Зміст

Зміст 2

Вступ 2

Створення CD-ROM диска 5

Пристрій CD-ROM диска 6

Накопичувач CD-ROM диска 8

Порядок роботи накопичувача CD-ROM 8
Час доступу до даних 9

Висновок 11

Список використаної літератури 13

Введення

У людини завжди була потреба зберегти результати його праць,якби вони були матеріальними або розумовими. Для цієї мети здавнавикористовувалися різні способи: стародавня людина вів записи за допомогоюмалюнків, тому що він не володів писемністю, з появою писемностіз'явилася й можливість більш інформативно викладати свої думки, для чогостали використовуватися глиняні таблички, папірус, папір, берест і навітькам'яні стіни. Але з розвитком людської цивілізації, з розвиткомрізних наук кількість інформації, що підлягає збереженню, поступовозбільшувалася і доводилося придумувати нові методи або поліпшувати старі.
Так ще в 1041-1048 р.р. в стародавньому Китаї були зроблені перші дослідидрукарства (Бі Шен), яке в 15-16 ст набуло поширення в
Європі, а створення в 1814 друкарської машини поклало початок сучасноїполіграфії. Тоді ж, у 16 ст., Італієць Ромнецатто винайшов «друкарськіпіаніно », правда, яке не отримало розповсюдження, а взагалі з тих пір булозапатентований і створено близько 300 різних конструкцій друкарських машинок,хоча практичне застосування знайшли лише 25-30 з них. Хоча це були івельми недосконалі конструкції, вони істотно підняли індивідуальнупродуктивність. У 1857 р. англієць Леон Скотт створив першіпристрій, що реєструє акустичні коливання, а в 1878 р. американцем
Томас Едісон за таким же принципом було створено фонограф, що дозволявзаписувати й відтворювати різні звуки і людську мову. Такз'явилися перші пристрої механічного запису інформації, а 40-50-х р.р.нашого сторіччя з'явилася перша технологія запису інформації на магнітніносії, що вивело цей процес на принципово новий рівень.

З розвитком комп'ютерної техніки обсяги інформації в електронній форміпочали стрімко зростати. Програми для ПК і обсяг оброблюваної іщо зберігається ними інформації обчислюється не десятками чи сотнями кілобайт,як на зорі комп'ютерної ери, а десятками і сотнями мегабайт, до того жзросла і цінність самої інформації. Все це зумовило потребу вємних, швидких і надійних пристроях запису інформації.
На сьогоднішній день існує 3 основних технології запису інформації:електронна (чіпи пам'яті різних видів), магнітна (жорсткі, гнучкідиски), магнітооптичні та оптичні (диски CD-ROM, DVD та ін.)

Створення CD-ROM диска

Музичні оптичні компакт-диски прийшли на зміну вініловим
"грамплатівка" в 1982 році приблизно в той же час, коли з'явилися першіперсональні комп'ютери фірми IBM. Ці пристрої були результатомплідної співпраці двох гігантів електронної промисловості --японської фірми Sony і голландської Philips. Цікаво, що суворопевна ємність компакт-дисків пов'язана з цікавою історією.
Виконавчий директор фірми Sony вирішив, що компакт-диски повинні відповідатизапитам виключно любителів класичної музики не більше і не менше.
Після того як група розробників провела опитування, з'ясувалося, що самимпопулярним класичним твором в Японії в ті часи була 9-тасимфонія Бетховена, яка тривала 72 хвилини. Мабуть, якщо б японцібільше любили короткі симфонії Гайдна або опери Вагнера (виконувані подва вечори), розвиток компакт-дисків могло піти зовсім іншим шляхом. Алефакт залишається фактом, тому було вирішено, що компакт-диск повинен бутирозрахований всього на 74 хвилини звучання, а точніше на 74 хвилини і 33 секунди.
Так народився стандарт, відомий як «Red Book». Нагадаємо, що в роботінад "Червоною Книгою" (Red Book) окрім фахівців фірми Sony взялиучасть і фахівці фірми Philips. Ця специфікація, зокрема,визначала мінімальні вимоги до якості запису звуку ірегламентувала, наприклад, такі характеристики аудіо компакт-дисків, якїх розмір, метод кодування даних та використання єдиної спіральноїдоріжки. Дві вищезгадані фірми відіграли також провідну роль при розробціперші специфікації цифрових компакт-дисків - так званої "Жовтої Книги"
(Yellow Book). Вона послужила основою для створення компакт-дисків зкомплексним представленням інформації, тобто здатних зберігати не тількизвукові, але також текстові та графічні дані (CD-Digital Audio, CD-
DA). При цьому привід, читаючи заголовок диска, сам визначав його тип (аудіо -або цифрові дані). У цьому стандарті, однак, не регламентувалисялогічні та файлові формати компакт-дисків, оскільки рішення цихпитань було повністю віддано на відкуп фірмам-виробникам. Це вЗокрема означало, що компакт-диск відповідний вимогам "Жовтої
Книги ", міг працювати тільки на конкретній моделі накопичувача. Такестан справ, особливо у зв'язку з великим комерційним успіхом компакт -дисків, зрозуміло, не могло задовольнити виробників подібнихпристроїв. У загальних інтересах необхідно було терміново знайти компроміс.
Саме тому другий стандартом "де-факто" для цифрових компакт-дисківстала специфікація High Sierra. Цей документ носив, взагалі кажучи,рекомендаційний характер і був запропонований основними виробникамицифрових компакт-дисків з метою забезпечити хоча б деяку сумісність.
Дана специфікація визначала вже як логічний, так і файловий форматикомпакт-дисків.

CD-ROM диска

Стандартний диск складається з трьох шарів: підкладка з полікарбонату, наякої відштампований рельєф диска, напилення на неї відображає покриття залюмінію, золота, срібла або іншого сплаву, і більш тонкий захисний шарлаку, на який наносяться написи і малюнки. Деякі диски «підпільних»виробників мають дуже тонкий захисний шар, або не мають його зовсім,чому відображає покриття досить легко пошкодити. Інформаційний рельєфдиска складається з спіральної доріжки, яка йде від центру до периферії, уздовжякій розташовані поглиблення. Інформація кодується чергуванням штрихіві проміжків між ними. Зчитування інформації з диска відбувається за рахунокреєстрації змін інтенсивності відбитого від алюмінієвого шарувипромінювання малопотужного лазера. Приймач або фотодатчик визначає, відбивсяЧи промінь від гладкої поверхні, чи був він неуважний або поглинений. Розсіюванняабо поглинання променя відбувається в місцях, де в процесі запису булинанесені поглиблення (штрихи). Сильне відображення променя відбувається там, децих поглиблень немає. Фотодатчик, розміщений у накопичувачі CD - ROM,сприймає розсіяний промінь, відбитий від поверхні диска. Потім цяінформація у вигляді електричних сигналів надходить на мікропроцесор,який перетворює ці сигнали в двійкові дані або звук. Глибина кожногоштриха на диску дорівнює 0.12 мкм, ширина - 0.6 мкм. Вони розташовані уздовжспіральної доріжки, відстань між сусідніми витками якої становить
1.6 мкм, що відповідає щільності 16000 витків на дюйм або 625 витків наміліметр. Довжина штрихів уздовж доріжки запису може коливатися від 0.9 до
3.3 мкм. Доріжка починається на деякій відстані від центральногоотвори і закінчується приблизно в 5 мм від зовнішнього краю. Якщо на компакт
- Диску необхідно відшукати місце запису певних даних, то йогокоординати попередньо зчитуються з змісту диска, після чогозчитує пристрій переміщається до потрібного витка спіралі і чекаєпояви певної послідовності бітів. У кожному блоці дисказаписаного у форматі CD-ROM міститься 2352 байт. З них 304 використовуєтьсядля синхронізації, ідентифікації та корекції кодів помилок, а що залишилися
2048 байтів для зберігання корисної інформації. Оскільки за секундузчитується 75 блоків, а швидкість зчитування даних з дисків CD - ROMскладає 150 Кбайт/с. Оскільки на компакт - диску може міститисямаксимальний обсяг даних, що зчитується 74 хв, а за секундузчитується 75 блоків по 2048 байт, неважко підрахувати, що максимальнаємність диска CD - ROM складе 650 Мбайт.

Накопитель CD-ROM диска

Порядок роботи накопичувача CD-ROM

1. Напівпровідниковий лазер генерує малопотужний інфрачервоний промінь, якийпотрапляє на відбиває дзеркало.

2. Сервомотори за командами вбудованого мікропроцесора, зміщуєрухому каретку з відбиваючим дзеркалом до потрібної доріжки на компакт --диска.

3. Відбитий від диска промінь фокусується лінзою, розташованою під диском,відбивається від дзеркала і потрапляє на розділову призму.

4. Роздільна призма направляє відбитий промінь на іншу фокусуючулінзу.

5. Ця лінза направляє відбитий промінь на фотодатчик, який перетворюєсвітлову енергію в електричні імпульси.

6. Сигнали з фотодатчика декодуються вбудованим мікропроцесором іпередаються в комп'ютер у вигляді даних. (Мал. 1)

Рис.1

Штрихи, нанесені на поверхню диска, мають різну довжину.
Інтенсивність відбитого променя змінюється, відповідно змінюючиелектричний сигнал, що поступає на фотодатчик. Бити даних зчитуютьсяяк переходи між високими і низькими рівнями сигналів, які фізичнозаписуються як початок і кінець кожного штриха. Оскільки для програмнихфайлів і файлів з даними важливий кожен біт, у накопичувачах CD-ROMвикористовуються дуже складні алгоритми виявлення і корекції помилок.
Завдяки таким алгоритмам ймовірність неправильного зчитування данихстановить менше 0.125%. Іншими словами, безпомилково зчитується дваквадрильйона дисків, що відповідає стосі компакт - дисків висотоюблизько двох мільярдів кілометрів. Для реалізації цих методів корекціїпомилок до кожним 2048 корисним байтам додається 304 контрольних. Цедозволяє відновлювати навіть сильно пошкоджені послідовностіданих (довжиною до 1000 помилкових бітів). Використання таких складнихметодів виявлення і корекції помилок пов'язано, по-перше, з тим, щокомпакт - диски дуже схильні до зовнішніх впливів, а по-друге,тому що подібні носії спочатку розроблялися лише для записузвукових сигналів, вимоги до точності яких не такі високі.

Час доступу до даних

Час доступу до даних для накопичувачів CD - ROM визначається точно таксамо, як і для жорстких дисків. Воно дорівнює затримці між отриманнямкоманди і моментом зчитування першого біта даних. Час доступу вимірюєтьсяв мілісекундах і його стандартне паспортне значення для накопичувачів 4хшвидкісних приблизно дорівнює 200 мс. При цьому мається на увазі середнєчас доступу, оскільки реальний час доступу залежить від розташуванняданих на диску. Очевидно, що при роботі на внутрішніх доріжках дискачас доступу буде менше, ніж при зчитуванні інформації з зовнішніхдоріжок. Тому в паспортах на накопичувачі наводиться середній часдоступу, яке визначається як середнє значення при виконанні декількохвипадкових зчитувань даних з диска. Очевидно, що чим менше часдоступу, тим краще, особливо в тих випадках, коли дані потрібно знаходити ізчитувати швидко. Час доступу до даних на CD - ROM постійно скорочується.
Зауважимо, що цей параметр для накопичувачів CD - ROM набагато гірше, ніж дляжорстких дисків (85-500 мс для CD - ROM і 10 мс для жорстких дисків). Настількиістотна різниця пояснюється принциповими відмінностями в конструкціях:в жорстких дисках використовується кілька головок і діапазон їх механічногопереміщення менше. Накопичувачі CD - ROM використовують один лазерний промінь, і вінпереміщується вздовж всього диска. До того ж дані на компакт - дискузаписані вздовж спіралі і після переміщення голівки, що зчитує для читанняданої доріжки необхідно ще чекати, коли лазерний промінь падає на ділянкуз необхідними даними. При читанні зовнішніх доріжок час доступу більше,ніж при читанні внутрішніх доріжок. Зазвичай, коли збільшується швидкістьпередачі даних, відповідно зменшується і час доступу.

Висновок

Чудовим запам'ятовуючим пристроєм є людський мозок,що містить близько 15 * 109 нейронів - осередків, які поєднують функції пам'яті ілогічної обробки інформації. Обсяг мозку в середньому 1,5 дм3, маса 1,2кг, споживана потужність близько 2,5 Вт Кращі сучасні електроннізапам'ятовуючі пристрої за такої ж ємності, займають обсяг в кількам3 при масі в десятки і сотні кілограм, а споживана потужність досягаєкілька квт. Науково обгрунтовані прогнози стверджують, щовдосконалення електронної техніки і застосування нових високоефективнихнакопичувальних середовищ в поєднанні з широким використанням методів біоніки привирішенні проблем, пов'язаних із синтезом запам'ятовуючих пристроїв, дозволятьстворювати запам'ятовуючі пристрої, близькі за параметрами пам'яті людини.

На даний момент ємності CD-ROM не вистачає для мультимедіа продуктівнового покоління. Для збільшення ємності CD-ROM, здатного зберігати більшеобсяг даних, упакованих по стандарту MPEG-2, необхідні більш високішвидкості зчитування. Розробляється зараз новий формат CD-ROM (HD-CD або
High Density CD) здатний забезпечити п'ятиразове збільшення обсягу компакт -дисків без будь-яких особливих технічних хитрощів. При цьому посилюютьсявимоги на фізичну розмітку диска, а саме зменшується відстаньміж сусідніми треками і розмір ямок. Довжина хвилі зчитує променязменшується з 780 нм до 635 нм, однак, можливість використання тихж дешевих лазерів, що працюють в червоній області спектру, залишається.
Структура даних також стає більш ефективною за рахунок більшдосконалої логічної системи корекції помилок, що збільшуєінформаційну ємність диска на 10-15%. Комбінація зазначених нововведеньдозволила довести обсяг записуваної інформації до 3,7 Гбайт.

У технологію HD-CD так само ввели концепцію змінної швидкостізчитування інформації з компакт-диска. Замість того, щоб заносити на дискбудь-яку коротку відео запис, залишаючи на ньому масу вільного місця,можна записувати дані з меншою щільністю. При цьому передбачаєтьсяможливість динамічного регулювання цього процесу. Наприклад, щільністьзапису може бути змінена для різних послідовностей бітів у разірізної складності кодування інформації.

Процес виробництва HD-CD мало чим відрізняється від виробництвазвичайних компакт-дисків, за винятком набагато більш складних допусків.
Найбільшу трудність, імовірно, представляє виготовлення матриці компакт -диска високої щільності.

В даний час ведуться роботи над мультіповерхостним CD-ROM. Сутьцієї технології полягає в наявності двох шарів, що містять записанідані і знаходяться один над іншим. Лазерний промінь може фокусуватися якна нижньому, так і на верхньому шарі. Перший варіант таких систем, випущенихфірмою 3М, вміщує до 7,8 Гбайт інформації при двошарового запису, хоча неіснує жодних перешкод, що заважають подальшому збільшенню кількостішарів.

Список використаної літератури

1. Hard та Soft N5, травень 1995
2. Upgrade N2, січень 2001
3. Сергій Симонов «Сім тисяч двісті», «Компьютерра», № 32 (1998)

4. Владислав Бірюков «Додай обертів», «Компьютерра», № 5

(1999)
5. А. Бозенко, А. Федоров. Мультимедіа для всіх: 2-е видання (1999)
6. www.km.ru - розділ "Енциклопедія персонального комп'ютера"

-----------------------< br>

Ось це ніс !!!!!!!!!!!!!