Астахова Е.В. Теоретические основы информатики
Подождите немного. Документ загружается.
61
пересечении проводников, номера которых задают координаты этой точки. Координаты
используются для генерации изображения.
1.8.5 Воздействие CRT-мониторов на человека
Электронно-лучевые трубки, а также система отклонения электронного луча
являются источниками постоянного электромагнитного поля.
MPR I — один из первых стандартов по регламентации уровня электромагнитного
излучения. Разработан Шведским департаментом стандартов в 1987 году. В 1990 году появился
стандарт MPR II. В 1992 году Шведской конфедерацией профессиональных союзов был внедрен
стандарт ТСО 92, в котором все нормы были ужесточены (точки измерения перенесены на 20 см
ближе к экрану). MPR II является минимальным стандартом по эмиссионным свойствам. Он
определяет уровень электромагнитного излучения, величину статического заряда на мониторе и
величину рентгеновского излучения. Согласно данным "Гигиенических требований к
видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и
организации работы" (постановление Госкомсанэпиднадзора России от 14 июля 1996 года №14)
этот стандарт принят в России де-факто.
Стандарты ТСО содержат требования по электромагнитным излучениям, плюс
экологические нормы. В частности, в конструкциях мониторов не применяются некоторые
виды пластмасс, а упаковка не должна содержать хлоридов, бромидов и подлежит
вторичной переработке.
Если в MPR II допустимые уровни электромагнитного поля регламентировались на
расстоянии 50 см от любой поверхности корпуса монитора, то в ТСО — на расстоянии 30 см от
экранной поверхности и 50 см от других поверхностей.
Основное отрицательное воздействие монитор оказывает на органы зрения и
нервную систему. Появились эргономические параметры. Начиная с ТСО 95, в них входят
две основные группы параметров: визуальная эргономика; четкость (освещенность,
контрастность, различия в цветах и др.) и стабильность (мерцание и позиционное
дрожание).
Зрительный анализатор воспринимает изменение картинки со скоростью 24 кадра в
секунду как единое целое в силу инертности процессов возбуждения в нервных клетках. Согласно
стандартам ТСО-95 и ТСО-99, необходимая частота вертикальной развертки должна быть не
менее 85 Гц, а рекомендуемая — 100 Гц при разрешении не менее 800х600 и размерах экрана от
14 до 21 дюйма.
1.8 МЫШЬ
;
Мышь — особого рода манипулятор, позволяющий оптимизировать работу с
большой категорией компьютерных программ, исключить непроизводительное частое
повторное нажатие некоторых клавиш.
Единица измерения перемещения мыши — микки (1 дюйм = 200 микки).
;
Разрешающая способность мыши — минимальное перемещение, которое может
интерпретироваться ее воспринимающими механизмами; указывается обычно числом точек на
дюйм.
Первую компьютерную мышь создал Дуглас Энджельбарт в 1963 году в
Стэндфордском исследовательском центре.
В 2002 году в спецификации Microsoft PC 2002 было предложено отказаться от портов
PS/2 в пользу универсального интерфейса USB.
Принцип действия механической мыши
На внутренних «колесах» мыши имеются токопроводящие отметки. К колесам
примыкают проводящие «реснички» Их взаимодействие в процессе вращения колес
шариком мыши позволяет определить направление и скорость движения курсора.
62
Принцип работы оптико-механической мыши
Рис. 12 Устройство оптико-механической мыши
Утяжеленный шарик с резиновым покрытием катается по плоской поверхности и
вращает два перпендикулярно расположенных валика, сообщая движение в декартовой
системе координат. На конце каждого из валиков расположено колесо с мелкими
отверстиями по окружности. Это колесо вращается между оптопарой — светодиодом и
приемником-фототранзистором. Луч света проходит через «спицы» колеса, вращающегося
с разной скоростью. Порядок, в котором освещаются фоточувствительные элементы одной
оси, определяет направление перемещения мыши, а частота приходящих от них импульсов
— скорость. Информация о длительности световых импульсов преобразуется в
электронные сигналы и позволяет определить скорость перемещения и положение курсора
на экране.
Принцип работы оптической мыши
Фотодатчики установлены прямо на нижней поверхности корпуса мыши. С
помощью светодиода и системы линз, фокусирующих его свет, под мышью
подсвечивается участок поверхности. Отраженный от этой поверхности свет собирается
другой линзой и попадает на приемный сенсор микросхемы процессора обработки
изображений, который с высокой частотой делает снимки поверхности под мышью и
обрабатывает их. Последовательность снимков представляет собой квадратную матрицу из
пикселей разной яркости. Интегрированный процессор высчитывает результирующие
показатели, свидетельствующие о направлении перемещения мыши вдоль осей Х и Y, и
передает результаты своей работы на периферийный интерфейс. Основные
характеристики, обеспечивающие надежность работы оптических мышей, определяются
техническими параметрами применяемых сенсоров.
Параметры некоторых сенсоров для оптических мышей
Марка сенсора HDNS-2000 ADNS-2620 ADNS-2051 ADNS-3060
Разрешение, (точек на дюйм) 400 400 400/800 400/800
Макс. скорость, см/с 30 30 35 100
Частота снимков, кадр/с 1500 1500/2300 500-2300 500-6400
63
Принцип работы беспроводной мыши
Связь с компьютером осуществляется через инфракрасный порт, поэтому
необходим прямой «визуальный» контакт между устройством и приемопередатчиком, что,
ограничивает свободу перемещения. Если используется радиоканал, то автоматически
снимается ограничение на прямую видимость устройств, но возможно влияние помех.
2 УСТРОЙСТВА ХРАНЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ
2.1 КЛАССИФИКАЦИЯ УСТРОЙСТВ
1. Ленточные накопители (библиотеки на магнитных лентах, накопители на
сменных картриджах).
2. Дисковые накопители
2.1 CD накопители (CD-ROM, CD-R, WORM, DVD , накопители с
автоматической сменой дисков).
2.2 Накопители на гибких магнитных дисках (3,5”, 5,25”, накопители со
сверхвысокой плотностью записи, накопители Бернулли, накопители Zip).
2.3 Накопители на жестких магнитных дисках (классические
винчестеры, накопители Jaz, RAID системы).
2.4 Магнитооптические накопители (накопители на сменных
картриджах, автоматы).
3. Накопители на твердотельной памяти
3.1. Модули flash-памяти.
3.2. Модули оперативной памяти.
3.3. Модули графической памяти.
2.2 ХАРАКТЕРИСТИКА УСТРОЙСТВ ПАМЯТИ
;
Память ЭВМ — совокупность устройств, служащих для запоминания, хранения и
выдачи информации. Отдельные устройства, входящие в эту совокупность, называют
запоминающими устройствами или памятями того или иного типа.
Термин запоминающее устройство (ЗУ) употребляют, когда речь идет о принципе
построения некоторого устройства памяти (например, полупроводниковые ЗУ, ЗУ на магнитных
дисках и т. д.), а термин память — когда хотят подчеркнуть выполняемую устройством памяти
логическую функцию или место расположения в составе оборудования ЭВМ (например,
оперативная память, внешняя память и т. д.).
Производительность и вычислительные возможности ЭВМ в значительной
степени определяются составом и характеристиками ее ЗУ.
Основные операции в памяти (обращение к памяти): занесение информации в
память (запись) и выборка информации из памяти (считывание)
Характеристики ЗУ
• Емкость памяти определяется максимальным количеством данных, которые
могут в ней храниться.
• Удельная емкость — отношение емкости
ЗУ к его физическому объему.
• Быстродействие памяти определяется продолжительностью операции
обращения к памяти, т. е. временем, затрачиваемым на такие операции как:
• поиск нужной единицы информации в памяти;
• считывание;
• поиск места в памяти, предназначенного для хранения данной
единицы информации;
• запись в память.
;
Время цикла памяти — продолжительность обращения к памяти.
64
Время цикла памяти при считывании:
счит
счит
дост
счит
обр
ttt +=
,
где
счит
дост
t
— время доступа при чтении; промежуток времени между моментом
начала операции обращения при считывании до момента, когда становится возможным
доступ к данной единице информации;
счит
t
— продолжительность самого физического процесса считывания; время
обнаружения и фиксации состояний соответствующих участков поверхности носителя
информации.
Время цикла памяти при записи:
запподг
зап
дост
зап
обр
tttt ++=
,
где
зап
дост
t — время доступа при записи, т. е. время от момента начала обращения
при записи до момента, когда становится возможным доступ к участкам поверхности
носителя, на которые производится запись;
подг
t
— время подготовки, расходуемое на приведение в исходное состояние
участков поверхности носителя информации для записи заданной единицы информации;
зап
t
— время занесения информации, т. е. изменения состояния участков
поверхности носителя.
Большей частью выполняется равенство:
дост
зап
дост
счит
дост
ttt ==
.
В качестве продолжительности цикла обращения к памяти принимается величина:
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
зап
обр
,
счит
обр
max
обр
ttt
В процессе обработки информации осуществляется тесное взаимодействие
процессора и ОП. Из ОП в процессор поступают команды программы и операнды, над которыми
производятся предусмотренные командой операции; из процессора в ОП направляются для
хранения промежуточные и конечные результаты обработки.
Запоминающее устройство любого типа состоит из запоминающего массива,
хранящего информацию, и блоков, служащих для поиска в массиве, записи и считывания.
2.2.1 Методы адресации памяти
Запоминающее устройство содержит множество одинаковых запоминающих
элементов, образующих запоминающий массив. Массив разделен на отдельные ячейки;
каждая из них предназначена для хранения двоичного кода. Способ организации памяти
зависит от методов размещения и поиска информации в запоминающем массиве.
Прямая адресация. В поле операндов в команде задан абсолютный адрес ячейки
памяти, в которой расположен операнд. Например, регистровая адресация.
Относительная адресация. Позволяет создавать программы, работающие в
любых адресах памяти. В поле операндов команды указывается смещение адреса операнда
относительно базовой точки программы. Адрес базовой точки загружается в базовый
регистр, адрес (номер) которого указывается в поле операндов команды.
Индексная адресация. Применяется в работе с массивами. Адрес операнда
вычисляется как сумма адреса начала массива и смещения относительно первого элемента,
который хранится в индексном регистре. На практике используется индексно-
относительная адресация.
Непосредственная адресация. Операнд записывается прямо в команде, что
ускоряет выполнение команды, так как не надо вычислять адрес операнда и считывать его
из оперативной памяти.
65
Косвенная адресация. В поле операндов команды указывается адрес указателя на
операнд. Это может быть адрес регистра (ячейки памяти) с адресом операнда или
очередного указателя. Количество указателей в цепочке — кратность косвенной
адресации. Этот тип адресации позволяет обрабатывать динамические данные.
Неявная адресация применяется, если операнд в поле операндов не указывается,
но по умолчанию используется в командах.
Стековую адресацию можно рассматривать как автоинкрементную (запись в
стек) и автодекрементную (чтение из стека). Эти формы адресации предполагают
увеличение и уменьшение значения указателя на слово (или байт) соответственно.
Стековая память является безадресной. Ячейки стековой памяти образуют
одномерный массив. Считывание возможно только из верхней (нулевой) ячейки памяти.
Порядок считывания слов соответствует правилу: последним поступил
— первым
обслуживается (LIFO).
Стек представляет собой группу последовательно пронумерованных регистров
или ячеек памяти, снабженных указателем стека. В указателе стека при записи и
считывании автоматически устанавливается номер (адрес) последней занятой ячейки стека
(вершины стека). Правило LIFO при обращении к стеку реализуется автоматически.
Команда не содержит адреса ячейки стека, но содержит адрес ячейки памяти
или регистра,
откуда слово передается в стек или куда загружается из стека.
При выполнении команды передачи слова в стек из ячейки ОП указатель стека
увеличивается на 1 и слово помещается в вершину стека.
При выполнении команды загрузки из стека в ОП слово извлекается из вершины
стека и указатель стека уменьшается на 1.
Вычисления с использованием стековой памяти удобно описывать и
программировать с помощью польской инверсной (бесскобочной) записи арифметических
выражений — ПОЛИЗ.
S Правило ПОЛИЗ: читать арифметическое выражение слева направо и
последовательно выписывать встречающиеся операнды. Как только все операнды
некоторой операции выписаны, записать знак этой операции и продолжать выписывать
операнды. Если операция имеет операндом результат некоторой предыдущей операции и
знак последней выписан, то считать этот операнд выписанным.
Пример. Выражение (a + b – с)*(d – f) в ПОЛИЗ имеет вид: a b + c – d f – *
Выражение в ПОЛИЗ не содержит скобок, но порядок действий определяет
однозначно.
Безадресные команды на основе стековой адресации предельно сокращают формат
команд, экономят память и способствуют повышению производительности ЭВМ.
В архитектуре процессоров стек и стековая адресация используются при организации
переходов к подпрограммам, возврате от них, в системах прерывания.
2.3 ПРОЦЕСС МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ И ЧТЕНИЯ
Цифровая магнитная запись производится на магниточувствительный материал:
оксиды железа, никель, кобальт, магнитопласты, магнитоэласты со связкой из пластмасс и
резины, микропорошковые магнитные материалы. Чем тоньше магнитное покрытие, тем
выше качество магнитной записи. Покрытие наносится на немагнитную основу (для
жестких дисков — алюминиевые и керамические круги), и имеют доменную структуру.
;
Магнитный домен — это однородно намагниченная область, отделенная от
соседних областей тонкими переходными слоями, доменными границами.
Под воздействием внешнего магнитного поля собственные магнитные поля
доменов ориентируются по силовым линиям. После прекращения воздействия внешнего
поля на поверхности домена образуются зоны остаточной намагниченности. Изменение
направления тока записи изменяет направления магнитного потока в головке
66
чтения/записи. В результате на поверхности носителя появляются участки с
противоположной ориентацией магнитных диполей. При считывании зоны остаточной
намагниченности наводят в магнитной головке эдс. Изменение направления эдс в течение
некоторого времени отождествляется с двоичной единицей, отсутствие изменения — с
двоичным нулем. Этот промежуток времени называется битовым элементом
.
;
Коэрцитивная сила — напряженность магнитного поля, необходимая для
перемагничивания. Чем больше эта сила, тем более сильное магнитное поле требуется для
перемагничивания.
Магнитная поверхность может быть представлена последовательностью точечных
позиций, каждой из которых соответствует бит информации.
2.4 НОСИТЕЛИ ИНФОРМАЦИИ
2.4.1 Гибкие магнитные диски
Поверхность гибкого магнитного диска разбивается на дорожки, начиная с
внешнего края (нулевая дорожка). Дорожки разбиваются на секторы.
;
Плотность записи — это объем информации, который можно надежно разместить
на единице площади поверхности носителя.
Рис. 3 Дорожки и секторы магнитного диска
S Плотность записи бывает:
•
радиальная (поперечная); измеряется числом дорожек, размещенных на
кольце диска шириной 1 дюйм (tpi).
•
линейная (продольная); измеряется количеством бит, которое можно
записать на дорожке единичной длины (dpi).
Емкость диска = число рабочих сторон * число дорожек на стороне * число секторов на
дорожке * емкость сектора. Размер сектора для различных дисков варьирует от 128 байт до 1
Кбайта. В качестве стандарта принят размер сектора 512 байт.
Рис. 4 Плотность дорожек и плотность записи
На диск сверхвысокой плотности VHD диаметром 3,5” можно записывать до 21 Мбайта
данных. Такие диски называются гибкими оптическими или флоптическими. Запись информации
Количество бит на 1”
(
d
p
i
)
Количество
д
о
р
ожек на 1”
(
t
p
i
)
Секторы
Дорожки
67
производится на ферромагнитный слой. Дорожки содержат по 27 секторов емкостью 512 байт
каждый. Скорость вращения-720 об/мин. Скорость обмена данными 10 Мбайт/мин.
В картриджах Бернулли применяются гибкие магнитные диски с форм-фактором 3,5" и
5,25", емкостью 150 Мбайт и выше, скорость вращения 3600 об/мин. Вращающийся диск
притягивается к головке на расстояние долей микрона, но не касается ее. Когда скорость диска
падает, он плавно отходит от магнитной головки. Среднее время безотказной работы 75000 часов.
Картридж ZIP содержит гибкие магнитные диски, обеспечивающие хранение данных
до 100 Мб. Накопитель может быть внешний или встраивается в стандартный 5-дюймовый отсек.
Размеры картриджа 6х102х102 мм, вес 30 гр. Размер внешнего накопителя 375х137х180 мм вес
500 гр. Скорость вращения 3000 об/мин.
В дисководах для гибких магнитных дисков применяется шаговый двигатель —
электродвигатель, ротор которого поворачивается ступенчато на строго определенный
угол. Каждому шагу ротора соответствует перемещение головок на одну дорожку.
2.4.2 Жесткие магнитные диски
Жесткий диск представляет собой пакет, состоящий из нескольких дисков,
стороны дисков нумеруются, начиная с верхней стороны верхнего диска. Дорожки
жесткого диска также разбиваются на секторы, которым присваиваются номера, начиная с
0. Нулевой сектор резервируется для идентификации записываемой информации.
;
Кластер (ячейка размещения данных) — это наименьший участок диска, с которым
оперирует операционная система при записи файла.
Кластер состоит из одного или нескольких секторов.
;
Цилиндр — это все дорожки, одновременно находящиеся под головками чтения
записи.
;
Раздел — независимые логические части диска.
Типовый накопитель состоит из гермоблока и платы электронного блока. В
гермоблоке размещены все механические части, на плате — вся управляющая
электроника.
Рис. 5 Основные элементы накопителя на жестких дисках
До 80-х гг. основа дисков изготавливалась из алюминиевого сплава. По мере
возрастания требований к емкости и размерам, стали использовать композиционный материал из
стекла и керамики. Диски из стеклокерамики менее восприимчивы к колебаниям температуры.
Основа диска покрывается тонким слоем магнитного вещества, который может
быть и оксидным на основе тонких пленок. Оксидный рабочий слой представляет
Разъем питания
Разъем интерфейса
Плата со схемой управления
Шасси
Корпус
Разъем питания
Кожух магнита
Д
иски
Головки чтения/записи
Ось вращения
Подвижная катушка
Магнит
68
полимерное покрытие с наполнителем из окиси железа. Рабочий слой на основе тонких
пленок имеет меньшую толщину за счет гальванического напыления и более прочен. При
напылении рабочего слоя в специальных вакуумных камерах сплавы переводятся в
газообразное состояние, а затем осаждаются на подложку.
На поверхность магнитного рабочего слоя наносится высокопрочное защитное
покрытие (карбид
кремния) толщиной 0,025 мкм. Поверхность получается исключительно
гладкая, благодаря чему зазор между головками и поверхностью диска составляет 0,05-
0,08 мкм. Чем ближе располагаются головки к поверхности рабочего слоя, тем ближе друг
к другу располагаются домены, тем выше емкость диска.
Преимущества "стеклянных" винчестеров:
1. Стеклянная подложка имеет примерно на 20 % меньше поверхностных дефектов,
чем алюминиево-магниевая. Это позволяет увеличить плотность записи и уменьшить высоту, на
которой головка «плавает» над поверхностью дисковых пластин.
2. Стеклянная подложка прочнее металлической, что позволяет уменьшить время
разгона/остановки и увеличить скорость вращения дисков, повысить их устойчивость к
ударным
перегрузкам.
Все головки чтения/записи смонтированы на общем подвижном каркасе и
перемещаются одновременно. Сердечники головок выполняют из прессованного оксида
железа, при протекании тока через обмотку в зазоре головки возникает магнитное поле.
При изменении направленности магнитного поля вблизи зазора головки в обмотке
наводится ЭДС. Таким образом, головка используется и для чтения, и для
записи
информации.
Накопители на жестких дисках имеют функцию автоматической парковки головок. При
выключении ПК головки устанавливаются на последний цилиндр. Эта парковочная позиция
обозначается L-Zone.
Скорость вращения магнитных дисков от 3600 до 15000 об/мин.
Винчестеры служат в компьютерах основными устройствами массовой памяти.
Базой для совершенствования является развитие технологии магнитной записи, которое
обеспечивает постоянное возрастание емкости при снижении стоимости. Если для
процессора главное — производительность, то для винчестера — емкость.
Винчестер содержит один или несколько собственно магнитных дисков
(носителей). Количество магнитных головок равно количеству рабочих поверхностей. У
традиционных накопителей повышение плотности записи автоматически ведет к росту
производительности жестких дисков, так как при прочих равных условиях за единицу
времени считывается больше информации. Рост производительности достигается также и
за счет улучшения частоты вращения и среднего времени поиска, пропускной способности
интерфейса.
Для моделей жестких дисков массового применения с интерфейсом IDE частота
вращения составляет 7200 об/мин, а среднее время поиска 9 мс. Более высокие параметры —
частота вращения 10000 об/мин и среднее время поиска 5 мс — достигаются только в жестких
дисках высокого класса с интерфейсом SCSI.
Универсальность современных жестких дисков заключается в том, что они
одинаково успешно справляются с широким кругом задач, включая аудио- и видео
приложения, для которых недопустимы перерывы в передаче информации. Надежная
работа жестких дисков гарантируется:
•
большим сроком службы компонентов (5-7 лет);
•
средней наработкой на отказ от 500 тыс. до 1 миллиона часов и более;
•
системой активного контроля за состоянием узлов диска SMART.
Современные жесткие диски способны выдерживать перегрузку от удара в рабочем
состоянии до 55 G, в выключенном состоянии до величины в 400G. Это характерно для новых
дисков с пластинами на основе подложки из стекла, для остальных показатели раза в два меньше.
69
Технические характеристики накопителей
Диаметр дисков определяет плотность записи на дюйм магнитного покрытия.
Накопители с меньшим диаметром больших объемов имеют более высокотехнологичные
поверхности и высокие плотности записи информации.
Число поверхностей определяет количество физических дисков, нанизанных на
шпиндель (ось дисковода), т.е. физический объем накопителя и скорость выполнения
операций на одном цилиндре.
Число цилиндров определяется количеством
дорожек, расположенных на одной
поверхности.
Число секторов на всех дорожках всех поверхностей определяет физический
неформатированный объем устройства.
Частота вращения шпинделя определяет время, затраченное на последовательное
считывание одной дорожки или цилиндра.
Время успокоения головок с момента окончания позиционирования на требуемую
дорожку до момента начала операции чтения/записи.
Время установки, затрачиваемое на
перемещение головок к нужному цилиндру из
произвольного положения.
Время ожидания для прохода нужного сектора под головкой чтения/записи.
Время доступа определяется временем, затраченным на установку головок и
ожидание сектора.
Среднее время доступа к данным определяется временем, прошедшим с момента
получения запроса на операцию чтения/записи от контроллера, до физического
выполнения данной
операции.
Скорость передачи данных, с которой данные считываются или записываются на
диск, является характеристикой контроллера и интерфейса.
Внешняя скорость передачи данных показывает, с какой скоростью данные
считываются из буфера накопителя в оперативную память.
Внутренняя скорость передачи данных отражает скорость передачи данных
между головками и контроллером накопителя; зависит от частоты вращения
шпинделя.
Размер кэш-буфера контроллера. Кэш призван сгладить большую разницу в
быстродействии между дисковой и оперативной памятью. Кэш-память может быть
встроенной в дисковод, а может создаваться программным путем в оперативной памяти.
Типичный размер памяти КЭШ 64 Кбайт (256 Кбайт, 512 Кбайт, 1024 Кбайт).
Средняя потребляемая мощность, влияющая на температуру, от которой зависит
коэффициент расширения
/сжатия магнитного носителя.
S Принцип записи данных на винчестер заключается в намагничивании поверхности
диска
.
2.4.3 Накопители CD-ROM
;
CD-ROM — это компакт-диск (CD), предназначенный только для хранения в
цифровом виде записанной на него информации и считывания ее.
Информация, хранимая на CD-ROM практически не подвержена разрушению
электрическими и магнитными полями и стиранию в результате естественного старения
материала носителя. Стоимость записи и хранения единицы информации на CD-ROM
значительно меньше, чем на магнитных дисках.
Исторический предшественник стандарта CD-ROM — стандарт цифровой записи на
аудио компакт-диск (Compact Disk-Audio — CD-A).
Периоды развития технологии оптических носителей информации:
1. 1980-1985 гг. Создание стандарта цифровой записи звуковой информации и выпуск
первого проигрывателя дисков.
2. 1985-1994 гг. Дальнейшее совершенствование портативных музыкальных систем на
компакт-дисках, начало разработки стандарта CD-ROM (анонсирован в 1985 г). Расширение и
дополнение стандарта CD-ROM новыми стандартами для записываемых компакт-дисков CD-R (CD-
Recordable).
70
3. 1985-2001 гг. Скорость передачи данных в CD-ROM выросла в 32 раза. Широко
применяются накопители записываемых дисков CD-R и перезаписываемых CD-RW. Начался
переход на новый, единый для PC и бытовой электронной техники, стандарт DVD-дисков емкостью
4,7 Гбайт.
Толщина диска составляет 1,2 мм, диаметр — 120 мм. Прозрачный
поликарбонатный диск, покрыт с одной стороны тонким металлическим отражающим
слоем (алюминия, реже золота) и защитной пленкой специального прозрачного лака.
Двоичный нуль представляется на диске как в виде углубления, так и в виде основной
поверхности, а двоичная единица — в виде границы между ними.
S CD-R является диском однократной записи.
S CD-RW является перезаписываемым диском.
Рис. 6 Геометрические характеристики компакт-диска
Области поверхности диска
1. Входная директория — область в форме кольца шириной 4 мм, ближайшего к
центру диска. С нее начинается считывание информации. Содержит
оглавление, адреса записей, число заголовков, суммарное время записи,
название диска.
2.
Основная область данных (файловая система) — область в форме кольца
шириной 33 мм.
3.
Выходная директория содержит метку конца диска.
Этапы изготовления СD
1. Подготовительный этап. Формирование информационного файла для
последующей записи на носитель.
2.
Запись на носитель данных с помощью лазерного луча в виде
последовательности расположенных по спирали углублений (штрихов).
Глубина каждого штриха (pit) равна 0,12 мкм, ширина — 0,8 мкм. Штрихи расположены
вдоль спиральной дорожки; расстояние между соседними витками составляет 1,6 мкм, что
соответствует плотности 16 000 витков/дюйм (625 витков/мм). Длина штрихов вдоль дорожки
записи 0,8-3,3 мкм.
3. Проявление фоторезистивного слоя и металлизация диска.
Изготовленный по такой технологии диск называется мастер-диском. Для
тиражирования компакт-дисков с мастер-диска методом гальванопластики снимается
несколько рабочих копий Рабочие копии покрыты более прочным металлическим слоем
(например, никелем), чем мастер-диск и могут использоваться в качестве матриц для