/с), 4х (600 Кб/с), 8х (1200 Кб/с), 50х (7500 Кб/с) и т.д. Старые приводы использовали постоянную линейную скорость чтения (CLV, Constant Linear Velocity), что требовало изменения скорости вращения диска при перемещении головки и увеличивало время доступа из-за инерционности диска. Частота вращения для односкоростных устройств (т.е. 150 Кбайт/с) лежала в диапазоне 200-500 об/мин, а для 12-скоростных составляла уже 2400-6400 об/мин, что стало создавать серьезные проблемы с балансировкой, так как диски бывают плохо центрированы. В результате производители перешли к технологиям CAV и P-CAV. CAV (Constant Angular Velocity) означает постоянную угловую скорость диска (как в винчестерах), а P-CAV (Partial CAV) использует постоянную угловую

скорость только на внешних дорожках диска. При этом обозначение числа скоростей стало означать максимальную скорость считывания на внешних дорожках диска. Запись данных на CD начинается с внутренних дорожек, поэтому на не заполненных до конца дисках максимальная скорость не достигается. Так, у 34-скоростного привода скорость считывания может меняться от 2,8 Мбайт/с на внутренних до 5,3 Мбайт/с на внешних дорожках. В настоящее время скорость приводов увеличена до 70х и выше (соответствует скорости вращения привода более 12000 об./мин.). В результате появления моделей с интерфейсом Ultra ATA/33 скорость считывания и передачи данных по шине ATA доведена до 33,3 Мбайт/с. Погоня за излишне высокой скоростью привода CD-ROM часто оборачивается плохой читаемостью дисков невысокого качества из-за проблем с их балансировкой. Скорость записи дисков формата CD-RW обычно меньше скорости чтения и записи CD-R.

Мышка

Манипулятор «компьютерная мышь» – это одно из указательных устройств ввода, обеспечивающих интерфейс пользователя с компьютером. Мышь воспринимает своё перемещение в рабочей плоскости и передаёт эту информацию компьютеру. Программа, работающая на компьютере, в ответ на перемещение мыши производит на экране действие, отвечающее направлению и расстоянию этого перемещения. В универсальных интерфейсах с помощью мыши пользователь управляет специальным курсором. В дополнение к детектору перемещения мышь имеет от одной до трех (или более) кнопок, а также дополнительные элементы управления (колёса прокрутки, потенциометры, джойстики, трекболы, клавиши и т. п.), действие которых обычно связывается с текущим положением курсора (или составляющих специфического интерфейса). Компьютерная мышь воспринимает своё перемещение в рабочей плоскости (обычно — на участке поверхности стола) и передаёт эту информацию компьютеру. Программа, работающая на компьютере, в ответ на перемещение мыши производит на экране действие, отвечающее направлению и расстоянию этого перемещения. В универсальных интерфейсах (например, в оконных) с помощью мыши пользователь управляет специальным курсором — указателем — манипулятором элементами интерфейса. Иногда используется ввод команд мышью без участия видимых элементов интерфейса программы: при помощи

анализа движений мыши.

 

Шариковая мышка

Шариковая мышь (или механическая, или, по-научному, мышь с шаровым приводом) ушла в небытие не так давно. Еще каких-нибудь лет десять назад это был наиболее распространенный и дешевый вариант – достаточно большого размера, с прорезиненным шариком, чуть выступающим из основания устройства и перекатывающимся при движении мышкой. Своим вращением он передавал определенное направление движения двум роликам внутри устройства, а те, в свою очередь, передавали их на специальные датчики, которые и «превращали» движение мышки в движение курсора на мониторе.

В общем, такой механизм работал достаточно эффективно. Но был один существенный минус: если шарик загрязнялся (а это случалось довольно часто), мышка начинала заедать. Периодическая чистка была просто необходима для нормальной работы. Кроме того, такая мышь требовала определенной поверхности, ведь точность работы зависела от сцепления устройства с ней. Именно поэтому на смену «шариковому грызуну» очень скоро пришел более совершенный вариант.

Оптическая мышка

Оптическая компьютерная мышь не имеет вращающихся элементов – принцип ее работы качественно отличается от предыдущего варианта. Не используя научных терминов, можно сказать, что конструкция оптической мышки представляет собой маленькую камеру, которая делает до тысячи снимков в секунду. При перемещении мыши камера фотографирует рабочую поверхность, освещая ее. Процессор обрабатывает эти «снимки» и отправляет сигнал в компьютер – курсор перемещается. Такая мышка может работать практически на любой поверхности, кроме зеркальной, и в чистке не нуждается. Кроме того, она миниатюрнее и легче шариковой предшественницы.