2012 » Май » 2
устройство компакт диска

устройство компакт диска


устройство компакт диска

устройство компакт диска, Журнал Радио 7 номер 1998 год. МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ТЕХНИКА
КОМПАКТ-ДИСКИ: ТЕХНОЛОГИИ И СТАНДАРТЫ
А. ДЕНИСЕНКО,
А. БАЛАБАНОВ,
г. Нижний Новгород
Окончание. Начало см. в "Радио", 1998, ╧8

В первой части статьи были рассмотрены практически все популярные форматы хранения данных на CD-ROM. Одна из их особенностей — отличие структуры файловой системы CD от принятой в MS DOS. Таким образом, для доступа к записанным данным необходимо преобразовать их формат. Для решения этой задачи фирма Microsoft выпустила специальный программный драйвер под названием Microsoft CD Extentions (MSCDEX.EXE). Он очень распространен, входит в комплект поставки MS DOS и почти всех приводов CD-ROM. При использовании MSCDEX.EXE операционная система работает с компакт-диском как с обычным магнитным (за исключением того, что данные можно только прочитать). Для загрузки драйвера в файле AUTOEXEC.BAT должна быть предусмотрена команда (записанная в одну строку)
МSCDEX / D: имя [/D: имя2...] [/Е] [/К] [/S] [/V] [/L:буква] [/М:число]

Ее параметры (необязательные — в квадратных скобках) задают следующее:
/D:имя [/D: имя2...] — имена установленных в компьютере приводов CD - ROM. Они должны совпадать с указанными в аналогичных параметрах команд файла CONFIG.SYS, которыми запускают эти приводы. По умолчанию используется имя MSCD001.
/Е — разрешается размещать буфера секторов диска в расширенной памяти, если она имеется.
/К — MS DOS может читать компакт-диски, использующие кодировку японской азбуки Канджи.
/S — разрешается доступ к CD-ROM из локальной компьютерной сети.
/V — во время запуска MSCDEX будет выводить на экран статистические данные.
/L:буква — этой буквой будет обозначен логический диск, соответствующий приводу CD-ROM. Если она не задана, драйвер использует первую свободную. Например, в системе, где уже есть диски А, В и С, по умолчанию CD-ROM станет диском D, а если имеется параметр /L:H, то диском Н. При наличии более одного привода CD остальные получат очередные не занятые буквы.
/М:число — столько буферов секторов CD создаст драйвер. Их может быть от двух до 30 (по умолчанию — 10) и каждый займет в памяти около 2 Кбайт. Чем больше буферов, тем выше производительность системы.

MSCDEX.EXE обязательно используется совместно с драйверами привода CD - ROM, описываемыми как устройства (DEVICE) в файле CONFIG.SYS. Эти драйверы специализированы для каждой модели приводов, поставляются вместе с ними и также имеют несколько параметров. К сожалению, перечислить все варианты не представляется возможным [2].

ИНТЕРФЕЙСЫ

Интерфейс связывает привод CD-ROM и компьютер. Именно его характеристики определяют скорость взаимодействия этих устройств. Каждый новый тип диска и привода к нему, появляющийся на рынке, должен иметь интерфейс, позволяющий без задержек и с наименьшей загрузкой центрального процессора передавать большие массивы данных. Довольно часто фирмы-производители поставляют привод CD-ROM вместе с контроллером, реализующим так называемый собственный (Proprietary) интерфейс. Он часто находится на звуковой плате, к которой подключают CD - ROM, приобретаемый в составе мультимедийного набора. Обычно это упрощенная реализация одного из стандартов, рассматриваемых ниже.

Очень редко (из-за низкой скорости передачи данных) применяется связь через параллельный порт, предназначенный для принтера. Обычно к нему подключают некоторые модели внешних приводов, так как для этого не нужно вскрывать компьютер. Порт чаще всего настраивается на работу в одном из усовершенствованных режимов: ЕРР (Enchanced Parallel Port) или ЕСР (Extended Capabilities Port). Для подключения CD - ROM к портативным компьютерам часто применяют конвертеры их интерфейса в параллельный.

Многие приводы CD - ROM снабжены обычным для жестких магнитных дисков (винчестеров) интерфейсом IDE (известным также под названиями АТ - Bus, ATA). Его особенность — реализация функций контроллера в самом приводе, что делает подключение к компьютеру достаточно простым. Несколько лет назад компания Western Digital разработала стандарт EIDE — улучшенный (Enchanced) IDE, который поддержали еще пять ведущих фирм. Он позволяет установить в компьютер до четырех винчестеров, приводов CD - ROM или стримеров.

Популярен интерфейс SCSI (читается "скази"). С его помощью подключают многие периферийные устройства, требующие высокой скорости передачи данных. Обычная для этого интерфейса скорость — 2...4 Мбайт/с. Физически шина SCSI представляет собой плоский кабель с 50-контактными разъемами. К ней можно подключить до восьми периферийных устройств.

Стандартом предусмотрено два способа передачи сигналов по шине: синфазный и дифференциальный. Последний отличается повышенной помехоустойчивостью и позволяет увеличить ее длину. Чтобы гарантировать неискаженную передачу сигналов, к линиям шины с обеих сторон должны быть подключены согласованные нагрузки (набор предназначенных для этого резисторов часто называют терминатором).

В версии SCSI - 2 пропускная способность повышена увеличением тактовой частоты и сокращением критических временных параметров шины за счет применения новейших интегральных микросхем и высококачественных кабелей. Существуют улучшенные варианты этого интерфейса: "быстрый" (Fast) и "широкий" (Wide). В последнем предусмотрены 24 дополнительные линии связи и устройства соединены еще одним кабелем (68-проводным). Для приводов CD - ROM "широкий" SCSI - 2 практически не применяют [5].

Программный интерфейс основного (host) адаптера SCSI, устанавливаемого в компьютер, определен стандартом ASPI (Advanced SCSI Programming Interface), разработанным фирмой Adaptec — ведущим производителем таких устройств. Программные модули этого стандарта достаточно легко стыкуются друг с другом. Основной из них — хост - менеджер. С ним связаны драйверы устройств. Если вместе с приводом CD-ROM, имеющим интерфейс SCSI, поставляется ASPI - совместимый драйвер, он сможет работать со всеми хост - адаптерами (интерфейсными платами) производства Adaptec и большинства других фирм.

ДОЗАПИСЫВАЕМЫЕ CD

Мы уже не раз говорили о том, что техника развивается очень быстро и то, что было новым вчера, сегодня — привычная вещь, а завтра — безнадежный архаизм. Рассмотрим некоторые перспективные направления развития компакт - дисков.

Дозаписываемые CD, популярные уже сегодня, продолжают широко распространяться. Предназначены они не для массового тиражирования программ и другой информации, а для единичных записей или изготовления небольшого числа копий. CD-R (Recordable — дозаписываемый) полностью соответствуют требованиям второй части "Оранжевой книги". Большинство устройств для их записи поддерживают многосеансный режим.

Структура CD - R показана на рис. 3. Он состоит из нескольких слоев: несущего поликарбонатного 1, органического 2, в котором лазерный луч "выжигает" информацию, отражающего (золотого) 3 и защитного 4 из устойчивого к внешним воздействиям лака, на котором печатают этикетку [6].

Используются несколько принципиально различных типов органического слоя. Он изготавливается из материалов очень сложного химического состава. Во время записи CD-R небольшие области 5 органического слоя под действием мощного сфокусированного лазерного луча нагреваются и изменяют оптические свойства (начинают рассеивать свет). В не нагревавшихся местах слой остается прозрачным и во время считывания данных пропускает свет лазера 6. Последний доходит до золотого отражающего слоя и, возвратившись назад, попадает на светоделительную призму, а затем — на светочувствительный датчик. Больший, чем у алюминия, коэффициент отражения света золотом компенсирует потери энергии считывающего луча в органическом слое.

Хотя способы записи информации на обычные и дозаписываемые CD различны, результат одинаков — последовательность отражающих и не отражающих свет участков, которую может прочесть любой привод CD-ROM. Надо отметить, что CD-R имеет некоторые преимущества перед сходными с ними WORM-дисками, имеющими большую емкость (двусторонние — до 1,2 Гбайт), но из-за очень высокой стоимости не получившими широкого распространения [4].

НОВЫЙ СТАНДАРТ: ТЕХНОЛОГИЯ DVD

Последний тип оптических дисков, о которых мы расскажем в данной статье, — DVD. Сегодня это самый новый и перспективный стандарт. Точно так же, как CD медленно вытесняли виниловые долгоиграющие пластинки, DVD в будущем постепенно заменят CD - ROM [6].

Первоначально аббревиатуру DVD расшифровывали как Digital Video Disk (цифровой видеодиск), затем — Digital Versatile Disk (цифровой универсальный диск), а сегодня — вообще не расшифровывают. Эта технология находится в стадии разработки очень давно, но наконец подошла к рубежу, за которым последует широкое внедрение. В частности, на крупнейшей российской компьютерной выставке Comtek'98 демонстрировалось несколько видеодисков, изготовленных по технологии DVD [7].

Внешне DVD напоминает обычный CD, однако информации на нем может быть записано в семь раз больше (4,7 Гбайт). Это значение характерно для однослойного одностороннего диска (SLSS). Информационная емкость двуслойного одностороннего (DLSS) составляет 8,5 Гбайт, однослойного двустороннего (SLDS) — 9,4 Гбайт, а двуслойного двустороннего (DLDS) — около 17 Гбайт, т. е. в 26 раз больше, чем современного CD - ROM.

Диск DLDS (рис. 4) состоит из двух склеенных подложек 1 толщиной по 0,6 мм каждая с нанесенными на них информационными и защитными слоями толщиной по несколько микрометров. Для считывания данных с каждого из информационных слоев луч лазера 4 фокусируют на одном из них: полупрозрачном приповерхностном 2 или отражающем глубинном 3. Лазерный диод считывающего устройства работает не в характерном для CD инфракрасном диапазоне (длина волны 780 нм), а излучает красный свет с длиной волны 650 и 635 нм, что позволило уменьшить размер пита (области, занятой на рабочей поверхности диска единицей информации) почти в два раза и соответственно сократить расстояние между дорожками записи. Повышенные требования к точности фокусировки заставили применить линзу увеличенной апертуры. Высокая плотность записи потребовала устойчивого к сбоям кодирования данных (EFM Plus 8/16) и использования надежной системы исправления ошибок считывания (кодов Рида — Соломона) [8].

Имеется пять подстандартов DVD (книг): А — DVD - ROM, В — DVD - Video, С — DVD - Audio, D — DVD - WO, Е — DVD - RAM. Нетрудно догадаться о содержании каждой из книг. DVD - ROM заменят цифровые компьютерные CD, которыми мы пользуемся сегодня. DVD - Video с записью движущихся изображений в полноэкранном формате неизбежно придут на смену бытовым видеокассетам с магнитной лентой. DVD - Audio — замена нынешних звуковых CD. DVD - WO (Write Once — однократная запись) подобны дозаписываемым CD - R. Большие надежды возлагаются на самые технологически сложные DVD - RAM. Они в далеком (или не очень) будущем заменят CD - RW (Rewritable — перезаписываемый) или CD - E (Erasable — стираемый), опытные образцы которых только начинают появляться на рынке.

Каждому из перечисленных подстандартов предсказывают самые радужные перспективы. Но по-настоящему оценить их достоинства можно будет, лишь увидев в действии. Пока что потребителей должны впечатлять заявленные объемы размещаемой на DVD информации.

ЛИТЕРАТУРА
1. Нортон П. и др. Персональный компьютер изнутри. — М.: Бином, 1995.
2. Борзенко А., Федоров А. Мультимедиа для всех. — М.: Компьютер пресс, 1995.
3. Сворень Р. Электроника шаг за шагом. — М.: Детская литература, 1991.
4. Мультимедиа. Под редакцией А. Петренко. — М.: Бином, 1994.
5. Карни Д. Накопители сегодня и завтра. — PC magazine, RE, 1997, ╧ 4, с. 148 — 156.
6. Вассерман А. Во имя пользователя. — Компьютерра, 1996, ╧ 33, с. 21 — 23.
7. Пур А. Накопители XXI века. — PC magazine, RE, 1997, ╧ 4, с. 138 — 146.
8. Павид А. Прощайте, винилы, кассетники и видаки. — Компьютерра, 1996, ╧ 37, с. 34 — 39.
Категория: МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ТЕХНИКА | Просмотров: 4439 | Добавил: Админ | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Суббота, 25.11.2017, 02:57
Партнёры
Здесь
Форма входа
Календарь
«  Май 2012  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0