Принцип работы CD-ROM

Доброго времени суток! Это третья статья о принципах работы компьютерного оборудования. В ней я расскажу простыми словами о принципах работы CD-ROM.

Компакт-диск (CD) является одним из наиболее распространенных носителей информации с момента своего появления в 1980-х годах. Первоначально разработанный как средство хранения аудиозаписей, компакт-диски быстро стали использоваться для передачи данных, что привело к созданию устройства под названием CD-ROM – "Compact Disc Read Only Memory" или устройство чтения только для чтения.

Как устроен компакт-диск?

Компакт-диск представляет собой круглый диск диаметром 12 см и толщиной около 1 мм, изготовленный из поликарбоната. На поверхности диска расположены две основные области: отражающий слой и защитное покрытие. Данные записываются на диске путем создания микроскопических углублений (питов) и плоских участков (лендов), которые образуют спиральную дорожку от центра диска до края. Эта структура позволяет считывать информацию лазерным лучом.

Структура данных на компакт-диске

Данные хранятся на компакт-дисках в виде последовательности битов, где каждый бит представлен наличием или отсутствием пита. Когда лазер проходит над питом, он отражается иначе, чем при прохождении над лендом, что создает различие в интенсивности сигнала, которое интерпретируется устройством чтения как данные.

О процессе чтения данных...

Процесс считывания данных начинается с того, что компакт-диск помещается в привод CD-ROM. Привод содержит несколько ключевых компонентов, включая оптическую головку, двигатель вращения и систему управления.

Оптическая головка состоит из лазера, объектива и фотодетектора. Лазерный луч фокусируется на поверхность компакт-диска через объектив, а затем отражение этого луча регистрируется фотодетектором. В зависимости от типа материала компакт-диска, сигнал, возвращающийся обратно, будет иметь разные характеристики, позволяя устройству определить наличие или отсутствие пита.

Двигатель вращает компакт-диск с постоянной линейной скоростью (кто изучал теоретическую механику, тот знает, что это частное от деления угловой скорости на радиус диска), что означает, что скорость вращения изменяется по мере продвижения головки вдоль дорожки. Это обеспечивает равномерность скорости считывания данных независимо от радиуса текущей позиции головки.

После получения отраженного сигнала система декодирует последовательность нулей и единиц, преобразуя ее в формат, пригодный для использования компьютером. Этот процесс включает коррекцию ошибок и проверку целостности данных перед передачей их пользователю.

Так же компакт-диски имеют несколько форматов

Существует множество форматов компакт-дисков, предназначенных для различных целей. Наиболее распространенными являются:

· Audio CD: Используется исключительно для воспроизведения аудио.

· Data CD: Предназначен для хранения цифровых данных, таких как документы, изображения и программы.

· Hybrid CD: Может содержать как аудиотреки, так и цифровые данные.

· Multi-session CD: Позволяет добавлять новые сессии записи без удаления старых данных.

Итог

использовании лазерного излучения для обнаружения изменений в структуре поверхности компакт-диска, позволяющих извлекать хранящиеся там данные. Благодаря своей надежности и простоте использования, этот тип устройств остается долгое время был самым популярным, пока не пришли FLASH-накопители.