Optikai tárolók A digitális adatok optikai tárolására alkalmas egyik eszköz a kompakt lemez (CD = Compact Disk) amelynek legismertebb formája a csak olvasható.

Az előadások a következő témára: "Optikai tárolók A digitális adatok optikai tárolására alkalmas egyik eszköz a kompakt lemez (CD = Compact Disk) amelynek legismertebb formája a csak olvasható."— Előadás másolata:

1 Optikai tárolók A digitális adatok optikai tárolására alkalmas egyik eszköz a kompakt lemez (CD = Compact Disk) amelynek legismertebb formája a csak olvasható CD-ROM. Az adatrögzítés egy három rétegű adathordozón történik:

2 Az adatok tárolása a visszatükröző réteg bemélyedéseivel (pit), illetve változatlan felületével (land) történik. Valójában a pit és a land is logikai "0"-t jelent, a logikai "1" a kettő közötti átmenetnek felel meg. Az olvasás egy lézersugár visszaverődésének érzékelésével történik.

3 A lézersugár többféle gázzal és anyaggal előállítható. A CD–ROM-ok többsége olyan fényt használ, ami a színspektrum kisebb frekvenciájához tartozik. Ilyen pl. a piros és a sárga. Kísérletek folynak a kék és a zöld lézerrel kapcsolatban. Ezekkel ötször akkora adatsűrűség érhető el a felhasználásával, mint a piros lézer esetén. A LASER rövidítés a Light Amplification by Stimulated Emission of Radiotion (fény erősítés, sugárzás kibocsátással) kifejezésből származik.

4 Az adathordozó egy 12 cm átmérőjű és 1,2 mm vastag korong, amelyre az adatok spirál formában kerülnek felírásra. A spirál körbefordulásainak száma kb. 22 000 (CD-ROM-nál), ami "kihúzva" kb. 4,5 km hosszú lenne. A spirálon az adattárolás szektorokban történik. Egy szektor mérete kb. 2 Kbájt.

5 Az adatok felírásánál hibaellenőrző (EDC = Error Detecting Code) és hibajavító (ECC = Error Correcting Code) kódolást alkalmaznak. A lemez elején található egy tartalomjegyzék (TOC = Table of Contents), amely a lemezen található adatokról és ezek helyéről ad információt. Az újabb meghajtók (CD-írók) lehetőséget adnak az adatok több szesszióban (multi- session) történő felírására, ami azt jelenti, hogy később újabb információt lehet hozzáadni az eddigihez a fennmaradt szabad területen. Ebben az esetben a tartalomjegyzéket aktualizálni kell, és még egyszer felírni. Olvasásnál a meghajtónak támogatnia kell ezt a formátumot, mivel több tartalomjegyzék között kell keresnie a lemezen.

6 A régebbi meghajtók a korongot változó szögsebességgel forgatták, abból a célból, hogy az olvasófej mindig azonos sebességgel haladjon a lemez fölött (CLV = Constant Linear Velocity). A korszerűbb, magas átviteli rátával dolgozó meghajtók állandó szögsebességet használnak (CAV = Constant Angular Velocity).

7 Az optikai tárolók általános jellemzői Nagy tárolási sűrűség (10-100-szorosa a merevlemezének) Élettartamuk több évtized Cserélhető tárolók Nagy adatbiztonság Elérési idejük relatíve magas Alacsony adattovábbítási sebesség (audió CD 1x=150KB/s) Viszonylag alacsony ár Felhasználási területük: Film és zene tárolás Adattárolás (multimédia, archiválás, szoftverterjesztés)

8 Az optikai tárolók típusai RövidítésÉrtelmezésLeírás CD-DACompact Disk Digital AudioZene tárolására szolgáló CD CD-ROMCompact Disk Read Only Memory Préselt korong formátumban gyártott, csak olvasható 650 Mbájt kapacitású optikai lemez (ISO 9660) CD-RRecordable Compact DiskCD-íróval írható és CD-ROM-meghajtóval olvasható optikai lemez CD-RWReWritable Compact DiskCD-íróval többször írható optikai lemez DVD-ROM Digital Versatile/Video Disk Read Only Memory Csak olvasható digitális videolemez (4.7, 8.5, 17 Gbájt) DVD-RAM Digital Versatile/Video Disk Random Access Memory Olvasható és írható video-lemez (4.7, 8.5, 17 Gbájt)

9 A CD-ROM meghajtó A CD-meghajtónak különböző forrású, szabványos méretű lemezt kell fogadnia, majd a lemezt meg kell forgatnia. A meghajtó lézerfejét fókuszálni kell a lemezre, és a fejnek nagy pontossággal (1 mikrométeren belül) kell követnie a lemezre írt spirális sávot.

10 A meghajtó-elektronika feladata az olvasott adatok felismerése, a sorosan érkező csatornabitek összeállítása és visszakódolása bájtokra, az előforduló olvasási hibák észlelése és javítása, az olvasott bájtok átadása az interfész felületen a CD-vezérlőnek, valamint a hang CD-k jelének felerősítése a fejhallgató kimenetre.

11 Az optikai rendszer Minden CD-ROM-meghajtó optikai rendszere lézersugarat használ a lemezen lévő információ leolvasásához. Az olvasás folyamata minden kompakt lemeznél azonos, az eltérés az olvasott elektromos jelek értelmezésében van.

12 Az optikai rendszer két fő feladatot lát el: a CD-n tárolt (lyukak formájában rögzített) információ digitális jelekké alakítása; a spirálisan kanyarodó felírás pontos követése az olvasófej által. Mind az adatok olvasását, mind a sávon tartást az optikai rendszerből sugárzott és a lemezről a lyukakról a fejbe visszaverődő lézersugárral oldották meg.

13 A CD-ROM meghajtók sebessége Alapsebességnek az audió CD sebességét tekintjük, a CD-ROM- ok sebességét az ehhez viszonyított szorzószámmal fejezzük ki. Az audió CD sebessége 150 Kbájt/s, ez az 1X sebesség. A 2X meghajtók 300 Kbájt, a 4X sebességűek 600 Kbájt/s átvitelére is képesek. Ma már a 36X sebességűek is elterjedtek, de már viszonylag olcsón hozzájuthatunk a 52X sebességűekhez is. A régebbi meghajtóknál, amelyek a forgatásnál CLV elvet alkalmaztak, az adatátviteli ráta változatlan maradt a lemez egész területén. Az újabb, CAV elvű meghajtóknál, mivel a lemez külső sávjaiból nagyobb mennyiségű adatot lehet beolvasni egy fordulat alatt, mint a belsőkből, a gyártó által megadott sebesség a maximális értéket jelenti.