第8章_光盘驱动器和光盘

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图8-6 光驱的工作原理
8.2.3 CD-ROM驱动器的主要技术参数
1.速度 CD-ROM驱动器的速度指的是标称速度,最初的单 倍速相当于Audio CD的标准速度—150KB/s。 CD-ROM的标称速度有16X、24X、48X、52X等。 2.数据传输速率 此指标与标称速度密切相关,CD—ROM驱动器标 称速度与数据传输速率的换算关系为
2. 按盘片的容量分
DVD格式及其容量,见下表。目前市面上比较 常见的都是DVD-5(4.7GB)和 DVD-9(8.5GB) 格 式的DVD盘片 (DVD-10和DVD-18在美国居多)。
3. 按接口分
• DVD-ROM驱动器的接口类型与CD-ROM 基本相同,但增加了SATA接口。为普及 串口,英特尔在推出ICH8主板南桥芯片 (北桥965)之后,不再提供对PATA接口的 支持,虽然我们在主流的主板上还能见 到PATA接口,但大都是厂商为了方便用 户使用而通过增加一组芯片来提供一组 IDE接口。
1. DVD-ROM驱动器的速度 • 标准速度:1X=1.38MB/s • 数据传输率= 标称速度(倍速) X 1.38MB/s • 例:16X 的DVD-ROM 数据传输率为: • 数据传输率= 16 X 1.38MB/s=22.08MB/S
2. 区码问题
为保护知识版权,在DVD驱动器和碟片上编入6个不同的 区域代码,不同代码的驱动器和碟片不能互相读和拷贝。 区域代码的地区范围划分如下: 第一区:加拿大、美国。 第二区:日本、欧洲、中东、埃及、 第三区:东南亚、东亚(中国香港、 韩国、泰国、印尼)。 第四区:澳大利亚、新西兰、南太平洋群岛、中美洲、墨西 哥、南美洲。 第五区:非洲、印度、中亚、蒙古、俄罗斯、朝鲜。 第六区:中国。
图8-7 CD-RW的外部结构
8.3.2 CD-RW驱动器的工作原理
1. CD-R的工作原理、结构,如图8-8所示。 • 大功率激光照射记录层染料,使其分解形成平面和凹 坑,可反射光。染料层分解后不能复原(一次刻写)。
图8-8 CD-R的结构
2. CD-RW的工作原理 、结构
记录层染料采用银硒晶体混合物在不同温度下呈晶体或非晶体 态等同于平面或凹坑,并具有热转换性(多次重写)。 高功率:写入,中功率:擦除(转晶体态),低功率:读出,不 改变记录层。 电介质层用于吸收晶体状态改变时发出的额外热量。
数据传输速率= 标称速度(倍速) ×150KB/s; • 例:48X的CD-ROM数据传输率为: • 数据传输速率= 48 × 150KB/S=7200KB/S
3. 旋转方式 (1) 恒定线速度(Constant Linear Velocity,简称CLV)方 式: CLV方式的CD-ROM驱动器的特点是在读取光盘 内圈时加快转速,可以保证在读取盘片内、外圈时有大 致相同的数据传输速率。适合于低速光驱; (2) 恒定角速度(Constant Angular Velocity,简称CAV) 方式:内圈达不到数据传送指标(Max); CAV方式的 CD-ROM驱动器的特点是无论激光头读取光盘外圈还是 内圈,电动机都以相同的速度旋转。 (3) 局部恒定角速度(Partial Constant Angular Velocity, 简称P-CAV)方式:内圈CLV,外圈CAV,P-CAV方式 是现在CD-ROM驱动器才具有的,属于最高级的一种读 盘方式。它把CAV技术和CLV技术合二为一,
4. 纠错能力: 读 “差盘”的能力; 5. CPU占用率:反映光驱性能和光驱BIOS的水平, 要尽量使用好的光盘和好的驱动器。 6. 寻道时间(Seek Time):平均寻道时间(~95ms)。 寻道时间是CD—ROM驱动器中激光头从开始寻 找数据到找到数据所花费的时间,一般为平均随 机寻道时间。寻道时间越短越好,不能超过95ms。
2.按光驱的放置方式分类
• 根据光盘驱动器是否放在机箱内部,分为 内置式光盘驱动器和外置式光盘驱动器。 如图8—2所示为常见外置光驱的外观。
3.按光驱的接口分类
• 分为:IDE口、USB口、 SATA、SCSI口、 IEEEl394口等,如图8—3所示。
8.2 CD-ROM驱动器
8.2.1 CD-ROM驱动器的结构 1、驱动器的外部结构 图8-4所示是一个普通的内置式CD-ROM驱动器。 正面是控制面板,有操作按钮、耳机孔、指示灯、光盘托 架、弹出孔(临时解决托盘故障) CD-ROM驱动器的背面是电源和数据连接线
第8章 光盘驱动器与光盘
• 要求了解光盘驱动器的分类; • 掌握各类型光盘驱动器的结构、工作 原理和技术参数; • 了解光盘的标准 、结构、数据的存放 方式和选购; • 熟练掌握光盘驱动器的安装和设置方 法。
8.1 光盘驱动器的分类
1.按光盘的存储技术分类 • CD-ROM(只读光盘)驱动器、 • CD-R(可写光盘)驱动器、 • CD-RW(可重写光盘)驱动器、 • DVD-ROM(DVD只读光盘)驱动器、 • Combo光盘驱动器、 • DVD刻录机(DVD-R/RW、DVD+R/RW、DVD-RAM) • BD-ROM BD-R BD-RW等
7. 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。(一般几百KB) 8. 接口:与主板的连接多为IDE、USB接口。
9.传输速率
Ultra DMA 33/66数据传输标准首先被 广泛使用在硬盘上,其优点是可以减少 CPU的占用率,突发数据传输速率可以 达到33MB/s,但实际速率主要是看光驱 倍速。
8.4.2 DVD-ROM驱动器的外观结构
DVD-ROM驱动器的外观与CD-ROM驱动器相同, • DVD-ROM驱动器的外观,如图8-8所示。
图8-8 DVD-ROM驱动器的外观
8.4.3 DVD-ROM驱动器的基本工作原理
DVD—ROM驱动器的结构与CD—ROM驱动 器基本相同,只是DVD盘的记录凹坑比CDROM更小,且螺旋存储凹坑之间的距离也更 短。DVD盘片上存放数据信息的凹坑非常小, 而且非常紧密,最小凹坑长度仅为0.4um, 每个凹坑间的距离只是CD-ROM盘片的50%, 并且轨距只有0.74um,如图8-10所示。
4. 刻录机读写方式 刻录机目前的读写方式有4种:CLV、CAV、P-CAV 和Z-CLV。 • Z-CLV:区域恒定线速度,将刻录盘分成三个区域, 采用恒定且不同的恒定线速度。 5. 刻录方式: • 刻录机的刻录方式主要有整盘刻录和轨道刻录两种, 可分别用于光盘复制和逐次的数据保存。 6. 兼容性: • 刻录机对各种盘片的兼容性; • 对各种格式(CDROM、AudioCD、VideoCD等)的兼 容性。
图8-9 CD-RW的结构
8.3.3 CD-RW驱动器的主要技术参数
1. 速度 • 刻录(写)速度:向CD-R写入数据的最大速度。 • 复写(先擦后写)速度:向CD-RW上写入数据时的 最大速度。 • 读速度:作为CD-ROM驱动器使用的速度。 • 标称速度:写、擦除并重写、读。例52X32X52 2. 缓存容量:刻录时先写入缓存再刻入光盘。一般容 量2M。 3. 防止缓冲区欠载技术:如果缓存里的数据用完了, 后面的数据不能及时补充称缓存欠载,它导致刻录 失败。现Biblioteka Baidu通常用软件来防止。
表8-4列出了某16× DVD-ROM驱动器产品 的主要技术参数
5 CD-ROM与DVD-ROM光驱数据传输率的比较
例:DVD-ROM光盘驱动器对DVD-ROM的读盘速度是16X, 对CD-ROM的读盘速度是48X,问读两种光盘的数据传输 率分别是多少?那一种更快? 解:1X DVD-ROM 驱动器的标准速度为1.38MB/S
表8-2列出了某CD-RW驱动器的主要技术参数
8.4 DVD-ROM驱动器
8.4.1 DVD的类型 1. DVD-ROM 按记录内容分。 • DVD-ROM:用于记录数据,包括计算机应用的多媒体数 据,用途类似CD-ROM。 • DVD-Video:用于记录家庭影音信息或者DVD-ROM驱动器 播放的视频信息,用途类似LD或Video CD。这种格式具 有版权保护功能。 • DVD-Audio:用于记录高品质的多音轨音频,用途类似 Audio CD。 后来增加了写入或多次擦写格式。 • 但各厂商出于自身利益的考虑,到现在为止,还没有达 成统一的刻录格式,从而出现了互不兼容的DVD格式— —DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW等。
图8-4 CD-ROM的结构
2. CD-ROM驱动器的内部结构
• 由于CD—ROM驱动器集光、电、机械于一体,内 部结构非常复杂,总体上来看,主要由控制电路和 机芯组成,其机芯结构如图8—5所示。
图8-5 光驱机芯结构
8.2.2 CD-ROM驱动器的工作原理
• 激光头是光驱的心 脏,也是最精密的部分。 它主要负责数据的读取, 因此在清理光驱内部的 时候要格外小心。激光 头主要包括:激光发生 器(又称激光二极管)半 反光棱镜,物镜,透镜 以及光敏元件(光电二极 管)这几部分。其工作原 理示意图如图8-6所示。
• DVD-ROM原理同CD-ROM,但盘片记录密度更大, 如图8-9中蓝色盘片所示。
图8-10 CD-ROM与DVD盘片的记录凹坑对比
DVD所需波长更短650nm。各种激光头如下
(1) 单激光头单透镜双聚焦 ,外圈DVD,内圈CD,速高、价低; (2) 单激光头双透镜, 针对不同类型(DVD和VCD/CD)的盘片选用 不同的聚焦镜来读取。读盘能力强,故障多。 (3) 单激光头双激光器,它在一个激光头内安装了两个不同的激光 器。速高且耐用(较流行的读盘方式)。
• • • • • • •
3.DVD的兼容性 所有DVD-ROM驱动器都可以读取AudoCD和 CDROM数据盘。DVD-ROM驱动器支持的格式 包括: CD-Audio、CD-ROM、CD-I、CD-R/RW、VideoCD、 DVDVideo、DVD-ROM(单、双层) 和DVD-R等。 4.其他技术参数 有些技术参数是所有光盘驱动器都具有的,如读 盘方式(DVD-ROM驱动器有CAV和P-CAV两种)、CPU 占用率、缓存容量、平均寻道时间、传输模式等,其 概念与CD-ROM驱动器相同。
表8-1 CD-ROM驱动器产品的主要技术参数
• 通过这些参可以了解其主要性能。
8.3 CD-RW(CD-ReWritabe 可重写光盘)驱动器
• 可用于CD-ROM的读和空盘片的写。 8.3.1 CD-RW驱动器的类型和结构 类型同CD-ROM CD-RW驱动器的外观结构与CD-ROM驱动器几乎 一样,如图8-7。
图8-11 单激光头的实物照片
1
2
3
(4) 双激光头双激光器,
就是两套完全独立的激光头读取系统,一套是用来读取 VCD和CD的780nm激光头 另一套是用来读取DVD的650nm激 光头。读盘能力强,故障多。双激光头的实物照片如图8—11a 所示。
•图8-11a 双激光头的实物照片
8.4.4 DVD-ROM驱动器的主要技术参数
16X DVD-ROM的数据传输速率为 16 X 1.38MB/S=22.08MB/S
1X CD-ROM驱动器的标准速度为150KB/S
48X CD-ROM 的数据传输速率为=48 X 150KB/S=7200KB/S
答:16X DVD-ROM比48X CD-ROM 的数据传输速度快。
8.5 Combo驱动器
• Combo(康宝)驱动器是集DVD-ROM驱动器和CD-RW驱 动器于一身的光盘驱动器。 • Combo驱动器的外观如图8-12所示。
图8-12 Combo驱动器的外观
8.5.1 Combo(康宝)驱动器的工作原理 原理同前,采用单光头双激光管设计。 Combo一词其实是由combine(混合、多功能的 意思)转化而来的,Combo驱动器可以实现多 种功能的关键在于光头。通过光头发出不同 波长的激光簇,从而实现CD和DVD的读取以及 CD—RW的刻写。
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