يك مقاله كامل در مورد Cd و انواع آن و قالبهاي Write بر روي انواع Cd
تاريخچة ساخت CD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
مباني ديسك هاي فشرده . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
CD Player. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
فرمت هاي داده. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
CDهاي مد مخلوط يا Mixed Mode CD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
و . . .
CD داراي يك شيار حلزوني ( مارپيچ ) داده است. دواير از قسمت داخل ديسك شروع و بسمت بيرون ديسك ختم مي شوند. با توجه به اينكه شيار مارپيچ از مركز آغاز مي گردد ، بنابراين قطر يك CD مي تواند كوچكتر از 12 سانتيمتر باشد. اگر داده هائي كه بر روي يك CD ذخيره مي گردد را استخراج و جملگي آنها را در يك سطح مسطح قرارد دهيم، پهنائي به اندازه نيم ميكرون و طولي به اندازه پنج كيلومتر را شامل خواهند شد !
يك موتور كه باعث چرخش ديسك مي گردد. چرخش موتور فوق 200 تا 500 دور دردقيقه با توجه به شياري است كه مي بايست خوانده شود.
يك ليزر و يك سيستم لنز كه برآمدگي هاي موجود بر روي CD را خواهند خواند.
يك مكانيزم رديابي بمنظور حركت ليزر بگونه اي كه پرتو نور قادر به دنبال نمودن شيار حلزوني باشد.
CD Player يك نمونه مناسب از آخرين فن آوري هاي موجود در زمينه كامپيوتر است. در سيستتم فوق داده ها به شكل قابل فهم و بصورت بلاك هائي از داده شكل دهي شده وبراي يك مبدل ديجيتال به آنالوگ
( زمانيكه CD صوتي باشد ) و يا يك كامپيوتر ( زمانيكه يك درايو CD-ROM باشد) ارسال خواهد شد. پس از تابش نور بر روي سطح ديسك ( برآمدگي ها )، بازتابش آن از طريق يك چشم الكترونيكي كنترل
مي گردد. در صورتيكه بازتابش نور دقيقا" بر روي چشم الكترونيكي منطبق گردد ، عدد يك تشخيص داده شده و در صورتيكه بازتابش نور منطبق بر چشم الكترونيكي نباشد ، عدد صفر تشخيص داده خواهد شد. پس از تشخيص فوق ( صفر و يا يك) اطلاعات بصورت سيگنا لهاي ديجتال شكل دهي خواهند شد. در ادامه سيگنال هاي فوق در اختيار يك تبديل كننده قرار خواهند گرفت . تبديل كننده سيگنالهاي ديجيتال را به آنالوگ تبديل خواهد كرد. اگر CD مورد نظر حاوي اطلاعات صوتي ( موزيك ) باشد ، در ادامه سيگنال هاي آنالوگ در اختيار يك تقويت كننده آنالوگ قرار گرفته و پس از تقويت سيگنال مربوطه امكان شنيدن صوت از طريق بلندگوي كامپيوتر بوجود خواهد آمد.وظيفه اوليه CD player تمركز ليزر بر روي شيار حاوي برآمدگي هاي ايجاد شده است . پرتوهاي نور از بين لايه پلي كربنات عبور و توسط لايه آلومينيم بازتابش خواهند شد. يك چشم الكترونيكي ( Opto-electronic ) از تغييرات بوجود آمده در نور استنباطات خود را خواهد داشت . با توجه به برآمدگي هاي موجود در سطح ديسك ، بازتابش نور منعكس شده تفاوت هاي موجود را مشخص وچشم الكترونيكي تغييرات حاصل از انعكاس را تشخيص خواهد داد. الكترونيك هاي موجود در درايو ، تغييرات نور منعكس شده را بمنظور خواندن بيت ها ، تفسير مي نمايد. مشكل ترين بخش سيستم فوق نگاهداري پرتو هاي نور در مركزيت شيارهاي داده است . عمليات فوق بر عهده "سيستم ردياب" است .سيستم فوق ماداميكه CD خوانده مي شود ، بصورت پيوسته ليزر را حركت و آن را از مركز ديسك دور خواهد كرد. بموارات حركت خطي فوق ، موتور مربوطه (Spindle motor) مي بايست سرعت CD را كاهش داده تا در هر مقطع زماني ، اطلاعات با يك نسبت ثابت از سطح ديسك خوانده شوند.
- با توجه به اينكه ليزر با استفاده از Bumps ، داده هاي مارپيچ را دنبال مي نمايد ، نمي تواند فضاي خالي اضافه (Gap) در شيار وجود داشته باشد. بمنظور حل مشكل فوق از روش رمزگشائي EFM)eight-fourteen modulation) استفاده مي شود . در روش فوق هشت بيت به چهارده بيت تبديل شده و اين تضمين توسط EFM داده خواهد شد كه برخي از بيت ها يك خواهند بود.
- با توجه به اينكه لازم است ليزر بين " آهنگ هاي متفاوت " حركت نمايد ( حركت بر روي شيارها )، داده ها نيازمند روشي هستند كه با استفاده از آن بصورت موزيك رمزگشائي شده و به درايو اعلام نمايند كه موقيت هر كدام كجاست ؟ به منظور حل مشكل فوق از روشي با نام Sub code Data استفاده مي شود. كدهاي فوق قادر به رمزگشائي موقعيت نسبي ومطلق ليزر در شيار خواهند بود . در ادامه در مورد اين مطلب بيشتر بحث خواهد شد.
- با توجه به اينكه ليزر ممكن است يك Bumps را نخواند ، روشي براي مشخص نمودن خطاي مربوط به خواندن يك بيت مي بايست استفاده گردد. بمنظور حل مشكل فوق بيت هاي بيشتري اضافه گردد. بدين ترتيب درايو مربوطه امكان تشخيص و تصحيح خطاهاي مربوط به تك - بيت ها را پيدا خواهد كرد.
براي ذخيره سازي داده بر روي CD ، از فرمت هاي متفاوتي استفاده مي گردد. دو فرمت CD-DA( صوتي ) و CD-ROM ( داده ) رايج ترين روش هاي اين زمينه مي باشند.
Diagram A: Mixed Mode Layout
مزيت ها :
تراك هاي صدا احتمالا روي يك پخش كننده صدا قرار دارد .تراك ROM به وسيله درايو هاي ROM همساز شده است .در مورد بخش صدا نيز اين احتمال وجود دارد كه اين بخش بر روي درايو ROM با نرم افزار مناسب اجرا شده باشد .
ايرادات :
اگر يك تراك ROMبر روي يك پخش كننده صدا كه داراي صداست اجرا شود ،صداي ايستاي كامل شنيده خواهد شد كه براي تجهيزات صدا بسيار مخرب خواهد بود . براي جلوگيري از اين امر ، شما بايد فورا به تراك دو يي كه تراك هاي صدا را آغاز مي كند برويد .
مزيت ها :
پخش كننده هاي صدا مي توانند تراك هاي صدا را پخش نمايند . بسياري از پخش كننده هاي صدادار ، اطلاعات ROMرا به طور كاملا ايستا پخش نمي نمايند . تراك ROMمي تواند در بسياري از Macها و ويندوز هاي 3.1 PCs با نرم افزار هاي مناسب نصب شده درايو ها پخش شوند .
معايب:
بسياري از Macs به نرم افزاراضافه جهت خواندن اين قالب احتياج ندارند، اما ويندوز 3.1 PCs به احتمال به محرك نرم افزار ارتقا احتياج دارد . بسياري از درايور هاي ويندوز 95 كنوني اجازه دسترسي به شاخص 0ا از تراك 1 را ندارند و علت آن اين است كه مايكروسافت از قالب CDارتقا يافته ديگري حمايت مي كند .بعضي از سيستم هاي صداي موجود ، به كاربر اين اجازه را مي دهند تااز داخل اطلاعات ROM نسخه پشتيباني داشته باشد و اين امر اين شانس را به كاربر مي دهد كه از ايستاي كامل استفاده كند كه موجب بروز خسارت در اسپيكر مي شود.
Diagram B: Hidden Track Layout
توجه
غالب پخش كننده صدا به اين است كه ببينند چه چيزي در قسمت 1 قرار گرفته است ، بنابراين مشكلات پخشي صداي كامل ايستا را در بعضي از پخش كننده ها حل مي كند. سخت افزار هاي مولتي سسشن و نرم افزار هاي محرك براي دسترسي اطلاعات ROM به قسمت دوم ، به يك PC احتياج دارند .
مزيت ها :
پخش كننده هاي صدا قابليت اين را كه بتوانند اطلاعات ROM را دسترسي داشته باشند ، ندارند. بنابراين پخش كامل ايستا يك پي آمد محسوب نمي شود. پخش كننده هاي صدا مي توانند به تراك هاي صدا مانند هر ديسك صداي كتاب قرمز (كتاب استانداردهاي مربوط به ساخت CDها) ، دسترسي داشته باشند .
معايب :
نرم افزار و سخت افزارمولتي سسشن توانا براي دسترسي به اطلاعات ROM بايد در يك كامپيوتر نصب شود و بيشتر درايو هايي كه تا سال 1995 ساخته شده مولتي سسشن توانا نيستند .سيستم ها عامل قديمي تر نيز، مانند مايكروسافت ويندوز 3.1، از اين امر مستثني نيستند. يعني آنها نيز مولتي سسشن توانا نيستند .
Diagram C: Multi session & "CD Extra" Layout
مزيت ها :
تراك هاي صدا در يك CD-I در يك پخش كننده صدا ، پخش مي شوند .پخش كننده هاي CD-I در هر كجاي دنيا و به هر دستكاه تلويزيوني مجازاً متصل مي شوند كه از آن به استاندارد سراسر زمين تعبير مي شود.
معايب :
اولين تراك ، تراك اطلاعات خواهد بود .اين تراك بايد به نحوي حركت نمايد كه صدا را در يك پخش كننده صدا ، پخش نمايد. در صورتي كه پخش كننده تراك هاي اطلاعات را بيصدا نكند ، خسارات زيادي به اسپيكر وارد مي شود .
Diagram D: CD-I Layout
محاسن :
يك CD: CD+G ميتواند در بازار به عنوان يك CDصداي كلي با تركيباتي اضافه شده اي كه داراي گرافيك هاي غير قابل نمايشي كه مي توانند به وسيله تجهيزات اختصاصي ديده شوند، فروخته مي شوند .
معايب:
گرافيك هاي CD+G فقط مي توانند به وسيله يك پخش كننده CD+G همساز نمايش داده شوند .يك ديسك CD+G بايد به وسيله يك نرم افزار باني مخصوص خلق گردد. مقدار اندكي از اطلاعات نيز مي تواندبه عنوان گرافيك در يك كانال كدي تابع ذخيره گردد . انواع مختلف CDو DVD: -ديسك هاي نگارنده ( قابل ثبت ) : RECORDABLE اين نوع ديسك ها، به جاي لايه اطلاعات مهر شده ، داراي يك لايه رنگي حساس به نور هستند . بنابراين وقتي كه در معرض انواع معين نور قرار مي گيرند خواهند سوخت .
What is CD-R (Compact Disc-Recordable)
Compact Disc-ReWriteable
1- قالب ابتدايي يك CD پلي كربنات گداخته شده است . هنگامي كه اين پلي كربنات به نقطه ذوب خود نزديك مي شود ، اطلاعات ديجيتالي در قسمت بالاي ديسك مهر مي شود .براي انجام اين كار از ضربت هاي ميكروسكوپي استفاده مي شود. اين ضربت ها پيت ها و لند ها را به وجود مي آورند كه اطلاعاتي هستند كه ليزر آنها را مي خواند .
2- بعد از اينكه اطلاعات مهر شد ، لايه بازتابي تراشه اي ، براي استفاده درفرآيندي به نام sputtering و يا wet silvering آماده مي شود. علت درخشان به نظر آمدن يك ديسك نيز همين مرحله است و به اين دليل استفاده مي شود كه ليزر را به پخش كننده انتقال دهد ، بنابراين بي عيب بودن آن بسيار اهميت دارد . جنس اين لايه اصولا از نقره است ، اما مي تواند از موادي مانند طلا يا پلاتين ساخته شود و يا حاوي لايه هاي حساس به نوراضافي باشد كه وضعيت ديسك هاي با قابليت ثبت دوباره اينگونه است.
3- سپس يك پوشش لاكي براي مهر كردن لايه بازتابي و جلوگيري ازاكسيد شدن آن ، وارد عمل ميشود .اين لايه باريك است وطوري عرضه شده است كه كوچك بوده و در مقابل خراشيدگي مقاوم نيست .
4- آخرين مرحله كار بر روي يك CD، screen-printed در قسمت بالاي آن است و CDآماده بسته بندي ، عرضه به كاربر و در نهايت رايت مي شود.
ساخت CD
نتيجتاً هر CD حاوي 99% پلي كربنات و در نهايت 1% اطلاعات ذخيره شده ، تراشه لايه بازتابي و مرحله آخر است . ليزر استفاده شده توسط كاربر، از ميان ديسك پلاستيكي عبور مي كند ، به اطلاعات برخورد كرده ، سپس به لايه انعكاسي برخورد كرده و بعد به پخش كننده برگشت داده مي شود . اختلافات جزئي ميان انواع ديسك وجو دارد براي مثال ديسك هاي پلي استيشن از يك نوع پلي كربنات ارغواني تيره تشكيل يافته اند، اما دقيقا مانند سايرديسك ها كارايي دارند .ديسك هاي نگارنده و دوباره نگارنده ، لايه مهر شده اطلاعات را ندارند در عوض هنگامي كه در نور معيني قرار مي گيرند ار لايه هاي حساس به نور استفاده مي كنند و اطلاعات را در داخل لايه ها حكاكي مي كنند . DVDها نسل جديد ديسك هاي تراكم بالا هستند كه داراي كوچكترين پيت و لند هستند. دليل اين امر اين است كه DVDها بتوانند طبق استانداردهاي سايز ديسك ، اطلاعات بيشتري را در خود ذخيره كنند . يك DVDچند لايه ، DVDاست كه بيشتر از يك لايه مهر شده استاندارد داشته باشد. DVD هاي دو طرفه نيز اساساَ دو ديسك هستند كه پشت به پشت به يكديگر متصل شده باشند و در بين آن دو نيز از لايه ها ي انعكاسي استفاده شده باشد. بقيه مشخصات CD ها در DVDها نيز صدق مي كند .
بيشتر اوقات شما در يك CD در مورد پيت ها بيشتر از ضربتها مي خوانيد چون ضربت ها در طرف آلومينيومي مانند پيت ها ظاهر مي شوند اما در طرفي كه مربوط به خواندن ليزر است ، ضربت هستند . بعد كوچك ضربت ها ، تراك مارپيچي را روي يك CD ايجاد مي كند. اگر شما بتوانيد تراك اطلاعات را بلند كرده و آنرا در يك خط راست امتداد دهيد ، 0.2 ميكرون عرض و تقريبا 3.5 مايل ( 5 كيلومتر ) امتداد خواهد داشت .
براي خواندن چيزي به اين كوچكي شما به يك ديسك خوان ماشيني دقيق احتياج داريد . پس در اينجا توضيح مختصرمي آوريم :
CD Tracking
زمانيكه تكه هاي پلي كربنات تشكيل يافتند ، لايه بازتابي انعكاسي نازكي به داخل ديسك تابيده مي شود و ضربت را ميپوشاند . آلومينيوم در پشت لايه هاي داخلي استفاده مي شود اما يك لايه نيمه بازتابي انعكاسي از جنس طلا در لايه هاي بيروني استفاده مي شود و به ليزر اين اجازه را مي دهد كه به داخل و خارج لايه هاي دروني متمركز شود . بعد از اينكه همه لايه ها ساخته شدند ، هر كدام از آنها داراي پوششي ازلاك و الكل ميشوند سپس به هم فشرده مي شوند وزير اشعه مادون قرمز قرار مي گيرند . براي ديسك هاي يك طرفه ، از يك لايه سيلك[1] براي قسمت غير قابل خواندن استفاده مي شود. در مورد ديسك هاي دو طرفه ، اين سيلك در قسمتي نزديك مركز آن قرار دارد و غير قابل خواندن است . قسمت هاي ديگر يك DVD را در شكل پايين مي بينيد :
DVD Layers
[1] يكي از شاخه هاي قديمي صنعت چاپ مي باشد كه در اين صنعت فقط از رنگهاي مايع كه به سرعت خشك مي شوند استفاده مي شود. جهت اطلاعات بيشتر به مجلة صنعت چاپ مراجعه شود.
واقعاَ كه كوچك است ! هر لايه قابل رايت يك DVD ، حاوي قسمت هاي مارپيچي اطلاعات است . در DVDها ي يك لايه اي ، معمولاَ تراك از داخل ديسك به خارج از آن مي چرخد . چرخيدن تراك از مركز به اين معني است كه يك DVDيك لايه اي در صورت تمايل مي تواند كوچكتر از 12 سانتي متر شود. مساله بسيار شگفت انگيز اين است كه تراك اطلاعات به چه باريكي است !- اندكي بيش از 740 نانومتر يك تراك از ديگري تفكيك شده است (يك نانومتريك هزار ميليونيم يك متر است .) و امتداد ضربت كه تراك ها را مي سازد ، هر 320 نانومترعرض ، حداقل 400 نانومتر درازا و 120 نانومتر ارتفاع است .شكل زير نشان دهنده لايه هاي پلي كربناتي در ضربت ها هستند.
پيت ها در DVD ها از ضربت ها مشهود تر هستند. ضربت ها در سمت آلومينيومي مانند پيت ها ظاهر مي شوند اما در سمتي كه ليزر مي خواند ، ضربت ها هستند . بعد ميكروسكوپي ضربت ها ، تراك هاي مارپيچي را روي DVDها ايجاد مي كنند كه بسيار دراز هستند. در صورتي كه شما بتوانيد تراك اطلاعاتي را از يك لايه منفرد DVD بلند كرده و روي يك خط راست امتداد دهيد ، در حدود 7.5 مايل درازا خواهد داشت . اين به اين معني است كه يك DVDدوطرفه ، دولايه ، 30 مايل ( 48 كيلومتر) از اطلاعات امتداد خواهد داشت و براي خواندن اين چنين اطلاعات كوچكي شما به يك ديسك خوان ماشيني دقيق احتياج داريد .
1- اور هد كمتر فضاي بيشتر
2- توانايي بالاي ذخيره سازي اطلاعات
3- لايه هاي ذخيره سازي چند گانه
لايه هاي DVD به تفكيك
ليزر به وسيله هد رايتي كه از يك شيار مارپيچي تنگ پيروي مي كند ، پرتاب مي شود كه از داخل لايه پلاستيك عبور كرده است . اين شيار به نام atip شناخته مي شود ، براي زمان مستقل در شيار پيشين منتظر مي ماندو داراي يك الگوي موجي پيوسته etch در داخل آن است كه اين امر مانند پخش كنندهاي ثبت كننده است كه در شكل شماره 2 توضيح داده شده است .
برخورد ليزر با CD
تا هنگامي كه هد رايت از شيار هايي در سطح خود استفاده مي كند ، موتوري سرعت چرخش محوري ديسك فشرده را كنترل مي كند .اين سرعت به وسيله موقعيت هاي اطلاعاتي اي كه هد رايت از الگوهاي موجي دريافت مي دارد ، تعيين مي شود و براي نگهداري فضايي كه در ارتباط مستقيم با پرتو نور در سرعت پايدار و ثابت است ، استفاده مي شود .براي اينكه اين امر تحقق پبدا كند ، موتور بايد كاري كند كه هر چه ديسك در هد رايت به مركز خود نزديك تر مي شود سريعتر بچرخد وهرچه به لبه ها نزديك تر شود ، سرعت آن كاهش پيدا كند. .نرم افزار ها يي كه براي كنترل رايت اطلاعات در در ديسك هاي فشرده مورد استفاه قرار مي گيرند ، به فرمت هاي مخصوصي مانند ISO 9096 يا JOLIET براي اصلاح خطاها و ايجاد لوح محتواها، نياز دارند . برخلاف يك سيستم تخصيص درايو فايل ، يك درايو ديسك فشرده هيچ راهي براي نگه داري تراك محل فايل ها در سطح يك ديسك ندارد .به همين دليل وجود يك لوح محتوا مهم است . اين اطلاعات در يك CD با يك پالس نور كه پرتواي از ليزر را به طول موج 780 نانومتر ساطع مي كند، قرار دارد . برطبق جذب دقيق نوري با آن طول موج، لايه هاي رنگي شده به وسيله پرتو ليزر به وسيله يكي از سه راه علامت دار مي شوند كه البته اين علامت گذاري بستگي به چگونگي طراحي ديسك فشرده دارد . ايجاد اين گونه علامت گذاري ها در سطح ديسك در شكل 3 نمايش داده شده است.
رديابي اطلاعات توسط پرتوي ليزر
صرف نظر نوع طراحي ديسك ، ايجاد تحريف در روي سطح، به نام stripe ( يا پيت) شناخته مي شود . درازاي stripe بسته به نوع اطلاعاتي كه در ديسك نوشته شده متغير است .هد رايت از تغيير درازاي stripe ، براي راهي جهت فشرده كردن اطلاعات و كنترل خطاها استفاده مي كند . اين ايجاد تحريف در لايه رنگي داراي سير دائمي است . هر CDدرايوي ، صرف نظر از ظرفيت آن براي رايت اطلاعات در سطح ديسك ، داراي يك هد خواندن است .اين هد خواندن ، برخلاف هد رايت ، پرتو كم قدرت تري را كه درسطح CD پرتاب شده ، صرفاً برا ي خواندن اطلاعات به كار مي برد . وقتي كه پرتو ها از شيار ها در سطح پيروي مي كنند ، به سراسر تحريف ايجاد شده اوليه مي آيند و هرگاه به يك stripe برخورد ميكنند ، پراكنده شده و هد خواندن بر نمي گردند .( شكل 4 ) هنگامي كه يك نور به سطحي بدون تحريف( بدون لند) برخورد مي كند ، ليزر به هد پرتو بازگشت داد ه مي شود و و امپالسي را ناگهان آزاد مي كند . طرح اين آزاد سازي ناگهاني به وسيله درايو CD كشف رمز مي شود و به صورت اطلاعات ديجيتالي يا دوتايي به فرم 0 و1 به كامپيوتر فرستاده مي شود . اين رديف اطلاعات به وسيله كامپيوتر از هرنوع يك برنامه انجام پذير تفسير مي شود.
برخورد ليزر به لند و پيت
معرفي سايت مرتبط با اين مقاله
مباني ديسك هاي فشرده . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
CD Player. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
فرمت هاي داده. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
CDهاي مد مخلوط يا Mixed Mode CD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
و . . .
تاريخچة ساخت CD:
CD چيست؟
مباني ديسك هاي فشرده (CD)
CD داراي يك شيار حلزوني ( مارپيچ ) داده است. دواير از قسمت داخل ديسك شروع و بسمت بيرون ديسك ختم مي شوند. با توجه به اينكه شيار مارپيچ از مركز آغاز مي گردد ، بنابراين قطر يك CD مي تواند كوچكتر از 12 سانتيمتر باشد. اگر داده هائي كه بر روي يك CD ذخيره مي گردد را استخراج و جملگي آنها را در يك سطح مسطح قرارد دهيم، پهنائي به اندازه نيم ميكرون و طولي به اندازه پنج كيلومتر را شامل خواهند شد !
CD Player
يك موتور كه باعث چرخش ديسك مي گردد. چرخش موتور فوق 200 تا 500 دور دردقيقه با توجه به شياري است كه مي بايست خوانده شود.
يك ليزر و يك سيستم لنز كه برآمدگي هاي موجود بر روي CD را خواهند خواند.
يك مكانيزم رديابي بمنظور حركت ليزر بگونه اي كه پرتو نور قادر به دنبال نمودن شيار حلزوني باشد.
CD Player يك نمونه مناسب از آخرين فن آوري هاي موجود در زمينه كامپيوتر است. در سيستتم فوق داده ها به شكل قابل فهم و بصورت بلاك هائي از داده شكل دهي شده وبراي يك مبدل ديجيتال به آنالوگ
( زمانيكه CD صوتي باشد ) و يا يك كامپيوتر ( زمانيكه يك درايو CD-ROM باشد) ارسال خواهد شد. پس از تابش نور بر روي سطح ديسك ( برآمدگي ها )، بازتابش آن از طريق يك چشم الكترونيكي كنترل
مي گردد. در صورتيكه بازتابش نور دقيقا" بر روي چشم الكترونيكي منطبق گردد ، عدد يك تشخيص داده شده و در صورتيكه بازتابش نور منطبق بر چشم الكترونيكي نباشد ، عدد صفر تشخيص داده خواهد شد. پس از تشخيص فوق ( صفر و يا يك) اطلاعات بصورت سيگنا لهاي ديجتال شكل دهي خواهند شد. در ادامه سيگنال هاي فوق در اختيار يك تبديل كننده قرار خواهند گرفت . تبديل كننده سيگنالهاي ديجيتال را به آنالوگ تبديل خواهد كرد. اگر CD مورد نظر حاوي اطلاعات صوتي ( موزيك ) باشد ، در ادامه سيگنال هاي آنالوگ در اختيار يك تقويت كننده آنالوگ قرار گرفته و پس از تقويت سيگنال مربوطه امكان شنيدن صوت از طريق بلندگوي كامپيوتر بوجود خواهد آمد.وظيفه اوليه CD player تمركز ليزر بر روي شيار حاوي برآمدگي هاي ايجاد شده است . پرتوهاي نور از بين لايه پلي كربنات عبور و توسط لايه آلومينيم بازتابش خواهند شد. يك چشم الكترونيكي ( Opto-electronic ) از تغييرات بوجود آمده در نور استنباطات خود را خواهد داشت . با توجه به برآمدگي هاي موجود در سطح ديسك ، بازتابش نور منعكس شده تفاوت هاي موجود را مشخص وچشم الكترونيكي تغييرات حاصل از انعكاس را تشخيص خواهد داد. الكترونيك هاي موجود در درايو ، تغييرات نور منعكس شده را بمنظور خواندن بيت ها ، تفسير مي نمايد. مشكل ترين بخش سيستم فوق نگاهداري پرتو هاي نور در مركزيت شيارهاي داده است . عمليات فوق بر عهده "سيستم ردياب" است .سيستم فوق ماداميكه CD خوانده مي شود ، بصورت پيوسته ليزر را حركت و آن را از مركز ديسك دور خواهد كرد. بموارات حركت خطي فوق ، موتور مربوطه (Spindle motor) مي بايست سرعت CD را كاهش داده تا در هر مقطع زماني ، اطلاعات با يك نسبت ثابت از سطح ديسك خوانده شوند.
فرمت هاي داده
- با توجه به اينكه ليزر با استفاده از Bumps ، داده هاي مارپيچ را دنبال مي نمايد ، نمي تواند فضاي خالي اضافه (Gap) در شيار وجود داشته باشد. بمنظور حل مشكل فوق از روش رمزگشائي EFM)eight-fourteen modulation) استفاده مي شود . در روش فوق هشت بيت به چهارده بيت تبديل شده و اين تضمين توسط EFM داده خواهد شد كه برخي از بيت ها يك خواهند بود.
- با توجه به اينكه لازم است ليزر بين " آهنگ هاي متفاوت " حركت نمايد ( حركت بر روي شيارها )، داده ها نيازمند روشي هستند كه با استفاده از آن بصورت موزيك رمزگشائي شده و به درايو اعلام نمايند كه موقيت هر كدام كجاست ؟ به منظور حل مشكل فوق از روشي با نام Sub code Data استفاده مي شود. كدهاي فوق قادر به رمزگشائي موقعيت نسبي ومطلق ليزر در شيار خواهند بود . در ادامه در مورد اين مطلب بيشتر بحث خواهد شد.
- با توجه به اينكه ليزر ممكن است يك Bumps را نخواند ، روشي براي مشخص نمودن خطاي مربوط به خواندن يك بيت مي بايست استفاده گردد. بمنظور حل مشكل فوق بيت هاي بيشتري اضافه گردد. بدين ترتيب درايو مربوطه امكان تشخيص و تصحيح خطاهاي مربوط به تك - بيت ها را پيدا خواهد كرد.
براي ذخيره سازي داده بر روي CD ، از فرمت هاي متفاوتي استفاده مي گردد. دو فرمت CD-DA( صوتي ) و CD-ROM ( داده ) رايج ترين روش هاي اين زمينه مي باشند.
CDهاي مد مخلوط يا Mixed Mode CD
Diagram A: Mixed Mode Layout
مزيت ها :
تراك هاي صدا احتمالا روي يك پخش كننده صدا قرار دارد .تراك ROM به وسيله درايو هاي ROM همساز شده است .در مورد بخش صدا نيز اين احتمال وجود دارد كه اين بخش بر روي درايو ROM با نرم افزار مناسب اجرا شده باشد .
ايرادات :
اگر يك تراك ROMبر روي يك پخش كننده صدا كه داراي صداست اجرا شود ،صداي ايستاي كامل شنيده خواهد شد كه براي تجهيزات صدا بسيار مخرب خواهد بود . براي جلوگيري از اين امر ، شما بايد فورا به تراك دو يي كه تراك هاي صدا را آغاز مي كند برويد .
تراك هاي مخفي :
مزيت ها :
پخش كننده هاي صدا مي توانند تراك هاي صدا را پخش نمايند . بسياري از پخش كننده هاي صدادار ، اطلاعات ROMرا به طور كاملا ايستا پخش نمي نمايند . تراك ROMمي تواند در بسياري از Macها و ويندوز هاي 3.1 PCs با نرم افزار هاي مناسب نصب شده درايو ها پخش شوند .
معايب:
بسياري از Macs به نرم افزاراضافه جهت خواندن اين قالب احتياج ندارند، اما ويندوز 3.1 PCs به احتمال به محرك نرم افزار ارتقا احتياج دارد . بسياري از درايور هاي ويندوز 95 كنوني اجازه دسترسي به شاخص 0ا از تراك 1 را ندارند و علت آن اين است كه مايكروسافت از قالب CDارتقا يافته ديگري حمايت مي كند .بعضي از سيستم هاي صداي موجود ، به كاربر اين اجازه را مي دهند تااز داخل اطلاعات ROM نسخه پشتيباني داشته باشد و اين امر اين شانس را به كاربر مي دهد كه از ايستاي كامل استفاده كند كه موجب بروز خسارت در اسپيكر مي شود.
Diagram B: Hidden Track Layout
(CD Extra)
توجه
غالب پخش كننده صدا به اين است كه ببينند چه چيزي در قسمت 1 قرار گرفته است ، بنابراين مشكلات پخشي صداي كامل ايستا را در بعضي از پخش كننده ها حل مي كند. سخت افزار هاي مولتي سسشن و نرم افزار هاي محرك براي دسترسي اطلاعات ROM به قسمت دوم ، به يك PC احتياج دارند .
مزيت ها :
پخش كننده هاي صدا قابليت اين را كه بتوانند اطلاعات ROM را دسترسي داشته باشند ، ندارند. بنابراين پخش كامل ايستا يك پي آمد محسوب نمي شود. پخش كننده هاي صدا مي توانند به تراك هاي صدا مانند هر ديسك صداي كتاب قرمز (كتاب استانداردهاي مربوط به ساخت CDها) ، دسترسي داشته باشند .
معايب :
نرم افزار و سخت افزارمولتي سسشن توانا براي دسترسي به اطلاعات ROM بايد در يك كامپيوتر نصب شود و بيشتر درايو هايي كه تا سال 1995 ساخته شده مولتي سسشن توانا نيستند .سيستم ها عامل قديمي تر نيز، مانند مايكروسافت ويندوز 3.1، از اين امر مستثني نيستند. يعني آنها نيز مولتي سسشن توانا نيستند .
Diagram C: Multi session & "CD Extra" Layout
CD-I
مزيت ها :
تراك هاي صدا در يك CD-I در يك پخش كننده صدا ، پخش مي شوند .پخش كننده هاي CD-I در هر كجاي دنيا و به هر دستكاه تلويزيوني مجازاً متصل مي شوند كه از آن به استاندارد سراسر زمين تعبير مي شود.
معايب :
اولين تراك ، تراك اطلاعات خواهد بود .اين تراك بايد به نحوي حركت نمايد كه صدا را در يك پخش كننده صدا ، پخش نمايد. در صورتي كه پخش كننده تراك هاي اطلاعات را بيصدا نكند ، خسارات زيادي به اسپيكر وارد مي شود .
Diagram D: CD-I Layout
CD+G CD + گرافيك ها
محاسن :
يك CD: CD+G ميتواند در بازار به عنوان يك CDصداي كلي با تركيباتي اضافه شده اي كه داراي گرافيك هاي غير قابل نمايشي كه مي توانند به وسيله تجهيزات اختصاصي ديده شوند، فروخته مي شوند .
معايب:
گرافيك هاي CD+G فقط مي توانند به وسيله يك پخش كننده CD+G همساز نمايش داده شوند .يك ديسك CD+G بايد به وسيله يك نرم افزار باني مخصوص خلق گردد. مقدار اندكي از اطلاعات نيز مي تواندبه عنوان گرافيك در يك كانال كدي تابع ذخيره گردد . انواع مختلف CDو DVD: -ديسك هاي نگارنده ( قابل ثبت ) : RECORDABLE اين نوع ديسك ها، به جاي لايه اطلاعات مهر شده ، داراي يك لايه رنگي حساس به نور هستند . بنابراين وقتي كه در معرض انواع معين نور قرار مي گيرند خواهند سوخت .
What is CD-R (Compact Disc-Recordable)
ديسك هايي با قابليت نگارندگي دوباره : RE-RECORDABLE
DVD و ساير ديسك هاي تراكم بالا:
DVDهاي دوطرفه:
CD هايRE-Writable :
Compact Disc-ReWriteable
ديسك ها ي نوري - مغناطيسي :
ديسك هاي با تغيير فاز (phase-change)
ديسك هاي داي – پوليمر - polymer Dye
تفاوت CD , DVD "Compact Disc & Digital Video Disc"
1- قالب ابتدايي يك CD پلي كربنات گداخته شده است . هنگامي كه اين پلي كربنات به نقطه ذوب خود نزديك مي شود ، اطلاعات ديجيتالي در قسمت بالاي ديسك مهر مي شود .براي انجام اين كار از ضربت هاي ميكروسكوپي استفاده مي شود. اين ضربت ها پيت ها و لند ها را به وجود مي آورند كه اطلاعاتي هستند كه ليزر آنها را مي خواند .
2- بعد از اينكه اطلاعات مهر شد ، لايه بازتابي تراشه اي ، براي استفاده درفرآيندي به نام sputtering و يا wet silvering آماده مي شود. علت درخشان به نظر آمدن يك ديسك نيز همين مرحله است و به اين دليل استفاده مي شود كه ليزر را به پخش كننده انتقال دهد ، بنابراين بي عيب بودن آن بسيار اهميت دارد . جنس اين لايه اصولا از نقره است ، اما مي تواند از موادي مانند طلا يا پلاتين ساخته شود و يا حاوي لايه هاي حساس به نوراضافي باشد كه وضعيت ديسك هاي با قابليت ثبت دوباره اينگونه است.
3- سپس يك پوشش لاكي براي مهر كردن لايه بازتابي و جلوگيري ازاكسيد شدن آن ، وارد عمل ميشود .اين لايه باريك است وطوري عرضه شده است كه كوچك بوده و در مقابل خراشيدگي مقاوم نيست .
4- آخرين مرحله كار بر روي يك CD، screen-printed در قسمت بالاي آن است و CDآماده بسته بندي ، عرضه به كاربر و در نهايت رايت مي شود.
ساخت CD
نتيجتاً هر CD حاوي 99% پلي كربنات و در نهايت 1% اطلاعات ذخيره شده ، تراشه لايه بازتابي و مرحله آخر است . ليزر استفاده شده توسط كاربر، از ميان ديسك پلاستيكي عبور مي كند ، به اطلاعات برخورد كرده ، سپس به لايه انعكاسي برخورد كرده و بعد به پخش كننده برگشت داده مي شود . اختلافات جزئي ميان انواع ديسك وجو دارد براي مثال ديسك هاي پلي استيشن از يك نوع پلي كربنات ارغواني تيره تشكيل يافته اند، اما دقيقا مانند سايرديسك ها كارايي دارند .ديسك هاي نگارنده و دوباره نگارنده ، لايه مهر شده اطلاعات را ندارند در عوض هنگامي كه در نور معيني قرار مي گيرند ار لايه هاي حساس به نور استفاده مي كنند و اطلاعات را در داخل لايه ها حكاكي مي كنند . DVDها نسل جديد ديسك هاي تراكم بالا هستند كه داراي كوچكترين پيت و لند هستند. دليل اين امر اين است كه DVDها بتوانند طبق استانداردهاي سايز ديسك ، اطلاعات بيشتري را در خود ذخيره كنند . يك DVDچند لايه ، DVDاست كه بيشتر از يك لايه مهر شده استاندارد داشته باشد. DVD هاي دو طرفه نيز اساساَ دو ديسك هستند كه پشت به پشت به يكديگر متصل شده باشند و در بين آن دو نيز از لايه ها ي انعكاسي استفاده شده باشد. بقيه مشخصات CD ها در DVDها نيز صدق مي كند .
چگونه يك CD كار ميكند؟
شناخت CD:
بيشتر اوقات شما در يك CD در مورد پيت ها بيشتر از ضربتها مي خوانيد چون ضربت ها در طرف آلومينيومي مانند پيت ها ظاهر مي شوند اما در طرفي كه مربوط به خواندن ليزر است ، ضربت هستند . بعد كوچك ضربت ها ، تراك مارپيچي را روي يك CD ايجاد مي كند. اگر شما بتوانيد تراك اطلاعات را بلند كرده و آنرا در يك خط راست امتداد دهيد ، 0.2 ميكرون عرض و تقريبا 3.5 مايل ( 5 كيلومتر ) امتداد خواهد داشت .
براي خواندن چيزي به اين كوچكي شما به يك ديسك خوان ماشيني دقيق احتياج داريد . پس در اينجا توضيح مختصرمي آوريم :
چگونه يك پخش كننده CD ، Tracking انجام مي دهد ؟
CD Tracking
CD نوع رمز گذار:
DVD ها چگونه كار مي كنند؟
اطلاعات اساسي :
فوايد DVD:
ذخيره سازي اطلاعات در يك DVD
زمانيكه تكه هاي پلي كربنات تشكيل يافتند ، لايه بازتابي انعكاسي نازكي به داخل ديسك تابيده مي شود و ضربت را ميپوشاند . آلومينيوم در پشت لايه هاي داخلي استفاده مي شود اما يك لايه نيمه بازتابي انعكاسي از جنس طلا در لايه هاي بيروني استفاده مي شود و به ليزر اين اجازه را مي دهد كه به داخل و خارج لايه هاي دروني متمركز شود . بعد از اينكه همه لايه ها ساخته شدند ، هر كدام از آنها داراي پوششي ازلاك و الكل ميشوند سپس به هم فشرده مي شوند وزير اشعه مادون قرمز قرار مي گيرند . براي ديسك هاي يك طرفه ، از يك لايه سيلك[1] براي قسمت غير قابل خواندن استفاده مي شود. در مورد ديسك هاي دو طرفه ، اين سيلك در قسمتي نزديك مركز آن قرار دارد و غير قابل خواندن است . قسمت هاي ديگر يك DVD را در شكل پايين مي بينيد :
DVD Layers
[1] يكي از شاخه هاي قديمي صنعت چاپ مي باشد كه در اين صنعت فقط از رنگهاي مايع كه به سرعت خشك مي شوند استفاده مي شود. جهت اطلاعات بيشتر به مجلة صنعت چاپ مراجعه شود.
واقعاَ كه كوچك است ! هر لايه قابل رايت يك DVD ، حاوي قسمت هاي مارپيچي اطلاعات است . در DVDها ي يك لايه اي ، معمولاَ تراك از داخل ديسك به خارج از آن مي چرخد . چرخيدن تراك از مركز به اين معني است كه يك DVDيك لايه اي در صورت تمايل مي تواند كوچكتر از 12 سانتي متر شود. مساله بسيار شگفت انگيز اين است كه تراك اطلاعات به چه باريكي است !- اندكي بيش از 740 نانومتر يك تراك از ديگري تفكيك شده است (يك نانومتريك هزار ميليونيم يك متر است .) و امتداد ضربت كه تراك ها را مي سازد ، هر 320 نانومترعرض ، حداقل 400 نانومتر درازا و 120 نانومتر ارتفاع است .شكل زير نشان دهنده لايه هاي پلي كربناتي در ضربت ها هستند.
پيت ها در DVD ها از ضربت ها مشهود تر هستند. ضربت ها در سمت آلومينيومي مانند پيت ها ظاهر مي شوند اما در سمتي كه ليزر مي خواند ، ضربت ها هستند . بعد ميكروسكوپي ضربت ها ، تراك هاي مارپيچي را روي DVDها ايجاد مي كنند كه بسيار دراز هستند. در صورتي كه شما بتوانيد تراك اطلاعاتي را از يك لايه منفرد DVD بلند كرده و روي يك خط راست امتداد دهيد ، در حدود 7.5 مايل درازا خواهد داشت . اين به اين معني است كه يك DVDدوطرفه ، دولايه ، 30 مايل ( 48 كيلومتر) از اطلاعات امتداد خواهد داشت و براي خواندن اين چنين اطلاعات كوچكي شما به يك ديسك خوان ماشيني دقيق احتياج داريد .
ذخيره سازي اطلاعات : DVD vs. CD
1- اور هد كمتر فضاي بيشتر
2- توانايي بالاي ذخيره سازي اطلاعات
3- لايه هاي ذخيره سازي چند گانه
توانايي بالاي ذخيره سازي اطلاعات :
Overhead كمتر ، فضاي بيشتر:
يك CD قابل رايت چگونه كار مي كند ؟
لايه هاي DVD به تفكيك
ليزر به وسيله هد رايتي كه از يك شيار مارپيچي تنگ پيروي مي كند ، پرتاب مي شود كه از داخل لايه پلاستيك عبور كرده است . اين شيار به نام atip شناخته مي شود ، براي زمان مستقل در شيار پيشين منتظر مي ماندو داراي يك الگوي موجي پيوسته etch در داخل آن است كه اين امر مانند پخش كنندهاي ثبت كننده است كه در شكل شماره 2 توضيح داده شده است .
برخورد ليزر با CD
تا هنگامي كه هد رايت از شيار هايي در سطح خود استفاده مي كند ، موتوري سرعت چرخش محوري ديسك فشرده را كنترل مي كند .اين سرعت به وسيله موقعيت هاي اطلاعاتي اي كه هد رايت از الگوهاي موجي دريافت مي دارد ، تعيين مي شود و براي نگهداري فضايي كه در ارتباط مستقيم با پرتو نور در سرعت پايدار و ثابت است ، استفاده مي شود .براي اينكه اين امر تحقق پبدا كند ، موتور بايد كاري كند كه هر چه ديسك در هد رايت به مركز خود نزديك تر مي شود سريعتر بچرخد وهرچه به لبه ها نزديك تر شود ، سرعت آن كاهش پيدا كند. .نرم افزار ها يي كه براي كنترل رايت اطلاعات در در ديسك هاي فشرده مورد استفاه قرار مي گيرند ، به فرمت هاي مخصوصي مانند ISO 9096 يا JOLIET براي اصلاح خطاها و ايجاد لوح محتواها، نياز دارند . برخلاف يك سيستم تخصيص درايو فايل ، يك درايو ديسك فشرده هيچ راهي براي نگه داري تراك محل فايل ها در سطح يك ديسك ندارد .به همين دليل وجود يك لوح محتوا مهم است . اين اطلاعات در يك CD با يك پالس نور كه پرتواي از ليزر را به طول موج 780 نانومتر ساطع مي كند، قرار دارد . برطبق جذب دقيق نوري با آن طول موج، لايه هاي رنگي شده به وسيله پرتو ليزر به وسيله يكي از سه راه علامت دار مي شوند كه البته اين علامت گذاري بستگي به چگونگي طراحي ديسك فشرده دارد . ايجاد اين گونه علامت گذاري ها در سطح ديسك در شكل 3 نمايش داده شده است.
رديابي اطلاعات توسط پرتوي ليزر
صرف نظر نوع طراحي ديسك ، ايجاد تحريف در روي سطح، به نام stripe ( يا پيت) شناخته مي شود . درازاي stripe بسته به نوع اطلاعاتي كه در ديسك نوشته شده متغير است .هد رايت از تغيير درازاي stripe ، براي راهي جهت فشرده كردن اطلاعات و كنترل خطاها استفاده مي كند . اين ايجاد تحريف در لايه رنگي داراي سير دائمي است . هر CDدرايوي ، صرف نظر از ظرفيت آن براي رايت اطلاعات در سطح ديسك ، داراي يك هد خواندن است .اين هد خواندن ، برخلاف هد رايت ، پرتو كم قدرت تري را كه درسطح CD پرتاب شده ، صرفاً برا ي خواندن اطلاعات به كار مي برد . وقتي كه پرتو ها از شيار ها در سطح پيروي مي كنند ، به سراسر تحريف ايجاد شده اوليه مي آيند و هرگاه به يك stripe برخورد ميكنند ، پراكنده شده و هد خواندن بر نمي گردند .( شكل 4 ) هنگامي كه يك نور به سطحي بدون تحريف( بدون لند) برخورد مي كند ، ليزر به هد پرتو بازگشت داد ه مي شود و و امپالسي را ناگهان آزاد مي كند . طرح اين آزاد سازي ناگهاني به وسيله درايو CD كشف رمز مي شود و به صورت اطلاعات ديجيتالي يا دوتايي به فرم 0 و1 به كامپيوتر فرستاده مي شود . اين رديف اطلاعات به وسيله كامپيوتر از هرنوع يك برنامه انجام پذير تفسير مي شود.
برخورد ليزر به لند و پيت
معرفي سايت مرتبط با اين مقاله
تصاوير زيبا و مرتبط با اين مقاله