Основните функционални възли на dvd устройството. CD-ROM устройство. Основни характеристики. Функционална схема на CD-ROM

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Хоствано на http://www.allbest.ru/

CD-ROM устройства

CD-ROM е компакт диск (CD), предназначен да съхранява цифрово предварително записана информация върху него и да я чете с помощта на специално устройство, наречено CD-ROM-драйвер, CD-ROM устройство.

Задачите, които CD-ROM устройството е предназначено да решава, включват: инсталиране и актуализиране софтуер; търсене на информация в бази данни; стартиране и работа с игрови и образователни програми; гледане на видеоклипове; слушане на музикални дискове.

История създаване на CD-ROMзапочва през 1980 г., когато Sony и Philips обединяват усилията си, за да създадат технология за запис и производство на компактдискове с помощта на лазери. От 1994 г. CD-ROM устройствата се превърнаха в неразделна част от стандартната компютърна конфигурация. Информационният носител на CD е релефен субстрат, върху който е нанесен тънък слой светлоотразителен материал, обикновено алуминий. Записването на информация върху CD е процес на оформяне на релеф върху субстрат чрез "изгаряне" на миниатюрни щрихи-ямки с лазерен лъч. Информацията се чете чрез регистриране на лазерен лъч, отразен от релефа на субстрата. Отразяващата площ на повърхността на диска дава сигнал "нула", а сигналът от хода - "един".

Съхраняване на данни върху CD-ROM дискове, както и върху магнитни дискове, организирани в двоична форма.

В сравнение с твърдите дискове, компактдисковете са много по-надеждни при транспортиране. Обемът на наличните данни на CD достига 700-800 MB и при спазване на правилата за работа CD практически не се износва.

Процесът на създаване на компактдискове включва няколко стъпки. На първия етап се създава информационен файл за последващо записване на носителя. На втория етап с помощта на лазерен лъч информацията се записва върху носител, който представлява диск от фибростъкло, покрит с фоторезистивен материал. Информацията се записва като последователност от вдлъбнатини (удари), подредени в спирала, както е показано на фиг. 3.7. Дълбочината на всяка щрихова ямка (яма) е равна на 0,12 микрона, ширината (по посока перпендикулярна на равнинатафигура) -- 0,8 -- 3,0 µm. Те са разположени по спираловидна пътека, чието разстояние между съседни навивки е 1,6 микрона, което съответства на плътност от 16 000 навивки/инч.

Ориз. 3.7 Геометрични характеристики на CD (a) и неговото напречно сечение (b) (625 оборота/mm). Дължината на ударите по записващата писта варира от 0,83 до 3,1 микрона

На следващия етап се проявява фоторезистивният слой и дискът се метализира. Диск, направен по тази технология, се нарича главен диск. За да се репликират компактдискове, няколко работни копия се вземат от главния диск чрез електроформоване. Работните копия са покрити с по-издръжлив метален слой (например никел) от главния диск и могат да се използват като матрици за репликиране на компактдискове до 10 000 броя. от всяка матрица. Репликацията се извършва чрез топъл печат, след което информационната страна на основата на диска, изработена от поликарбонат, се подлага на вакуумна метализация с алуминиев слой и дискът се покрива със слой лак. Дисковете, направени чрез горещо щамповане, осигуряват до 10 000 цикъла на четене на данни без грешки в съответствие с паспортните данни. Дебелината на CD-диска е 1,2 мм, диаметърът е 120 мм.

CD-ROM устройството съдържа следното основно функционални единици:

* устройство за зареждане;

* оптико-механичен възел;

* системи за управление и автоматично управление на задвижването;

* универсален декодер и интерфейсен модул.

На фиг. 3.8 дава дизайна на оптико-механичното CD ROM устройство, което работи по следния начин. Електромеханичното задвижване върти диска, поставен в устройството за зареждане.

Оптико-механичният блок осигурява движението на оптико-механичната четяща глава по радиуса на диска и четенето на информация.

Полупроводниковият лазер генерира инфрачервен лъч с ниска мощност (типична дължина на вълната 780 nm, изходна мощност 0,2 - 5,0 mW), който удря разделителната призма, отразява се от огледалото и се фокусира от лещата върху повърхността на диска. Сервомоторът по команда от вградения микропроцесор придвижва подвижната каретка с рефлекторно огледало към желаната песен на CD. Отразеният от диска лъч се фокусира от леща, разположена под диска, отразява се от огледалото и попада в разделителна призма, която насочва лъча към втората фокусираща леща. След това лъчът удря фотосензор, който преобразува светлинната енергия в електрически импулси. Сигналите от фотосензора се изпращат към универсален декодер.

Системите за автоматично проследяване на повърхността на диска и запис на данни осигуряват висока точност на четене на информация. Сигналът от фотосензора под формата на последователност от импулси постъпва в усилвателя на системата за автоматично управление, където се отделят сигналите за грешка при проследяване. Тези сигнали постъпват в системите за автоматично управление: фокус, радиално подаване, мощност на лазерно излъчване, линейна скорост на въртене на диска.

Универсалният декодер е процесор за обработка на сигнали, прочетени от CD. Състои се от два декодера, памет с произволен достъп и контролер за управление на декодера. Използването на двойно декодиране прави възможно възстановяването на изгубена информация до 500 байта. Паметта с произволен достъп действа като буферна памет, а контролерът управлява режимите за коригиране на грешки.

Интерфейсният блок се състои от цифрово-аналогов преобразувател, нискочестотен филтър и интерфейс за комуникация с компютър. При възпроизвеждане на аудио информация DAC преобразува кодираната информация в аналогов сигнал, който се подава към усилвател с активен филтър ниски честотии по-нататък към звуковата карта, която е свързана към слушалките или високоговорителите.

По-долу са характеристиките на производителността, които трябва да имате предвид при избора на CD-ROM за конкретни приложения.

Скоростта на трансфер на данни (DTR) е максималната скорост, с която данните се прехвърлят от носителя за съхранение към RAM паметта на компютъра. Това е най-важната характеристика на CD-ROM устройството и почти винаги се посочва заедно с името на модела. Скоростта на въртене на диска е пряко свързана със скоростта на трансфер на данни. Ранните CD-ROM устройства прехвърляха данни със 150 Kb/s, както и аудио CD плейърите. Скоростта на трансфер на данни на следващото поколение устройства обикновено е кратна на това число (150 KB/s). Такива задвижвания се наричат ​​акумулатори с дву-, три-, четирикратна скорост и др. Например 60-скоростно CD-ROM устройство чете информация със скорост 9000 KB/s.

Висока скоростПрехвърлянето на данни на CD-ROM устройството е необходимо предимно за синхронизиране на картина и звук. Ако битрейтът е недостатъчен, може да възникне изкривяване на видео кадрите и изкривяване на звука.

Но по-нататъшно, над 72-кратно, увеличаване на скоростта на четене на CD-ROM устройствата е неподходящо, тъй като с по-нататъшно увеличаване на скоростта на въртене на CD не се осигурява необходимото ниво на качество на четене. И освен това имаше по-обещаваща технология - DVD.

Качеството на четене се характеризира с процент грешки (Error Rate) и представлява вероятността за получаване на изкривен информационен бит, когато се чете. Този параметъротразява способността на CD-ROM устройството да коригира грешки при четене/запис. Паспортни стойности на този коефициент - 10 -10 -10 -12. Когато данните се четат от мръсна или надраскана област на диска, се регистрират групи от битове за грешка. Ако грешката не може да бъде коригирана от кода за коригиране на грешки (използван при четене/запис), скоростта на четене на данните се забавя и четенето се повтаря многократно.

Средното време за достъп (AT) е времето (в милисекунди), което отнема на устройството да намери желаните данни на носителя. Очевидно, когато работите върху вътрешните части на диска, времето за достъп ще бъде по-малко, отколкото при четене на информация от външните части. Следователно паспортът на устройството дава средното време за достъп, което се определя като средната стойност при извършване на няколко четения на данни от различни части на диска. Тъй като CD-ROM устройствата се подобряват, средното време за достъп намалява, но въпреки това този параметър се различава значително от този на твърдите дискове (100 - 200 ms за CD-ROM и 7 - 9 ms за твърди дискове). Това се дължи на фундаментални различия в дизайна: твърдите дискове използват няколко магнитни глави и обхватът на тяхното механично движение е по-малък от обхвата на движение на оптичната глава на CD-ROM устройство.

Количеството буферна памет е количеството RAM в CD-ROM устройството, което се използва за увеличаване на скоростта на достъп до данните, записани на носителя. Буферната памет (кеш памет) е чип с памет, инсталиран на платката на устройството за съхраняване на прочетени данни. Благодарение на буферната памет данните, разположени в различни области на диска, могат да се прехвърлят към компютъра с постоянна скорост. Размерът на буферната памет на отделните модели на CD-ROM устройството е 512 Kbytes.

MTBF е средното време в часове, което характеризира безотказната работа на CD-ROM устройство. Средното време между отказите на различни модели CD-ROM устройства е 50-125 хиляди часа, или 6-14,5 години денонощна работа, което значително надвишава срока на остаряване на устройството.

По време на развитието на съхранението оптични дисковеразработи редица основни формати за запис на информация на CD.

Форматът CD-DA (Digital Audio) е цифров аудио компактдиск с време за възпроизвеждане от 74 минути.

Форматът ISO 9660 е най-широко използваният стандарт за логическа организация на данни.

формат Висока Сиера(HSG) е въведен през 1995 г. и осигурява четимост на данните, записани на диск във формат ISO 9660, използвайки устройства от всякакъв тип, което доведе до широко разпространение на програми на CD и допринесе за създаването на компактдискове, ориентирани към различни операционни системи.

Форматът Photo-CD е разработен през 1990-1992 г. и е предназначен за запис върху CD, съхранение и възпроизвеждане на статична видео информация под формата на висококачествени фотографски изображения. Дискът във формат Photo-CD може да побере от 100 до 800 фотоизображения с подходяща резолюция - 2048x3072 и 256x384, а също така съхранява звукова информация.

Всеки CD-ROM диск, съдържащ текст и графика, аудио или видео информация, се категоризира като мултимедия. Съществуват мултимедийни компактдискове различни форматиза различни операционна система: DOS, Windows, OS/2, UNIX, Macintosh.

Форматът CD-I (Intractive) е разработен за широк кръг потребители като стандарт за мултимедиен диск, съдържащ различни текстови, графични, аудио и видео информация. CD-I диск ви позволява да съхранявате видео изображение със звук (стерео) и време за възпроизвеждане до 20 минути.

Форматът CD-DV (Digital Video) осигурява запис и съхранение на висококачествени видео изображения със стерео звук за 74 минути. Когато се съхранява, компресията се осигурява с помощта на метода MPEG-1 (Motion Picture Expert Group).

Четенето на диск е възможно с помощта на хардуерен или софтуерен MPEG декодер.

Форматът 3DO е разработен за игрови конзоли.

Ориз. 3.9 Структура CD-R дискове OM и CD-R/CD-WR

блок задвижване задвижване задвижване

CD-ROM устройствата могат да работят или със стандартен IDE (E-IDE) интерфейс, или с високоскоростен SCSI интерфейс.

Най-популярните CD-ROM устройства в Русия са Panasonic, Creative, Samsung, Pioneer, Hitachi, Teac, LG.

CD-WORM / CD-R Write-Once и CD-RW Write-Once устройства

CD-WORM (Write Once Read Many) или CD-R (CD-Recordable) устройства осигуряват еднократен запис на информация на диск и последващо четене на тази информация много пъти, докато CD-RW (CD-Re Writable -- презаписваеми) устройства позволяват презапис на оптични дискове.

За единичен запис се използват дискове, които са обикновен компакт диск, чийто отразяващ слой обикновено е направен от златен или сребърен филм. Между него и поликарбонатната основа има записващ слой (фиг. 3.9), изработен от органичен материал, който потъмнява при нагряване. По време на процеса на писане лазерният лъч, който, както и при четене, е 780 nm и интензитетът е повече от 10 пъти по-висок, се нагрява отделни секциизаписващ слой, който потъмнява и разпръсква светлина, образувайки области, подобни на ями. Въпреки това, отразяващата способност на огледалния слой и яснотата на вдлъбнатините на CD-R дисковете са по-ниски от тези на произведените в търговската мрежа CD-ROM дискове.

В презаписваемите CD-RW дискове, записващият слой е направен от органични съединения, известни като цианин (Cyanine) и фталоцианин (Phtalocyanin), които са склонни да променят своето фазово състояние от аморфно в кристално и обратно под въздействието на лазерен лъч. Такава промяна във фазовото състояние е придружена от промяна в прозрачността на слоя. При нагряване от лазерен лъч над определена критична температура, материалът на записващия слой преминава в аморфно състояние и остава в него след охлаждане, а при нагряване до температура значително под критичната възстановява първоначалното си (кристално) състояние . В презаписваемите дискове, записващият слой обикновено е направен от злато, сребро, понякога алуминий и неговите сплави.

Съществуващите презаписваеми CD-RW дискове могат да издържат от няколко хиляди до десетки хиляди цикъла на презаписване. Въпреки това, тяхната отражателна способност е много по-ниска от тази на пресованите CD-ROM и CD-R. В тази връзка, за четене на CD-RW, като правило, се използва специално устройство с автоматичен контрол на усилването на фотодетектора. Съществуват обаче модели CD-ROM устройства с етикет Multiread, които могат да четат CD-RW дискове.

Предимството на CD-R/RW дисковете е, че те избледняват и се износват по-бавно от конвенционалните дискове, тъй като отразяващият слой от злато и сребро е по-малко склонен към окисляване от алуминия в повечето щамповани дискове. CD-ROM дискове. Недостатъци на CD-R/RW дисковете -- Материалът на слоя за запис на CD-R/RW диск е по-чувствителен към светлина и също е обект на окисляване и разграждане. В допълнение, записващият филм е в полутечно състояние и следователно е много чувствителен към удари и деформации на диска.

Информацията на CD-R може да бъде записана по няколко начина.

Най-често срещаният начин за записване на диск с едно преминаване (диск наведнъж), когато файл от твърд диск се записва директно в една сесия и добавянето на информация към диска е невъзможно. За разлика от това, методът на многосесиен запис (track-at-once) ви позволява да записвате отделни секции (песни) и постепенно да увеличавате количеството информация на диска.

Както всички устройства, CD-R и CD-RW се предлагат в две версии: със стандартен интерфейс за свързване към IDE конектор (E-IDE) и с високоскоростен SCSI интерфейс. Външен CD-RW устройствапредлага се с SCSI и USB интерфейси.

Размерът на вградената кеш памет е важен за записващите устройства, тъй като в нея се натрупват данните, идващи от твърдия диск. Средният размер на кеш паметта е 2 - 4 MB. Най-популярните дискове на руския пазар са Panasonic, Sony, Ricoh, Teac, Yamaha. Най-качествените и скъпи модели се произвеждат от Plextor и Hewlett-Packard. Сред евтините IDE устройства, моделите на Mitsumi са популярни.

Благодарение на по-нататъшното развитие на CD-технологиите се появиха:

модифицирани CD-R дискове с капацитет до 870 MB - 1 GB, произведени от Traxdata, Philips и Sony;

стандартът Double Density CD, предложен от Sony за дискове от всички модификации (CD, CD-R, CD-RW), който ви позволява да увеличите скоростта на традиционните компактдискове до 1,3 GB или 150 минути аудио информация;

FMD-ROM диск, съдържащ до 100 работни слоя, чийто общ капацитет е най-малко 140 GB. Всеки слой от такъв диск съдържа луминесцентно вещество, което излъчва светлина под действието на отчитащ лъч. Всеки слой свети по различен начин, но в същото време е идеално прозрачен за лазерните лъчи, което прави възможно четенето на информация от няколко слоя едновременно.

Хоствано на Allbest.ru

Подобни документи

Видове дискове и техните Сравнителна характеристика: CD-WORM/CD-R запис еднократно и CD-RW запис еднократно. Сравнение на CD и DVD, оценка на основните им предимства и недостатъци, спецификация и области на практическо приложение.

презентация, добавена на 20.12.2015 г


Лазерни устройства CD-ROM, CD-R и CD-RW. HD DVD или Blu-Ray е война на формати. Обещаващи развития. AHD, HVD, AO-DVD, DMD. Флуоресцентен многослоен FMD-ROM.

резюме, добавено на 01/12/2006


Твърди дискове. Твърди дискове със Serial ATA интерфейс. Магнитни дискови устройства. Устройства за четене на CD-ROM (компакт дискове). Възможни опциизареждане на диск в устройството. Флаш памет, нейните основни предимства пред флопи дисковете.

презентация, добавена на 20.09.2010 г


Същност и видове компактно задвижване ( оптично устройство), историята на появата му. Формат за съхранение на данни на диск. Четене на информация от диск. Скорост на четене/запис на CD. Същността на технологията за запис с висока плътност. Технически характеристики CD и DVD дискове.

тест, добавен на 10/04/2011


основни характеристики дискови устройстваи оптични носители за съхранение, историята на появата и развитието им. характеристики на техния дизайн. CD и DVD устройства. Интерфейси, формати и стандарти, устройство и принцип на работа. BLU-RAY и HD-DVD формати. Дискови изображения.

курсова работа, добавена на 12.11.2013 г


Възможности за създаване на MDI-приложения, техните предимства. Основни техники за запис на информация във файл, експорт на данни към приложения Microsoft офисизползвайки използването на OLE технология, използвайки примера на MS Excel интегриран MS Office пакет.

лабораторна работа, добавена на 05.10.2010 г


Организация на данни и устройства за съхранение на оптични дискове. Класификация на оптичните носители на информация. Пресовани компактдискове и CD-R. Аудио CD (CD-DA). Представяне на сектор от данни на CD. HD DVD и BLUE-RAY формати.

презентация, добавена на 11.12.2013 г


Проучване на историята на развитието на CD. Версия на Джеймс Ръсел. Количеството съхранявани данни. Информационната структура на устройството. Физически принципи на четене, писане и пренаписване на информация. Кодиране на информация. Етапи на производство на CD.

тест, добавен на 12/08/2013


Флопи дисково устройство. Сменяем носителинформация. Устройство за съхранение на дискети. Достъп до информация, записана в един цилиндър. Спецификациидискети. Твърди дискове и тяхното устройство.

презентация, добавена на 13.08.2013 г


Устройство, общо устройство и принцип на работа на твърди дискове. Основните характеристики на твърдите дискове: капацитет, средно време за търсене, скорост на трансфер на данни. Най-често твърди интерфейсиустройства (SATA, SCSI, IDE).

CD-ROM - компакт диск (CD), предназначен да съхранява върху него предварително цифрово записана информация и да я чете с помощта на специално устройство, наречено CD-ROM-драйвер - CD-ROM устройство.

Сред задачите, за които е предназначено CD-ROM устройството са: инсталиране и актуализиране на софтуер; търсене на информация в бази данни; стартиране и работа с игрови и образователни програми; гледане на видеоклипове; слушане на музикални дискове.

Историята на създаването на CD-ROM започва през 1980 г., когато Sony и Philips обединяват усилията си, за да създадат технология за запис и производство на компактдискове с помощта на лазери. От 1994 г. CD-ROM устройствата се превърнаха в неразделна част от стандартната компютърна конфигурация. Информационният носител на CD е релефен субстрат, върху който е нанесен тънък слой светлоотразителен материал, обикновено алуминий. Записването на информация върху CD е процес на оформяне на релеф върху субстрат чрез "изгаряне" на миниатюрни щрихи-ямки с лазерен лъч. Информацията се чете чрез регистриране на лазерен лъч, отразен от релефа на субстрата. Отразяващата площ на повърхността на диска дава сигнал "нула", а сигналът от хода - "един".

Съхранението на данни на CD-ROM, както и на магнитни дискове, е организирано в двоична форма.

В сравнение с твърдите дискове, компактдисковете са много по-надеждни при транспортиране. Обемът на наличните данни на CD достига 700 - 800 MB и при спазване на правилата за работа CD практически не се износва.

Ориз. 3.7. Геометрични характеристики на CD (а)и неговото напречно сечение б)

Процесът на създаване на компактдискове включва няколко стъпки. На първия етап се създава информационен файл за последващо записване на носителя. На втория етап с помощта на лазерен лъч информацията се записва върху носител, който представлява диск от фибростъкло, покрит с фоторезистивен материал. Информацията се записва като последователност от вдлъбнатини (удари), подредени в спирала, както е показано на фиг. 3.7. Дълбочината на всеки удар-пита (яма)равна на 0,12 микрона, ширина (в посока, перпендикулярна на равнината на фигурата) - 0,8 - 3,0 микрона. Те са разположени по спираловидна пътека, чието разстояние между съседни навивки е 1,6 микрона, което съответства на плътност от 16000 навивки/инч (625 навивки/мм). Дължината на ударите по записващата писта варира от 0,83 до 3,1 µm.

На следващия етап се проявява фоторезистивният слой и дискът се метализира. Диск, направен по тази технология, се нарича главен диск. За да се репликират компактдискове, няколко работни копия се вземат от главния диск чрез електроформоване. Работните копия са покрити с по-издръжлив метален слой (например никел) от главния диск и могат да се използват като матрици за репликиране на компактдискове до 10 000 броя. от всяка матрица. Репликацията се извършва чрез топъл печат, след което информационната страна на основата на диска, изработена от поликарбонат, се подлага на вакуумна метализация с алуминиев слой и дискът се покрива със слой лак. Дисковете, направени чрез горещо щамповане, осигуряват до 10 000 цикъла на четене на данни без грешки в съответствие с паспортните данни. Дебелината на CD-диска е 1,2 мм, диаметърът е 120 мм.

CD-ROM устройството съдържа следните основни функционални единици:

Устройство за зареждане;

Оптико-механичен блок;

Системи за управление и автоматично управление на задвижването;

Универсален декодер и интерфейсен блок.

На фиг. 3.8 предвид дизайна оптично-механично задвижващо устройство CD-ROM, който работи по този начин. Електромеханичното задвижване върти диска, поставен в устройството за зареждане. Оптико-механичният блок осигурява движение на оптико-механичната четяща глава по радиуса на диска и четене на информация.
Ориз. 3.8.Конструкцията на оптико-механичното CD-ROM устройство

Полупроводниковият лазер генерира инфрачервен лъч с ниска мощност (типична дължина на вълната 780 nm, мощност на излъчване 0,2 - 5,0 mW), който попада в разделителната призма, отразява се от огледалото и се фокусира от лещата върху повърхността на диска. Сервомоторът по команда от вградения микропроцесор придвижва подвижната каретка с рефлекторно огледало към желаната песен на CD. Отразеният от диска лъч се фокусира от леща, разположена под диска, отразява се от огледалото и попада в разделителна призма, която насочва лъча към втората фокусираща леща. След това лъчът удря фотосензор, който преобразува светлинната енергия в електрически импулси. Сигналите от фотосензора се изпращат към универсален декодер.

Автоматични системи за проследяване на повърхността на дискаи пътеките за запис на данни осигуряват висока точност на четене на информация. Сигналът от фотосензора под формата на последователност от импулси постъпва в усилвателя на системата за автоматично управление, където се отделят сигналите за грешка при проследяване. Тези сигнали постъпват в системите за автоматично управление: фокус, радиално подаване, мощност на лазерно излъчване, линейна скорост на въртене на диска.

Универсален декодере процесор за обработка на сигнали, прочетени от CD. Състои се от два декодера, памет с произволен достъп и контролер за управление на декодера. Използването на двойно декодиране прави възможно възстановяването на изгубена информация до 500 байта. Паметта с произволен достъп действа като буферна памет, а контролерът управлява режимите за коригиране на грешки.

Интерфейсен блоксе състои от цифрово-аналогов преобразувател, нискочестотен филтър и интерфейс за комуникация с компютър. При възпроизвеждане на аудио информация DAC преобразува кодираната информация в аналогов сигнал, който се подава към усилвател с активен нискочестотен филтър и след това към звукова карта, която е свързана със слушалки или високоговорители.

Следните са експлоатационни характеристики,което трябва да се има предвид при избора на CD-ROM за конкретни задачи.

Скорост на трансфер на данни (DTR) -максималната скорост, с която данните се прехвърлят от носителя за съхранение към RAM паметта на компютъра. Това е най-важната характеристика на CD-ROM устройството и почти винаги се посочва заедно с името на модела. Скоростта на въртене на диска е пряко свързана със скоростта на трансфер на данни. Ранните CD-ROM устройства прехвърляха данни със 150 Kb/s, както и аудио CD плейърите. Скоростта на трансфер на данни на следващото поколение устройства обикновено е кратна на това число (150 KB/s). Такива задвижвания се наричат ​​акумулатори с дву-, три-, четирикратна скорост и др. Например 60-скоростно CD-ROM устройство чете информация със скорост 9000 KB/s.

Високата скорост на трансфер на данни на CD-ROM устройството е необходима предимно за синхронизиране на картина и звук. Ако битрейтът е недостатъчен, може да възникне изкривяване на видео кадрите и изкривяване на звука.

Но по-нататъшно, над 72-кратно, увеличаване на скоростта на четене на CD-ROM устройствата е неподходящо, тъй като с по-нататъшно увеличаване на скоростта на въртене на CD не се осигурява необходимото ниво на качество на четене. И освен това имаше по-обещаваща технология - DVD.

Качество на четенехарактеризира процент грешкии представлява вероятността за получаване на изкривен информационен бит, когато се чете. Този параметър отразява способността на CD-ROM устройството да коригира грешки при четене/запис. Паспортни стойности на този коефициент - 10 -10 -10 -12. Когато данните се четат от мръсна или надраскана област на диска, се регистрират групи от битове за грешка. Ако грешката не може да бъде коригирана от кода за коригиране на грешки (използван при четене/запис), скоростта на четене на данните се забавя и четенето се повтаря многократно.

Средно време за достъп- AT)е времето (в милисекунди), необходимо на устройството да намери желаните данни на носителя. Очевидно, когато работите върху вътрешните части на диска, времето за достъп ще бъде по-малко, отколкото при четене на информация от външните части. Следователно паспортът на устройството дава средното време за достъп, което се определя като средната стойност при извършване на няколко четения на данни от различни части на диска. С подобряването на CD-ROM устройствата средното време за достъп намалява, но въпреки това този параметър се различава значително от този за твърдите дискове (100 - 200 ms за CD-ROM и 7 - 9 ms за твърди дискове). Това се дължи на фундаментални различия в дизайна: твърдите дискове използват няколко магнитни глави и обхватът на тяхното механично движение е по-малък от обхвата на движение на оптичната глава на CD-ROM устройство.

Буферна памете количеството RAM в CD-ROM устройството, използвано за увеличаване на скоростта на достъп до данните, записани на носителя. Буферната памет (кеш памет) е чип с памет, инсталиран на платката на устройството за съхраняване на прочетени данни. Благодарение на буферната памет данните, разположени в различни области на диска, могат да се прехвърлят към компютъра с постоянна скорост. Размерът на буферната памет на отделните модели на CD-ROM устройството е 512 Kbytes.

MTBF- средно време в часове, характеризиращо безотказната работа на CD-ROM устройството. Средното време между отказите на различни модели CD-ROM устройства е 50-125 хиляди часа, или 6 - 14,5 години денонощна работа, което значително надвишава срока на остаряване на устройството.

По време на разработването на оптични дискови устройства редица основни формати за запис на информация на CD.

CD-DA (цифров аудио) формат- дигитален аудио CD с времетраене 74 мин.

Формат ISO 9660- най-често срещаният стандарт за логическа организация на данните.

High Sierra формат (HSG)Въведен през 1995 г., той чете данни, записани на дискове във формат ISO 9660 с всички видове устройства, което доведе до широкото използване на CD програми и допринесе за създаването на компактдискове, ориентирани към различни операционни системи.

Фото CD форматразработен през 1990-1992 г. и е предназначен за запис върху CD, съхранение и възпроизвеждане на статична видео информация под формата на висококачествени фотографски изображения. Един Photo-CD диск може да съдържа от 100 до 800 фотоизображения с подходяща резолюция - 2048x3072 и 256x384, а също така съхранява звукова информация.

Всеки CD-ROM диск, съдържащ текст и графика, аудио или видео информация, се категоризира като мултимедия. Мултимедийните компактдискове съществуват в различни формати за различни операционни системи: DOS, Windows, OS/2, UNIX, Macintosh.

CD-I формат (Intractive)разработен за широк кръг потребители като стандарт за мултимедиен диск, съдържащ разнообразна текстова, графична, аудио и видео информация. CD-I диск ви позволява да съхранявате видео изображение със звук (стерео) и време за възпроизвеждане до 20 минути.

CD-DV (цифров видео) форматосигурява запис и съхранение на висококачествено видео със стерео звук за 74 минути. Когато се съхранява, компресията се осигурява съгласно метода MPEG-1 (Експертна група за филмови изображения).

Четенето на диск е възможно с помощта на хардуерен или софтуерен MPEG декодер.

3D формат Относнопредназначени за игрови конзоли.

CD-ROM устройствата могат да работят или със стандартен IDE (E-IDE) интерфейс, или с високоскоростен SCSI интерфейс.

Най-популярните CD-ROM устройства в Русия са Panasonic, Craetive, Samsung, Pioneer, Hitachi, Teac, LG.

2. CD-WORM / CD-R запис еднократно и CD-RW запис еднократно

Кара CD-ЧЕРВЕЙ (Пишете веднъж, четете многоили CD-R (записваем CD)осигуряват единичен запис на информация на диск и последващо многократно четене на тази информация, докато CD-RW устройствата (CD-Re записваем- презаписваеми) позволяват множество записи на оптични дискове.

Ориз. 3.9.Структура на CD-ROM и CD-R/CD-WR

За напиши-веднъжсе използват дискове, които представляват обикновен компакт диск, чийто отразяващ слой обикновено е от златен или сребърен филм. Между него и поликарбонатната основа има записващ слой (фиг. 3.9), изработен от органичен материал, който потъмнява при нагряване. По време на процеса на запис лазерният лъч, чиято дължина на вълната, както при четене, е 780 nm, а интензитетът е повече от 10 пъти по-висок, нагрява отделни участъци от записващия слой, които потъмняват и разсейват светлината, образувайки области, подобни на ями. Въпреки това, отразяващата способност на огледалния слой и яснотата на вдлъбнатините на CD-R дисковете са по-ниски от тези на произведените в търговската мрежа CD-ROM дискове.

AT презаписваеми дисковеЗаписващият слой на CD-RW е направен от органични съединения, известни като цианин (Cyanine) и фталоцианин (Phtalocyanin), които са склонни да променят своето фазово състояние от аморфно в кристално и обратно под въздействието на лазерен лъч. Такава промяна във фазовото състояние е придружена от промяна в прозрачността на слоя. При нагряване от лазерен лъч над определена критична температура, материалът на записващия слой преминава в аморфно състояние и остава в него след охлаждане, а при нагряване до температура значително под критичната възстановява първоначалното си (кристално) състояние . В презаписваемите дискове, записващият слой обикновено е направен от злато, сребро, понякога алуминий и неговите сплави.

Съществуващите презаписваеми CD-RW дискове могат да издържат от няколко хиляди до десетки хиляди цикъла на презаписване. Въпреки това, тяхната отражателна способност е много по-ниска от тази на пресованите CD-ROM и CD-R. В тази връзка, за четене на CD-RW, като правило, се използва специално устройство с автоматичен контрол на усилването на фотодетектора. Съществуват обаче модели CD-ROM устройства с етикет Multiread, които могат да четат CD-RW дискове.

Предимството на CD-R/RW дисковете е, че те избледняват и се износват по-бавно от конвенционалните дискове, тъй като златният и сребърният отразяващ слой е по-малко податлив на окисляване от алуминия в повечето пресовани CD-ROM дискове. Недостатъци на CD-R/RW дисковете - материалът на записващия слой на CD-R/RW дисковете е по-чувствителен към светлина и също е подложен на окисление и разлагане. В допълнение, записващият филм е в полутечно състояние и следователно е много чувствителен към удари и деформации на диска.

Информацията на CD-R може да бъде записана по няколко начина. Най-често срещаният начин за запис на диск за едно преминаване (диск наведнъж), когато файл от твърдия диск се записва директно в една сесия и добавянето на информация към диска не е възможно. За разлика от това методът многосесиязаписи (проследяване наведнъж)ви позволява да записвате отделни секции (писти) и постепенно да увеличавате количеството информация на диска.

Както всички устройства, CD-R и CD-RW се предлагат в две версии: със стандартен интерфейс за свързване към IDE (E-IDE)и с високоскоростен интерфейс SCSI.Външните CD-RW устройства се предлагат със SCSI и USB интерфейси.

Размерът на вградената кеш памет е важен за записващите устройства, тъй като в нея се натрупват данните, идващи от твърдия диск. Средният размер на кеш паметта е 2 - 4 MB.

Най-популярни на руския пазар са дисковете с търговски марки Panasonic, Sony, Ricoh, Teac, Yamaha. Най-висококачествените и най-скъпите модели се произвеждат от фирми Plextorи Хюлет Пакард. Сред евтините IDE устройства моделите са популярни Мицуми.

Благодарение на по-нататъшното развитие на CD-технологиите се появиха:

· Модифицирани CD-R дискове с капацитет до 870 MB - 1 GB, на Traxdata, Philips и Sony;

· Стандартът Double Density CD, предложен от Sony за дискове от всички модификации (CD, CD-R, CD-RW), който позволява да се увеличи скоростта на традиционните компактдискове до 1,3 GB или 150 минути аудио информация;

· FMD-ROM диск, съдържащ до 100 работни слоя, чийто общ капацитет е не по-малко от 140 GB. Всеки слой от такъв диск съдържа луминесцентно вещество, което излъчва светлина под действието на отчитащ лъч. Всеки слой свети по различен начин, но в същото време е идеално прозрачен за лазерните лъчи, което прави възможно четенето на информация от няколко слоя едновременно.

Информатика, кибернетика и програмиране

Това е основната разлика между CD устройствата и твърдите и флопи дисковите устройства, при които носителят се върти с постоянна ъглова скорост. Необходимостта от поддържане на постоянна линейна скорост се дължи единствено на факта, че при възпроизвеждане на аудио CD данните трябва да постъпват в декодиращото устройство с постоянна и строго определена скорост, независимо от кой оборот на клаксона се четат. Механичната част на CDROM устройствата Конструкцията на CDROM устройствата е показана на фиг.

Дизайн на задвижване CD ROM

CD-ROM устройство трябва да може да работи с CD-та, макар и със стандартен размер, но издадени от различни производители, с различни непредсказуеми повърхностни отклонения и дефекти. Устройството трябва да осигурява въртене на диска спостоянна линейна скорост, т.е.честотата на нейното въртене трябва да бъде обратно пропорционална на радиуса на намотката на спиралната писта, която се проследява от оптичната глава. Когато главата се придвижи към ръба на диска, нейната честота на въртене намалява и обратно. Това е основната разлика между компактдисковите устройства и твърдите и флопи устройствата, при които носителят се върти спостоянна ъглова скорост.Необходимостта от поддържане на постоянна линейна скорост се дължи единствено на факта, че при възпроизвеждане на аудио CD данните трябва да постъпват в декодиращото устройство в постоянна и строго определенатемпе, независимо от кой завой на рогата се четат. При работа с CD ROM линейната скорост може да бъде всяка. Грешката при проследяване на спирална информационна писта върху въртящ се диск от оптичната глава на устройството е по-малка от един микрон в радиална посока. Електронната част на устройството трябва да открива и коригира произволни грешки при четене на данни в реално време и да работи надеждно за дълго време.

Механичната част на задвижванията CD ROM

Дизайнът на CD-ROM устройствата е показан на фиг.

Ориз. Дизайн на задвижване CD ROM

Основата на устройството е твърдакадър алуминий или неръждаема стомана. Както при други видове задвижвания, рамката е частта от конструкцията, към която са прикрепени всички останали.възли ( механични и електронни). Те включват:преден панел, фалшив панел, контрол на звука 1 и бутон за изваждане. Медийните приемници могат да бъдат от различни типове и са предназначени или за инсталиране на компактдискове в специални контейнери (кеди ), или да бъдат прибиращи се тави, така че предните панели и фалшивите панели. както и методите на тяхното закрепване могат да бъдат различни. Въпреки че CD-R и CD-RW устройствата използват различни лазерни излъчватели и електронни компоненти, техният дизайн е основно същият като на конвенционалните CD-ROM устройства.

Електронните компоненти на задвижването са монтирани на няколко печатни платки. Най-често има две:основна платка, на който са монтирани веригите за управление и интерфейс, иусилвателна платка за слушалки;на него обикновено се монтира гнездо за свързването им. Почти всички механични компоненти на задвижването са комбиниранидиск и задвижващ механизъм на главата.Те се произвеждат само от няколко компании, сред които, на първо място, е необходимо да се назоват компаниите Sony, Philips, Toshiba, IBM . Следователно всички налични в търговската мрежа многобройни модели CD устройства се сглобяват въз основа само на няколко разновидности на задвижващи механизми, които изпълняват около 80% от функциите на тези устройства. Такава стандартизация и в резултат на това взаимозаменяемостта е една от характерните черти на този тип задвижване.

Конструкцията на типичен задвижващ механизъм е показана на следващата фигура. В горната му част има устройства, които осигуряват приемане, фиксиране и изваждане на CD. Основата на задвижващия механизъм еблок VS-7S, който е рамка, към която са прикрепени всички останали части. Монтира се в корпус на четиригумени стойки,защита на задвижващия механизъм от удари и вибрации, които неизбежно възникват по време на работа на задвижването като част от системата. Въпреки това, въпреки наличието на амортисьорно окачване, CD устройството е деликатен и много крехък механизъм.Мобилна единица, шаси на товарен механизъми екраниращо покритиепредставляват устройство, което извършва механични операции за приемане и фиксиране на CD върху роторашпинделен двигател,както и неговото разтоварване.

Гладкото и безопасно изпълнение на тези операции се осигурява от няколко лоста_. ми и хидравлични амортисьори. Преместете движещи се частиизползвам двигатели за зареждане и разтоварване на дискове.

Ориз. 14.8

Дизайн на задвижващия механизъм на диска и главата

Устройства, които осигуряват ротация на носителя снеобходимо скорост и броене; отгатване, се намират под механизма за зареждане (фиг. 14.9). Спинде.:; ny двигател е монтиран на рамката на блока BC-7C и свързан къмотпечатана татуировка от диаграми... управление. Вибрационно окачванедопринася за по-равномерното му въртене. На. по-критична част от CD устройствата еоптична глава?...който включва галиев алуминиев арсенид ( GaAlAs ) лазерен диоден излъчвател.":

Ориз. 14.9 Изглед отдолу на модула VS-7C

(дължина на вълната 780 nm, мощнострадиация около 0,6 mW), фотосензор, оптична система за автоматично фокусиране на лъчаи механизъм за проследяване на следите. Оптичната глава може да се смесва на дверъководства: лазерният лъч удря повърхността на диска през прорез в рамката на блока VS-7C. Сглобката, състояща се от оптична глава и водачи, понякога се наричашейна ( шейна ).

В CD-ROM, CD-R и CD-RW устройства използват се лазерни излъчватели с различни характеристики. Но външно те не се различават много един от друг.

Шейната трябва да проследява позицията на намотките на спиралната информационна писта върху повърхността на диска. За разлика от флопидисковите устройства, в които магнитните глави за запис/възпроизвеждане могат да бъдат „насочени“ към песни с разумна точност с помощта на конвенционален стъпков двигател, по-голямата част от CD устройствата използват двигатели с линейна движеща се намотка като тези, коитоса използвани за преместване на глави в твърди дискове. Факт е, че позициите на концентричните писти на флопи дисковете са строго фиксирани, което е в добро съответствие с принципа на работа на стъпковия двигател: неговият ротор може да заема само няколко отделни позиции. Освен това самите писти са достатъчно широки, което премахва необходимостта от фина настройка на позицията на главите. Радиусът на спиралата на тясна информационна писта CD се променя непрекъснато, така че позицията на главата трябва постоянно да се коригира. Това става чрез промяна на управляващия ток в движещата се намотка на линейния двигател. Въпреки това, някои CD-ROM устройства все още използват стъпкови двигатели с изключително малка стъпка на ротора. Електронните компоненти, които движат шейната в правилната посока, са монтирани на основната печатна платка на задвижването.

Задвижваща електроника CD ROM

На фиг. 14.10 е блокова диаграма на типично устройство CD ROM . Условно може да се раздели на две части - подсистема на контролера и подсистема за управление на задвижването. Подсистемата на контролера взаимодейства с интерфейса периферни устройствасистеми, а именно със задвижващ контролер. Повечето от най-сложните задвижващи електроники са свързани с тази подсистема. Контролерът, чиято диаграма е показана на фиг. 14.10, предназначен за работа с интерфейса SCSI2 , въпреки че повечето съвременни дискови устройства CD ROM се свързва към същите интерфейси ( Ultra - DMA или E 1 DE ) като твърди дискове. И в двата случая устройството е достатъчно „интелигентно“, за да можете просто да свържете устройството към системния интерфейс (адаптер SCSI или тип контролер на задвижване IDE, EUE или Ultra-DMA ), задайте буквено обозначение и получете работеща система.

Подсистемата за управление на задвижването генерира команди за своята механична част (осигуряване на приемане и изваждане на CD, регулиране на скоростта му на въртене, преместване на шейната и т.н.), както и декодиране на данни (от EFM в нормален двоичен формат) и корекция на грешки. Аналогови сигнали от изхода

„Поради движението на шейната се извършва само грубо насочване на оптичната глава върху пистата. Извършва се нейното прецизно проследяване и коригиране на бързи отклонения в една или друга посока (възникнали поради неидеална среда). от оптичното устройство на самата глава Масата на шейната е твърде голямаза да може да реагира на такива отклонения. ¡Забележка. изд. SCSI (интерфейс на малка компютърна система) системен интерфейс на малки компютри. ¡Бележка изд.

Ориз. 14.10

Блокова схема на типично дисково устройство CD ROM (URCH радиочестотен усилвател, предназначен да усилва сигнала от фотосензора; DAC цифрово-аналогов преобразувател; LPF нискочестотен филтър)

фотосензорът се преобразува първо в EFM -сигнали и след това в поток от двоични данни и кодове CIRC (Кръст - Interleaved Reed - Solomon Code припокриващи се кодове на Рийд-Соломон).Всички операции за фокусиране на лазерния лъч, проследяване на пистата, управление на задвижването на шейната (с помощта на обратна връзка), мотора на шпиндела и механизма за приемане и изваждане на диска се извършват от веригата за управление на задвижването и процесора на серво задвижването.

Ако трябва да разберете по-подробно електронните компоненти на CD устройствата, моля, имайте предвид, че е показано на фиг. 14.10 функционалната диаграма може да се разглежда само като илюстрация, обясняваща общите принципи на работа на разглежданите устройства. Има малко разновидности на компоненти за електронно задвижване, но те съществуват и това трябва да се вземе предвид. На първо място, това се отнася за интерфейсите. Както бе споменато по-горе, повечето устройства използват интерфейси Ultra - DMA или EIDE . Някои компании произвеждат дискови устройства SCSI , и само няколко производители разработват свои собствени интерфейси (в повечето случаи те само малко се различават от стандартните интерфейси SCSI и IDE ). Но във всеки случай опитайте, ако е възможно, да намерите пълната документация на производителя за диска, който ви интересува.

1 В момента се инсталира рядко

страница 4

В масово произвежданите комерсиални компактдискове, компактдисковете се правят чрез щамповане или пресоване, а не чрез лазерно изгаряне, както си мислят много хора (вижте снимката по-долу). Въпреки че се използва лазер за гравиране на данни върху стъклен мастер диск, покрит с фоточувствителен материал, би било най-малкото непрактично директно да се записват дисковете, когато се произвеждат стотици или хиляди копия.

По-долу са основните стъпки в производството на компактдискове.

Отлагане на фоторезистивен слой. Кръгла плоча от полирано стъкло с диаметър 240 mm и дебелина 6 mm се покрива със слой фоторезистор с дебелина около 150 микрона и след това се изпича при 80°C (176°F) за 30 минути.

1. Лазерен запис. Рекордерът с лазерен лъч (LBR) изпраща импулси от синя или виолетова светлина, които осветяват и омекотяват определени области от фоторезистивния слой на стъкления мастър диск.

2. Оформяне на главния диск. Обработеният стъклен диск се потапя в разтвор на натриев хидроксид (сода каустик), който разтваря лазерно експонираните зони, като по този начин образува вдлъбнатини във фоторезистивния слой.

3. Електролитно формоване. Чрез процес, наречен електроформоване, предварително подготвеният мастер диск се покрива със слой от никелова сплав. В резултат на това се създава метален главен диск, наречен родителски диск (баща).

4. Отделяне на главния диск. След това металната матрица се отделя от стъкления мастър диск. Това е метален мастър диск, от който вече могат да се правят малки партиди дискове, тъй като матрицата се износва много бързо. Отделянето на главния диск често води до повреда на стъклената основа, така че още няколко негативни копия на диска (наречени основният диск) се създават чрез електроформоване. Негативните копия на главния диск впоследствие се използват за създаване на работна матрица, използвана в процеса на масово производство на CD. Това позволява да се щамповат голям брой дискове, без да се повтаря процесът на формиране на стъклен мастер диск.

5. Щамповане на диск. Металообработваща матрица се използва в леярската машина за формиране на принципа на показване на данни (корита и подложки) в разтопена поликарбонатна маса от около 18 грама при температура 350°C (или 662°F). В този случай силата на натиск достига приблизително 20 000 паунда на квадратен инч. По правило при съвременните преси за термично щамповане производството на всеки диск отнема не повече от три секунди.

6. Метализация. За да се създаде отразяваща повърхност, тънък (0,05–0,1 микрона) алуминиев слой се нанася върху щампования диск чрез разпръскване.

7. Защитно покритие. За да се предпази алуминиевото фолио от окисляване, върху метализирания диск се нанася тънък (6-7 микрона) слой акрилен лак с помощта на центрофуга, който се втвърдява под действието на ултравиолетовите лъчи.

8. Краен продукт. Накрая, текстът на етикета или някакво изображение се нанася върху повърхността на диска чрез ситопечат, който също изсъхва под въздействието на ултравиолетови лъчи.Процесът за създаване на CD-ROM дискове с данни и музикални компактдискове е почти еднакъв Памет само за четене на компакт диск, прочетете: "sid-rum") - вид компактдиск със записани на тях данни само за четене ( Памет само за четене - Памет само за четене). CD-ROM - модифицирана версия на CD-DA (диск за съхранение на аудио записи), която ви позволява да съхранявате други цифрови данни върху него (физически не се различава от първия, само форматът на записаните данни е променен) . По-късно бяха разработени версии с възможност за еднократно записване (CD-R) и многократно презаписване (CD-RW) на информация върху диск. По-нататъчно развитие CD-ROM дисковете се превърнаха в DVD-ROM дискове CD-ROM дисковете са популярна и най-евтина среда за разпространение на софтуер, компютърни игри, мултимедия и други данни. CD-ROM (и по-късно DVD-ROM) се превърна в основния носител за пренос на информация между компютри, измествайки флопи диска от тази роля (сега той отстъпва място на по-обещаващите твърдотелни носители).Форматът за запис на CD-ROM също осигурява за запис на един диск информация със смесено съдържание - както компютърни данни (файлове, софтуер, четенето е достъпно само на компютър), така и аудио записи (възпроизвеждани на обикновен аудио CD плейър), видео, текстове и снимки. Такива дискове, в зависимост от реда на данните, се наричат ​​усъвършенствани дискове.

Често терминът CD ROMпогрешно се използва за обозначаване на самите устройства (устройства) за четене на тези дискове (правилно - CD-ROM устройство, CD устройство).

28. Принципът на работа на мастиленоструен печат с електростатично управление. Предимства и недостатъци.

Принтер с непрекъснато подаване на мастило. Течността се разклаща с вибратор, за да се предотврати утаяването. Капката се насочва или върху хартията, или продължава да циркулира по-нататък (в зависимост от управляващите сигнали). Течността се подава под налягане, раздробява се на капки, те се зареждат и контролират от електроди.

Предимства:Липса на конектори и кабели; Тиха работа; Високо качество на печат; Непрекъснатост на подаването на мастило; Без нагряване.

недостатъци:Бавна скорост на трансфер на данни; Изисква инсталиране на принтер; Бавна скорост на печат

29. SATA интерфейс. Архитектура, характеристики. ATA (английски) Сериен ATA) - сериен интерфейс за обмен на данни с устройства за съхранение на информация. SATA е развитие на паралелния ATA (IDE) интерфейс, който беше преименуван на PATA (Parallel ATA) след появата на SATA.SATA устройствата използват два конектора: 7-пинов (връзка към шина за данни) и 15-пинов (връзка към захранване). Стандартът SATA предоставя възможност за използване на стандартен 4-пинов Molex конектор вместо 15-пинов захранващ конектор.

Използването на двата вида захранващи конектори едновременно може да повреди устройството. SATA интерфейсът има два пътя за данни, от контролера към устройството и от устройството към контролера. LVDS технологията се използва за предаване на сигнал, проводниците на всяка двойка са екранирани усукани двойки.

Има и 13-пинов комбиниран SATA конектор, използван в сървъри, мобилни и преносими устройства за тънки дискове. Състои се от комбиниран конектор от 7-пинов конектор за свързване на шината за данни и 6-пинов конектор за свързване на захранването на устройството. За да се свържете с тези устройства в сървъри, може да се използва специален адаптер.

30. Плазмени панели. Принцип на работа, характеристики Екран за разреждане (широко се използва и английската паус „плазмен панел“) е устройство за показване на информация, монитор, базиран на явлението луминесценция на фосфор под въздействието на ултравиолетови лъчи, произтичащи от електрически разряд в йонизиран газ, с други думи, в плазма. Работата на плазмения панел се състои от три етапа: инициализация, при която се нарежда позицията на зарядите на средата и се подготвя за следващия етап (адресиране). В същото време на адресиращия електрод няма напрежение и към сканиращия електрод се прилага импулс за инициализиране спрямо електрода за задно осветяване, който има стъпаловидна форма. На първия етап от този импулс се подрежда подреждането на йонната газова среда, на втория етап разрядът в газа и на третия етап завършва подреждането Адресиране, по време на което пикселът се подготвя за осветяване . Положителен импулс (+75 V) се прилага към адресната шина, а отрицателен импулс (-75 V) се прилага към шината за сканиране. Напрежението на шината за задно осветяване е настроено на +150 V. задно осветяване, по време на което към шината за сканиране се прилага положителен импулс, а към шината за задно осветяване се прилага отрицателен импулс, равен на 190 V. Сумата от йонните потенциали на всяка шина и допълнителни импулси води до превишаване на праговия потенциал и разряд в газовата среда. След разреждането йоните се преразпределят по шините за сканиране и осветяване. Промяната в полярността на импулсите води до многократен разряд в плазмата. Така чрез промяна на полярността на импулсите се осигурява многократно разреждане на клетката.Един цикъл "инициализация - адресиране - осветяване" формира формирането на едно подполе на изображението. Чрез добавяне на няколко подполета е възможно да се осигури изображение с дадена яркост и контраст. В стандартната версия всеки кадър на плазмения панел се формира чрез добавяне на осем подполета.Така при подаване на високочестотно напрежение към електродите се получава газова йонизация или образуване на плазма. В плазмата възниква капацитивен високочестотен разряд, който води до ултравиолетово лъчение, което кара фосфора да свети: червено, зелено или синьо. Този блясък, преминавайки през предната стъклена пластина, навлиза в окото на зрителя.Характеристики: резолюция, съотношение на страните, контраст в лумени, Конектори и портове.

31. Читатели електронни книги. Принцип на действие, характеристики.

Основата (подложката) на екрана е стъклена (за моделите E-ink Vizplex, Pearl, Karta, Triton) или пластмасова (за моделите E-ink Mobius или E-ink Flex) плоча с дебелина малко по-малко от половин милиметър . Върху него има долни електроди, над които има слой от специални прозрачни микрокапсули. Диаметърът на всяка от микрокапсулите е приблизително равен на диаметъра на човешки косъм. Микрокапсулата е най-малката възможна точка върху екран с електронно мастило.

Vizplex e-ink дисплей

Над микрокапсулите има горни прозрачни електроди, прикрепени към горната защитна плоча на екрана. Тази плоча е изработена от прозрачна пластмаса. По контура на дисплея, основата и горната плоча са запечатани с уплътнител.

Във всяка микрокапсула се поставят специални микрогранули - най-малките частици прах с различни цветове. В черно-белите екрани те се предлагат в два цвята - черен и бял. В цветните екрани се използват микрогранули и други цветове. Производителите не съобщават за тяхното количество и цвят. Основната характеристика на белите микрогранули е способността да се привличат към електрода, когато към него се приложи отрицателен потенциал, а черните - когато се приложи положителен.

Когато бели микрогранули изплуват на повърхността на микрокапсулата, горната й повърхност става бяла, а когато черни микрогранули изплуват на повърхността, тя става черна. Ако делът на белите и черните микрогранули е еднакъв на повърхността, цветът на такава капсула ще бъде сив. Модерните e-ink дисплеи на модели Vizplex, Pearl, Karta, E-ink Mobius могат да възпроизвеждат 16 нюанса на цвета от бяло до черно.

След премахване на напрежението от електродите, микрогранулите в микрокапсулата остават в същата позиция, която са заели под действието на електрическото поле. Тоест, самият e-ink екран консумира енергия само в момента на смяна на изображението върху него.

32.Интерфейс IEEE1394.Архитектура,характеристики.

IEEE 1394 (FireWire, i-Link) е серийна високоскоростна шина, предназначена за обмен на цифрова информация между компютър и други електронни устройства.

Кабелът е 2 бр усукани двойки- A и B свързани като A към B и от другата страна на кабела като B към A. Възможен е и допълнителен захранващ проводник.

Устройството може да има до 4 порта (конектори). В една топология може да има до 64 устройства. Максималната дължина на пътя в топологията е 16. Топологията е дървовидна, затворени цикли не са разрешени.

Когато дадено устройство е свързано и изключено, шината се нулира, след което устройствата независимо избират основното от себе си, опитвайки се да поставят това „господство“ на съсед. След определяне на основното устройство става ясна логическата посока на всеки кабелен сегмент - към основното или от основното. След това е възможно да се разпределят номера на устройства. След разпределението на номерата е възможно да се извършват разговори към устройства.

По време на разпределението на номерата по шината тече пакетен трафик, всеки от които съдържа броя на портовете на устройството, както и ориентацията на всеки порт - несвързан / към главния / от главния, както и максималния скорост на всяка връзка (2 порта и кабелен сегмент). Контролерът 1394 получава тези пакети, след което драйверният стек изгражда карта на топологията (връзките между устройствата) и скоростите (най-лошата скорост по пътя от контролера до устройството).

Автобусните операции се делят на асинхронни и изохронни.

Асинхронните операции са запис/четене на 32-битова дума, блок от думи, както и атомарни операции. Асинхронните операции използват 24-битови адреси в рамките на всяко устройство и 16-битови номера на устройства (поддръжка на свързване между шини). Някои адреси са запазени за основните регистри за управление на устройството. Асинхронните операции поддържат изпълнение в две фази - заявка, междинен отговор и след това окончателен отговор по-късно.

Изохронните операции са предаване на пакети данни в ритъм, строго синхронизиран с ритъма от 8 kHz, зададен от главния шина чрез иницииране на транзакции „запис в текущия часови регистър“. Вместо адреси в изохронен трафик се използват номера на канали от 0 до 31. Потвърждения не се предоставят, изохронните операции са еднопосочни излъчвания.

Изохронната работа изисква разпределяне на изохронни ресурси - номер на канала и честотна лента. Това се прави чрез атомна асинхронна транзакция към някои стандартни адреси на едно от устройствата на шината, избрано като "изохронен мениджър на ресурси".

В допълнение към кабелната реализация на шината стандартът описва и платена такава (реализациите са неизвестни).

33. Технологии за производство на LCD екрани. Активна и пасивна матрица. Интерфейси за връзка.

Активна и пасивна матрица. Интерфейси за връзка. LCD технологични матрици: Всички матрици могат да бъдат разделени на активни и пасивни. Пасивни матрициТе се състоят от отделни клетки, обединени в правоъгълна решетка, към която се подава управляващо напрежение. Електрическият капацитет на всяка клетка изисква определено време за презареждане, което води до показване на изображението за дълго време. Бавните LCD дисплеи се използват за предотвратяване на трептене. активна матрица.При активните матрици, както и при пасивните матрици има по един електрод на клетка. Но всеки пиксел на екрана има и допълнителен усилвател, който намалява времето за превключване на напрежението на електрода, освен това, благодарение на транзистора, прикрепен към всяка клетка, матрицата запомня състоянието на всички елементи на екрана и го нулира само в момента, в който получава команда за опресняване (refresh).Такава матрица работи на принципа на работната памет. В момента това е най-често срещаният тип LCD матрици. Тази технология се основава на комбинацията от две различни технологиив едно TN технология: Когато транзисторът е в изключено състояние и не създава електрическо поле, LCD молекулите са в нормалното си състояние и са подредени така, че да променят поляризационния ъгъл на преминаващия през тях цвят с 90 градуса. Това се дължи на факта, че молекулите са в усукано състояние една спрямо друга в спирала.Когато транзисторът генерира електрическо поле, всички LC молекули се подреждат в линии, успоредни на поляризационния ъгъл.

34. Сензорни капацитивно-резистивни екрани. Принцип на действие, предимства и недостатъци.

Принципът на работа на такива дисплеи е прост и до известна степен е подобен на матрицата. В този случай проводниците се заменят със специални инфрачервени лъчи. Около този екран има рамка, в която има вградени излъчватели, както и приемници. Ако докоснете екрана, някои лъчи ще се припокрият и не могат да достигнат собствената си дестинация, а именно приемника. В резултат на това контролерът изчислява контактната точка. Такива екрани могат да пропускат светлина, те са издръжливи, тъй като няма чувствително покритие и механичното докосване изобщо не се случва. Понастоящем обаче такива дисплеи не отговарят на висока точност и се страхуват от всякакво замърсяване. Но диагоналът на рамката на такъв дисплей може да достигне 150 инча.

Проекционно-капацитивна технология.

Устройството се състои от две стъклени подложки, върху които са нанесени два слоя електроди, разделени с диелектрик и образуват решетка. AC напрежение. И в точката на контакт се фиксира промяна в капацитета.

Предимства: производителност при ниски температури, висока светлопропускливост, поддържа мултитъч технология.

Недостатък: изисква проводящ предмет.

35. Принципът на работа на модема. Характеристики.

Модемът осигурява преобразуване на сигнални цифри в променлив токчестотният диапазон е процесът на модулация, както и обратната трансформация на демодулацията.

Модулацията е процес на промяна на един или повече параметри на изходния сигнал според закона на входния сигнал. В този случай входният сигнал по правило е цифров и се определя като модулиращ. Изходният сигнал обикновено е аналогов и често се нарича модулиран сигнал.

Класификация на модема:

1. По вид на използвания канал

2. По скорост

3. По обхват

4. По изпълнение

5. Чрез контроли

Основните видове модулация:

1. Фаза. При фазова модулация логическа единица или нула съответства на сигнали със същата амплитуда и честота, но различни по фаза. Носещата фаза се променя рязко, с прехода на следващия дискретен сигнал, за разлика от предишния.

2. Амплитудна модулация. При амплитудна модулация се променя само амплитудата на носителя

3. Честотна модулация. За логическа единица и логическа нула се избират синусоиди с две различни честоти.

36. Методи за модулация на сигнала за предаване по комуникационни канали.

Методи за модулиране на сигнала:

Как един модем успява да предаде последователност от двоични битове по телефонни линии?

Линиите, предназначени за предаване на реч, имат ограничена честотна лента: всъщност не повече от 3 kHz. Това означава, че сигнали с честота над 3 kHz не могат да се предават през такава линия. Има и долна граница на работния честотен диапазон на една телефонна линия – няколко десетки херца.

За да предавате данни по телефонни линии, можете да използвате старите изпитани методи за модулиране на аналогови сигнали, може би познати от някой институтски курс по радиотехника. По телефонна линия се предава така наречен носещ сигнал, чиято честота не надвишава честотната лента на линията. Той е придружен от информационен сигнал, който донякъде променя характеристиките на носещия сигнал (амплитуда, честота и фаза). От приемащата страна те са разделени един от друг чрез операция, наречена детекция.

Амплитудна модулация

Амплитудната модулация се основава на промяна на амплитудата на носещия сигнал предаван сигнал. Все още се използва при излъчване на средни и дълги вълни.

Телефонната линия предава синусоидален сигнал с честота, например 1 kHz: единица съответства на сигнал с голяма амплитуда, а нула съответства на малка.

Такъв сигнал може да се предава по телефонни линии, но неговата форма (носеща информация за предаваните данни) е обект на изкривяване поради смущения по линията. В резултат на това този метод се използва само за предаване на данни с много ниска скорост - от порядъка на няколко десетки бита/сек.

Честотна модулация

Честотната модулация се използва за радиоразпръскване в ултракъсовълновия диапазон. При откриване на сигнал с честотна модулация амплитудата на сигнала е малка, така че повечето смущения не влияят на качеството на сигнала. Ако искате да го усетите, сравнете качеството на излъчванията в дълговълновата LW лента (където се използва амплитудна модулация) и в ултракъсовълновата FM лента с честотна модулация.

За да се използва честотна модулация за предаване на двоични данни, нулева стойност се кодира с тон с честота, например 1 kHz, а единица се кодира с тон с честота 2 kHz.

Честотната модулация осигурява по-добра защита срещу смущения в сравнение с амплитудната модулация, но скоростта на предаване при този метод все още не надвишава 1200 bps. Ограничаващият фактор е тясната честотна лента на телефонните линии.

Фазова модулация

Няколко най-добри резултатисе постига след прилагане на т. нар. фазова модулация. В този случай честотата на сигнала остава постоянна, а модулацията се извършва с помощта на фазово изместване на сигнала (фиг. 2-8). Ширината на честотната лента не е критична, така че този метод осигурява скорост на трансфер на данни от порядъка на 4800 bps.

Квадратурна амплитудно-фазова модулация

Скоростта от 4800 bps обаче е напълно недостатъчна. За да изтръгне всичко, на което е способен от теснолентов телефонен канал, е „изобретена“ квадратурната амплитудно-фазова модулация, която всъщност е комбинация от амплитудна и фазова модулация: на всяка предавана стойност се присвоява определена комбинация от амплитуда на сигнала и фазово изместване.

Тук на цифровата стойност v1 се присвоява амплитудата на сигнала a1 и фазата f1. Във всеки даден момент от времето една от дискретните стойности, определени от специфична амплитуда и фаза, се предава през аналоговия канал. Тъй като както амплитудата, така и фазата могат да приемат положителни и отрицателни стойности, точките на всички възможни предадени цифрови стойности са разположени във всичките четири квадранта на координатната равнина, показана на фиг. 2-9. Може би затова този видмодулация и се нарича квадратурна амплитудно-фазова модулация.

По един или друг начин, с използването на квадратурна амплитудно-фазова модулация, модемите станаха способни да предават данни със сравнително висока скорост - до 33 600 bps. Що се отнася до по-нататъшното увеличаване на скоростта, изглежда, че всички възможности вече са изчерпани. Но не, намери се друг резерв.

37. Основни конструктивни елементи на HDD. Основни характеристики на HDD.

Основни компоненти на HDD устройства

Основните елементи на дизайна включват дискове, глави за четене / запис, механизъм за задвижване на главата, двигател на дисково устройство, печатна електронна платкас управляващи вериги, кабели и конектори и конфигурационни елементи (джъмпери, превключватели).

Предлагат се дискове в следните размери: 5.25”; 3,5”; 1,8”; едно"; Compact Flash тип II, PC карта тип II.

Покритие на диска

1. Оксиден слой - полимерно покритие, напълнено с железен оксид.

2. Тънкослоен слой - кобалтова сплав, чрез разпрашване или галванизация.

3. Двоен антиферомагнитен (AFC) - състои се от 2 слоя, разделени от тънък слой от рутений и по-дебели магнитни слоеве.

Глави за четене/запис.

Всяка глава се притиска към диска с помощта на пружина, като всички глави се притискат едновременно. Разстояние 0,4 микроинча или 10 nm.

Задвижващ механизъм

1. Стъпков двигател - електродвигател, чийто ротор завърта блока от глави под определен ъгъл.

2. Мотор с движеща се намотка. Движещата се намотка е фиксирана към главата и е в полето на постоянен магнит. Преместването на бобината измества модула на главата от ефекта на протичащия ток.

Моторът с движеща се намотка използва серво задвижваща система. За двигател с движеща се намотка се разграничават механизми:

а) Линеен - блок от глави, движещи се по радиуса на диска заедно с лоста.

б) Ротационни - към движещата се намотка са прикрепени рамена на главата, които се въртят на азимутален ъгъл.

Серво

Начини за изграждане на обратна връзка:

I. С допълнителен клин - информацията се записва в тесния сектор на всеки цилиндър пред индексната маркировка (чете се 1 път на оборот).

II. С вградени кодове - подобрена версия на спомагателния клин. Информацията се записва в началото на всеки цилиндър и сектор.

III. Специализиран диск - информацията се записва върху работната повърхност на специален диск. Серво глава Само в режим на четене. Информацията се чете непрекъснато.

Предназначение: Корекция на позицията на главата, написана с код на Грей. при преминаване от едно число към следващо се променя само 1 двоичен код.

За точно позициониране на главата се използва лазерен мерник, а разстоянието се определя по метода на интерференцията. Калибрирането на температурата се използва за проследяване - всички глави се прехвърлят последователно от 0 към всеки цилиндър. Корекциите се записват в паметта на устройството. При калибриране всички обмени и процеси спират. Много устройства поддържат AIV. Калибрирането започва след обмен на данни. Почистването на диска автоматично премества главата към произволно избрана песен.

Въздушни филтри

Рециркулационни филтри в блока HAD за почистване на вътрешната атмосфера.

Барометричният филтър е проектиран да изравнява налягането отвътре и отвън на модула, за да поддържа въздушна междина и работна повърхност.

Морско ниво (-300m до 3000m)

Температурните колебания изискват аклиматизация. (+4 аклиматизация изисква 14 часа).

Шпинделен двигател.

Предназначен е за въртене на диска и е на 1-ва ос 12 волта напрежение. В допълнение към сачмените лагери се използва високопластична грес.

Табло за управление

Контролерът се намира в херметичния блок, предусилвателишум, превключватели, уреди за сигнал.

Основните елементи на контролния блок:

1. Управляващ микроконтролер - 8 или 16 битов дестинационен контролер осигурява взаимодействие на всички запаметяващи устройства и комуникация с външен интерфейс.

2. Буферна памет до 10 MB. използвани за кеширане и писане на корекции.

3. Устройство за управление на двигателя на шпиндела.

4. Блок за управление на позиционирането. Генерира импулси за преминаване от цилиндър на цилиндър.

5. Главен комутатор за формиране на записващия ток и предавания усилвател на отчитане.

6. Канал за четене/запис - това са схеми, които извличат синхронизиращи импулси от сигнала и формират сигнали за запис.

7. Директор на серво маркировки - разпределя серво кодове.

8. HDC контролер за твърд диск. Изпълнява основни функции, свързани с четене и запис на данни.

Кабели и конектори

Интерфейс: 40, 50, 80 пинов.

Конекторът за захранване е стандартен, конектор за заземяване.

За задвижвания на външни устройства се използват USB шина, Fire Wire, Fibre Channel, LPT порт.

HDD Основни характеристики:

Форматиран капацитет е количеството съхранени полезна информация- това е сумата от полетата с данни на всички налични сектори. Суровият капацитет е максималният брой битове, които могат да бъдат записани на всички песни на диска, включително и сервизна информация(заглавки на сектори, контролни кодове на полета за данни). Съотношението между форматиран и неформатиран капацитет се определя от формата на пистата.

Скоростта на шпиндела, измерена в обороти в минута, ви позволява индиректно да прецените производителността (вътрешна скорост).

Интерфейсът определя как устройството е свързано.

Обемът на буферната памет, възможностите за кеширане (четене, запис, многосегментна, адаптивност).

Опции за вътрешна организация:

Броят физически дискове или повърхности за надраскване, използвани за съхранение на данни. Съвременните устройства с ниска височина имат малък (1-2) брой дискове за облекчаване на главния блок. Повече дискове (и по-високи височини) са често срещани при по-старите устройства и модерните устройства с голям капацитет.

Броят на физическите глави за четене и запис, разбира се, съвпада с броя на работните повърхности. Имайте предвид, че броят на главите (и работните повърхности) може да бъде по-малък от два пъти броя на дисковете - обикновено във всяко семейство има такива модели. Това се прави за изхвърляне на дискове, при които една от повърхностите се окаже с производствен дефект или по други технологични съображения.

Физическият брой на цилиндрите от няколкостотин, характерен за първите твърди дискове, се е увеличил до десетки хиляди.

Размерът на сектора обикновено е 512 байта.

Броят на зоните и броят на секторите на пистата в крайните зони.

Местоположението на серво етикетите или серво главите може да бъде на специална повърхност, върху работни повърхности или хибридно

Методът за кодиране-декодиране може да бъде MFM, RLL, PRML.

Надеждността на устройството и надеждността на съхранение на данни се характеризират със следните параметри:

Очакваното време до повреда, измерено в стотици хиляди часове, е, разбира се, средна статистическа стойност за даден продукт.

По-ценен за потребителя е гаранционният период, през който производителят (или доставчикът) осигурява ремонт или замяна на повреденото устройство.

Вероятността от некоригируеми грешки при четене за съвременните твърди дискове е от порядъка на една грешка на 1014 бита за четене.

Вероятността за коригираема грешка е от порядъка на единица за 10 прочетени бита.

Вероятността за грешка при търсенето характеризира качеството на серво системата. За съвременните твърди дискове е типична вероятността от една грешка на 108 операции за търсене. Тези грешки (с малък брой от тях) са доста безвредни, тъй като наличието на номера на цилиндъра в заглавката на всеки сектор не ви позволява да „пропуснете“ при извършване на операции за четене или запис. Повтарянето на операцията за търсене само леко намалява средното време за достъп.

38. Концепцията за 3D - конвейер. Концепцията за "триизмерна графика".

3D тръбопровод

Всички 3D обекти се дефинират с помощта на математически модел- именно тя е "отправната точка" в последователността на получаване на изображение на екрана, наречена 3D тръбопровод (3D тръбопровод).

Конвейерът се състои от следните етапи:

1. Определяне на състоянието на обектите (моделиране на ситуация) - тази част от програмата не е пряко свързана с компютърната графика, тя моделира света, който ще бъде показан в бъдеще. Например в случая на Quake това са правилата на играта и физическите закони на движението на играча, изкуственият интелект на чудовищата и т.н.

2. Определяне на геометрични модели, съответстващи на текущото състояние (Geometry generation) – тази част от тръбопровода създава геометрично представяне на текущия момент от нашия малък „виртуален свят“.

3. Разделяне на геометричните модели на примитиви (Tesselation) - това е първият етап, който наистина зависи от оборудването. Той създава външния вид на обекти под формата на набор от определени примитиви, разбира се, въз основа на информация от предишната стъпка на тръбопровода. Най-често срещаният примитив в наше време е триъгълник, а повечето съвременни програми и ускорители работят с триъгълници. Всеки плосък многоъгълник винаги може да бъде разделен на триъгълници и точно три точки могат еднозначно да определят една равнина в пространството.

4. Свързване на текстури и осветление (Texture and light definition) - на този етап се определя как ще бъдат осветени геометричните примитиви (триъгълници), както и какви и как текстури ще бъдат приложени към тях в бъдеще (Textures: изображения, които предават външния вид на материала на обекта, т.е. негеометрична визуална информация. Добър пример за текстура е пясък на напълно равен плаж). По правило на този етап информацията се изчислява само за примитивни върхове.

5. Преглед на геометрични трансформации (Проекция) - тук се дефинират нови координати за всички върхове на примитиви въз основа на позицията на наблюдателя и посоката на неговия поглед. Сцената сякаш се проектира върху повърхността на монитора, превръщайки се в двуизмерна, въпреки че информацията за разстоянието от наблюдателя до върховете се съхранява за по-нататъшна обработка.

6. Изхвърляне на невидими примитиви (Culling) - на този етап напълно невидимите примитиви (оставащи зад или отстрани на зоната на видимост) се изключват от списъка на примитивите.

7. Настройка на примитивите (Setup) – тук информацията за примитивите (координати на върхове, картографиране на текстури, осветление и т.н.) се преобразува във форма, подходяща за следващия етап. (Например: координати на буферни точки на екрана или текстури в цели числа с фиксиран размер, с които хардуерът работи).

8. Попълване на примитиви (Fill) - на този етап, всъщност, изграждането на картина в буфера на рамката (памет, разпределена за полученото изображение) въз основа на информация за примитивите, генерирани от предишния етап на конвейера, и други данни . Като текстури, таблици за мъгла и прозрачност и т.н. По правило на този етап за всяка точка от боядисания примитив се определя неговата видимост, например с помощта на буфер за дълбочина (Z-буфер) и, ако не е скрит от точка, по-близо до наблюдателя (друг примитивен), неговият цвят се изчислява. Цветът се определя въз основа на информацията за картографиране на осветлението и текстурата, предварително дефинирана за върховете на този примитив. Повечето от характеристиките на ускорителя, които могат да бъдат извлечени от неговото описание, се отнасят конкретно до този етап, тъй като основно този етап от тръбопровода се ускорява от хардуер (в случай на евтини и достъпни платки).

9. Крайна обработка (Post processing) - обработка на цялото получено изображение като цяло с някои двуизмерни ефекти.

Някои етапи на тръбопровода могат да бъдат пренаредени, разделени на части или комбинирани. Второ, те могат да отсъстват напълно (рядко) или да се появят нови (често). И трето, резултатът от работата на всеки от тях може да бъде изпратен обратно (заобикаляйки други етапи). Например, картината, получена на последния етап, може да се използва като нова текстура за 8-ми, като по този начин се реализира ефектът на отразяващи повърхности (огледала).

39. Проектори. Принцип на действие. Характеристики.

Мултимедийният проектор е самостоятелен оптичен инструмент, което създава плоско изображение върху голям екранчрез проектиране върху екрана на информацията, постъпваща в проектора. Почти всичко може да служи като източник на изходна информация за съвременни мултимедийни проектори, включително видео плейъри, компютри, външни твърди дискове, флаш устройства, смартфони, таблети и друга електроника. Днес на пазара има много модели, от бюджетни на стойност 10 хиляди рубли до скъпи първокласни устройства на стойност няколко хиляди долара.

Видове проектори

Характеристики:

1 Размер на матрицата, както и нейния физически размер

3.Технология (DLP, LCD)

4. Интерфейс (fiwi, Ethernet

5.тегло на проектора

Мултимедийните прожектори могат да бъдат разделени на няколко категории:

Професионални решения за развлекателната индустрия, кина, големи презентации. Това са скъпи, високотехнологични устройства, големи размери.

Проекторите за бизнес и образование са високопроизводителни устройства, предназначени за високо натоварване и продължителна работа.

Мултимедийни проектори за дома – използват се за създаване на домашно кино, игри и забавления. Това са най-евтините устройства, достъпни за повечето купувачи, но в същото време отговарят на всички необходими изисквания за качество.

40. Устройство за видеозаснемане. Принцип на действие. Характеристики.

Заснемането на видео е процес на конвертиране на аналогово видео в цифрова форма и след това съхраняването му на цифров носител за съхранение. Най-типичният пример за заснемане на видео е цифровизацията на телевизионно предаване или VHS касета на специално оборудван компютър. Видео декодер: приемане на сигнал, цифровизация, цифрово декодиране във формат YUV и предаване на сигнала към видеоконтролера. Видеоконтролер: преобразува сигнала в RGB, организира съхранение в буфера на паметта, прехвърляне на данни към DAC, генерира телевизионен филм на живо след обратното аналогово преобразуване на цифровото заснето изображение, предаване на VGA сигнала от видео адаптера. функции.1. Приемане на нискочестотни сигнали.2. Показване на полученото видео в прозорец.3. Замръзване на рамка.4. Намаляване на кадрите в графичните стандарти (TIF, PCX, IGA, GIF). Характеристики на видео бластери.1. Формат на нискочестотен видео сигнал.1. Как се разделят яркостта и цветността? За разделяне се използват гребенови и лентови филтри. Ако се използва RGB представяне, тогава няма модулация и кодиране.2. Дълбочината на цифровизация е броят битове на проба.

• 
  определя се обобщената структура на устройството;
• 
  определят се основните взаимовръзки на елементите;
• 
  изяснява се естеството на влиянието на липсата на необходимите връзки (или появата на неразрешени връзки) върху цялостното поведение на устройството като цяло;
• 
  местоположението на повредата се намира в рамките на отделния чип, отговорен за тази връзка;
• 
  сигналите на изводите на чипа се проверяват за съответствие със спецификациите на производителя;
• 
  дефектният елемент се заменя.

За да разгледаме най-типичните неизправности на CD / DVD устройствата, нека се обърнем към структурата на това доста сложно устройство, показано на фигурата:

В съответствие с тази структура могат да се разграничат три основни групи от неговите "болести":

• 
  механични повреди;
• 
  неизправности на оптичната система;
• 
  неизправности на електронни компоненти.

Механичните повреди представляват 80...85% общ бройгрешки. Те също могат да бъдат разделени на няколко основни групи:

• 
  липса на смазване на триещите се части;
• 
  натрупване на прах и мръсотия върху движещите се части на дисковия транспортен механизъм;
• 
  осоляване на триещи се повърхности;
• 
  нарушения на нормативната уредба;
• 
  механична повреда на части от транспортния механизъм.

Натрупването на прах и мръсотия върху движещите се части, особено по ръбовете на подвижния плъзгач на каретката, прави почти невъзможно заключването на механизма и в резултат на това устройството постоянно изхвърля диска.

Ориз. 2.Типични места, където се натрупва мръсотия и прах върху носителя на оптичния диск

Запушването на триещите се повърхности води или до спиране на каретката в междинни позиции, или до приплъзване на диска по време на въртене. И двете правят устройството невъзможно за използване. Нарушаването на регулацията на транспортния механизъм също води до подобен резултат.

Изброените по-горе механични повреди се отнасят главно до прости механизми на сравнително евтини задвижвания. Скъпите модели, като правило, имат сложни механизми и за тях основният тип механична повреда е разрушаването на частите на механизма. Най-често това се дължи на факта, че потребителят, вместо да използва бутоните за управление, натиска каретката с диска в устройството с ръка. Последствията от подобни действия могат да бъдат най-неприятните. Ако е достатъчно да почистите, избършете, смажете мръсен и занемарен механизъм и той отново изпълнява функциите си правилно, тогава бързината и прекомерните усилия водят до доста скъп и дълъг ремонт на задвижването.

Вторият тип често срещани неизправности включват неизправности на оптико-електронната система за четене на информация. Въпреки малкия си размер, тази система е много сложна и точна. оптично устройство. Достатъчно е да погледнете блоковата схема (фиг. 3), за да се съгласите с това. Според честотата на поява през първите година и половина до две години на работа, повреди на оптичната система възлизат на 10 ... 15% от общия брой неизправности. За да подчертаете основните "болести" на оптиката и техните характерни прояви, помислете за нейния състав:

• 
  система за серво управление на въртенето на диска;
• 
  серво система за позициониране на лазерния четец;
• 
  серво система за автофокус;
• 
  радиална следяща серво система;
• 
  система за четене;
• 
  верига за управление на лазерен диод.

• 
  стартиране и ускоряване на въртенето на диска;
• 
  стабилно състояние на въртене;
• 
  спирачен интервал до пълно спиране;
• 
  Ще извадя диска от каретката и ще го извадя от устройството.

Ориз. 3.Структурата на връзките на оптико-електронната система за четене на информация

Сервосистемата за позициониране на главата за четене на информация осигурява плавен подход на главата към дадена записваща песен с грешка, не по-голяма от половината от ширината на пистата в режимите на търсене на необходимата информация и нормално възпроизвеждане. Движението на четящата глава, а с нея и на лазерния лъч през полето на диска се осъществява от двигателя на главата. Работата на двигателя се управлява от сигнали за движение напред и назад от управляващия процесор, както и сигнали, генерирани от процесора за радиална грешка. Характерни признаци на неизправност са както хаотичното движение на главата по водачите, така и нейната неподвижност.

Сервосистемата за радиално проследяване осигурява задържане на лазерния лъч върху пистата и оптимални условия за разчитане на информация. Работата на системата се основава на метода на три светлинни точки. Същността на метода е да раздели основния лазерен лъч с помощта на дифракционна решетка на три отделни лъча с малка разлика. Централното светлинно петно ​​се използва за четене на информация и за управление на системата за автоматично фокусиране. Две странични греди са разположени пред и зад основната греда с леко изместване надясно и наляво. Сигналът за несъответствие на тези лъчи от сензорите за позициониране засяга задвижването за проследяване, причинявайки, ако е необходимо, коригиране на позицията на централния лъч.

Работоспособността на системата за радиално проследяване може да се следи чрез промяна на сигнала за грешка, подаван към задвижването за проследяване.

Контролът и управлението на вертикалното движение на фокусиращата леща се извършва под въздействието на серво фокус. Тази система осигурява точно фокусиране на лазерния лъч по време на работа върху работната повърхност на диска. След зареждането и стартирането на CD-то започва настройка на фокуса според максималното ниво на изходния сигнал на матрицата на фотодетектора и минималното ниво на сигнала за грешка на детекторите за фин фокус и преминаването на нулата на фокуса. В началото на диска контролният процесор на CD-ROM генерира коригиращи сигнали, които осигуряват многократно (две или три) движение на фокусната леща, необходимо за точно фокусиране на лъча върху пистата на диска. Когато фокусът бъде открит, се генерира сигнал, който позволява разчитането на информация. Ако след два-три опита този сигнал не се появи, управляващият процесор изключва всички системи и дискът спира. По този начин за работоспособността на фокусиращата система може да се съди както по характерните движения на фокусната леща в момента на стартиране на диска, така и по сигнала за стартиране на режима на ускоряване на диска, когато лазерният лъч е във фокус.

Системата за четене на информация съдържа фотодетекторна матрица и диференциални усилватели на сигнала. Нормалната работа на тази система може да се съди по наличието на високочестотни сигнали на нейния изход, когато дискът се върти.

Системата за управление на лазерния диод осигурява номиналния ток на възбуждане на диода в режимите на стартиране на диска и четене на информация. Признак за нормална работа на системата е наличието на радиочестотен сигнал с амплитуда около 1 V на изхода на отчитащата система.

Освен функционални повреди на оптичната система, много често тя излиза от строя и поради натрупан прах по фокалната леща (фиг. 4). В същото време, за да приведете CD-ROM в работно състояние, достатъчно е да избършете обектива с мека фланела. Никога не използвайте разтворители за почистване! Фокусните лещи на повечето CD-ROM дискове са направени от органична пластмаса и разтворителят ще повреди трайно повърхността.

Ориз. четири.Оптика на CD/DVD устройство: а) прашна леща, б) чиста леща

Третата група неизправности включва всички повреди на електронното пълнене на задвижването. Въпреки доста малкия (спрямо общия брой дефекти на устройството) процентът на случаите на повреда на електрониката - 5 ... 10%, отстраняване на неизправности електронни схемие най-отнемащата време част от ремонта.

Системите за запис, четене и последваща обработка на информация определят общата функционална схема на CD / DVD устройство, показана на фиг. 5. В допълнение към системите, обсъдени по-горе, той включва тактов генератор, който осигурява часовникови сигнали към всички възли на CD-ROM, и EFM демодулатор, който преобразува 14-битови кодови пакети от диска в 8-битов сериен код. Освен това информацията влиза в процесора за цифрови данни, който заедно с процесора управление на систематае сърцето на цялото устройство. Това е мястото, където се извършва разплитане на данни и коригиране на грешки. Задачата на преплитането на данни при запис на информация е да "разтегне" всеки байт информация в няколко записващи кадъра. В този случай, дори ако има загуба дори на няколко кадъра информация в резултат на механично увреждане на повърхността на диска, резултатът от разпръскването на данни ще бъде наличието на малки грешки в отделни байтове. Такива грешки се коригират от верига за коригиране на грешки.

Ориз. 5.Функционална схема на CD-ROM

В зависимост от стратегията за коригиране на грешки, избрана за конкретен модел CD-ROM и съответно сложността на процесора и устройството като цяло, на практика един или друг CD-ROM може да коригира една или две незначителни грешки в информацията. рамка (което съответства на евтини модели), или на няколко етапа за възстановяване, с вероятност от 99,99%, сериозно и дългосрочно унищожаване на информация. По правило скъпите CD-ROM модели са оборудвани с такива коректори на грешки. Това е отговорът на често задавания въпрос: „Защо този диск се чете на машината на приятел, но моят компютър дори не го вижда?“

От изхода на процесора за цифрови данни коригираната цифрова информация се подава през комуникационния интерфейс към входа на компютъра, където се обработва допълнително. Ако четенето се извършва от аудио диск, информацията отива към цифровия филтър, от него към цифрово-аналоговия преобразувател и след това, чрез аналоговите схеми за корекция и усилване, към аудио изходите.

По този начин дори след бегъл преглед на функционалната схема на CD-ROM устройство може да се заключи, че това устройствое много сложна електронна система, което означава, че без правилно избрана стратегия за отстраняване на неизправности е изключително трудно да се намери конкретен „виновник“.

Лесно е да се открие неизправност, когато тя се обяви (както например на фиг. 6). Но за съжаление, в по-голямата част от случаите, дефектна микросхема външен видне се различава от правилния.

Ориз. 6.Дефектен чип на CD-ROM платката

На фиг. Фигура 7 показва алгоритъм за отстраняване на неизправности, който се използва от специалистите на EPOS за отстраняване на неизправности на CD-ROM устройства от почти всякакъв тип. На практика този алгоритъм неизменно дава положителен резултат.