Устройства для работы с оптическими дисками

Устройства для работы с оптическими компакт-дисками (Compact Disk, CD) выполняются в виде корпуса, устанавливаемого в системный блок, и имеют размер дисковода 5,25" (рис. 3.14). Стандартная толщина компакт-диска – 1,2 мм, диаметр – 120 мм. Принцип функционирования накопителей, работающих с оптическими дисками, значительно отличается от принципа действия дисководов, работающих с магнитными дисками. Привод компакт-диска включает полупроводниковый лазер, оптическую систему, серводвигатель, фотоприемник.

Накопители CD-ROM/R/RW. Различают компакт-диски для чтения CD-ROM (Read Only Memory), однократной записи CD-R (Recordable) и многократной записи CD-RW (Rewriter).

Информация на компакт-диске CD-ROM записана в виде последовательности углублений в отражающем слое диска, называемых питами и расположенных на спиральной дорожке. Информация записывается на диск при изготовлении и не может быть изменена. В приводе CD-ROM на по

Рис. 3.14. Дисковод CD-R/RW

верхность вращающегося диска направляется луч лазера, который отражается от поверхности диска и затем фиксируется фотоприемником. В результате отражения луча от пита фиксируется темное пятно, обозначаемое логической единицей, а при отражении от плоской поверхности – светлое пятно, обозначаемое логическим нулем. Объем компакт-дисков CD-ROM составляет 600–700 Мбайт, и при соответствующей эксплуатации диск практически не изнашивается.

Основные характеристики привода CD-ROM:

• скорость передачи данных – максимальная скорость, с которой данные пересылаются от носителя информации в оперативную память. Эта скорость кратна первой скорости проигрывателей аудио-компакт-дисков, которая равнялась 150 Кбайт/с, так, например, скорость 32-кратных приводов составляет 4800 Кбайт/с, 50-кратных – 9000 Кбайт/с;

• среднее время доступа – время поиска данных на диске около 75 мс.

Компакт-диски CD-R отличаются от компакт-дисков CD-ROM наличием регистрирующего слоя, находящегося между отражающим слоем и основой. Регистрирующий слой выполнен из органического материала, темнеющего при нагревании. Интенсивность лазерного луча привода CD-R в 10 раз выше, чем у привода CD-ROM. В процессе записи лазерный луч нагревает отдельные участки регистрирующего слоя, которые темнеют и рассеивают свет, образуя участки питов. При чтении диска отраженный лазерный луч привода фиксирует разные участки прозрачности регистрирующего слоя на фотоприемнике как последовательность логических нолей и единиц.

В перезаписываемых компакт-дисках CD-R W регистрирующий слой выполнен из материала, под воздействием лазерного луча меняющего состояние с аморфного на кристаллическое и обратно, в результате чего меняется прозрачность слоя. При нагреве лазерным лучом выше критической температуры материал слоя переходит в аморфное состояние и остается в нем после остывания, а при последующем нагреве восстанавливает кристаллическое состояние. Такие диски выдерживают тысячи и десятки тысяч циклов перезаписи.

Для чтения и записи дисков CD-RW требуется специальный привод с автоматической регулировкой усиления фото- приемника. В приводе CD-RW можно записать также диск CD-R. Такие компакт-диски надежны в эксплуатации и позволяют записывать объем информации 700–800 Мбайт.

Кроме стандартных дисков диаметром 120 мм выпускаются диски диаметром 80 мм и объемом 200 Мбайт. Регистрирующий слой компакт-дисков, как правило, рассчитан на конкретную скорость записи, указываемую на упаковке диска. Срок службы дисков CD-R/RW около 2–3 лет, так как регистрирующий слой этих дисков чувствителен к свету, а также подвержен окислению и разложению.

Накопители DVD-ROM/RW. Каждый DVD-диск состоит из двух дисков толщиной но 0,6 мм, плотно соединенных друг с другом, т.е. толщина диска равна толщине обычного компакт-диска.

Первоначально разрабатывались односторонние однослойные диски DVD, позволяющие записывать 4,7 Гбайт, затем были разработаны односторонние двухслойные диски емкостью 8,5 Гбайт, двухсторонние однослойные диски на 9,5 Гбайт и двухсторонние объемом 17 Гбайт (рис. 3.15).

Различают диски DVD-ROM, предназначенные только для чтения, и DVD-RW – перезаписываемые диски. Для работы с DVD-дисками применяются соответствующие приводы. Привод DVD-ROM позволяет считывать информацию с DVD-дисков и CD-дисков. Привод DVD-RW позволяет производить запись на DVD-RW-диск и считывать информацию с DVD- и CD-дисков.

Магнитооптические накопители. Магнитооптический привод представляет собой накопитель информации, в основу которого положен магнитный носитель с оптическим (лазерным) управлением. Поверхность магнитооптического диска покрыта сплавом, свойства которого меняются как под воздействием тепла, так и под воздействием магнитного поля. Если диск разогревается сверх некоторой температуры, то появляется возможность изменить магнитную поляризацию небольшим магнитным полем. На этом и основана тех-

Рис. 3.13. Накопитель CD-R/RW

нология чтения и записи магнитооптических дисков. При записи лазер включается в тот момент, когда требуется изменить ориентацию частицы на поверхности диска. При чтении используется лазерный луч более низкой мощности, отраженный свет которого попадает на светочувствительный элемент, определяющий направление поляризации, и тем самым передается двоичная единица или ноль контроллеру МО-дисковода.

Магнитооптические накопители используются в первую очередь для архивирования информации. Среднее время доступа у них составляет 30–60 мс. Могут иметь разные размеры и объемы до 3,5–7 Гб.