CD

CD و DVD دو رسانه ذخيره سازی اطلاعات می باشند که با توجه به قابليت ذخيره سازی حجم بالائی از اطلاعات بر روی آنان در عرصه های متفاوتی نظير : موزيک، داده و نرم افزار استفاده می گردند. رسانه های فوق ، بعنوان محيط ذخيره سازی استاندارد برای جابجائی حجم بالائی از اطلاعات مطرح شده اند. ديسک های فشرده، ارزان قيمت بوده و به سادگی قابل استفاده هستند. در صورتيکه کامپيوتر شما دارای يکدستگاه CD-R است، می توانيد CD مورد نظر خود را با اطلاعات دلخواه ايجاد نمائيد.

مبانی ديسک های فشرده (CD)

يک CD قادر به ذخيره سازی 74 دقيقه موزيک است .ظرفيت ديسک های فوق بر حسب بايت معادل 783 مگابايت است . قطر اين ديسک ها دوازده سانتيمتر است . CD از جنس پلاستيک بوده و دارای ضخامتی معادل چهار صدم يک اينچ است. بخش اعظم يک CD شامل يک نوع پلاستيک پلی کربنات تزريقی است . در زمان توليد ، پلاستيک فوق توسط ضربات ميکروسکوپی (برآمدگی)، نشانه گذاری شده و يک شيار حلزونی ( مارپيچ ) پيوسته از داده ، ايجاد می گردد. زمانيکه قسمت شفاف پلی کربنات شکل دهی می شود، يک لايه نازک انعکاس پذير آلومينيوم به درون ديسک پرتاب و برآمدگی های ايجاد شده را می پوشاند. در ادامه يک لايه آکريليک به منظور حفاظت بر روی سطح آلومينيومی پخش می گردد. در نهايت برچسب بر روی آکريليک نوشته می شود. ( حک می گردد )

CD دارای يک شيار حلزونی ( مارپيچ ) داده است. دواير از قسمت داخل ديسک شروع و بسمت بيرون ديسک ختم می شوند. با توجه به اينکه شيار مارپيچ از مرکز آغاز می گردد ، بنابراين قطر يک CD می تواند کوچکتر از 12 سانتيمتر باشد. اگر داده هائی که بر روی يک CD ذخيره می گردد را استخراج و جملگی آنها را در يک سطح مسطح قرارد دهيم، پهنائی به اندازه نيم ميکرون و طولی به اندازه پنج کيلومتر را شامل خواهند شد !

CD Player

CD Player مسئوليت يافتن و خواندن اطلاعات ذخيره شده بر روی يک CD را برعهده دارد. يک CD drive دارای سه بخش اساسی است :
• يک موتور که باعث چرخش ديسک می گردد. چرخش موتور فوق 200 و 500 دور دردقيقه با توجه به شياری است می بايست خوانده شود.
• يک ليزر و يک سيستم لنز که برآمدگی های موجود بر روی CD را خواهند خواند.
• يک مکانيزم رديابی به منظور حرکت ليزر بگونه ای که پرتو نور قادر به دنبال نمودن شيار حلزونی باشد.

CD Player يک نمونه مناسب از آخرين فنآوري های موجود در زمينه کامپيوتر است . در سيستتم فوق داده ها به شکل قابل فهم و بصورت بلاک هائی از داده شکل دهی شده وبرای يک مبدل ديجيتال به آنالوگ ( زمانيکه Cd صوتی باشد ) و يا يک کامپيوتر ( زمانيکه يک درايو CD-ROM باشد ) ارسال خواهد شد. پس از تابش نور بر روی سطح ديسک ( برآمدگی ها )، بازتابش آن از طريق يک چشم الکترونيکی کنترل می گردد. در صورتيکه بازتابش نور دقيقا" بر روی چشم الکترونيکی منطبق گردد ، عدد يک تشخيص داده شده و در صورتيکه بازتابش نور منطبق بر چشم الکترونيکی نباشد ، عدد صفر تشخيص داده خواهد شد. پس از تشخيص فوق ( صفر و يا يک ) اطلاعات بصورت سيگنا لهای ديجتال شکل دهی خواهند شد. در ادامه سيگنال های فوق در اختيار يک تبديل کننده قرار خواهند گرفت . تبديل کننده سيگنالهای ديجيتال را به آنالوگ تبديل خواهد کرد. اگر CD مورد نظر حاوی اطلاعات صوتی ( موزيک ) باشد ، در ادامه سيگنال های آنالوگ در اختيار يک تقويت کننده آنالوگ قرار گرفته و پس از تقويت سيگنال مربوطه امکان شنيدن صوت از طريق بلندگوی کامپيوتر بوجود خواهد آمد.
وظيفه اوليه CD player تمرکز ليزر بر روی شيار حاوی برآمدگی های ايجاد شده است . پرتوهای نور از بين لايه پلی کربنات عبور و توسط لايه آلومينيم بازتابش خواهند شد. يک چشم الکترونيکی ( Opto-electronic ) از تغييرات بوجود آمده در نور استنباطات خود را خواهد داشت . با توجه به برآمدگی های موجود در سطح ديسک ، بازتابش نور منعکس شده تفاوت های موجود را مشخص وچشم الکترونيکی تغييرات حاصل از انعکاس را تشخيص خواهد داد. الکترونيک های موجود در درايو تغييرات نور منعکس شده را به منظور خواندن بيت ها ، تفسير می نمايد.
مشکل ترين بخش سيستم فوق نگاهداری پرتو های نور در مرکزيت شيارهای داده است . عمليات فوق بر عهده "سيستم ردياب" است .سيستم فوق ماداميکه CD خوانده می شود ، بصورت پيوسته ليزر راحرکت و آن را از مرکز ديسک دور خواهد کرد. بموارات حرکت خطی فوق ، موتور مربوطه (Spindle motor) می بايست سرعت CD را کاهش داده تا در هر مقطع زمانی ، اطلاعات با يک نسبت ثابت از سطح ديسک خوانده شوند.

فرمت های داده

اطلاعات بر روی يک CD با استفاده از يک درايو قابل نوشتن ، ثبت می گردند. در صورتيکه قصد ايجاد يک CD صوتی و يا يک CD داده را داشته باشيد ، می توان با استفاده از نرم افزارهای مربوط به نوشتن بر روی ،CD اين کار را انجام داد. فرمت ذخيره سازی داده ها توسط نرم افزار مربوطه تعيين خواهد شد. فرآيند فرمت داده ها بر روی CD بسيار پيچيده است . به منظور شناخت نحوه دخيره سازی داده ها بر روی CD ، لازم است که با تمام شرايط ممکن برای رمزگشائی داده ها را که مورد نظر طراحان مربوطه است ، شناخت مناسبی پيدا شود.
• با توجه به اينکه ليزر با استفاده از Bumps ، داده های مارپيچ را دنبال می نمايد ، نمی تواند فضای خالی اضافه (Gap) در شيار وجود داشته باشد. به منظور حل مشکل فوق از روش رمزگشائی EFM)eight-fourteen modulation) استفاده می شود . در روش فوق هشت بيت به چهارده بيت تبديل شده و اين تضمين توسط EFM داده خواهد شد که برخی از بيت ها يک خواهند بود.
• با توجه به اينکه لازم است ليزر بين " آهنگ های متفاوت " حرکت نمايد ( حرکت بر روی شيارها )، داده ها نيازمند روشی هستند که با استفاده از آن بصورت موزيک رمزگشائی شده و به درايو اعلام نمايند که موقيت هر کدام کجاست ؟ به منظور حل مشکل فوق از روشی با نام Subcode Data استفاده می شود. کدهای فوق قادر به رمزگشائی موقعيت نسبی ومطلق ليزر در شيار خواهند بود .
• با توجه به اينکه ليزر ممکن است يک Bumps را نخواند ، روشی برای مشخص نمودن خطای مربوط به خواندن يک بيت می بايست استفاده گردد. به منظور حل مشکل فوق بيت های بيشتری اضافه گردد. بدين ترتيب درايو مربوطه امکان تشخيص و تصحيح خطاهای مربوطه به تک - بيت ها را پيدا خواهد کرد.
برای ذخيره سازی داده بر روی CD ، فرمت های متفاوتی استفاده می گردد. دو فرمت CD-DA( صوتی ) و CD-ROM ( داده ) رايج ترين روش های اين زمينه می باشند.