第7章光盘驱动器和光盘

5．CPU占用时间
CPU占用时间（CPU Loading）是指 光驱在维持一定的转速和数据传输 率时所占用CPU的时间，它也是衡 量光驱性能好坏的一个重要指标。 CPU占用时间越少，其整体性能就 越好。

6．纠错能力

纠错能力是指光驱对质量不好的光盘 或光盘表面的划痕的纠错能力，纠错 能力越好，读取光盘的能力就越强。
1．按照读取光盘的种类及性能分类



1）CD-ROM驱动器 2）CD-R/CD-RW驱动器 3）DVD-ROM驱动器 4）DVD-RAM 驱动器 5）Combo驱动器 6）DVD刻录机
1）CD-ROM驱动器
CD-ROM驱动器是我们以前运用最广泛的 一种，它支持所有符合ISO9660格式的 光盘，如CD-ROM、Video-CD、CD-R、 CD-RW等。 接口类型有ATAPI-IDE、SCSI、EIDE， 还可支持Ultra-DMA33接口。
7．1．5 光驱的工作过程

1．光驱的工作过程
1.光驱的工作过程

光驱中若放入光盘，激光头聚焦透镜重复搜索 动作，找到光盘后主轴马达将加速旋转，此时 若读取光盘，面板指示灯将不停地闪动，步进 电机带动激光头组件移动到光盘数据处，聚焦 透镜将数据反射到接收光电管，再由数据带传 送到系统，微机就可读取光盘数据。若停止读 取光盘，激光头组件和马达仍将处于加载状态 中，面板指示灯熄灭。不过，目前高速光驱在 设计上都考虑到可以使主轴马达和激光头组件 在30秒或几分钟后停止工作，直到重新读取数 据，这样能有效的节能，并延长使用时间。

2）CD-R/CD-RW驱动器
随着新技术发展，出现了能够向光盘写入数 据的光驱，这种光驱称为光盘刻录机。 CD-R是小型可写光盘，该种类的存储设备 可将数据在刻盘中写入一次，写完后CD-R 光盘无法被改写，但可以在CD-ROM驱动器 和CD-R刻录机上被多次读取。 CD-RW比CD-R的功能更加强大，它提供了次 数有限的读写功能，最大的特点是在CD-R 的基础上可以多次写入数据。
2）接口和缓存


DVD-ROM主要有IDE和SCSI两种接口。 目前的DVD光驱一般用的是IDE接口，也有的用 SCSI接口，采用这种接口比采用IDE接口的DVD光 驱具有更好的稳定性和数据传输率，CPU的占用率 也比采用IDE接口的低很多。但是它必须通过SCSI 卡才能连接，安装使用起来不是很方便，虽然两 种光驱的价格不会相差太远，但要多买一块SCSI 卡，无疑增加了成本。而采用IDE接口的DVD光驱 就没有这类问题，同时即插即用。如果无特殊的 需求，还是选购一款IDE接口的DVD光驱为好。
3）区码限制
CSS规定，软硬件都必须同时经过授权认证 才可以成功地解码播放DVD影片，也就是说 DVD-ROM、DVD硬解压卡和DVD播放软件都必 须同时通过区码的授权。 目前DVD-ROM的“区域码”限制有RPC-1和 RPC-2两种。它被固化在DVD-ROM的闪存（ EEPROM）中，被称为固件或韧件（Firmware ）。
2．按照光驱的放置方式分类
内置式光盘驱动器和外置式光盘驱动器。 它们主要的分别在于外置光驱比内置光驱 方便移动，而且外置光驱的价格比内置式 贵很多。

3．按照光驱的接口分类
IDE接口光驱 SCSI接口光驱 IEEE1394接口光驱 USB接口光驱

7．1．4 光驱的工作模式
1．CLV（恒定线速度） 2．CAV（恒定角速度） 3．P-CAV（ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ部恒定角速度） 4．Z-CLV（区域恒定线速度）

2．CAV（恒定角速度）
在CAV模式下，激光头始终以恒定角速 度读取光盘数据，由于不需在寻道时 经常改变电机的转速，因此读取性能 也会得到极大的改善。 但在这种方式下，光盘内外圈的数据 传输速率是不相等的，读取光盘外圈 时，数据传输率要高一些。

3．P-CAV（局部恒定角速度）


P-CAV工作模式是将CAV与CLV合二为一，理论上是 在读内圈时采用CAV模式，转速不变，读速逐渐提 高，当读取半径超过一定范围则采用CLV模式。而 在实际工作中，当随机读取时，采用CLV模式。一 旦激光头无法正常读取数据时，立即转换成CAV模 式，这样具有更大的灵动性和平滑性。 CAV和P-CAV模式是目前光驱所采用的主要读取方 式。
2．刻录机工作过程

首先是将数据读入自带的缓冲存储器中，然后 再从缓存中把数据写入刻录盘片，这样可以尽 量保证刻录机的连续性。需要特别注意的是刻 录机读入数据、写入刻录机这一过程是一个连 续工作的过程。所以，刻录机在工作过程中容 易出现问题。如果刻录机缓存数据被用完或其 他原因（如运行其他应用程序）造成硬盘或光 驱向刻录机传输数据中断，当前刻录机操作被 迫中断。在传统刻录方式下，中断后如不能继 续进行刻录，就会导致刻录光盘报废，这就是 “Buffer Under Run”（缓冲区数据不足）的 问题。
7．1．1 光驱的组成
1．光驱的外部组成
1）光驱正面的部件 （1）防尘门和CD-ROM托盘 （2）耳机插孔 （3）音量控制旋钮 （4）播放/跳道键 （5）打开/关闭/停止键 （6）读盘指示灯 （7）紧急出盒孔
2）光驱背面的部件
光驱的背面由以下几部分组成：
（1）电源线插座： （2）主从跳线 （3）数据线插座 （4）音频线插座

1．CLV（恒定线速度）
在CLV模式下工作，当激光头移动到不同的 光轨时，为了保持恒定的数据传输率，电机 的转速由快到慢。 早期的光驱几乎都是采用CLV方式，但随着 光驱转速的大幅度增加，采用这种方式的缺 陷也越来越明显。即光驱读盘时内、外圈轴 电机的速度变化范围非常大，致使轴电机的 负载过重，使光驱耐用性严重下降。
4）DVD-RAM 驱动器


DVD-RAM（ DVD-Rewritable）是一种供计算 机使用、可读写的光盘，不仅可以多次重复 写入，也可以多次重复读取，规定的存储容 量为2.6GB（单层）和5.2GB（双层）。与 DVD-RW不同的是，它刻录的光盘只能在DVDRAM驱动器上才能读出，兼容性不高。 DVD-RAM盘片的寿命相当长，具有读写方便的 优点，但DVD-RAM 不兼容DVD 光驱和DVD 播 放机，未能成为DVD 刻录机发展的方向。因 此促使了与DVD-ROM 相兼容刻录机的出现， 这就是DVD-R/RW 和DVD+R/RW 。
电源线插座
数据线插座 主从跳线 音频线插座
2．光驱的内部组成
1）光驱的底部结构 2）激光头组件 3）主轴电机 4）光盘托架 5）启动机构

7．1．2 光驱的工作原理
光驱是一个结合光学、机械及电子技 术的产品。 在光学和电子结合方面，激光光源来 自于一个激光二极管，它可以产生波 长约0.54-0.68微米的光束，经过处理 后光束更集中且能精确控制，光束首 先打在光盘上，再由光盘反射回来， 经过光检测器捕获信号。
6）DVD刻录机


目前， DVD 刻录机是DVD-R/RW 和DVD+R/RW。 与CD－R/CD－RW类似，DVD－R可记录一次数据， 而DVD－RW可重写数千次。DVD－R介质像CD－R一 样，采用有机染料聚合物技术，可与几乎所有的 DVD光驱兼容。初期时的容量为3.95GB，不久将扩 大到4.7GB。 DVD－RW是相变可擦写格式，由Pioneer公司开发 的基于DVD－R技术的DVD－RW将可以在大部分的 DVD光驱和DVD机上播放，初始容量为4.7GB。
4．Z-CLV（区域恒定线速度）

在Z-CLV模式下，光驱将光盘的内圈和 外圈分成数个区域，在每一个区域用稳 定的CLV速度进行读取写入，在区段与 区段之间采用CAV方式过渡。这样做的 好处是缩短了读取写入时间，并能确保 读取写入的品质，只是在次模式下，每 一次切换速度时读取写入过程都会有明 显的中断，导致速度突然下降。

2．数据传输率
数据传输率(Data Transfer Rate)即常 说的倍速，通常用 “倍速”来代表光 驱的数据传输率，它是光驱最基本的性 能指标，指光驱每秒能读取的最大数据 量。它是衡量光驱性能的最基本指标。 什么是单倍速光驱？单倍速光驱就是指 每秒可从光驱存取150KB数据的光驱。

3．平均寻道时间
7．1．6 光驱的性能指标
速度 数据传输率 平均寻道时间 缓存容量 CPU占用时间 纠错能力

1．速度
CD-ROM驱动器的速度指的是标称速 度，最初的单倍速是150KB/s。 CD-ROM驱动器的倍速均是指单倍速 的倍数。例如，32×（32倍速）， 48×（48倍速），56×（56倍速） 。
7．1．7 光驱的选购
1．光驱选购要注意的几个问题 1）接口类型 2）数据传输率 3）数据缓冲区 4）兼容性 5）价格
2．CD-ROM的选购
1）性能指标 在选购CD-ROM光驱时需要注意光驱的基本性能指 标，以满足用户的需求。 2）品牌 选择正规品牌的光驱，首先从产品包装上进行选 择，好光驱的包装盒做得清晰精美（有的上面还 有防伪标志），再看是否有质量很好的光驱保护 泡沫、质量合格的驱动盘、用塑料袋封装好的光 驱说明书和音频线，以及产品合格证及保修卡。
3．DVD-ROM的选购
1）读盘能力 2）接口和缓存 3）区码限制 4）倍速

1）读盘能力


目前的DVD-ROM有单激光头和双激光头两 种。单激光头的DVD-ROM分为单头单眼、 单头双眼两种，单头单眼是以Panasonic 为代表的技术，单头双眼是以Toshiba为 代表的技术，双激光头是以Sony为代表的 技术。 单激光头和双激光头的读盘能力都没有大 的区别，只是双激光头的光驱在读取CD和 DVD类型的盘片时激光头会有一个切换过 程，这样会影响开始读取时的速度。
平均寻道时间（Average Access Time） 又称平均访问时间，它是指 光驱的激光头从初始位置移到指定数 据扇区，并把该扇区上的第一块数据 读入高速缓存所用的平均时间。 显然，平均寻道时间越短，光驱的性 能就越好。

4．缓存容量

缓存通常用Buffer Memory表示， 其作用是提供一个数据的缓冲区 域，将读取的数据暂时保存，然 后一次性进行传输和转换，目的 是解决CD-ROM驱动器与计算机其 他部件速度不匹配的问题。

2．刻录机工作原理
在光存储盘片的表面有一层薄面膜。 刻录时，刻录机将大功率的激光按照要刻 录的信息的要求，照射在这层薄膜上，薄 膜上会形成相应的平面（Land）和凹坑（ Pit）。 光盘读取设备将这些平面和凹坑信息转化 为0和1，将光盘的物理信息转换为数字信 息。

7．1．3 光驱的分类

3）DVD-ROM驱动器



DVD-ROM是数字视盘和数字万用盘的缩写，它是 一种容量更大、运行速度更快的光存储技术。 DVD-ROM驱动器是用来读取DVD盘上数据的设备， 从外形上看和CD-ROM驱动器一样。 DVD速度的计算方法和CD-ROM不同。DVD的一倍速 是1350Kb/s，而CD-ROM为150Kb/s，约为CD－ROM 驱动器的9倍。 DVD的容量为8.5GB以上，单倍速DVD-ROM的数据 传输率大致等同于9倍速的CD-ROM，目前已有16 倍速的DVD-ROM。
5）Combo驱动器


Combo在英文里的意思是“结合物”，而康宝 （Combo）驱动器就是把CD-RW刻录机和DVD光 驱结合在一起的“复合型一体化”驱动器。 简单的说，Combo就是集CD-ROM、DVD-ROM、 CD-RW三位一体的一种光存储设备，最初他是 被用在高端的笔记本电脑上的，由于具有三重 本领，所以迅速就在高端的笔记本电脑里普及 开来，这就是最初的康宝原形。
第7章 光盘驱动器和光盘
内容简介：


光驱的组成 光驱的工作原理 光驱的分类 光驱的工作模式 光驱的工作过程 光驱的性能指标 光驱的选购 光驱的使用



光盘的特点 光盘的分类 光盘的选购 光盘的使用和保存
7．1 光盘驱动器（光驱）


光盘驱动器简称CD-ROM， 它的含义是只读光盘存储 器，简称光驱。光驱是多 媒体计算机不可缺少的组 件之一。 目前使用的光驱有:CDROM驱动器、DVD光驱（ DVD-ROM）、康宝（COMBO ）和刻录机等。