Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Декабря 2011 в 11:32, реферат
У человека всегда была потребность сохранить результаты его трудов, будь
они материальными или умственными. Для этой цели издавна использовались
различные способы: древний человек вёл записи с помощью рисунков, т. к. он
не владел письменностью, с появлением письменности появилась и возможность
более информативно излагать свои мысли, для чего стали использоваться
глиняные таблички, папирусы, бумага, береста и даже каменные стены.
Другой отличительной особенностью спецификации ХА является сжатие
звуковых данных, что позволяет хранить на одном диске до нескольких часов
аудиоинформации вместо обычных 74-х минут. Кстати, именно из-за сжатия
минимальная скорость
передачи информации не должна быть меньше
150 Кбайт/с.
Еще одна спецификация, принятая в 1991 году и изложенная в “Оранжевых
Книгах” (Orange Books), относится к записываемым и стираемым дискам. В
первой книге речь идет о магнитооптических дисках (CD-MO), которые
допускают как стирание, так и перезапись информации. Вторая книга посвящена
накопителям с однократной записью типа WORM. К подобным накопителям
относятся устройства, отвечающие, например, спецификации CD-ROM XA.
В 1993 году была анонсирована еще одна книга - White Book (“Белая”). В
ее создании приняли участие JVC, Matsushita, Philips и Sony. В этом
документе определялись основные параметры видео-СД - компакт-диска, на
котором можно было хранить 72 минуты высококачественного видео вместе со
стереозвуком. Хранение данных на видео-CD базируется на методе сжатия
информации, называемом MPEG (Motion Picture Experts Group). Видео-CD могут
воспроизводиться на специальных видео-CD-плеерах, CD-I-плеерах со
специальным картриджем “Digital Video”, а также на компьютере со
специальной платой MPEG-декодера и приводом CD-ROM.
Спецификация White Book является в настоящее время идеальным средством
для хранения цифрового видео - это единственный стандартный путь
воспроизведения видео на мультимедиа-PC.
После принятия спецификации White Book были пересмотрены и переделаны
с ее учетом первые версии стандарта Green Book. Мир цифрового видео стал
принадлежать “Белой Книге”.
В конце 1994 года были анонсированы так называемые музыкальные
мультимедиа-компакт-диски. Эта спецификация носит название CD Plus.
Подобные диски содержат две части, одна из которых - аудио, а другая - CD-
ROM. Записанную музыку можно прослушивать на аудиоплеере, а доступ к
мультимедиа-информации (и музыке) возможен на приводе, подключенном к ПК.
Итак, были рассмотрены практически все наиболее распространенные
форматы хранения данных на CD-ROM. Как уже было сказано, отличительной
особенностью всех этих форматов является их отличие от файловой системы,
используемой в MS-DOS. Таким образом, для доступа к данным, хранимым на CD-
ROM, необходимо преобразование форматов. Для этих целей фирма Microsoft
выпустила специальный драйвер, который называется Microsoft CD Extention
(mscdex.exe). Он входит в комплект поставки MS-DOS, а также поставляется
практически со всеми
приводами CD-ROM.
Устройство и принцип работы
Как известно, большинство накопителей бывают внешними и встраиваемыми.
Приводы компакт-дисков в этом смысле не являются исключением. Большинство
предлагаемых в настоящее время накопителей CD-ROM относятся к встраиваемым.
Внешний накопитель, как правило, стоит дороже.
На передней панели каждого накопителя имеется доступ к механизму
загрузки компакт-диска в привод. Также там расположены индикатор работы
устройства (обычно Busy), гнездо для подключения наушников или
стереосистемы (для прослушивания аудиодисков), а также регулятор громкости
(также для аудио-CD). Кроме того, при использовании контейнера на передней
панели имеется отверстие, с помощью которого можно извлечь компакт-диск
даже в аварийной ситуации, например если не срабатывает кнопка Eject.
На задней панели практически всех без исключения приводов CD-ROM
находятся по крайней мере три разъема: интерфейсный, питания и аудио.
Разъем для вывода звука позволяет подключать привод к звуковой карте. Это
удобно при прослушивании аудиодисков, поскольку не требует переключения
акустической системы или наушников с одного гнезда на другое.
Кроме
этих разъёмов при
привода доступны также резисторы-терминаторы устройства и набор перемычек
(jumpers), или переключателей (switches), которые определяют номер
устройства и режим работы.
В приводе компакт-дисков можно выделить несколько базовых элементов:
лазерный диод, сервомотор, оптическую систему (включающую в себя
расщепляющую призму) и фотодетектор.
И так, считывание информации с компакт-диска, также как и запись,
происходит при помощи лазерного луча, но, разумеется, меньшей мощности.
Сервомотор по команде внутреннего микропроцессора привода перемещает
отражающее зеркало. Это позволяет точно позиционировать лазерный луч на
конкретную дорожку. Такой луч, попадая на отражающий свет островок, через
расщепляющую линзу отклоняется на фотодетектор, который интерпретирует это
как двоичную единицу. Луч лазера, попадающий во впадину, рассеивается и
поглощается - фотодетектор фиксирует двоичный ноль (цифровая информация
представляется чередованием впадин (неотражающих пятен) и отражающих свет
островков). В качестве отражающей поверхности компакт-дисков обычно
используется алюминий. Вся поверхность компакт-диска покрыта прозрачным
защитным слоем.
В отличие от, например, винчестеров, дорожки которых представляют
собой концентрические окружности, компакт-диск имеет всего одну физическую
дорожку в форме непрерывной спирали, идущей от внутреннего диаметра к
наружному. Тем не менее одна физическая дорожка может быть разбита на
несколько логических.
В то время, как все магнитные диски вращаются с постоянным числом
оборотов в минуту, т.е. с неизменной угловой скоростью (CAV, Constant
Angular Velocity), компакт-диск вращается обычно с переменной угловой
скоростью, чтобы обеспечить постоянную линейную скорость при чтении (CLV,
Constant Linear Velocity). Таким образом, чтение внутренних секторов
осуществляется с увеличенным, а наружных - с уменьшенным числом оборотов.
Именно этим обусловливается достаточно низкая скорость доступа к данным для
компакт-дисков по
сравнению, например, с винчестерами.
Довольно часто фирмы производители поставляют привод CD-ROM с
обязательной картой контроллера, на которой реализован так называемый
(собственный) proprietary-интерфейс. Обычно это собственная реализация
одной из версий интерфейсов IDE или SCSI. Часто при покупке накопителя на
CD-ROM в составе Multimedia Kit на звуковой карте находится именно
proprietary-интерфейс. Стандартами де-факто для интерфейсов приводов
компакт-дисков стали спецификации Mitsumi, Panasonic и Sony. Одним из
популярных интерфейсов всех приводов, включая приводы CD-ROM, является IDE,
SCSI или SCSI-2.
Как известно, отличительной особенностью интерфейса IDE является
реализация функции контроллера в самом накопителе. Именно поэтому
подключение подобных приводов к компьютеру выполняется непосредственно к
IDE контроллеру на материнской плате ПК. Данный интерфейс поддерживает, как
правило, программный ввод-вывод.
Компания Western Digital разработала так называемую спецификацию
Enchanced IDE. Этот документ
поддержали практически все
производству накопителей. Новый интерфейс позволяет подключать одновременно
до четырех приводов жестких дисков. Но самое главное, спецификация
Enchanced IDE позволяет не только увеличить количество подключаемых
устройств, но и использовать другие типы устройств, например приводы CD-ROM
или стримеры. В частности, Western Digital для поддержки накопителей CD-ROM
с интерфейсом IDE предлагает протокол ATAPI (ATA Packed Interface). ATAPI
является расширением протокола ATA и требует незначительных изменений в
системной BIOS. В общем случае используется специальный драйвер. В
последнее время появились накопители, которые поддерживают не только
интерфейс IDE, но и EIDE/ATAPI.
Как известно, интерфейс SCSI стал одним из важнейших промышленных
стандартов для подключения таких периферийных устройств, как, например,
винчестеры, стримеры, лазерные принтеры, приводы CD-ROM и т.п. Необходимо
отметить, что SCSI - интерфейс более высокого уровня, нежели IDE. Физически
SCSI-шина представляет собой плоский кабель с 50-контактными разъемами,
через которые можно подключить до восьми периферийных устройств.
Версия интерфейса SCSI-2 позволяет повысить пропускную способность
магистрали за счет увеличения тактовой частоты обмена и сокращения
критических временных параметров шины, применения новейших БИС и
высококачественных кабелей. Таким образом реализуется “скоростной” вариант
SCSI-2 - Fast SCSI-2. “Широкий” (Wide SCSI-2) вариант магистрали,
предусматривает наличие дополнительных 24 линий данных благодаря
подключению второго 68-проводного кабеля (для приводов CD-ROM не
применяется). Обычно скорость передачи данных по шине SCSI(-2) для приводов
CD-ROM достигает от 1.5-2 до 3-4 Mbайт/с.
Несмотря на стандартность интерфейса SCSI, проблема совместимости
приводов с SCSI-адаптерами по-прежнему остается. В случае реализации
собственного интерфейса подключение других устройств, кроме привода CD-ROM,
достаточно проблематично. Здесь следует отметить, что существует
спецификация ASPI (Advanced SCSI Programming Interface), которую
разработала фирма Adaptec - ведущий производитель адаптеров SCSI. В том
случае, если производитель SCSI-устройства поставляет ASPI-совместимый
драйвер, то он совместим со всеми host-адаптерами или интерфейсными картами
Adaptec и большинства других производителей.
Какой же из интерфейсов предпочтительней использовать в IBM PC-