Устройство приводов cd-rom,cd-RиCd-rw

По устройству считыватели и рекордеры компакт-дисков напоминают обычные дисководы. Однако кроме приводов шпинделя и головки они имеют еще и меха­низм загрузки диска и более сложную головку. Головка состоит из лазерного из­лучателя, фотоприемника и наклонного зеркала. Все это фиксируется на под­вижной каретке головки. На качающейся подвеске каретки закреплена пласт­массовая фокусирующая линза, с которой связана малогабаритная катушка ин­дуктивности, помещенная в поле постоянного магнита, установленного на ка­ретке. Катушка и магнит образуют магнитоэлектрический привод подвески лин­зы, обеспечивающий ее перемещение в направлении, перпендикулярном плоско­сти диска. Привод подвески линзы под управлением контроллера, встроенного внакопитель, обеспечивает точную фокусировку лучей оптической системы на светоотражающем слое диска, отслеживая биения поверхности диска при вра­щении.

Считывание информации с диска происходит за счет регистрации изменений интенсивно­сти отраженного от алюминиевого слоя излучения маломощного лазера.Приемник или фото­датчик определяет, отразился ли луч от гладкой поверхности, был он рассеян или поглощен, рассеивание или поглощение луча происходит в местах, где в процессе записи были нанесены углубления (штрихи). Сильное отражение луча происходит там, где этих углублений нет. Фо­тодатчик, размещенный в накопителеCD-ROM, воспринимает рассеянный луч, отраженный от поверхности диска. Затем эта информация в виде электрических сигналов поступает намикропроцессор, который преобразует эти сигналы в двоичные данные или в звук.

НакопителиCD-ROMотличаются от проигрывателей музыкальных дисков, в основном, микропроцессором, который выполняет декодирование электрических сигналов. В звуковыхпроигрывателях записанные на компакт-дисках цифровые данные преобразуются в аналоговые электрические сигналы, поступающие затем на стереоусилитель. При этом допускаются небольшие погрешности — главное, чтобы они лежали за пределами чувствительности человеческого слуха. При считывании же с накопителяCD-ROMпогрешности недопустимы. Каждый бит должен быть считан совершенно точно, поэтому довольно значительную часть всего объема дискаCD-ROMзанимаюткоды коррекции ошибок (Error Correcting Code —ЕСС) С их помощью можно в большинстве случаев обнаружить и исправить неправильно считан­ные данные, что позволяет снизить вероятность сбоев до приемлемой величины. Алгоритм работы накопителяCD-ROMтаков.

1. Полупроводниковый лазер (рис. 13.1) генерирует маломощный инфракрасный луч, ко­торый попадает на отражающее зеркало.

2. Серводвигатель по командам, поступающим от встроенного микропроцессора, смещает подвижную каретку с отражающим зеркалом к нужной дорожке на компакт-диске.

3. Отраженный от диска луч фокусируется линзой, расположенной под диском, отража­ется от зеркала и попадает на разделительную призму.

4. Разделительная призма направляет отраженный луч на другую фокусирующую линзу.

5. Эта линза направляет отраженный луч на фотодатчик, который преобразует световуюэнергию в электрические импульсы.

6. Сигналы с фотодатчика декодируются встроенным микропроцессором и передаютсяв компьютер в виде данных.

Способ загрузки диска в накопитель зависит от конструкции. Больше всего распространены устройства с выдвигающимся лотком, или подносом, так назы­ваемые накопителиTray-Type(tray— поднос). Диск кладется на лоток рабочей стороной вниз, после чего специальный привод затягивает поднос внутрь уст­ройства и укладывает диск на шпиндель. Движением лотка можно управлять программно или с помощью кнопки на лицевой панели устройства.

Существуют так называемые накопители Caddy-Type, у которыхCDуклады­вается в специальную защитную кассету (caddy), аналогичную защитному чехлу дискеты 3". Кассета просто вставляется в окно накопителя, и специального при­вода для загрузки диска не требуется. Такое решение предохраняет диски от слу­чайного повреждения и позволяет их загружать в любом положении накопите­ля. При частой смене дисков желательно иметь несколько кассет, причем хра­нить диски прямо в них, но это несколько накладно.

Существуют также накопители, не очень корректно названные CD-Changer, в которые можно одновременно установить несколькоCD(до четырех). В этихустройствах механизм загрузки иной: диск (без чехла) вставляется в щель, и специальный привод затягивает его внутрь корпуса. После этого устройству можно «скормить» следующий диск. При извлечении диск выдвигается из щелипримерно наполовину, после чего его вынимают рукой.

Накопители CD-ROMимеют внешние размеры, соответствующие форма­ту 5" устройств половинной высоты.Считывать диски привод CD-ROM может в любом положении,но загрузка диска с лотка не в горизонтальном положении крайне затруднительна и небезопасна как для диска, так и для накопителя. Естьлотки и со специальными фиксаторами, поддерживающими диск в вертикаль­ном положении привода. НакопителиCaddy-TypeиCD-Changerменее прихот­ливы — они могут работать и принимать диск в любом положении.

Современные на­копители выпускаются в основном с интерфейсамиSCSIиATA(ATAPI), воз­можно подключение к шинеUSB,PCCardи кLPT-порту. Последний вариантможет применяться даже в рекордерах, но он работает только в режиме порта ЕРР и только с довольно мощным процессором. Для блокнотных ПК имеются малогабаритные накопители, размещаемые в их корпусах.

Практически все устройства CD-ROMпозволяют воспроизводить и аудио-диски, для чего они имеют встроенные цифроаналоговые преобразователи (ЦАВ) ианалоговый интерфейс с линейным выходом стереосигнала уровня 0,2 В. Налицевую панель обычно выносят гнездо для подключения наушников и регуля­тор громкости. Для проигрывания аудиодисков накопители часто снабжают кноп­кой, с помощью которой можно начать воспроизведение без помощи программ­ных средств. В принципе воз­можно и считывание аудиодисков в цифровом виде по интерфейсу передачи дан­ных с целью дальнейшей цифровой обработки или сохранения па другом носи­теле, но это позволяют осуществить не все накопители. Существуют и приводы, считывающие аудиодиски с выходом на цифровой интерфейсS/PDIF, применя­емый в цифровой аудиоаппаратуре. Этот интерфейс выведен на двухштырьковый разъем (цепиDиG) и его можно подключить к цифровому входу соответ­ствующей звуковой карты. Однако в отличие от аналогового интерфейса, на ко­торый при проигрывании аудиодисков сигнал выводится всегда,S/PDIFиног­да капризничает (например, выводит только один канал).

CD-рекордеры по конструкции не сильно отличаются от устройств чтения, но ихлазер в режиме записи имеет гораздо большую мощность. Практически все современные рекордеры способны и записывать, и перезаписывать диски, в за­висимости от типа болванок. Способности рекордеров (как, впрочем, и считыва­телей) сильно зависят от версии встроенного микропрограммного обеспечения (firmware), и ряд проблем, возникающих при эксплуатации, решается обновле­нием встроенного ПО. Для этого используются специальные утилиты или пере­программируется ПЗУ привода.

Стоит отметить, что время наработки на отказ у устройств CR-R/RW значи­тельно меньше, чем у CD-ROM. Кроме того, из-за более сложной и тяжелой головки время доступаCD-R/RWв режиме считывания больше, чем у обычныхCD-ROM, да и скорость считывания ниже. По этим причинам использоватьCD-R/RWдля интенсивного чтения дисков нецелесообразно.

Применительно к устройствам чтения и записи компакт-дисков принята сле­дующая терминология.

CD-ROM — устройство считывания компакт-дисков. Обозначение 2х,Ах... 52х...указывает скорость считывания (максимальную).

CD-R, CD-Recorder — устройство для записи дисковCD-R, способное так­же считывать печатные и записываемые диски. Обозначение вида 2х/4х соответствует скорости записи/считывания.

CD-RW, CD-ReWriter — устройство для записи дисковCD-RиCD-RW,способное также считывать печатные, записываемые и перезаписывае­мые диски. Обозначение вида 4х/2х/32х соответствует скорости записи /перезаписи/считывания. Самые быстрые (2000 г.) устройства обеспечивают скорости 16х/10х/40х, более распространены 12х/10х/32х.

Multisession CD-ROM позволяют считывать данные, записанные за несколь­ко сеансов, или сессий.

XA-Ready CD-ROM не имеют собственного ADPCM-декодера, и аудиодан­ные формата ХА могут быть считаны только с помощью звуковой карты.

MultiRead CD-ROM — приводы, способные считывать диски различных форматов, включая диски CD-RW, а также диски, записанные в пакетном режиме. Старые приводы (включая и некоторые модели 8х) не имеют этой способности.

Multimedia CD-ROM — привод, удовлетворяющий спецификации МРС (MultiMedia PC). Должен иметь внешний аудиовыход для проигрывания CD-DA, скорость не ниже lx (MPC1), 2х (МРС2) или Ах (МРСЗ); начи­ная с МРС2, должен читать и многосеансовые диски, включая режим сек­торов Mode 2. Спецификация МРС1 (Level 1) была принята в 1993 году (процессор - 386SX), МРСЗ - в 1995 году (процессор Pentium-75; MPEG-1 декодер 352x240/288, 30/25 кадров/с). Более высоких уровней МРС не вводили.