Устройства оптического хранения данныхРефераты >> Программирование и компьютеры >> Устройства оптического хранения данных
Сегодня выпускаются такие накопители, в которые можно загрузить сразу несколько компакт-дисков. Эти устройства похожи на многодисковые проигрыватели для автомобилей.
Выдвижные лотки
В большинстве простых накопителей на компакт-дисках для установки диска используются выдвижные лотки. Это такие же устройства, которые применяются в проигрывателях звуковых компакт-дисков класса CD-DA. Поскольку диски не нужно укладывать в отдельные контейнеры, механизм загрузки получается более дешевым. Правда, каждый раз при установке новый диск необходимо брать в руки, что повышает риск испачкать или поцарапать его.
Лоток сам по себе весьма ненадежная конструкция. Его довольно легко сломать, например, неосторожно задев локтем или уронив что-нибудь сверху в тот момент, когда он выдвинут из накопителя. Кроме того, любая грязь, попавшая на диск или на лоток, втягивается внутрь устройства при возврате механизма в рабочее положение. Поэтому накопители с лотками нельзя применять в промышленных или иных неблагоприятных внешних условиях. К тому же на лотке диск не располагается так безопасно, как в контейнере. Если компакт-диск уложен на лоток с перекосом, то при загрузке может быть поврежден и диск и накопитель. Как отмечалось выше, устройства с лотками не могут быть установлены вертикально — диск просто выпадет из предназначенного для него углубления.
Основным преимуществом выдвижных лотков, которое выделяет их из числа других механизмов, является их низкая стоимость, которая играет определяющую роль. В настоящее время во многих накопителях при работе с дисками используются в основном выдвижные лотки.
Контейнеры
Когда-то этот механизм загрузки дисков использовался в большинстве высококачественных накопителей на компакт-дисках. Диск устанавливается в специальный, плотно закрывающийся контейнер с подвижной металлической заслонкой. У него есть крышка, которую откидывают исключительно для того, чтобы поместить диск в контейнер или вынуть его; все остальное время крышка остается закрытой. При установке контейнера в накопитель металлическая заслонка специальным механизмом сдвигается в сторону, открывая лазерному лучу путь к поверхности компакт-диска.
Контейнеры — не самый удобный механизм загрузки дисков. Тем не менее, если все ваши диски имеют контейнеры, то вам остается только выбрать нужный и вставить его в накопитель (примерно так же, как при работе с 3,5-дюймовыми дискетами). Контейнер можно спокойно брать в руки, не опасаясь запачкать или повредить поверхность компакт-диска. Даже детям можно доверять диски в контейнерах, поскольку им не придется брать в руки сами носители.
Помимо защиты компакт-диска от загрязнения и повреждений (вы касаетесь диска только тогда, когда его нужно вставить или вынуть), контейнер более точно устанавливается в накопитель. Это уменьшает погрешности позиционирования считывающего устройства и, в конечном счете, время доступа к данным.
Единственный недостаток контейнеров — высокая стоимость. К накопителю прилагается только один контейнер.
Применение контейнеров наиболее оправдано в местах с повышенным уровнем загрязнения окружающей среды: машинных цехах, автомастерских, заводах — в общем, в любом месте, где к диску придется прикасаться грязными руками или перчатками.
Преимущества выдвижных лотков привели к снижению популярности систем контейнерной загрузки дисков. На сегодняшнем рынке контейнеры используются только в нескольких накопителях, которые не относятся к числу серийно выпускаемых изделий (например, в большинстве из них применяется интерфейс SCSI).
Записывающие накопители
Накопители CD-R
Диски CD-R, на которые уже записаны какие-либо данные, могут воспроизводиться или считываться практически любым стандартным накопителем CD-ROM. Диски этого типа весьма удобны для хранения архивных данных и создания мастер-дисков, которые могут тиражироваться и распространяться среди служащих небольших компаний.
Диски CD-R работают по тем же принципам, что и стандартные CD-ROM, отражая лазерный луч от поверхности диска и отслеживая изменения отражательной способности при появлении переходов впадина/площадка или площадка/впадина. На обычных компакт-дисках спиральная дорожка выдавливается или штампуется в поликарбонатной массе. В свою очередь, диски CD-R содержат рисунок впадин, выжженный на приподнятой спиральной дорожке. Таким образом, впадины представляют собой темные (выжженные) участки, отражающие меньшее количество света. В целом отражательная способность впадин и площадок остается такой же, как и на штампованных дисках, поэтому обычные дисководы CD-ROM и проигрыватели музыкальных компакт-дисков читают как штампованные диски, так и диски CD-R.
Запись диска CD-R начинается еще до того, как вы вставите его в накопитель. Процесс изготовления носителей CD-R и стандартных компакт-дисков практически одинаков. В том и в другом случае выполняется прессование расплавленной поликарбонатной массы с использованием формообразующей матрицы. Но вместо штамповки впадин и площадок матрица формует на диске спиральную бороздку (которая называется изначальной бороздкой (pre-groove)). Если смотреть со стороны считывающего (и записывающего) лазера, расположенного под диском, эта канавка представляет собой спиральный выступ, а не углубление.
Границы спирального выступа (изначальной бороздки) имеют определенные отклонения от продольной оси (так называемые колебания). Амплитуда колебаний по отношению к расстоянию между витками дорожки достаточно мала. Расстояние между витками равно 1,6 микрона, а величина поперечного отклонения выступа достигает всего лишь 0,03 микрона. Колебания канавки CD-R модулируют некоторую дополнительную информацию, которая считывается накопителем. Сигнал синхронизации, определяемый колебаниями дорожки, модулируется вместе с временным кодом, другими данными и называется абсолютным временем изначальной дорожки (Absolute Time In Pre-groove — ATIP). Временной код выражается в формате "минуты : секунды : кадр" и вводится в Q-подкоды кадров, записанных на диске. Сигнал ATIP дает накопителю возможность распределить необходимые области на диске перед фактической записью кадров. Технически сигнал позиционирования представляет собой уход частоты и определяется несущей частотой 22,05 кГц и отклонением 1 кГц. Для передачи информации используются изменения частоты колебаний.
Процесс изготовления диска CD-R завершается нанесением с помощью метода центрифугирования равномерного слоя органического красителя. Затем создается золотой отражающий слой. После этого поверхность диска покрывается акриловым лаком, затвердевающим в ультрафиолетовых лучах, который используется для защиты ранее созданных золотого и окрашенного слоев диска. Исследования показали, что алюминий, используемый с органическим красителем, сильно окисляется. Поэтому в дисках CD-R используется золотое покрытие, обладающее высокой коррозионной стойкостью и имеющее максимально возможную отражательную способность. На поверхность диска, покрытую слоем лака, методом трафаретной печати наносится слой краски, используемый для идентификации и дополнительной защиты диска. Лазерный луч, применяемый при чтении и записи диска, вначале проходит через прозрачный поликарбонатный слой, слой органического красителя и, отразившись от золотого слоя, снова проходит через слой красителя и поликарбонатной массы, после чего улавливается сенсором оптического датчика накопителя.