Hard disk-uri optice. Caracteristicile mediilor optice de stocare

Înregistrarea și citirea informațiilor în dispozitivele optice de stocare se efectuează fără contact folosind un fascicul laser. Astfel de dispozitive includ, în primul rând, unități CD-ROM, CD-R, CD-RW și DVD (ROM, R și RW).

Dispozitive CD-ROM. În dispozitivele CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory - read-only CD), suportul de informații este un disc optic (CD), fabricat în producție în linie folosind mașini de ștanțat și destinat doar citirii.

CD-ul este un disc polimeric transparent cu un diametru de 12 cm și o grosime de 1,2 mm, pe o parte a căruia este pulverizat un strat reflectorizant de aluminiu, protejat de deteriorare printr-un strat de lac transparent. Grosimea acoperirii este de câteva zece miimi de milimetru.

Informațiile de pe disc sunt reprezentate ca o succesiune de depresiuni și proeminențe (nivelul acestora corespunde suprafeței discului), situate pe o pistă spirală care iese dintr-o zonă apropiată de axa discului (există doar câteva sute de piste pe inch raza de pe suprafața hard disk-ului). Capacitatea unui astfel de CD ajunge la 780 MB, ceea ce vă permite să creați pe baza lui sisteme de ajutor și complexe educaționale cu o bază ilustrativă mare. Un CD are aceeași capacitate de informare ca aproape 500 de dischete. Citirea informațiilor de pe un CD-ROM are loc la o viteză destul de mare, deși vizibil mai mică decât viteza unităților de disc.

Unități CD-R (CD-Recordable). Acestea permit, împreună cu citirea CD-urilor obișnuite, să scrieți informații o singură dată pe discuri CD-R optice speciale. Volumul de informații al unor astfel de discuri este de 700 MB.

Înregistrarea pe astfel de discuri se realizează datorită prezenței pe acestea a unui strat special sensibil la lumină de material organic care se întunecă atunci când este încălzit. În timpul procesului de înregistrare, fasciculul laser încălzește punctele selectate de pe strat, care se întunecă și opresc transmiterea luminii către stratul reflectorizant, formând zone similare cu depresiuni.

Înregistrarea informațiilor pe discuri CD-R este o modalitate ieftină și rapidă de stocare volume mari date.

Unități CD-RW (CD-ReWritable). Vă permite să scrieți pe disc de mai multe ori. Volumul de informații al unor astfel de discuri este de 700 MB.

Unitate CD-ROM – vă permite să citiți doar informații de pe orice CD. În consecință, astfel de dispozitive vor diferi în ceea ce privește viteza de citire și memoria cache. Unitatea CD-R este citită și scrisă, iar unitatea CD-RW nu numai că citește, ci și rescrie (șterge informațiile și scrie informații noi peste ea). Astfel de unități diferă în ceea ce privește viteza de citire/scriere/rescriere (acesta din urmă doar pentru CD-RW) și dimensiunea cache-ului.

Unități DVD (Digital Versatile Disc, disc digital scop general). Primele DVD-uri au apărut pe piață în jurul anilor 96–97 ai secolului trecut. DVD-ul este un excelent mediu de stocare pentru orice tip de date și este folosit ca mediu de stocare obișnuit pe computer.

Din exterior, DVD-ul arată ca un CD obișnuit și, chiar și la o inspecție mai atentă, este greu de observat diferența. Cu toate acestea, DVD-ul are mult mai multe posibilități. DVD-urile pot stoca de 26 de ori mai multe date decât CD-ROM-urile.

Tehnologia DVD a reprezentat un salt uriaș înainte în domeniul suporturilor de stocare. Un disc standard cu o singură față, cu un singur strat poate stoca 4,7 GB de date. Dar DVD-urile pot fi produse folosind un standard cu două straturi, care vă permite să creșteți cantitatea de date stocate pe o parte la 8,5 Gb.

În plus, discurile DVD sunt cu două fețe, ceea ce crește capacitatea discului la 17 Gb. Adevărat, pentru a citi un DVD, aveți nevoie de un dispozitiv nou (DVD-ROM), dar tehnologia DVD este compatibilă cu tehnologia CD, iar unitatea DVD-ROM citește și CD-uri, și în diferite formate.

Există diferite unități optice combinate disponibile pe piață. De exemplu, DVD-CD R/RW vă permite să citiți DVD-uri și CD-uri și să scrieți/rescrieți pe CD-uri. O altă opțiune este DVD-RW - CD-RW. Vă permite să citiți, să scrieți și să rescrieți DVD-uri și CD-uri.

Viteza și fiabilitatea înregistratoarelor moderne vor fi invidia oricărei mașini de Formula 1. ComputerBild explică modul în care datele ajung pe CD-uri, DVD-uri și discuri Blu-ray.

Înregistrarea muzicii și a filmelor pe suporturi optice este un proces familiar, cum ar fi folosirea casetelor magnetice în urmă cu douăzeci de ani, dar este mult mai ieftin. Cum diferă tipurile de suporturi media și cum sunt înregistrate informațiile pe acestea?

Ștampilare și ardere

În producția industrială de discuri cu muzică, filme sau jocuri, datele sunt înregistrate pe suport prin ștampilare - un proces care amintește de producția de discuri de gramofon. Informațiile de pe discuri sunt stocate sub formă de mici indentări. Înregistratoarele DVD de calculator și de consum îndeplinesc această sarcină diferit - folosesc un fascicul laser.

Primul suport optic de înregistrare a fost CD-R cu capacitate de scriere o singură dată. La stocarea datelor pe astfel de discuri, fasciculul laser încălzește stratul de lucru al discului, care constă dintr-un colorant, la aproximativ 250 ° C, ceea ce provoacă o reacție chimică. Pete întunecate și opace se formează acolo unde laserul este încălzit. De aici provine cuvântul „ardere”.

Într-un mod similar, datele sunt transferate pe DVD cu posibilitatea de a scrie o singură dată. Dar nu se formează pete întunecate pe suprafața CD-urilor, DVD-urilor și discurilor Blu-ray reinscriptibile. Stratul de lucru al acestor unități nu este un colorant, ci un aliaj special. Când este încălzită de un laser la aproximativ 600 °C, se transformă dintr-o stare cristalină într-una amorfă. Zonele expuse la laser au o culoare mai închisă și, prin urmare, au proprietăți reflectorizante diferite.

Purtători de informații

Discurile destinate înregistrării acasă au aceeași grosime (1,2 mm) și același diametru (12 sau 8 cm) ca și discurile pe care datele sunt înregistrate industrial. Mediile optice au o structură multistrat.

Substratul. Baza discurilor, care este realizată din policarbonat, este un material polimer transparent, incolor și destul de rezistent la influențele externe.

Stratul de lucru. Pentru CD-urile si DVD-urile inregistrabile, este format dintr-un colorant organic, iar pentru CD-urile, DVD-urile (RW, RAM) si discurile Blu-ray reinscriptibile, este format dintr-un aliaj special care poate schimba starea de faza. Stratul de lucru este înconjurat pe ambele părți de o substanță izolatoare.

Strat reflectorizant. Aluminiul, argintul sau aurul sunt folosite pentru a crea stratul din care se reflectă fasciculul laser.

Strat protector. Doar CD-uri și discuri Blu-ray sunt echipate cu acesta. Este un strat de lac dur.

Eticheta. Un strat de lac este aplicat deasupra discului - așa-numita etichetă. Acest strat este capabil să absoarbă umezeala, astfel încât cerneala care apare pe suprafața suportului în timpul imprimării se usucă rapid.

Diferențele dintre CD-uri, DVD-uri și discuri Blu-ray

Aceste mass-media au caracteristici diferite. În primul rând, capacități diferite. Un disc Blu-ray poate stoca până la 25 GB de date, un DVD poate stoca de 5 ori mai puține informații, iar un CD poate stoca de 35 de ori mai puține. Unitățile Blu-ray folosesc un laser albastru pentru a citi și scrie date. Lungimea sa de undă este de aproximativ 1,5 ori mai scurtă decât cea a unităților DVD și CD cu laser roșu. Acest lucru vă permite să înregistrați o cantitate semnificativ mai mare de informații pe o suprafață egală a discului.

Formate media

Următoarele tipuri sunt disponibile în prezent pe piață medii optice.

CD-R. CD-urile care pot fi înregistrate pot conține până la 700 MB de informații. Există și discuri cu o capacitate de 800 MB, dar nu sunt acceptate de toate recorderele și playerele de acasă. MiniCD-urile de opt centimetri pot înregistra 210 MB de date.

CD-RW. Suporturile reinscriptibile au aceeași capacitate ca și CD-R.

DVD-R/DVD+R. DVD-urile inregistrabile conțin 4,7 GB de informații. miniDVD cu diametrul de 8 cm – 1,4 GB.

DVD-R DL/DVD+R DL. Prefixul DL înseamnă Dual Layer (DVD-R) sau Double Layer (DVD+R), care corespunde unui mediu cu două straturi. Capacitate - 8,5 GB. Un disc de opt centimetri poate stoca până la 2,6 GB.

DVD-RW/DVD+RW. Mediile cu un singur strat de acest tip pot rezista la câteva sute de cicluri de scriere. La fel ca DVD-urile care pot fi scrise o singură dată, discurile reinscriptibile au o capacitate de 4,7 GB, în timp ce discurile de 8 cm au o capacitate de aproximativ 1,4 GB.

DVD-RAM. Aceste suporturi au aceeași capacitate de stocare ca și DVD-urile cu un singur strat. Există, de asemenea, discuri cu două straturi care pot ține de două ori mai mult mai multe informatii. DVD-RAM poate rezista până la 100 de mii de cicluri de scriere, dar doar câteva DVD playere funcționează cu aceste discuri. Datele sunt scrise nu pe o pistă în spirală, ci în sectoare pe piste inelare, ca pe plăci hard disk. Semnele care definesc limitele sectorului sunt clar vizibile pe suprafața DVD-RAM - prin prezența lor este ușor să distingem acest tip de medii de altele.

BD-R/BD-R DL. O abreviere folosită pentru a se referi la discuri Blu-ray care pot fi înregistrate. Media BD-R are un strat de lucru care poate stoca 25 GB de date. BD-R DL sunt echipate cu două straturi de lucru, astfel încât capacitatea lor este de 2 ori mai mare.

BD-RE/BD-RE DL. Discurile Blu-ray reinscriptibile sunt evaluate pentru 1.000 de cicluri de scriere. Ele pot stoca la fel de multe date ca suporturi care nu pot fi scrise.

„Plus și minus”

Prezența mediilor „plus” și „minus” este o consecință a războiului de lungă durată al formatelor. Inițial, reprezentanții industriei computerelor s-au bazat pe formatul „plus”, iar producătorii de electronice de larg consum au promovat formatul „minus” ca standard pentru DVD-urile înregistrabile. Recorderele și playerele moderne acceptă ambele formate.

Niciunul dintre ei nu are avantaje clare față de celălalt. Ambele tipuri de suporturi folosesc aceleași materiale. Prin urmare, nu există diferențe semnificative între discurile „plus” și „minus” de la același producător.

Calitatea inregistrarii

Calitatea înregistrării suporturilor de același format poate varia semnificativ. Depinde mult de modelul de recorder folosit. Viteza de înregistrare joacă, de asemenea, un rol important: cu cât este mai mică, cu atât numărul erorilor este mai mic și calitatea este mai mare.

Compatibilitate înregistrator și media

Nu orice recorder este capabil să înregistreze pe discuri de toate formatele fără excepție. Există anumite restricții.

CD recordere. Nu poate funcționa cu DVD-uri și discuri Blu-ray.

DVD recordere. Scrie CD-uri și DVD-uri, dar nu acceptă formatul Blu-ray.

Recordere Blu-ray.Înregistrează pe Blu-ray, precum și pe orice CD și DVD.

Semnături pe discuri

Este mai bine să semnați imediat media pe care se află informația, pentru a nu o confunda mai târziu. Acest lucru se poate face în moduri diferite.

Sparturi imprimabile. Partea superioară a acestor discuri este lăcuită. Pe o astfel de suprafață puteți imprima text și imagini folosind imprimante cu jet de cerneală și MFP-uri echipate cu o tavă specială. Prețul discurilor nu diferă de cele obișnuite.

Semnătura folosind un reportofon. Suportul înregistratorului pentru tehnologia LightScribe sau Labelflash vă permite să imprimați imagini și text într-o singură culoare pe suprafața suporturilor special concepute în acest scop. Adevărat, procesul poate dura până la 30 de minute, iar costul discurilor LightScribe este de aproximativ două ori mai mare decât costul discurilor convenționale. Media cu suport Labelflash va costa și mai mult.

Noua tehnologie LabelTag. Dezvoltat de producătorul recorderului Lite-On și implică aplicarea textului pe suprafața de lucru a discului. Acest lucru elimină necesitatea de a utiliza medii speciale. Cu toate acestea, spațiul pe disc este irosit deoarece textul este scris direct pe pistă. Și inscripția este lizibilă numai dacă zonele cu text contrastează puternic cu fragmentele goale.

Semnătura realizată manual. Pentru a face acest lucru, trebuie să cumpărați markere speciale cu vârf moale, rotunjit și cerneală fără solvenți. Alți markeri pot coroda suprafața discului și pot cauza zgârieturi.

Folosind autocolante. Puteți imprima autocolante pe orice imprimantă. Cu toate acestea, lipirea lor nu este recomandată, deoarece aceasta duce adesea la deteriorarea suprafeței discului și, prin urmare, la pierderea datelor. Se poate întâmpla ca eticheta să se desprindă în timpul redării discului. În acest caz, unitatea optică poate fi deteriorată.

Perioada de stocare a datelor

Producătorii de discuri specifică adesea o durată de stocare de 30 de ani sau mai mult pentru datele de pe medii. Cu toate acestea, o astfel de durată este posibilă numai dacă conditii ideale Depozitare - într-un loc uscat, răcoros și întunecat. Calitatea înregistrării trebuie să fie ridicată.

Dacă sunt utilizate frecvent, durata de viață a discurilor auto-arse va fi redusă semnificativ. În timpul redării, suportul media este expus la temperaturi ridicate și la solicitări mecanice. Pierderea datelor poate fi cauzată și de zgârieturi sau contaminare.

Transferarea informațiilor pe disc

Toate mediile optice, cu excepția DVD-RAM-ului, au o pistă în formă de spirală care merge de la centrul discului până la marginea exterioară. Informațiile sunt înregistrate pe această pistă folosind un fascicul laser. La ardere, fasciculul laser formează pete minuscule pe stratul reflectorizant - gropi (din engleză groapă - gaură). Zonele care nu au fost expuse la laser se numesc terenuri (din engleza land - suprafata). Tradus în limba sistemului de stocare binar, pita corespunde cu 0, iar terenul corespunde cu 1.

Când redați un disc, informațiile sunt citite cu ajutorul unui laser. Datorită reflectivității diferite a gropilor și a terenurilor, unitatea recunoaște zonele întunecate și luminoase ale discului. Astfel, succesiunea de zerouri și cele care alcătuiesc toate fișierele fizice fără excepție este citită de pe media.

Odată cu dezvoltarea tehnologiei, a avut loc o reducere treptată a lungimii de undă a fasciculului laser utilizat la înregistratoare, ceea ce a făcut posibilă îmbunătățirea semnificativă a preciziei focalizării. Pista a devenit mai îngustă, gropile au devenit mai mici și o cantitate mai mare de date poate fi plasată pe o zonă egală a discului. Cu cât lungimea de undă este mai mică, cu atât distanța dintre stratul de lucru și laser este mai mică.

Productie media

Folosind DVD-ul ca exemplu, ComputerBild explică modul în care se produce mediile optice și cum diferă producția altor tipuri de discuri.

1. Pentru turnarea unui substrat din plastic, policarbonatul, încălzit la 350 °C, este alimentat într-o matriță prin turnare prin injecție. Pe suprafața bazei este creată o pistă spirală microscopică sub formă de canelură (Pre-Groove) folosind o matrice. Această pistă nu numai că înregistrează date, ci conține și un semnal pentru sincronizarea axului înregistratorului. După răcirea substratului la 60 °C, se face o gaură centrală, apoi temperatura este redusă la 25 °C și începe prelucrarea ulterioară. DVD-urile constau de obicei din două straturi de policarbonat, fiecare cu grosimea de 0,6 mm. Pentru DVD-urile înregistrate cu un singur strat, doar unul dintre straturi este supus procesării ulterioare, așa cum este descris în pașii 2-3, în timp ce pentru DVD-urile cu două straturi, ambele straturi sunt procesate în continuare. CD-urile și discurile Blu-ray au un singur strat de 1,2 mm grosime.

2. Stratul de lucru al CD-urilor și DVD-urilor înregistrabile este creat prin centrifugare. Folosind un dozator, colorantul este injectat pe suprafața unui disc care se rotește cu o viteză constantă în zona găurii centrale și este distribuit uniform pe suprafața suportului.

3. Stratul reflectorizant este aplicat pe disc folosind pulverizarea ionică-plasmă. Într-o cameră cu vid, o placă de aluminiu, argint sau aur este bombardată cu ioni încărcați, care scot atomii de metal din ea - rămâne pe suprafața stratului de lucru al semifabricatului. Pentru CD-uri, DVD-uri și discuri Blu-ray reinscriptibile, toate straturile de lucru și reflectorizante sunt create folosind pulverizarea ionică-plasmă. În patru camere, primul strat izolator, stratul de lucru, al doilea strat izolator și stratul reflectorizant sunt aplicate secvenţial pe disc. Când se produc discuri Blu-ray, aceste operațiuni sunt efectuate în ordine inversă.

4. Două baze din policarbonat sunt lipite împreună. Pentru CD-uri și discuri Blu-ray, în loc de o a doua bază, se aplică un strat de lac, care este uscat sub o lampă cu ultraviolete. Învelișul cu lac al discurilor Bly-ray este deosebit de durabil, în timp ce DVD-urile nu au nevoie de un strat protector de lac.

5. În ultima etapă, semifabricatele primesc o etichetă, iar pe discurile imprimabile este aplicat un strat absorbant de lac.

Stocare optică

Unitățile optice sunt concepute pentru a citi și, de regulă, pentru a scrie/rescrie din discuri optice. Discurile optice sunt plăci rotunde și plate din material dens (constând de obicei din policarbonat) cu straturi aplicate care permit stocarea informațiilor sub formă de gropi minuscule (gropi, de lagroapă - gaură, adâncirea). Procesul de citire este realizat de un fascicul laser, care, reflectat de suprafața discului, intră într-o celulă foto, unde lumina este transformată într-un semnal electric, a cărui mărime permite decodificarea informațiilor înregistrate.

Cele mai comune formate de discuri optice pentru utilizare în computerele personale sunt CD, DVD, Blu-ray.

CD ROM ( Memorie numai pentru citire Compact Disc, CD numai pentru citire) un tip de CD,care a apărut în 1982 ca urmare a cercetărilor efectuate de două companii – Sony și Philips. Primele discuri foloseau formatul „Carte roșie”, în care durata de redare a unei casete era de 74 de minute și 33 de secunde, ceea ce corespunde timpului de redare a Simfoniei a 9-a a lui Beethoven, care era foarte populară în Japonia la acea vreme. Frecvența de eșantionare audio este de 44 kHz pentru sunet stereo și adâncimea de biți este de 16 biți. Aveau o capacitate de 650 MB și permiteau stocarea a 75 de minute de muzică (începând de la 200 au apărut discuri cu piste de înregistrare mai subțiri, ceea ce a făcut posibilă creșterea capacității la 700 MB cu înregistrarea a 80 de minute de muzică). Discurile CD-ROM s-au dezvoltat inițial ca un analog al discurilor de vinil și au fost destinate înregistrării și redării informații despre muzică. De asemenea, au o singură pistă concentrică care merge de la marginea exterioară la cea interioară, făcând multe viraje. Principiul citirii informațiilor este optic, adică fasciculul laser citește datele care sunt înregistrate pe un substrat de aluminiu (sau de alt tip). În plus, informațiile sunt înregistrate pe disc, spre deosebire de un disc de vinil, mai degrabă în formă digitală decât analogică, iar după citire sunt decriptate și convertite în sunet. Pentru a proteja discul de deteriorare, substratul de aluminiu este acoperit cu plastic transparent.

Tehnologia de creare a discurilor CD-ROM este următoarea. În primul rând, se realizează un disc pe care sunt arse numai acele locuri în care se află o unitate de informație, iar locurile cu valori zero rămân neschimbate. După aceasta, se realizează o matrice, cu ajutorul căreia sunt ștanțate semifabricatele, un strat de metal (aluminiu, argint, aur etc.) este pulverizat pe suprafața informațională pentru a crește reflectivitatea fasciculului laser și sunt acoperite cu plastic transparent (lac) pentru a proteja datele. Când un disc este introdus în unitate, un fascicul laser alunecă de-a lungul cercului concentric al discului și prin lumina reflectată se determină dacă este înregistrat: un zero sau unul.

Inițial, discurile CD-ROM au fost concepute pentru a stoca doar informații despre muzică. Datorită faptului că discurile folosesc mai degrabă informații digitale decât analogice, acestea au început să fie folosite în computere.

De obicei , dispozitiv de stocare Suport CD-ROM moduri : CD audio, disc muzical, CD Super Audio, CD-ROM (modul 1 și modul 2), CD-ROM/XA (modul 1, forma 1 și forma 2), Super Video CD, CD-Text, CD video, CD -I/FMV, Photo-CD (singură și multisesiune), CD- eu si altii . Primele unități puteau gestiona doar anumite formate, dar în cele din urmă puteau gestiona toate formatele. Prin urmare, utilizatorul nu trebuie să cunoască formatul. De regulă, este suficient să știți că există discuri audio, video și discuri cu programe (sau text).

În continuare, a fost dezvoltat standardul „Yellow Book”, care conține un antet care determină tipul de disc: muzică sau software. Format muzical era deja bine dezvoltat, iar formatul software-ului era determinat chiar de fiecare producător. Datorită dezvoltării rapide a acestei tehnologii, discrepanța în standard nu a putut dura mult, așa că a apărut un standard de recomandare High Sierra, pe baza căruia a apărut în curând standardul ISO 9660 Pentru acest standard, discul are un cuprins și o zonă de date. Prima piesă conține parametri pentru sincronizarea unității și discului între ele, urmată de un cuprins în care descrierea fiecărui fișier conține adresa directă de pe disc.

Există trei tipuri de astfel de discuri:

CD - ROM Discul este de obicei scris într-o manieră industrială, iar în viitor poate fi doar citit. Măsoară 120x1,2 mm și are o capacitate de 650-879 MB. Durata de viata 10-50 ani. Aceste discuri sunt adesea furnizate cu dispozitive computerizate și conțin software, există CD-uri cu muzică etc.

CD - R Discul are aceleași caracteristici ca un CD-ROM, dar permite ca informațiile să fie scrise pe ele o singură dată.

CD - RW discul are aceleași caracteristici ca un CD-ROM, dar vă permite nu numai să scrieți informații pe ele, ci și să scrieți mai multe din ele, și să ștergeți datele înregistrate anterior și să scrieți altele noi.

Pentru a lucra cu ele, au fost folosite unități CD, care au mai multe tipuri:

CD- ROMunitatea poate doar citi CD discuri. Una dintre cele mai importante caracteristici ale acestui dispozitiv este viteza de citire informație. Viteza normală (o singură) corespunde vitezei de citire a discurilor audio, care este de 150 kb/sec. Apoi au venit CD-ROM-uri cu viteza de 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 24, 32, 36, 40, 52 de ori mai mare. Rata de transfer de date este în consecință un multiplu de 150 kb/sec. De exemplu, pentru o unitate de 40x va fi egal cu 40x150 = 6.000 Kb/sec, iar aici este indicată viteza maximă, care este egală sau mai mică pentru diferite tipuri de unități, care depinde de producător. Unitatea cu șase viteze permite ieșirea video la rate de cadre de 25 de cadre pe secundă sau mai mult, ceea ce este suficient de rapid pentru vizionarea pe ecran. Discurile utilizate cu acest dispozitiv sunt uneori numite și discuri compacte (acest concept include și discuri CD-R, CD-RW) sau discuri CD-ROM (Compact Disk; vezi figura de mai jos).

CD - R unitatea este o unitate optică care poate fi scrisă o singură dată. Vă permite să citiți discuri CD-ROM, CD-R, CD-RW, dar vă permite și să scrieți discuri CD-R o singură dată. Această unitate are caracteristica nu numai de a citi discuri, ci și de a scrie. De exemplu, viteza de citire este de 40 de ori, iar viteza de scriere este de 6 ori.

În astfel de dispozitive, un fascicul laser arde șanțurile de pe suprafața discului, în timp ce zonele care reflectă lumina sunt numite „terenuri”, iar zonele nereflectate sunt numite „gropi”. Combinația acestor secțiuni face posibilă codificarea informațiilor într-o reprezentare pe doi biți.

Din diverse motive, în practică, la înregistrare, este imposibil să se obțină o locație ideală a canelurilor arse, iar în timpul redării apar defecte de sunet și fluctuație, care se numește „jitter”. Într-o anumită măsură, puteți scăpa de astfel de distorsiuni nedorite folosind un mod special Audio Master, când canelurile arse sunt mărite forțat în lungime. Acest mod este utilizat în cazurile în care trebuie să îmbunătățiți calitatea sunetului înregistrat.

În mod obișnuit, înregistrarea se face la viteză unghiulară constantă (CAV). Cu toate acestea, atunci când viteza de rotație se modifică de mai multe ori (x2, x4, x8 etc.), se formează pauzele de înregistrare și se formează așa-numitele „puncte de conectare”, ceea ce deteriorează calitatea înregistrării. În astfel de cazuri, este utilizată o protecție la supraîncărcarea tamponului numită SafeBurn. De regulă, se pornește numai atunci când viteza de rotație a discului se modifică, iar modul de înregistrare cu viteză unghiulară constantă (CAV) este utilizat în principal. Această metodă de îmbunătățire a calității redării audio se numește înregistrare Zone Constant Line Velocity (Z-CLV).

O caracteristică foarte interesantă a unor dispozitive pentru înregistrarea informațiilor digitale pe discuri este capacitatea de a inscripționa text pe suprafața unui disc laser, fie că este vorba de o listă de fișiere muzicale sau de date. Pentru aceasta, se folosește modul DiscT2, în care se tastează orice text care este demn de reprodus pe suprafața unei muzici sau a altui tip de disc creat de unul singur.

CD - RW (Compact Disc-Reinscriptibil) dispozitivul de stocare este un dispozitiv de stocare optic reutilizabil. Vă permite să citiți discuri CD-ROM, CD-R, CD-RW, să scrieți discuri CD-R o singură dată, dar și să scrieți și să rescrieți, precum și să rescrieți discuri CD-RW înregistrate anterior. Această unitate are capacitatea nu numai de a citi discuri, ci și de a le scrie. De exemplu, viteza de citire este de 40 de ori, iar viteza de scriere este de 6 ori. Ar putea exista și o viteză de înregistrare suplimentară.

Un dispozitiv CD-RW funcționează pe un principiu diferit, adică atunci când le scrieți, fasciculul nu se arde, ci transformă substratul într-o stare amorfă, ceea ce vă permite să stabiliți un efect reflectorizant diferit. Prin urmare, pot scrie date de mai multe ori. Cu toate acestea, discurile disipă informații mai rău decât discurile CD-ROM standard, astfel încât acestea nu pot fi întotdeauna citite pe medii standard.

Cu cât un dispozitiv are mai multe capacități, cu atât are mai multe limitări. Cu cât discurile sunt mai simple, cu atât efectul reflectorizant este mai mare. Discurile CD-ROM au cel mai bun efect reflectorizant, care poate fi citit în unități CD-ROM, CD-R și CD-RW.

Discurile în format CD-RW au și mai puțină reflectivitate și este posibil să nu poată fi citite pe toate CD-ROM-urile mai vechi și Unități CD-R(pe unități vechi). Este destul de dificil de spus cu siguranță care unități vor fi citite și care nu, deoarece depinde de modelul dispozitivului. În prezent, se vând discuri compacte CD-R pe care pot fi înregistrate informații. Dacă după înregistrare există încă spațiu liber pe disc, atunci informații suplimentare pot fi scrise pe disc și așa mai departe. Discurile CD-RW vă permit nu numai să înregistrați informații, ci și să ștergeți datele inutile, adică să scrieți date în mod repetat și sunt ceva mai scumpe decât discurile CD-R.

În 1996 au apărut DVD - discuri(Digital Versatile Disc - disc universal digital, inițial înseamnă Digital video Disc - disc video digital. Acum nu este decriptat în niciun fel), care avea o capacitate de 4,7 Gigabytes datorită compactării pistelor de înregistrare, adică de 7 ori mai mult decât capacitatea discurilor CD-ROM. Acesta este cel mai comun tip de disc, care este cu un singur strat și cu o singură față. Cu toate acestea, există discuri care au două straturi pe o parte și au o capacitate de 8,5-8,7 Gigabytes (se pot numi DVD 9, numărul înseamnă capacitate rotunjită), există discuri cu un singur strat, dar cu înregistrare pe două fețe, cu o capacitate de 9,4 gigaocteți (se pot numi DVD 10), cu două straturi și față-verso cu o capacitate de 17,08 gigaocteți (se pot numi DVD 18). Discurile cu două straturi au două straturi translucide cu focalizare puternică a fasciculului, permițând citirea informațiilor fie din primul, fie din al doilea strat. O densitate mai mare a datelor este obținută prin reducerea suprafeței discului pe bit și prin utilizarea tehnicilor de compresie. Dar, în practică, cele mai comune sunt cele cu o singură față, cu un singur strat.

După crearea unui singur standard DVD pentru înregistrarea filmelor video pe ele, întreaga lume a fost împărțită în șase zone, astfel încât filmele înregistrate într-o zonă să nu poată fi citite în altele. Prin urmare, o unitate DVD veche poate avea o pictogramă care arată o imagine glob cu numere care indică zonele cu care funcționează această unitate sau ALL (toate) - pentru a lucra cu discuri în toate zonele. Unitățile DVD moderne nu au o astfel de partiție.

Informațiile de pe discuri se află în sectoare care conțin date și 882 de octeți pentru codul de corectare a erorilor, ceea ce crește fiabilitatea citirii informațiilor, deoarece în cazul defecțiunilor, valorile sunt calculate folosind codul de corecție. Dacă există sectoare defectuoase, viteza de citire încetinește și are loc citirea repetată și așa mai departe până la un anumit număr de încercări. Ca urmare, fie va fi citit codul, fie va apărea un mesaj pe ecran care să precizeze că este imposibil să citești informații de pe acest disc, după care se comută din nou la viteza maximă.

Spre deosebire de CD-uri, DVD-urile au propriul sistem de fișiere, UDF sau ISO -9660 pentru date. Datele sunt stocate în sectoare de 2048 de octeți. Discurile pot fi DVD-video, DVD-audio, DVD-Data și tipuri mixte.

Discuri DVD - ROM la fel cum CD-ROM-urile sunt doar pentru citire. Au fost deja înregistrate undeva și sunt vândute cu informațiile înregistrate.

Standardul pentru înregistrarea pe disc a fost dezvoltat în două moduri, unul standard numit MMCD a fost dezvoltat de Philips și Sony, al doilea numit Super Disc de Toshiba și alte câteva. Prin urmare, au apărut două formate pentru înregistrarea datelor - DVD -R și DVD +R. Aceste formate sunt apropiate unul de celălalt, cu toate acestea, formatul plus este mai bine de utilizat, deoarece este nevoie de mai puțin timp pentru a rescrie și datele înregistrate au mai puține erori. În consecință, există două formate de discuri reinscriptibile DVD -RW și DVD +RW.

Discuri cu scrie o dată cele care au un strat dublu pe o suprafață sunt desemnate prin simboluri DL, de exemplu, DVD -R DL și DVD +R DL. Au o capacitate de până la 8,5 gigaocteți.

Pentru a lucra cu DVD-uri, se folosesc unități DVD, care au mai multe tipuri:

DVD - ROM Unitatea poate citi doar atât DVD-uri, cât și CD-uri. Una dintre cele mai importante caracteristici ale acestui dispozitiv este viteza de citire informație. Multiplicitatea pe unitate este considerată ca 1,32 MB/sec, ceea ce este de 9 ori mai rapid decât viteza CD-ului. Au viteze de citire diferite pentru discurile CD și DVD, care sunt indicate în manualul dispozitivului.

DVD - R unitatea este o unitate optică care poate fi scrisă o singură dată. Vă permite să citiți discuri CD-ROM, CD-R, CD-RW, toate tipurile de discuri DVD și, de asemenea, vă permite să scrieți discuri CD-R și discuri DVD +R și DVD-R o singură dată. Această unitate are capacitatea nu numai de a citi discuri, ci și de a le scrie. De exemplu, viteza de citire este de 40 de ori, iar viteza de scriere este de 6 ori, iar viteza este indicată separat pentru CD-uri și DVD-uri și, în consecință, separat pentru discuri DVD -R și DVD +R.

DVD - RW dispozitivul de stocare este un dispozitiv de stocare optic reutilizabil. Vă permite să citiți și să inscripționați toate tipurile de discuri CD și DVD. Vitezele de citire și scriere sunt indicate separat pentru CD-uri, DVD -R, DVD +R, DVD +R DL, DVD -R DL, DVD +RW, DVD -RW, DVD +RW DL, DVD -RW DL, adică cele operațiuni, pe care unitatea le poate efectua. Aici este, de asemenea, mai bine să utilizați formatul plus, deoarece formatul minus necesită mai întâi să ștergeți informațiile și apoi să le scrieți, iar formatul plus vă permite să rescrieți datele în timp real.

Standard Blu - raza Disc (BD ) (Laser albastru- fascicul albastru și disc- disc; scris albastruîn loc de albastru- intenționat)a fost dezvoltat de consorțiul BDA, lansat în 2006. Acest standard a avut un concurent - HD DVD de la Toshiba, cu toate acestea, această companie a abandonat suportul suplimentar pentru discuri HD în 2008, după „războiul formatelor”. Viteza de citire a informațiilor (viteză simplă) este de 4,5 Mb/s. Creșterea volumului informațiilor înregistrate se realizează prin utilizarea unui fascicul laser în intervalul albastru-violet cu o lungime mai scurtă de 405 nm, în același timp cu CD și unități DVD Ei folosesc lasere roșii și infraroșii cu lungimi de undă de 650 nm și 780 nm.

Un disc cu un singur strat poate stoca 25 de gigaocteți, un disc cu două straturi poate stoca 50 de gigaocteți, un disc cu trei straturi poate stoca 100 de gigaocteți și un disc cu patru straturi poate stoca 128 de gigaocteți. Un disc poate avea mai multe straturi. Deci, în 2008, au fost demonstrate discuri cu 20 de straturi cu o capacitate de 500 de gigaocteți.

ÎN în prezent Sunt disponibile discuri BD-ROM numai pentru citire, BD-R cu scriere o singură dată și BD-RE cu scriere o singură dată. Există, de asemenea, discuri cu două straturi cu simboluri DL în nume, cu o capacitate de până la 50 de gigaocteți.

Unitățile pentru aceste discuri sunt Blu - Ray Discuri numai pentru citire, care vă permit să citiți și să scrieți toate tipurile de CD-uri și DVD-uri, precum și BD-uri numai pentru citire. Respectiv Blu - Ray RE vă permit nu numai să citiți, ci și să scrieți toate tipurile de CD-uri, DVD-uri și discuri BD (cu un singur strat, pentru mai multe straturi trebuie să citiți instrucțiunile).

Pentru a introduce un CD sau DVD în unitate, mai întâi apăsați butonul de pe panoul frontal al unității (imaginea de mai jos). În același timp, o tavă este scoasă din unitate, în care trebuie să plasați discul într-o locașă specială pentru el, cu suprafața de lucru pe care se află datele, în jos sau cu modelul în sus. Apoi apăsați din nou butonul și tava alunecă în carcasa unității. Acum puteți lucra cu discul. Tava are o a doua locașă pentru discuri, cu aproximativ jumătate din diametru și în prezent foarte rar folosită (sunt adesea prezentate în filmele de detectivi și știință ficțiune).

Pentru funcționarea normală, unitatea trebuie să fie în poziție orizontală. Există o unitate care poate funcționa în poziție verticală. În acest caz, discul este introdus manual în slot, după care un mecanism special îl ține și îl introduce în interiorul unității.

Unitatea optică are un orificiu de evacuare de urgență pentru tavă dacă nu se ejectează. Pentru a face acest lucru, trebuie să introduceți o tijă subțire, de exemplu, o agrafă îndreptată, și să apăsați pe ea. În plus, poate exista un buton pentru a trece la următoarea melodie pentru CD-urile audio. Un comutator de configurare poate fi instalat în spate, este recomandabil să instalați un Slave și există și un conector pentru testarea unității de către producător. Unele unități pot veni cu microfoane, căști sau plăci de sunet.

Pentru disc de pornire trebuie sa:

Porniți calculatorul;

Apăsați butonul de deschidere a tăvii și aceasta va aluneca;

Așezați discul cu partea de imprimat în sus pe tavă;

Apăsați din nou butonul de deschidere a tăvii. Tava se alunecă, după care poți începe lucrul.

Nu trageți tava afară sau înăuntru cu mâna. Nu este indicat sa tineti tava deschisa timp indelungat cand nu este de lucru nu trebuie sa puneti obiecte straine pe tava, de exemplu, asezand o cana de cafea nu trebuie sa puneti presiune pe tava; .

Când nu există nicio operațiune, unitatea intră în modul de economisire a energiei și zgomotul conducerii se oprește. Când se primește o comandă de citire, unitatea începe să funcționeze automat.

Producerea unui disc are loc după cum urmează: mai întâi se realizează un disc, care se numește „mama”, apoi se ștampilă o copie de lucru - „tatăl”, apoi alții sunt presați pe baza acestuia.

De bază caracteristicile conducerii:

Tip: interior sau extern. Unitatea internă este introdusă în unitatea de sistem. Cel extern are un corp dreptunghiular, se conectează la un port paralel (la computerele vechi), USB (la cele moderne) și are un fir conectat la rețea. Există și o opțiune externă pentru computerele laptop, conectată folosind un conector PCMCIA;

- baud rate(Data Transfer Rate, DTR), indicat respectiv cu două viteze, patru, treizeci și două etc.;

- capacitatea memoriei tampon(Memorie tampon). Memoria cache este un cip RAM care se află pe placa de unitate. Acestea oferă beneficii, deci cu cât volumul este mai mare, cu atât mai bine;

- timpul mediu dintre avarii(Timpul mediu dintre eșecuri, MTBF). Această caracteristică este prezentă în multe dispozitive, dar nu este descrisă peste tot;

- tipul de interfață sau autobuzul la care este conectat;

- timpul mediu de acces(Timp de acces, AT). Este mai mare pentru unitățile CD-ROM decât pentru hard disk, ceea ce este determinat de diferențele fundamentale în designul unității și diferă de zeci de ori, iar cu cât multiplicitatea este mai mare, cu atât timpul de acces este mai scurt. Deci, pentru o unitate de 4x este de aproximativ 150, iar pentru o unitate de 32x este de 80 ms. Această valoare poate fi găsită în pașaportul dispozitivului;

- rata de eroare(Timp eroare);

- lista de formate acceptate.

Pot exista și alți parametri, cum ar fi nivelurile de zgomot și vibrații. În plus, atunci când cumpărați, trebuie să vedeți dacă tava se mișcă fără probleme și dacă este bine ținută deschisă.

Cele mai recente versiuni BIOS vă permit să porniți computerul de pe unități CD și DVD. Un disc CD-ROM la începutul piesei are o zonă de serviciu, care conține informații pentru sincronizarea unității și discului, apoi tabelul volumului de conținut (VTOC), care conține date despre organizarea directoarelor și fișierelor de pe disc, apoi date și un capăt de etichetă al volumului. Astfel, cunoscând calea și numele fișierului, puteți folosi tabelul pentru a găsi locația fișierului pe disc și poziționați direct capul pentru a citi datele, ceea ce reduce timpul de căutare și operațiunile de citire.

Se conectează dispozitiv folosind două cabluri: alimentare și informații. Există trei tipuri de unități: cele conectate la magistrala SCSI, la magistrala IDE sau la conectorul SATA. Este mai bine să aveți o unitate care se conectează la conectorul IDE, dacă placa de bază o acceptă. Deoarece există de obicei puțini conectori SATA și dacă trebuie să instalați mai multe unități optice sau hard disk, poate exista o problemă cu disponibilitatea unui conector gratuit.

Conexiunea la un astfel de autobuz este descrisă mai jos. Unitățile optice pot fi conectate împreună cu un hard disk. Cablul de date este format din 40 de nuclee (prezentat în figura de mai sus) și are trei mufe. Unul este conectat la controlerul hard diskului (pe plăcile mai vechi) sau direct la placa de bază (vezi și descrierea plăcilor și a hard disk-ului). Al doilea la unitatea optică și al treilea la hard disk. Nu uitați că marginea cablului, marcată cu roșu, atunci când conectați mufa, ar trebui să fie situată lângă marcajele 1, 2, care indică primele miezuri ale firului, capătul opus - lângă numerele 33 și 34. al doilea cablu de alimentare trebuie conectat la marcajul indicat în partea de sus a ștecherului, adică roșu (5v), negru, negru și galben.

Dacă aveți o placă de sunet, pentru a asculta sunetul de pe discuri muzicale, trebuie să conectați un al treilea cablu format din patru fire. Un capăt se conectează la placa de sunet, celălalt - la unitate. Sunt marcate cu simbolurile R și L. Firul care vine de la placa de sunet cu simbolul R trebuie să se potrivească cu R de pe unitate. Poza de mai jos arată spatele unitate, care are conectori pentru conectarea cablurilor.

Procedura de instalare a unei noi unități optice este aceeași cu instalarea unei unități de dischetă. Dacă este instalat sistem Windows 9x, apoi va apărea pe ecran un mesaj corespunzător despre găsirea unui nou dispozitiv. În sistem sistem de operare Windows sistemul în sine recunoaște dispozitive noi, inclusiv o unitate optică.

Când lucrați cu discuri, trebuie să faceți urmând reguli:

Nu atingeți suprafața de lucru, altfel pot rămâne amprente grase pe ea;

Luați discul de marginile exterioare, îl puteți lua de marginile găurii centrale;

Curățați discul de la centrul discului până la marginea exterioară cu o cârpă moale și uscată. Nu folosiți solvenți puternici precum acetonă, detergenți, aerosoli antistatici;

Păstrați discurile într-o cutie specială sau un manșon pentru disc;

Nu îndoiți discul;

Nu scrie lui suprafata de lucru disc;

Când depozitați discul, evitați contactul cu razele de soare, precum și căldură puternică, care poate duce la deformarea discului.

Discurile pot avea defecte care împiedică citirea datelor. Dacă există o deplasare a pistelor concentrice în raport cu centrul discului, atunci un astfel de disc va fi dificil de citit și un astfel de defect nu poate fi detectat cu ochiul. Reducerea vitezei de rotație a discului poate ajuta, de exemplu, să încercați să faceți acest lucru pe o unitate mai lentă. Dacă discul este deformat, atunci acest lucru este uneori vizibil pentru ochi, atunci reducerea vitezei de rotație poate ajuta și la citirea unor astfel de discuri.

Dacă există pete pe disc, atunci, în funcție de locația și dimensiunea lor, uneori este posibil să utilizați un astfel de disc. Zgârieturile care merg de la margine la centru sunt adesea inofensive, dar zgârieturile care trec de-a lungul marginii pot împiedica citirea datelor. Prin urmare, trebuie să ștergeți discul de la centru la margine. Pentru verificarea discului se folosesc programe speciale de testare. Când instalați, utilizați o întrerupere (IRQ) - 7 și mai mare, adrese de bază 300h până la 340h, DMA1. CD-urile sunt destul de fiabile, totuși, dacă există crăpături pe CD, se recomandă să faceți o copie a discului, deoarece pot apărea noi fisuri în viitor și informațiile de pe disc vor fi ilizibile.

Instalarea unității. a instala acest aparat, trebuie sa:

Opreste calculatorul;

Scoateți capacul de protecție al unității de sistem;

Introduceți unitatea în ghidajele unității de sistem. După instalare, asigurați-vă că strângeți șuruburile de pe părțile laterale ale dispozitivului. Uneori, pentru a ajunge cu o șurubelniță și a strânge șuruburile, poate fi necesar să îndepărtați alte dispozitive. După aceasta, conectați firele așa cum este descris mai sus și instalați capacul de protecție, porniți computerul și verificați funcționarea unității.

Instalarea tehnică a unei unități optice este similară cu cea a unui hard disk.

Dacă tava nu se extinde, motivul poate fi faptul că unitatea este bine fixată cu șuruburi în interiorul unității de sistem, ceea ce face ca unitatea să devină înclinată. Sunetul în timpul overclockării CD-ului nu este un semn de defecțiune. După instalarea unității optice pentru testare, puteți încerca să copiați unele fișiere din disc optic pe hard disk. Nu ar trebui să dezasamblați singur unitatea. Unitatea nu trebuie expusă la ploaie sau într-un loc umed.

4 aprilie 2014 | comentarii: 1

Când lucrați la un computer, de multe ori trebuie să transferați informații de la un computer la altul. Discurile optice sunt unul dintre tipurile de medii de stocare. Bineînțeles că nu au apărut imediat. Predecesorii lor au fost dischete magnetice cu o capacitate de doar 1,5 MB (1,44 pentru a fi mai precis). Dar ca mediu de stocare, discheta nu era cea mai bună opțiune, așa că au fost înlocuite cu primele CD-uri cu o capacitate de 650 MB. Ei bine, atunci au apărut altele mai încăpătoare - DVD-uri (Digital Versatile Disc). Capacitatea lor poate ajunge până la 18 GB, deși unitățile de 4,7 GB au devenit standard.

Din 2005, pe piața high-tech au apărut 2 formate de discuri mai avansate - Blue-Ray, produs de Sony, Matsushita, Samsung, LG, Philips, Thomson, Hitachi, Sharp și Pioneer și HD-DVD, dezvoltat de Toshiba și NEC. Astăzi, discurile Blue-Ray sunt cele mai populare. Toate companiile de top și-au pariat pe aceasta, inclusiv Microsoft, Apple și Hewlett-Packard.

În ciuda varietății mari de formate de disc, toate sunt scrise după același principiu. Suportul de informații de pe toate discurile optice este un substrat din policarbonat în relief. Pe acesta este aplicat un strat subțire special de substanță reflectorizantă. Toate informațiile sunt citite de pe o pistă în spirală pe care sunt aplicate „puncte” de informații speciale - unități de stocare a informațiilor sau „gropi”.

În discurile fabricate industrial, purtătorul de informații este un strat subțire de metal, care este aplicat pe o matrice de policarbonat pre-ștanțată. Înregistrarea pe „spaturi” se realizează datorită prezenței unui strat fotosensibil special pe acestea, care arde sub influența unui fascicul laser la temperatură înaltă. Acest lucru ne poate aminti de o mașină de ardere obișnuită, doar rolul arzătorului este jucat de un laser, iar rolul lemnului este jucat de un substrat metalic subțire.

Pe suprafața substratului se aplică un strat protector subțire de plastic transparent. Când un fascicul laser trece peste substrat, acesta lasă în urmă o urmă sub formă de gropi-puncte. În momentul în care funcționează laserul de înregistrare, pe suprafață rămâne un punct care nu reflectă lumina, ci o absoarbe. Când laserul nu funcționează, suprafața rămâne neatinsă și reflectă fasciculul laser de citire.

Când citiți informații cu un laser de pe suprafața unui disc, fasciculul laser este reflectat în moduri diferite - este absorbit de punctele gropi, iar de pe suprafața neatinsă este returnat în formă reflectată la capul de citire.

Ca rezultat obținem înregistrare digitală- „zero” și „unu” - și cu ajutorul acestor semnale, după cum știți, orice informație de calculator este transmisă.

Pe lângă discurile „ștampilate” și discurile industriale, există discuri cu scriere unică (CD-R, DVD-R) și cu scriere multiplă (CD-RW, DVD+RW, DVD-RW). Înregistrarea pe astfel de discuri se efectuează cu un fascicul laser: pe discurile scrise o singură dată, arde gropițe mici în stratul de susținere; Când se înregistrează discuri reinscriptibile, se utilizează o tehnologie diferită. Desigur, există și zone care absorb și reflectă lumina. Cu toate acestea, acestea nu sunt denivelări sau gropi ca în discurile cu o singură lovitură și ștanțate. Un disc reinscriptibil este format din straturi speciale, unde stratul activ de lucru se sprijină pe o bază metalică. Este format dintr-un material special care își schimbă starea sub influența unui fascicul laser. Fiind în stare cristalină, unele părți ale stratului împrăștie lumina, în timp ce altele - amorfe - o transmit prin ele însele, pe substratul metalic reflectorizant. Datorită acestei tehnologii, informațiile pot fi scrise pe un disc de un număr mare de ori.

Când înregistrați diferite discuri, utilizați tipuri diferite laser: de exemplu, un laser „roșu” cu o lungime de undă de 780 nm pentru CD-uri și 635 nm pentru DVD-uri este folosit pentru înregistrare, iar pentru înregistrarea Blue-Ray este necesar un laser „albastru” mult mai puternic, cu o lungime de undă de 405 nm. . Cu cât lungimea de undă este mai scurtă, cu atât fasciculul laser devine mai „subțire”, cu atât mai puțin spațiu ocupă secțiunile de informații – „gropi” –. Și, prin urmare, capacitatea discului crește.

Fiecare tip de disc optic are propria sa modificare. Dacă CD-urile aveau doar două modificări care pot fi înregistrate (CD-R, CD-RW), atunci DVD-urile aveau șase dintre ele - DVD-R, DVD+R, DVD RAM, DL, DVD-RW, DVD+RW. „Plus” și „minus” vorbesc despre tehnologia de înregistrare, iar modificarea DL presupune utilizarea DVD-urilor cu două straturi cu o capacitate de 8,5 GB!

DVD-urile ștampilate au următoarele modificări:

• DVD5 - disc cu o singură față cu un singur strat cu o capacitate de 4,7 GB;
• DVD9 - disc dublu strat cu o singură față cu o capacitate de 8,5 GB;
• DVD10 - disc dublu-strat cu o capacitate de 9,4 GB;
• DVD18 este un disc cu două fețe, cu două straturi, cu o capacitate de 17 GB.

Pe lângă standardele de unitate acceptate, fiecare unitate optică are câteva alte opțiuni. Prima cea mai importantă este viteza de citire și scriere. O viteză „unică” pentru un CD este considerată o viteză de citire/scriere de 150 kb/s, pentru un DVD – 1350 kb/s.

Varietatea de discuri optice utilizate în prezent în calculatoare și echipamente de uz casnic poate fi împărțită în două grupe principale: CD-uri (Compact Disk) și discuri digitale versatile DVD (Digital Versatile Disk/Digital Video Disk). Discurile CD și DVD au aceleași dimensiuni fizice (diametru 120/80 mm), dar diferă prin densitatea de înregistrare a datelor și caracteristicile capetelor optice utilizate pentru citirea datelor. În funcție de funcționalitate, CD-urile și DVD-urile sunt împărțite în trei categorii:

Neinscriptibil (numai citire);

Scrie o dată și citește de mai multe ori;

Cu capacitatea de a rescrie.

Principiul de funcționare al tuturor unităților optice existente în prezent se bazează pe utilizarea unui fascicul laser pentru a scrie și a citi informații în formă digitală. În timpul procesului de înregistrare, raza laser pleacă strat activ urme medii optice, care pot fi apoi citite folosind același fascicul laser, dar cu o putere mai mică decât la scriere.

Pentru a citi datele, unitățile CD folosesc un laser în infraroșu cu o lungime de undă de 780 nm și un sistem optic cu o deschidere numerică de 0,45. (Diafragma numerică – din lat. deschidere– gaură – egal cu 0,5 n sinα, unde n este indicele de refracție al mediului în care se află obiectul, α este unghiul dintre razele exterioare ale conicei flux luminos incluse în sistemul optic.) Capacitatea CD-urilor standard utilizate pentru stocarea datelor este de 650 sau 700 MB. CD-urile înregistrate în format AudioCD (care a fost dezvoltat pentru dispozitivele audio de consum) pot stoca până la 80 de minute de înregistrare stereo.

Pentru a citi datele în DVD-se folosesc drive-uri laser roșu cu o lungime de undă de 650 nm și un sistem optic cu o deschidere numerică de 0,6. Capacitatea standard a discurilor DVD variază de la 4,7 GB și mai mult.

CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) – discuri optice laser nereinscriptibile sau compact discuri ROM. CD-ul este realizat folosind un laser infraroșu foarte puternic care arde găuri de 0,8 microni într-un disc special rezistent la sticlă. În acest caz, la suprafață se formează depresiuni - depresiuni (groapa engleză) - și spații plate - platforme (pământ englezesc). Înregistrarea începe la o anumită distanță de gaura din centru și se deplasează spre margine în spirală. Folosind acest disc de control, se realizează un șablon cu proeminențe în acele locuri în care laserul are găuri arse. În șablon se injectează rășină lichidă (policarbonat) și astfel se obține un disc compact cu același set de găuri ca și în discul de sticlă. Un strat foarte subțire de aluminiu este aplicat pe rășină și acoperit cu un lac de protecție. CD-ROM-urile sunt scrise din fabrică și sunt folosite pentru a distribui cantități mari de informații numai în citire. În acest caz, utilizatorul nu are posibilitatea de a șterge sau de a scrie informații pe un astfel de disc.

CD-R-urile sunt fabricate din semifabricate din policarbonat, care sunt, de asemenea, utilizate în producția de discuri compacte. Cu toate acestea, structura are unele diferențe. Pe disc este pre-aplicată o pistă spirală, iar între stratul de policarbonat și reflector există un strat de vopsea. În stadiul inițial, stratul de colorant este transparent, ceea ce permite luminii laser să treacă prin el și să fie reflectată de stratul reflector. La înregistrarea informațiilor, puterea laserului crește și când fasciculul ajunge la colorant, colorantul se încălzește, rezultând distrugerea legăturii chimice. Această modificare a structurii moleculare creează o pată întunecată. La citire, fotodetectorul detectează diferența dintre punctele întunecate și zonele transparente. Această diferență este percepută ca diferență dintre depresiuni și platforme. Azotul metalic, cianina, ftalocianina sau cel mai promițător formazan, un amestec de cianina și ftalocianina, sunt utilizați ca coloranți. Stratul reflectorizant este o peliculă subțire de aur sau argint.

CD-RW-urile vă permit să înregistrați în mod repetat informații pe discuri cu suprafață reflectorizantă, sub care se depune un strat de tip Ag-In-Sb-Te (argint-indiu-antimoniu-teluriu) cu o fază de stare schimbabilă. Acest aliaj are două stări: cristalin și amorf, care au reflectivitate diferită. Inscriptorul CD este echipat cu un laser cu trei opțiuni de alimentare. La cea mai mare putere, laserul topește aliajul, transformându-l dintr-o stare cristalină (reflexivitate mare) într-o stare amorfă (reflexivitate scăzută), creând o depresiune. La putere medie, aliajul se topește și revine la starea sa naturală cristalină, iar depresiunea se transformă din nou într-o platformă. La putere redusă, laserul citește informații, determinând starea materialului (nu are loc nicio tranziție de stare).

DVD este acelasi compact disc, realizat din policarbonat cu depresiuni si tampoane. Cu toate acestea, există mai multe diferențe. DVD-ul are gropițe mai mici (0,4 microni în loc de 0,8, ca una obișnuită), o spirală mai densă (0,74 microni în loc de 1,6) și folosește un fascicul laser roșu mai scurt (650 nm în loc de 780 nm). Împreună, aceste îmbunătățiri au dus la o creștere de șapte ori a capacității discului (4,7 GB).

Pe acest moment sunt 4 formate DVD:

1. Cu o singură față cu un singur strat (4,7 GB).

2. Strat dublu cu o singură față (8,5 GB).

3. Față-un singur strat (9,4 GB).

4. Cu două fețe, cu două straturi (17 GB).

Cu tehnologia cu două straturi, un strat reflectorizant translucid este plasat pe stratul reflectorizant inferior. În funcție de locul în care este focalizat laserul, acesta este reflectat fie dintr-un strat, fie dintr-un altul. Pentru a asigura citirea fiabilă a informațiilor, gropițele și terenurile stratului inferior trebuie să aibă dimensiuni puțin mai mari, astfel încât capacitatea stratului inferior este puțin mai mică decât cea a stratului superior.

DVD-urile au următoarele avantaje:

Capacitate semnificativ mai mare comparativ cu CD-ul;

compatibil CD;

De mare viteză schimb de date cu unitatea DVD;

Fiabilitate ridicată a stocării datelor.

Este demn de remarcat faptul că apariția noilor tehnologii Blu-ray și HD-DVD vă permite să plasați de câteva ori mai multe informații pe un disc decât pe un DVD obișnuit. Aceste tehnologii se bazează pe utilizarea unui laser albastru cu o lungime de undă de 405 nm. Formatul HD-DVD înregistrează 15 GB de informații pe un strat și 30 GB pe două straturi. Blu-ray stochează 25 și, respectiv, 50 GB.

Discuri magneto-optice

Principiul de funcționare al unui dispozitiv de stocare magneto-optic (Magneto Optical) se bazează pe utilizarea a două tehnologii – laser și magnetic.

Structura fundamentală a tuturor tipurilor de discuri magneto-optice este aceeași, singura diferență poate fi că unele discuri au o suprafață de lucru, în timp ce altele au două. Structura de bază a unui disc cu o singură față este prezentată în Figura 2.17.

Suprafața unui dispozitiv de stocare magneto-optic (MOS) este acoperită cu un aliaj ale cărui proprietăți se modifică atât sub influența căldurii, cât și sub influența unui câmp magnetic. Dacă încălziți discul peste o anumită temperatură, acesta devine posibila schimbare polarizare magnetică printr-un câmp magnetic mic. Tehnologiile de citire și scriere MOD se bazează pe aceasta.

Astfel, în timpul înregistrării, fasciculul laser încălzește zona discului în care urmează să fie făcută înregistrarea până la așa-numitul „punct Curie” (pentru majoritatea aliajelor utilizate, această stare are loc la o temperatură de aproximativ 200 ° C) .

În punctul Curie, permeabilitatea magnetică scade și o schimbare a stării magnetice a particulelor poate fi produsă de un câmp magnetic relativ mic. Câmpul pune toate celulele de biți în aceeași stare. Aceasta șterge toate informațiile de pe disc.

Direcția câmpului magnetic este apoi inversată, iar laserul este pornit numai în acele momente în care orientarea particulelor din celula de biți (valoarea biților) trebuie schimbată. Apoi aliajul se răcește, iar particulele sale se solidifică într-o nouă poziție.

La citire, se folosește un fascicul laser de putere redusă. Lumina reflectată lovește elementul fotosensibil, care determină direcția de polarizare. În funcție de această direcție, elementul fotosensibil trimite unul binar sau un zero binar către controlerul unității magneto-optice.

Unitățile magneto-optice pot fi încorporate sau externe. Pe lângă unitățile de disc convenționale, devin tot mai răspândite așa-numitele biblioteci optice cu schimbare automată a discului, a căror capacitate poate fi de sute de gigaocteți și chiar de câțiva terabytes. Timpul de schimbare a discului este de câteva secunde, iar timpul de acces și viteza de schimb de date sunt aceleași cu cele ale unităților de disc convenționale.

Unități flash

Suporturile de stocare bazate pe cipuri de memorie flash sunt acum utilizate pe scară largă în camerele digitale, telefoane mobile, calculatoare.

Memorie flash - un fel deosebit memorie nevolatilă cu semiconductor reinscriptibil. O celulă de memorie flash constă dintr-un singur tranzistor cu o arhitectură specială care poate stoca mai mulți biți. Cea mai mare parte a mediilor bazate pe tehnologia flash sunt așa-numitele carduri flash, care sunt principalele medii de stocare pentru echipamentele portabile moderne. A doua direcție, care acum se dezvoltă rapid, este memoria flash cu o interfață USB pentru conectare directă la un computer. Avantajul memoriei flash peste hard disk-uri, CD-ROM și DVD este absența pieselor în mișcare, astfel încât memoria flash este mai compactă și oferă mai mult acces rapid. Informațiile înregistrate pe memoria flash pot fi stocate pentru o perioadă foarte lungă de timp (de la 20 la 100 de ani) și pot rezista la sarcini mecanice semnificative (de 5-10 ori maxim admisibil pentru hard disk-urile convenționale). Dezavantajul, în comparație cu hard disk-urile, este volumul relativ mic, precum și limitarea numărului de cicluri de rescriere (de la 10.000 la 1.000.000 pentru diferite tipuri).

Unitățile flash de computer sub formă de breloc cu port USB sunt folosite ca suporturi amovibile informații și au un volum de 16, 32, 64, 128, 256, 512 MB, 1 GB, 2 GB, 4 GB, 8 GB, ceea ce, desigur, nu este limita, deoarece tehnologiile sunt în mod constant îmbunătățite.

Dispozitive de intrare

Dispozitivele de intrare convertesc informațiile provenite de la dispozitivele periferice în formă digitală. Pentru introducerea informațiilor se folosesc următoarele dispozitive: tastaturi, manipulatoare, scanere, digitizatoare (tablete digitale), ecrane tactile, dispozitive de introducere a vorbirii, camere digitale si etc.

Tastatură

Tastatura este principalul mijloc de introducere a informațiilor într-un computer. Este o matrice de taste combinate într-un singur întreg și o unitate electronică pentru convertirea apăsărilor de taste în cod binar. Fiecare tastă de pe tastatură corespunde unui cod de scanare din șapte cifre (cod de scanare). Când o tastă este apăsată, hardware-ul tastaturii generează un cod de apăsare de un octet, iar atunci când o tastă este eliberată, este generat un cod de eliberare de un octet corespunzător. Codul de clic este același cu codul de scanare. Codul de eliberare diferă de codul de scanare prin prezența unuia în bitul cel mai semnificativ al octetului. Dacă o tastă rămâne apăsată mai mult de 0,5 secunde, codurile de apăsare a tastelor sunt generate automat la o frecvență de 10 ori pe secundă. Generarea automată a codului se oprește dacă tasta este eliberată sau este apăsată o altă tastă. Deci, dacă o tastă se „blochează”, pentru a elimina consecințele, trebuie doar să apăsați orice altă tastă. Principiu
Funcționarea tastaturii este prezentată în Figura 2.19. Când apăsați o tastă, semnalul este înregistrat de controlerul tastaturii și inițiază o întrerupere hardware, procesorul nu mai funcționează și efectuează procedura de analiză a codului de scanare. Întreruperea procesată program special, care face parte din memoria doar pentru citire (ROM). Orice tastatură are 4 grupuri de taste:

Taste pentru mașina de scris pentru introducerea literelor mari și mici, a numerelor și a caracterelor speciale;

Taste de serviciu care schimbă sensul apăsării restului și efectuează alte acțiuni pentru a controla introducerea de la tastatură (Alt, Ctrl, Shift, Tab, Backspace, Enter, Caps Lock, Blocarea numerelor, Print Screen etc.);

Tastele funcționale (F1-F12), de care depinde sensul apăsării lor produs software;

Tastele tastaturii numerice mici cu mod dublu asigură introducerea rapidă și convenabilă a informațiilor digitale, precum și controlul cursorului și comutarea modurilor de operare a tastaturii.

Manipulatoare

Manipulatoarele sunt dispozitive concepute pentru a controla cursorul (pointerul) de pe ecranul monitorului.

Manipulatoarele fac munca utilizatorului mai convenabilă, mai ales în programele cu interfata grafica. Manipulatoarele includ: mouse, joystick, pix, trackball etc.

Un mouse este un dispozitiv pentru a indica punctele dorite pe un ecran de afișare prin mișcarea acestuia pe o suprafață plană. Coordonatele locației mouse-ului sunt transmise computerului și fac ca cursorul mouse-ului (pointerul) să se miște în consecință. În conformitate cu principiul de funcționare, se face o distincție între opto-mecanic și soareci optici.

Principiul de funcționare al unui mouse opto-mecanic (Fig. 2.20) este de a converti mișcarea mouse-ului în impulsuri electrice generate cu ajutorul unui optocupler - LED-uri (surse de lumină) și fotodiode (receptoare de lumină). Când mișcați mouse-ul, rotația mingii este transmisă prin role pe discuri cu „slot”. Rotirea discului face ca fluxul de lumină dintre LED și fotodiodă să se suprapună, ceea ce duce la apariția impulsurilor electrice. Frecvența pulsului corespunde vitezei de mișcare a mouse-ului.

În prezent, șoarecii optici sunt folosiți pe scară largă. Toți șoarecii optici moderni conțin structural o cameră video în miniatură, care utilizează un senzor CMOS ca element sensibil la lumină. (Un senzor de imagine care conține un strat sensibil la lumină de siliciu în care fotonii sunt convertiți în electroni. CMOS - Semiconductor de oxid de metal complementar) O sursă de lumină, de obicei roșie, este situată vizavi de senzor pentru a ilumina suprafața de sub mouse Dioda emițătoare de lumină . Când mutați mouse-ul, senzorul prelucrează imaginile suprafeței și le trimite sub formă de semnale către un procesor specializat DSP (Digital Signal Processing), care analizează modificările imaginilor primite și, în consecință, determină direcția de mișcare a mouse-ului. Cu toate acestea, șoarecii optici nu pot fi utilizați pe suprafețe din sticlă sau oglindă.

Există, de asemenea șoareci fără fir, în care informațiile sunt transmise folosind raze infraroșii sau semnale radio folosind un transmițător încorporat. Aceste semnale sunt înregistrate de un receptor special și trimise la computer. Când utilizați infraroșu, mouse-ul trebuie să fie în linia vizuală față de receptor. Dacă se utilizează raza radio, atunci această condiție nu este obligatorie.

Cel mai recent progres în manipulatoarele de tip mouse este utilizarea tehnologie laser. Când mișcați mouse-ul, raza laser, reflectată de la suprafață, lovește senzorul, care traduce modificările detectate în suprafață în mișcarea cursorului pe ecranul monitorului. Utilizarea unui fascicul laser permite mouse-ului să fie mai sensibil decât un mouse optic convențional și poate fi folosit și pe orice suprafață. În același timp, laserul este invizibil și sigur pentru oameni.

Calitatea unui anumit model de mouse este determinată de rezoluția mouse-ului, care este măsurată în dpi (dot per inch), deși există și o altă unitate, cpi (count per inch). De obicei, rezoluția mouse-ului, în funcție de model, variază de la 300 la 900 dpi. Cum rezoluție mai mare, cu atât cursorul mouse-ului este poziţionat mai precis. Din punct de vedere structural, șoarecii sunt fabricați sub forma unei cutii de plastic cu butoane, de obicei cu două - principale și suplimentare.

Un alt manipulator în care cursorul este deplasat prin rotirea manuală a unei mingi care iese deasupra unei suprafețe plane este o bile de urmărire (Fig. 2.22, a). Principiul de funcționare este același cu cel al unui mouse opto-mecanic. Un trackball este în esență același mouse, doar răsturnat cu susul în jos.

Un joystick este un dispozitiv care este folosit de obicei în consolele de jocuri și calculatoare de jocuri(Fig. 2.22, b). Este o pârghie a cărei mișcare face ca cursorul să se miște pe ecran. Pârghia conține unul sau mai multe butoane. În acest caz, cursorul ia forma unui obiect în mișcare.

Un stilou luminos poate fi folosit pentru a indica un punct de pe un ecran sau pentru a forma imagini. Vârful stiloului luminos conține o fotocelulă care reacționează la semnalul luminos transmis de ecran în punctul în care pixul atinge. Deoarece ecranul monitorului este format din mai multe puncte (pixeli), atunci când apăsați un buton de pe stilou, un semnal este transmis către computer, din care sunt calculate coordonatele fascicul de electroni la momentul înregistrării acestuia. Un alt domeniu de aplicare pentru un stilou ușor este utilizarea acestuia cu un digitizer. Un digitizer este un dispozitiv conceput pentru a introduce informatii grafice. Când mutați stiloul pe tabletă, coordonatele acestuia sunt înregistrate în memoria computerului, adică în acest caz, stiloul luminos îndeplinește funcția de „scriere”.

Ecrane tactile

Un ecran tactil este un ecran combinat cu dispozitive tactile care vă permite să introduceți informații într-un computer prin atingerea unui deget.

În general, atunci când lucrează cu un dispozitiv tactil, utilizatorul atinge cursorul (suprafața acestui dispozitiv), o literă, un număr sau o altă cifră afișată pe ecran cu degetul. Indiferent de natura fizică a principiilor care stau la baza funcționării dispozitivului tactil, un sistem de coordonate dreptunghiular este asociat cu suprafața acestuia, care vă permite să înregistrați atingerea unui deget și să transmiteți un semnal către un computer. Pe baza principiului lor de funcționare, se disting următoarele tehnologii de senzori: : rezistiv, capacitiv, infraroșu și tehnologie bazată pe unde acustice de suprafață (SAW).

Tehnologie rezistivă. Tehnologia rezistivă se bazează pe metoda de măsurare a rezistenței electrice a unei părți a unui sistem în momentul atingerii. Ecranul rezistiv are o rezoluție mare (300 dpi), o durată de viață lungă (10 milioane de atingeri), un timp de răspuns scurt (aproximativ 10 ms) și un cost redus. Dar, pe lângă avantaje, există și dezavantaje, de exemplu, precum o pierdere de 20% flux luminos.

Tehnologia capacitivă. Elementul de detectare al unui ecran tactil capacitiv este sticla, pe suprafața căreia este aplicat un strat conductor subțire transparent. Când atingeți ecranul obra este capacitiv; conexiune între deget și ecran, care provoacă un impuls de curent până la punctul de contact (Fig. 2.24). O altă tehnologie capacitivă NFI (Dynapro) (Fig. 2.25) se bazează pe utilizarea unei unde electromagnetice. NFI utilizează circuite electronice speciale cu senzori care pot detecta un obiect conductiv - un deget sau un stilou de intrare conductiv - printr-un strat de sticlă, precum și prin mănuși sau alte obstacole potențiale (umiditate, gel, vopsea etc.).

Tehnologia surfactantului(unde acustice de suprafață). În colțurile unui astfel de ecran există un set special de elemente din material piezoelectric, căruia îi este furnizat un semnal electric cu o frecvență de 5 MHz. (Materialele piezoelectrice sunt substanțe care au un efect piezoelectric, adică aspectul câmp electric sub influența deformațiilor elastice – un efect piezoelectric direct.) Acest semnal este transformat într-o undă acustică ultrasonică îndreptată de-a lungul suprafeței ecranului. Chiar și o atingere ușoară a ecranului în orice moment provoacă absorbția activă a undelor, datorită căreia modelul de propagare a ultrasunetelor pe suprafața sa se schimbă oarecum.

Tehnologia infraroșu. Elemente de emisie speciale sunt instalate de-a lungul marginilor ecranului tactil, generând unde luminoase în domeniul infraroșu undele de lumină în domeniul infraroșu se propagă de-a lungul suprafeței ecranului, formând un fel de grilă de coordonate pe suprafața sa de lucru.

Dacă una dintre razele infraroșii este blocată de razele care se încadrează în raza de obiect străin, fasciculul nu mai ajunge la elementul de recepție, care este imediat înregistrat de microprocesor. Este de remarcat faptul că ecranului tactil cu infraroșu nu îi pasă ce fel de obiect este plasat în spațiul său de lucru: apăsarea se poate face cu un deget, un pix, un indicator sau chiar o mână înmănușată. Ecranele tactile pot fi montate sau încorporate (Fig. 2.28).

În ultimii câțiva ani, ecranele tactile s-au dovedit a fi cea mai convenabilă modalitate pentru oameni de a interacționa cu mașinile. Aplicație ecrane tactile are o serie de avantaje care nu sunt disponibile atunci când utilizați alte dispozitive. Astfel, sistemele informatice realizate pe baza chioșcurilor tactile ajută la obținerea informațiilor necesare sau interesante în săli de expoziție, gări, guvern, bancar, financiar și institutii medicale si etc.

Scanere

Un scanner este un dispozitiv care vă permite să transferați informații grafice aflate pe un computer către un computer. magician sau film.

Acestea pot fi texte, desene, diagrame, grafice, fotografii etc. Un scanner, ca un copiator, creează o copie a imaginii unui document pe hârtie, dar nu pe hârtie, ci în formă electronică.

Principiul de funcționare al scanerului este următorul. Imaginea copiată este iluminată de o sursă de lumină (de obicei o lampă fluorescentă). În acest caz, un fascicul de lumină inspectează (scanează) fiecare secțiune a originalului. Un fascicul de lumină reflectat de o coală de hârtie lovește un dispozitiv cuplat la sarcină (CCD) printr-o lentilă de reducere. (Un dispozitiv care acumulează o încărcare electronică atunci când un flux luminos îl lovește. Nivelul de încărcare depinde de durata și intensitatea iluminării. În literatura engleză, definiția folosită este CCD - Couple-Charget Device) Pe suprafața CCD, prin scanare se formează o imagine redusă a obiectului copiat. CCD convertește imaginile optice în semnale electrice. Un CCD este o matrice care conține număr mare elemente semiconductoare sensibile la radiațiile luminoase.

În scanerele alb-negru, ieșirea fiecărui element CCD folosind convertor analog-digital Se formează mai multe nuanțe de gri.

Scanerele color folosesc culoarea Model RGB. Imaginea scanată este iluminată printr-un filtru RGB rotativ sau prin trei lămpi colorate aprinse secvenţial - roşu, verde, albastru. Semnalul corespunzător fiecărei culori primare este procesat separat. În acest scop, există linii paralele de senzori, fiecare dintre care își percepe propria culoare. Numărul de culori transmise variază de la 256 la 65.536 și chiar 16,7 milioane Rezoluția scanerelor este măsurată în numărul de puncte distincte pe inch din imagine. În acest caz, sunt indicate două valori, de exemplu 600×1200 dpi. Primul este numărul de puncte orizontale, acesta este determinat de matricea CCD. Al doilea este numărul de trepte verticale ale motorului pe inch. Prima, valoarea minimă, trebuie luată în considerare.

Conform designului lor, scanerele pot fi portabile, plat, tambur, proiecție etc. Fig. 2.30).

Dispozitive de ieșire

Dispozitivele de ieșire sunt dispozitive care scot informații procesate de computer pentru percepția utilizatorului sau pentru utilizare de către alte dispozitive automate.

Informațiile de ieșire pot fi afișate pe ecranul monitorului, imprimate pe hârtie, reproduse sub formă de sunete sau transmise sub formă de orice semnal.

Monitoare și adaptoare video

Un monitor (afișaj) este un dispozitiv conceput pentru a afișa text și informații grafice în scopul percepției vizuale de către utilizator.

Monitorul este cel principal dispozitiv perifericși servește la afișarea informațiilor introduse folosind o tastatură sau alte dispozitive de intrare (scaner, digitizer etc.). Monitorul este conectat la computer printr-un adaptor video. În prezent sunt utilizate următoarele tipuri de monitoare:

Bazat pe un tub catodic (CRT);

- cristal lichid;

Plasmă (descărcare de gaze).

Diferența dintre aceste monitoare constă în diferite principii fizice formarea imaginii.

Monitoarele bazate pe CRT nu diferă în principiu de funcționare față de televizoarele convenționale. Când se formează o imagine, datele video sunt convertite într-un flux continuu de electroni, care sunt „împușcați” de corpurile catodice ale kinescopului. Fasciculele de electroni rezultate sunt trecute printr-o grilă de ghidare specială, care asigură că electronii lovesc cu precizie punctul dorit, și apoi ajungeți la stratul luminiscent. Când este bombardat cu electroni, fosforul emite lumină.

Există mai multe tipuri de tuburi catodice, care diferă prin designul grătarului de ghidare și al stratului de fosfor.

Cele mai comune sunt monitoarele cu așa-numita mască de umbră. Într-un cinescop de acest tip, pentru poziționarea fasciculului de electroni se folosește o placă metalică subțire, în care prin perforare se fac multe găuri (Fig. 2.32, a). Fosforul dintr-un astfel de kinescop este realizat sub formă de triade de culori, unde fiecare elipsă - un element luminos de substanță roșie, verde și albastră - reprezintă un pixel vizibil.

Un alt tip de tuburi de imagine, construite folosind o grilă de deschidere (Fig. 2.32, b), diferă de tuburile de imagine cu o mască de umbră prin aceea că, pentru poziționarea precisă a fasciculului de electroni, nu se folosește o placă voluminoasă, ci o serie de fire de oțel. . Fosforul dintr-un cinescop cu o grilă de deschidere este aplicat pe suprafața interioară a ecranului sub formă de dungi verticale alternative.

Într-un CRT cu o mască de fante, grila de ghidare este o placă cu fante lungi verticale (Fig. 2.32, c). Fosforul din astfel de tuburi de imagine este aplicat fie sub formă de benzi alternative continue, fie sub formă de benzi eliptice, de formă similară cu fantele din masca cu fantă.

Tipurile considerate de tuburi de imagine au avantajele și dezavantajele lor. Astfel, un CRT cu o mască de umbră, datorită unora dintre caracteristicile sale de design, are o serie de avantaje față de alte tipuri de tuburi de imagine: un aranjament dens de triplete de culoare, care permite o claritate ridicată a imaginii și o tehnologie de producție bine stabilită. . Dezavantajul este durata de viață redusă a monitorului - datorită suprafeței mari, masca perforată absoarbe aproximativ 70-85% din toți electronii emiși de catozii pistolului de electroni kinescop, drept urmare intervalul de luminozitate și contrast este redus. Pentru a obține o strălucire ridicată a imaginii, este necesar să creșteți intensitatea fluxului de electroni, ceea ce nu este în cel mai bun mod posibil afectează durata de viață a monitorului (de regulă, ciclul de viață al unui dispozitiv bazat pe un CRT cu o mască de umbră nu depășește 7-8 ani). Domeniul de aplicare al unor astfel de monitoare este procesarea unor cantități mari de material text, aspect, retușare foto, corectare a culorilor și CAD (sisteme de proiectare asistată de computer).

Principalele avantaje ale unui CRT cu un grătar de deschidere includ luminozitate și contrast mai mari datorită debitului mai mare de electroni către fosfor și suprafeței crescute de acoperire a ecranului cu fosfor.

Printre dezavantaje, trebuie remarcat faptul că la afișare apare distorsiunea imaginii cantitate mare curse scurte, cu alte cuvinte, atunci când se afișează text cu dimensiune mică de font.

Monitoarele care folosesc tuburi cu mască cu fante combină avantajele celor două tipuri anterioare de dispozitive și sunt lipsite de dezavantaje. Culori strălucitoare, vibrante, contrast bun, grafică și text clare - toate acestea le fac potrivite pentru a satisface nevoile oricărei categorii de utilizatori. Tuburile cu raze catodice sunt proiectate și fabricate de un număr foarte limitat de companii. Toți ceilalți care produc monitoare folosesc soluții achiziționate. Printre cele mai cunoscute companii de dezvoltare se numără: Hitachi și Samsung – telefoane bazate pe o mască de umbră; Sony, Mitsubishi și ViewSonic - CRT cu grilă de deschidere; NEC, Panasonic, LG - dispozitive care folosesc o mască de fante.

Monitoarele cu cristale lichide (LCD) sau monitoarele LCD (LCD - Liquid Crystal Display) sunt monitoare digitale cu ecran plat. Aceste monitoare folosesc o substanță transparentă cu cristale lichide care este plasată ca o peliculă subțire între două plăci de sticlă. Filmul este o matrice în celulele căreia se află cristale. Lângă fiecare placă există un filtru de polarizare, ale cărui planuri de polarizare sunt reciproc perpendiculare.

Din cursul dumneavoastră de fizică, știți că dacă treceți lumina prin două plăci ale căror planuri de polarizare coincid, atunci transmiterea completă a luminii este asigurată. Cu toate acestea, dacă una dintre plăci este rotită în raport cu cealaltă, adică. schimbați planul de polarizare, cantitatea de lumină transmisă va scădea. Când planurile de polarizare sunt reciproc perpendiculare, trecerea luminii este șocată.

În monitoarele LCD, lumina de la lampă, lovind primul filtru polarizant, este polarizată într-unul dintre planuri, de exemplu vertical, apoi trece printr-un strat de cristale lichide. Dacă cristalele lichide rotesc planul de polarizare al fasciculului de lumină cu 90 °, atunci acesta trece prin cel de-al doilea filtru de polarizare fără piedici, deoarece planurile de polarizare coincid. Dacă rotația nu are loc, atunci fasciculul de lumină nu trece. Astfel, prin aplicarea tensiunii cristalelor, puteți modifica orientarea acestora, adică ajustând astfel cantitatea de lumină care trece prin filtre. În monitoarele LCD moderne, fiecare cristal este controlat de un tranzistor separat, adică se utilizează tehnologia TFT (Thin Film Transistor) - tehnologia „tranzistor cu film subțire”. Un pixel dintr-un monitor LCD este, de asemenea, format din roșu, verde și culorile albastre, iar culorile diferite se obțin prin modificarea tensiunii aplicate, ceea ce duce la rotația cristalului și, în consecință, la o modificare a luminozității fluxului luminos.

La monitoarele cu plasmă (PDP - Plasma Display Panel), imaginea este formată prin emisia de lumină prin descărcări de gaze în pixelii panoului. Elementul de imagine (pixel) dintr-un afișaj cu plasmă seamănă mult cu cel convențional lampă fluorescentă. Gazul încărcat electric emite lumină ultravioletă, care lovește fosforul și îl excită, determinând celula corespunzătoare să strălucească cu lumină vizibilă. Monitoarele moderne cu plasmă folosesc așa-numita tehnologie plasmavision - acesta este un set de celule, cu alte cuvinte, pixeli, care constau din trei subpixeli care transmit culori - roșu, verde și albastru.

Din punct de vedere structural, panoul este format din două plăci plate de sticlă situate la o distanță de aproximativ 100 de microni una de cealaltă. Între ele există un strat de gaz inert (de obicei un amestec de xenon și neon), care este afectat de un câmp electric puternic. Cei mai subțiri conductori transparenți - electrozii - sunt aplicați pe placa frontală transparentă, iar conductorii de împerechere sunt aplicați pe placa din spate. Peretele din spate are celule microscopice umplute cu fosfor de trei culori primare (rosu, albastru si verde), trei celule pentru fiecare pixel. Principiul de funcționare al unui panou cu plasmă se bazează pe strălucirea fosforilor speciali atunci când este expus la radiații ultraviolete, care are loc în timpul unei descărcări electrice într-un mediu cu gaz extrem de rarefiat. Cu o astfel de descărcare, se formează un „cord” conducător între electrozi cu o tensiune de control, constând din molecule de gaz ionizat (plasmă). Prin urmare, panourile care funcționează pe acest principiu se numesc panouri cu plasmă. Gazul ionizat afectează un strat fluorescent special, care, la rândul său, emite lumină vizibilă pentru ochiul uman.

Calitatea unui anumit monitor poate fi evaluată prin următorii parametri de bază:

Rezoluţie;

Marimea ecranului;

Numărul de culori reproduse;

Rata de reîmprospătare a ecranului.

Rezoluția monitorului. De obicei, monitoarele pot funcționa în două moduri: text și grafică. În modul text, simbolurile de cod sunt afișate pe ecranul monitorului tabele ASCII. Numărul maxim de caractere care pot fi afișate pe ecran se numește capacitatea de informare a ecranului. În modul normal, ecranul conține 25 de linii a câte 80 de caractere în fiecare dintre ele, prin urmare capacitatea de informare este de 2000 de caractere. În modul grafic, imaginile formate din elemente individuale - pixeli - sunt afișate pe ecran. În modul grafic, rezoluția este măsurată prin numărul maxim de pixeli orizontali și verticali de pe ecranul monitorului. Rezoluția depinde atât de caracteristicile monitorului, cât și de adaptorul video. Cu cât aceste valori sunt mai mari, cu atât mai multe obiecte pot fi plasate pe ecran, cu atât detaliile imaginii sunt mai bune. De exemplu, o rezoluție de 800×600 înseamnă că pe ecran pot fi desenate 800 de linii verticale și 600 orizontale (Fig. 2.35). Fiecare pixel al ecranului este implicat în formarea unei imagini, astfel încât la o rezoluție de 800x600 numărul de celule adresabile este de 480.000 de pixeli. Pentru monitoarele LCD, rezoluția este determinată de numărul de celule situate de-a lungul lățimii și înălțimii ecranului. Monitoarele LCD moderne au, în general, o rezoluție de 1024x768 sau 1280x1024.

Cea mai importantă caracteristică care determină rezoluția și claritatea imaginii de pe ecran este dimensiunea
granulație (pasul punctului – pasul locației punctului) al fosforului ecranului monitorului. Marimea unui bob monitoare moderne are o valoare de la 0,25 la 0,28 mm. Granulația se referă la distanța dintre două puncte de fosfor de aceeași culoare. Pentru tuburile cu mască de umbră, granulația se măsoară în diagonală, pentru celelalte două, pe orizontală. Valori standard rezoluții: 640×480, 800×600, 1024×768, 1600×1200, 1800×1440, etc.

Marimea ecranului. Măsura este de obicei lungimea diagonalei zonei vizibile a imaginii. Pentru afișajele cu cristale lichide (LCD), dimensiunea zonei vizibile este aceeași cu dimensiunea panoului. Pentru monitoare cu tub catodic(CRT) zona vizibilă este ceva mai mică. Acest lucru se explică prin caracteristicile de proiectare ale CRT în sine. Monitoarele CRT au dimensiuni de ecran de 14, 15, 17, 19 și 22 inci. Pentru panourile LCD se folosesc 15, 17, 18, 19, 20 și mai mulți inci.

©2015-2019 site
Toate drepturile aparțin autorilor lor. Acest site nu pretinde autor, dar oferă utilizare gratuită.
Data creării paginii: 2016-02-12