Thiết bị lưu trữ quang học

Ngày đăng: 19/04/2016, 21:50

LỜI MỞ ĐẦU………………………………………………………………………………………………………1Chương 1.ĐĨA QUANG.21.1. Lịch sử phát triển21.2.Định nghĩa thiết bị lưu trữ, quang học và các loại thiết lưu trữ dữ liệu cơ bản.2 1.2.1.Các khái niệm cơ bản.2 1.2.2. Ưu và Nhược điểm.31.3.Tìm hiểu chung về đĩa quang.4 1.3.1.Đĩa quang4 1.3.2.Phân loại và thông số kỹ thuật đĩa quang.5 1.3.3. Nguyên lí hoạt động6 1.3.3.1. Đọc dữ liệu6 1.3.3.2. Ghi dữ liệu7 1.3.4.Ghi Đĩa.9 1.3.4.1. Sản xuất công nghiệp9 1.3.4.2. Ghi đĩa trên các máy tính91.4.Tìm hiểu một số thiết bị lưu trữ quang hoc.11 1.4.1.CD.11 1.4.2.DVD.17 1.4.3.Đĩa Bluray.27 1.4.4.HDDVD.30 1.4.5.Đĩa Laser331.5.Ổ đĩa quang34 1.5.1.Khái niệm ổ đĩa quang.34 1.5.2.Cấu tạo và nguyên lí làm việc.35 1.5.2.1.Cấu tạo.35 1.5.5.2.Nguyên lí làm việc.39 1.5.3.Sơ đồ khối của ổ đĩa quang.40 1.5.4.Phân loại.411.6.Một số ứng dụng công nghệ cao của thiết bị lưu trữ theo nguyên lý quang học.411.7.Kết luận.421.8.Danh mục các tài liệu tham khảo.44 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, với tư cách ngành công nghệ kế thừa phát triển cách tối ưu hóa tất lĩnh vực khác, công nghệ thông tin dần đóng góp cách thiết thực vào phát triển nhân loại Để có phát triển vượt bậc khoa học nay, người tìm tòi, sáng tạo ứng dụng tri thức vào sống Sự đời thiết bị lưu trữ liệu tạo cho người kho tàng tri thức với nhiều kiến trúc phân tầng đáp ứng nhu cầu học tập, nghiên cứu phát triển khoa học kĩ thuật tương lai Các thiết bị lưu trữ ngày nâng cấp cách vượt bậc chất lượng lẫn dung lượng Thiết bị lưu trữ phát triển dựa nguyên lí từ tính quang học Mỗi loại có ưu nhược điểm riêng bổ xung cho Các thiết bị lưu trữ nguyên lí từ tính có dung lượng ghi cao, thiết bị lưu trữ nguyên lí quang học lại thiên tính bảo mật Tin với tốc độ phát triển công nghệ thông tin, tương lai người không phụ thuộc vào tài nguyên thiên nhiên mà tri thức, công nghệ tầm tay 1 Chương 1.ĐĨA QUANG 1.1 Lịch sử phát triển Được phát triển vào khoảng cuối thập niên 1960, đĩa quang phát minh James Russell • Năm 1978 hai hãng Philips Sony bắt tay nghiên cứu phát triển loại đĩa CD-DA (digital audio) dùng cho việc ghi âm • Đến năm 1980 chuẩn đĩa CD-DA đời, chúng chuẩn hoá với định dạng Sách đỏ (Red Book) • Năm 1983 Sony Philips tiếp tục hợp tác để đưa chuẩn đĩa chung Chuẩn định dạng Sách vàng để phù hợp với liệu máy tính CD ROM • Từ sau định dạng đĩa CD phát triển theo theo chuẩn sách Xanh, Cam, Trắng 1.2.Định nghĩa thiết bị lưu trữ, quang học loại thiết lưu trữ liệu 1.2.1.Các khái niệm Máy tính có thiết bị ngoại vi có khả nhận xuất liệu ổ đĩa máy tính, nơi ghi nhớ thông tin liệu Những thiết bị gọi thiết bị lưu trữ thứ cấp – secondary starage (thiết bị lưu trữ sơ cấp – primary storage nhớ máy tính.) – Khác với thiết bị lưu trữ sơ cấp ngắt điện thứ RAM không còn, loại thứ cấp lưu kiện nguồn nuôi, xét lý thuyết, liệu loại tồn vĩnh viễn đọc, ghi, sửa hay xóa lúc hay lúc khác Có hai phương pháp lưu kiện tạo nên hai họ khác nhau, dựa từ tính, dựa khả ứng dụng quang học – Về lưu trữ liệu dạng đĩa máy tính chia thành hai loại: ghi nhớ liệu theo nguyên lý sử dụng từ tính quang học +Lưu trữ từ tính biểu đĩa mềm đĩa cứng tiêu chuẩn cài đặt hệ thống máy tính nhất, nơi liệu ghi từ tính đĩa quay + Lưu trữ đĩa quang tương tự lưu trữ đĩa từ hoạt động bản, đọc ghi chép cách sử dụng ánh sáng (quang học) thay từ tính – Công nghệ lưu trữ quang học cho phép liệu ghi vào lần đọc nhiều lần, điều làm cho cách an toàn để lưu trữ thông tin quan trọng – Lưu trữ quang học, đĩa quang đĩa compact (CD) videodiscs kỹ thuật số (DVD), thông tin lưu trữ điện tử lưu trữ trung bình sử dụng lượng chùm tia laser để ghi lại lấy kỹ thuật số (nhị phân ) liệu Trong công nghệ lưu trữ quang học, chùm tia laser mã hóa liệu kỹ thuật số vào laser quang học hay,đĩa dạng hố nhỏ bố trí vòng tròn đồng tâm bề mặt đĩa – Một máy quét laser lượng thấp sử dụng để “đọc” hố, với biến đổi cường độ ánh sáng phản xạ từ hố chuyển đổi thành tín hiệu điện Công nghệ sử dụng đĩa nhỏ gọn, có ghi âm; đĩa CD-ROM (đĩa nhỏ gọn nhớ đọc), mà lưu trữ văn 1.2.2 Ưu Nhược điểm Với nguyên lý từ tính, chúng gồm loại đĩa cứng, đĩa mềm.Với nguyên lý quang học, đại diện cho chúng đĩa CD, DVD với chuẩn ngày Lưu trữ dựa từ tính thông dụng xuất hầu hết máy tính với đặc điểm dung lượng lớn, việc ghi liệu thuận tiện Với đĩa quang học việc ghi liệu khó khăn hơn, phải thực đĩa quang riêng ổ đĩa quang có tính ghi liệu Trước đĩa mềm thường sử dụng việc lưu trữ liệu di động Đặc biệt với máy hệ cũ thường dùng đĩa mềm để chứa hệ điều hành, dùng để khởi động phiên làm việc DOS Ngày đĩa mềm thường sử dụng chúng có nhược điểm: kích thước lớn, dung lượng lưu trữ thấp dễ bị hư hỏng theo thời gian yếu tố môi trường Các loại thẻ nhớ giao tiếp qua cổng USB thiết bị lưu trữ quang học (đĩa CD, DVD ) thay cho đĩa mềm Chúng khắc phục nhược điểm đĩa mềm đặc biệt có dung lượng lớn (đến năm 2007 xuất thẻ nhớ dung lượng 10 GB, đĩa DVD lên đến 17 GB) Tuy nhiên đĩa mềm cần thiết số trường hợp cần sửa chữa máy tính đời cũ: số thao tác nâng cấp BIOS bắt buộc phải dùng đến 1.3.Tìm hiểu chung đĩa quang 1.3.1.Đĩa quang Đĩa quanglà dạng thiết bị lưu trữ liệu tháo lắp sử dụng tính chất vật lý lượng ánh sáng cho trình ghi đọc liệu Trái với dạng lưu trữ liệu khác loại đĩa từ đĩa quang giới hạn dung lượng lưu trữ lại có nhiều ưu điểm kích thước giá thành sản xuất, chúng sử dụng rộng rãi thời gian Cấu tạo Một cách chung nhất, đĩa quang có cấu tạo gồm: Lớp nhãn đĩa (chỉ có loại đĩa quang mặt) • Lớp phủ chống xước (chỉ có loại đĩa quang mặt) • Lớp bảo vệ tia tử ngoại • Lớp chứa liệu • Lớp polycarbonat suốt (phía bề mặt làm việc) Đối với loại đĩa quang ghi liệu hai mặt, lớp bố trí đối xứng để đảm bảo ghi liệu hai mặt đĩa Đĩa quang thuật ngữ dùng để chung loại đĩa mà liệu ghi/đọc tia ánh sáng hội tụ Tuỳ thuộc vào loại đĩa quang (CD,DVD ) mà chúng có khả chứa liệu • (CD,DVD ) mà chúng có khả chứa liệu với dung lượng khác 1.3.2.Phân loại thông số kỹ thuật đĩa quang – Đĩa CD (CD-ROM, CD-R, CD-RW) +Kích thước đường kính ngoài:120mm +Dung lượng: Thông dụng đĩa 129mm có dung lượng 605MiB (682MB) 700MiB (737MB) – 1MiB = 220byte – Đĩa DVD (DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW, DVD+R, DVDR) +Kích thước đường kính ngoài: 120mm +Dung lượng: Cấu trúc pit land đĩa DVD nhỏ CD có khả ghi nhiều lớp khác +DVD-5: 4.7GB mặt, lớp +DVD-9: 8.5GB mặt, hai lớp +DVD-10: 9.4GB hai mặt, lớp +DVD-18: 17.1GB hai mặt, hai lớp – Đĩa Blu-ray (BD-ROM, BD-R, BD-RW): đĩa quang cao cấp phát hãng SONY sử dụng tia lazer xanh-tím (405nm).Dung lượng: 25GB đĩa lớp, 50GB với đĩa lớp – Đĩa HD-DVD (DH-DVD-R, HD-DVD-RW): đĩa quang cao cấp phát triển hãng Panasonic NEC.Dung lượng: 15GB đĩa lớp, 30GB đĩa lớp – Ngoài còn: Đĩa lazer ,MiniDisc, UDO, UMD 1.3.3 Nguyên lí hoạt động 5 1.3.3.1 Đọc liệu – Nguyên lý đọc liệu đĩa quang: Tia laser từ nguồn phát chiếu qua lăng kính đến bề mặt đĩa, gặp điểm sáng chúng phản xạ ngược lại đổi hướng lăng kính đến cảm biến (ảnh chụp phóng đại bề mặt ghi liệu đĩa quang.) Trên đĩa quang có rãnh theo hình xoắn chôn ốc từ theo track Trên track rãnh (land) pit mà chúng gây phản xạ lại theo hướng vuông góc với chùm tia tới phản xạ theo phương vuông góc với chùm tia Do hệ thống chiếu tia hệ quang học nên loại ổ đĩa quang (hoặc máy phát đĩa quang) quan tâm đến hướng vuông góc chùm tia chiếu tới, tính chất quan trọng hoạt động đĩa quang Khi đọc liệu đĩa quang, tia tia laser (có công suất thấp) chiếu vào điểm sáng tối chúng để nhận lại ánh sáng phản xạ Ánh sáng phản xạ quay ngược lại nguồn phát chúng bị đổi hướng hệ lăng kính đến phần đầu đọc kết tín hiệu nhị phân.Tia laser chiếu lên bề mặt đĩa Land phản xạ lại vào cảm biến Pit không Như hệ thống thiết bị đọc đĩa quang hệ quang học phức tạp nhằm tạo tia laser chiếu vào bề mặt đĩa thu lại tia phản xạ theo phương mà tia laser chiếu đến Tại thiết bị cảm nhận tia laser phản xạ lại, điốt cảm quang tiếp nhận ánh sáng rời rạc để biến chúng thành tín hiệu nhị phân, tức tín hiệu có dạng 1000101001, chúng chứa âm thanh/video liệu phần mềm máy tính 6 Khi đọc liệu cần tia laser có công suất nhỏ nhất, đủ để chiếu lên bề mặt đĩa phân loại 1.3.3.2 Ghi liệu – Phương pháp điều chế liệu (mã hóa): Dữ liệu trước ghi mã hóa phương pháp EMF (eight to fourteen modulation) nhằm tăng tối đa khoảng cách bit cách sử dụng bảng tìm kiếm (lookup table) + Dữ liệu sau mã hóa chuyển thành tín hiệu laser chiếu lên bề mặt tạo thành Pit Mỗi loại tia laser tạo nên Pit có độ lớn khác + Ghi dạng Disc-at-Once(DAO): Dữ liệu xếp ghi lần + Ghi dạng Track-at-Once(TAO): Dữ liệu xếp ghi lên đĩa thành track (1 Track >= 300 Block, Block = 64KB) + Ghi dạng Session-at-Once(SAO): Là phương pháp kết hợp DAO TAO – Phân loại đĩa ghi: đĩa quang chia thành nhiều loại khác Về dạng thức liệu tồn tại, đĩa quang thường chia thành loại sau: +Đĩa ghi liệu: Loại đĩa ca nhạc, phim, phần mềm từ bán thị trường Loại người sử dụng ghi thêm liệu vào (trừ số trường hợp đặc biệt đĩa mua ghi chưa hết dung lượng theo cách ghi cho phép ghi tiếp hay đĩa mua dạng RW) Do đĩa ghi liệu nên giá đĩa cao so với đĩa chưa ghi liệu +Đĩa chưa ghi liệu ۰ Loại ghi lần: Đĩa sản xuất chưa ghi liệu cho phép người sử dụng ghi liệu lần Tuy nhiên người sử dụng có cách thức ghi liệu cho đĩa ghi nhiều lần liên tiếp đĩa ghi hết chỗ trống Loại đĩa thường có ký hiệu “R”, hầu 7 hết đĩa bán thị trường ghi từ loại đĩa mà ra, người ta gọi loại đĩa đĩa trắng chữ R viết tắt Recordable ۰ Loại ghi nhiều lần: Đĩa sản xuất chưa ghi liệu cho phép người sử dụng ghi liệu sau xoá để ghi lại liệu khác (hoàn toàn khác nội dung trước đó) Loại thường có ký hiệu “RW”-Read-Write Để ghi xóa loại đĩa này, cần dùng phần mềm chuyên dụng Nero Do có khả lưu trữ USBnghĩa ghi-xóa-ghi nên giá loại đĩa mắc, cao khoảng lần so với loại ghi lần – Với dạng thức: Số mặt chứa liệu, đĩa quang có hai dạng sau: + Đĩa có mặt chứa liệu: Là loại đĩa thông dụng nhất: Dữ liệu chứa mặt đĩa, mặt lại thường nhãn đĩa lớp bảo vệ + Đĩa có hai mặt chứa liệu(kiểu tương tự đĩa nhựa máy hát cổ điển):cả hai mặt đĩa ghi liệu loại đĩa thường không cólớp nhãn đĩa lớp bảo vệ phần liệu Người sử dụng lật mặt đĩa để đọc liệu mặt lại Dung lượng đĩa hai mặt lớn (tất nhiên gấp đôi đĩa mặt) Khi ghi liệu, ổ đĩa quang phát tia laser (khác với tia để đọc liệu) vào bề mặt đĩa Tuỳ theo loại đĩa quang ghi lần nhiều lần mà chế làm việc khác nhau: + Với loại đĩa quang ghi lần: Lớp chứa liệu lớp màu polymer hữu cơ: Tia laser đốt lớp màu điểm khác (theo yêu cầu ghi liệu) để tạo thành điểm tối, điểm lại không đốt điểm sáng + Với loại đĩa quang ghi lại nhiều lần: Lớp chứa liệu lớp kim loại chuyển biến trạng thái: trạng thái tinh thể (phản xạ với ánh sáng) trạng thái vô định hình (không phản xạ ánh sáng chiếu vào) Khi ghi liệu vào loại đĩa này, ổ đĩa quang cần thực hai công đoạn: dùng tia lade để xoá liệu ghi liệu 8 1.3.4.Ghi Đĩa 1.3.4.1 Sản xuất công nghiệp Đĩa ghi theo quy trình sản xuất lớp đĩa riêng biệt theo dạng tạo khuôn mẫu, đĩa ghi công nghiệp thường bền Để phân biệt, dễ nhận thấy đĩa quang ghi công nghiệp có bề mặt làm việc màu ánh kim (trắng) Các đĩa quang ghi công nghiệp thường thực với số lượng lớn, chúng có giá thành thấp so với đĩa ghi người sử dụng (so sánh chất lượng đĩa) Do đĩa quang tạm phân thành hai loại: Đĩa sản xuất hàng loạt với nội dung cố định, thay đổi từ sản xuất (thường gọi ROM: tức đọc) loại đĩa dùng cho người dùng chứa liệu âm thanh/video (thường R RW tức ghi lần ghi lại nhiều lần) Hai loại có chế ghi đĩa khác nhau: sản xuất công nghiệp ghi ổ đĩa quang có chức ghi 1.3.4.2 Ghi đĩa máy tính – Ghi đĩa người sử dụng: Ngoài thiết bị ghi liệu chuyên dụng, người sử dụng ghi liệu vào đĩa quang ổ đĩa quang có chức ghi sản xuất dạng phôi trắng (không chứa liệu, có khả ghi) -Bề mặt loại đĩa quang cấu trúc thành vòng tròn đồng tâm gọi track với khoảng cách track 1.6 mi-crô-mét Thực tế liệu lưu trữ hốc (pit) nhỏ, bề mặt lớp bạc bao phủ đĩa Hốc gồm vùng phản chiếu vùng không phản chiếu Các vùng phản chiếu biểu thị cho giá trị vùng không phản chiếu biểu thị cho giá trị hệ nhị phân Khi đọc bề mặt đĩa, tia laser mắt đọc ổ đĩa CD-ROM nhận biết vùng phản chiếu không phản chiếu đĩa cho tín hiệu 1–0 tương ứng – Cũng loại đĩa CD-R (chính định dạng CD-ROM sau ghi liệu), đĩa CD-RW cấu tạo chất dẻo tổng 9 hợp làm nền, lớp mỏng kim loại có tính phản chiếu, lớp bảo vệ bên Phân lớp lưu trữ liệu làm từ chất hữu trùng hợp (polymer) Đối với đĩa CD-R, lớp chất thay đổi lần trở nên bền vững Ngược lại, đĩa CD-RW, phân lớp lưu trữ thay loại hợp kim có khả suốt bị đốt nóng với nhiệt độ thích hợp mờ bị đốt nóng nhiệt độ cao Các vùng suốt cho phép lớp kim loại đĩa phản chiếu tốt vùng mờ không phản chiếu tia laser mắt đọc phát Nhờ cấu trúc linh hoạt thay đổi lớp lưu trữ liệu mà đĩa CDRW tái cấu trúc lại (xóa liệu cũ thay liệu mới) -Ghi liệu lên đĩa thực chất tái cấu trúc lại bề mặt phân lớp lưu trữ liệu đĩa.Trong suốt trình ghi, mắt đọc phát tia laser có bước sóng thấp (mức lượng cao nhất) để ghi đĩa Tia laser phát chùm tia có công suất cao, làm cho điểm hội tụ tia có nhiệt độ đủ làm nóng chảy phân lớp lưu trữ liệu (khoảng 500 đến 700 độ C) Sau nguội khoảng thời gian ngắn, chúng tạo thành vùng phản chiếu (biểu diễn trạng thái 1) vùng không phản chiếu (biểu diễn trạng thái 0) Các vùng (mang thông tin liệu mới) khác với vùng trước ghi liệu (mang thông tin liệu cũ) • Khi chế độ đọc, mắt đọc sử dụng tia laser có mức lượng thấp để đọc đĩa Nó dễ dàng nhận cấu trúc thay đổi bề mặt đĩa • Dấu “+” “-” (Ví dụ DVD-R DVD+R) • Nó hai chuẩn định dạng đĩa DVD ghi nhóm nhà sản xuất ổ ghi đĩa DVD đưa DVD-R (gọi DVD-gạch-R hay DVDtrừ-R) đời có hai loại: DVD-R for General (G) DVD-R for Authoring (A) DVD-R (G) phục vụ nhu cầu rộng rãi DVD-R (A) dành cho mục đích chuyên nghiệp ổ đĩa đọc DVD thông dụng đọc hai định dạng để ghi chúng, bạn cần sử dụng ổ đĩa ghi hỗ trợ định dạng tương ứng DVD-RW định dạng đĩa DVD-R ghi lại nhiều lần DVD+R phiên ghi lần DVD+RW Trước đây, hai định dạng DVD– DVD+ xung khắc tới mức chung sống hòa bình với Trên thị trường xuất ổ ghi theo định dạng DVD- theo DVD+, ổ ghi DVD ghi hai định dạng DVD- DVD+ gọi Dual DVD DVD±RW 10 10 10 0.32um, gần nửa đĩa DVD thông thường Do mật độ cao có liên quan, hộp mực đơn giản thường sử dụng để giữ đĩa, ngăn ngừa khỏi bị suy yếu bụi, dấu vân tay, hay trầy xước 1.4.4.HD-DVD HD-DVD, gọi Advanced Optical Disc (AOD), hệ định dạng đĩa laser xanh quang phát triển Toshiba NEC HD-DVD tương tự đĩa Blu-ray (nhưng không tương thích) sử dụng công nghệ laser xanh để đạt dung lượng lưu trữ cao HD-DVD-R (ghi) phiên 15GB lưu trữ đĩa đơn lớp 30 GB đĩa dual-layer HD-DVD-RW (ghi lại) phiên 20GB lưu trữ đĩa đơn lớp 32GB đĩa hai lớp Diễn đàn DVD phê duyệt định dạng HD-DVD để nghiên cứu kế thừa cho công nghệ DVD hành Thật không may, phát triển HD-DVD chứng thực cách Diễn đàn DVD có nghĩa có chiến định dạng qua hệ laser xanh ổ đĩa DVD HD-DVD Blu-ray sản phẩm tung thị trường có đầy đủ trình năm 2006, điều khoản máy tính, đĩa Blu-ray dẫn đầu, với ổ đĩa, đĩa có thị trường chút Ngoài ra, hầu hết nhà sản xuất lớn cam kết sản xuất ổ đĩa Tuy nhiên, chiến định dạng gây thêm hoang mang thị trường, giống có recordables DVD Tạo nhãn đĩa Các đĩa quang chứa nội dung thương mại: âm thanh, video phần mềm liệu thường tạo lớp nhãn Lớp nhãn có nhiều tác dụng cho người sử dụng, giúp họ phân biệt loại nội dung khác hàng loạt đĩa quang mà họ sở hữu, chứa hướng dẫn, tình trạng quyền đơn giản tạo hiệu ứng ấn 32 32 32 tượng người sử dụng nội dung chứa trong album ca nhạc Trong sản xuất nội dung đĩa hàng loạt lớp nhãn in màu theo kiểu in phun Có thể nhận công nghệ in phun cách nhận thấy giọt mực ăn vào bề mặt lớp nhãn đĩa để tạo hình ảnh theo thiết kế Ở số ổ quang có công nghệ in nhãn đĩa thông qua màu sắc sử dụng phương pháp in phun này, có vài model ổ quang có kèm công nghệ in nhãn đĩa sử dụng hộp mực màu, chúng giống công nghệ in phun màu máy in Người sử dụng sử dụng nhãn để in máy in (màu đen trắng) sau bóc vành tròn chúng dán vào mặt nhãn đĩa Khi dán cần lưu ý tránh dán lệch để gây lệch tâm cho đĩa đọc tốc độ cao tăng tiếng ồn rung lắc đọc đĩa.Theo nguyên tắc đĩa sản xuất phát hành vùng phát máy chơi DVD gia dụng (hoặc ổ đĩa DVD PC) vùng khác Đây cách thức để giới hạn lại quyền xuất nội dung chứa đĩa DVD nhằm hạn chế vi phạm quyền vùng lãnh thổ khác + Region Code United States, Canada, U.S Territories + Region Code Japan, Europe, South Africa, and the Middle East + Region Code Southeast Asia and East Asia + Region Code Australia, New Zealand, Pacific Islands, Central America, Mexico, South America, and the Caribbean + Region Code Eastern Europe (east of Poland and the Balkans), Indian subcontinent, Africa, North Korea, and Mongolia + Region Code China and Tibet 33 33 33 + Region Code All Sử dụng cho phương tiện di động, chẳng hạn dùng cho loại máy phát đĩa dùng máy bay, tàu thuỷ mà chúng di chuyển sang vùng khác Theo nguyên tắc ổ đĩa DVD máy tính thay đổi lần cho vùng khác để đọc đĩa, sau lần thay đổi ổ giữ lại vùng mà chúng đổi đến lần cuối Tuy nhiên phương thức tỏ hiệu mà Internet cho thấy có nhiều phần mềm, tool cho phép vô hiệu hoá phân vùng ổ đĩa quang.Một số phần mềm khác chạy PC không ý đến vùng quy định đĩa.Có lẽ có thiết bị phát đĩa quang dân dụng xử lý với phân vùng Các đĩa DVD chương trình xuất nhiều quốc gia có vấn nạn vi phạm quyền cao thường đĩa chép, chúng không đòi hỏi vùng khác nhau, đĩa quang đọc chúng thay đổi để phù hợp 1.4.5.Đĩa Laser Một đĩa Laser (bên trái) có kích thước lớn so với loại đĩa CD/DVD 12 cm (bên phải) Đĩa Laser hệ đĩa quang.Được hãng Philips giới thiệu thị trường vào năm 1978 Alantic Những năm sau 34 34 34 Hoa Kỳ Nhật Bản nhiều người sử dụng chúng đĩa CD với kích thước nhỏ đời sau khoảng năm Một đặc điểm đáng lưu ý đĩa Laser phiên chúng hoàn toàn chứa tín hiệu dạng tương tự, chất lượng âm thanh/video đĩa Laser có chất lượng cao so với số loại đĩa đời sau Ở thị trường Việt Nam đĩa Laser thời gian trước đây, người nghe có mua máy phát đĩa Laser từ Nhật Bản với loại đĩa xuất Hoa KỳĐĩa Laser kết thúc đời vào năm 2001 Nhật Bản, chúng hoàn toàn bị thay loại đĩa có kích thước nhỏ hơn: CD DVD đời trước 1.5.Ổ đĩa quang 1.5.1.Khái niệm ổ đĩa quang Ổ đĩa quang loại thiết bị dùng để đọc đĩa quang, sử dụng loại thiết bị phát tia laser chiếu vào bề mặt đĩa quang phản xạ lại đầu thu giải mã thành tín hiệu Hình ảnh ổ đĩa quang 35 35 35 1.5.2.Cấu tạo nguyên lí làm việc 1.5.2.1.Cấu tạo – Khối đầu quang (mắt đọc): Chịu trách nhiệm đọc ghi liệu lên bề mặt đĩa Để vừa đọc ghi liệu, mắt đọc có khả phát ba loại tia laser có công suất khác Tia có lượng lớn làm nhiệm vụ ghi liệu Tia có lượng thấp hơn có tác dụng xóa liệu tia có lượng thấp dùng để đọc liệu 36 36 36 – Laser (đọc la-de) tên viết tắt cụm từ Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation tiếng, có nghĩa “khuếch đại ánh sáng phát xạ kích thích” – Cảm biến: Bộ cảm biến thiết bị điện tử cảm nhận thay đổi từ môi trường bên biến đổi thành tín hiệu điện để điều khiển thiết bị khác Cảm biến ba thành phần hệ thống điều khiển, thiết bị có khả cảm nhận tín hiệu điều khiển vào, Có vai trò đo đạc giá trị, giới hạn cảm nhận với đại lượng vật lý cần đo + Thấu kính dụng cụ quang học dùng để hội tụ hay phân kỳ chùm ánh sáng, nhờ vào tượng khúc xạ, thường cấu tạo mảnh thủy tinh chế tạo với hình dạng chiết suất phù hợp.Và ổ đĩa quang dùng thấu kính hộituj để làm hội tụ ánh sáng Trong đó: Mắt đọc có cấu tạo: Cụm mắt đọc ổ đĩa 37 37 37 .Cấu tạo bên mắt đọc đĩa + Khối xử lý liệu: nhận liệu thô (RF) từ khối đầu quang, giải điều chế tín hiệu để trả lại liệu nhị phân dạng nguyên thuỷ, tách lấy tín hiệu đồng phối hợp với khối vi xử lý nhằm hiệu chỉnh khối đầu quang hội tụ xác mặt đĩa + Khối điều khiển: cụm thiết bị học bao gồm thao vi xử lý điều khiển thông qua IC servo kiểm soát tốc độ quay đĩa Ví như: tốc độ quay đĩa từ 200 đến 500 vòng/phút CDROM 350 đến 500 vòng/phút DVD tùy thuộc vào vị trí mắt đọc/ghi đĩa Khi mắt đọc/ghi track gần tâm đĩa vận tốc quay đĩa cao, vận tốc quay giảm dần mắt đọc làm việc với track cách xa tâm đĩa Bộ vi xử lý nhận tín hiệu dò sai từ khối xử lý liệu để hiệu chỉnh mắt đọc cho đạt độ hội tụ chùm tia tối ưu Trong :bộ đĩa gồm thành phần sau 38 38 38 Hình ảnh +Bộ phận dịch chuyển cụm mắt đọc – Bao gồm : Mô tơ Sleed Hệ bánh Thanh trượt + Mô tơ quayđĩa : Mô tơ Spind + Cụm mắtđọc : Lazer Pickup + Bộ phận vào đĩa gồm: • Mô tơ loading •Dây cu loa •Hệ bánh truyền động •Khay đĩa 39 39 39 1.5.5.2.Nguyên lí làm việc – Nguyên lí ghi liệu lên đĩa: + Dữ liệu ghi lên đĩa dạng tín hiệu số 0,1 đầu ghi sử dụng súng laser để ghi liệu lên đĩa + Trong đĩa quay với tốc độ cao súng laser chiếu lên bề mặt đĩa ,thì tia laser điều khiển tắt sáng tương ứng với tín hiệu hay đưa vào Trong đó: ứng với tín hiệu -> tia laser tắt ứng với tín hiệu -> tia laser sáng đốt cháy bề mặt đĩa thành điểm làm khả phản xạ + Mạch servo điều khiển tốc độ quay đĩa điều khiển cho tia laser hội tụ đĩa ghi liệu thành đường track hình xoắn chôn ốc – Nguyên lí đọc tín hiệu từ đĩa: + Đĩa c ó d ữ liệu quay với t ốc độ cao, mắt đọc s ẽ đọc d ữ liệu ghi đĩa theo nguyên tắc : Sử dụng tia laser ( yếu lúc ghi ) chiếu lên bề mặt đĩa dọc theo đường track có liệu, sau hứng lấy tia phản xạ quay lại đổi chúng thành tín hiệu điện Khi tia laser chiếu qua điểm bề mặt đĩa bị đốt cháy tia phản xạ => tín hiệu thu Khi tia laser chiếu qua điểm bề mặt đĩa không bị đốt cháy có tia phản x => tín hiệu thu Tia phản xạ Ma trận Diode đổi thành tín hiệu điện, sau khuếch đại xử lý ta thu tín hiệu ban đầu + Tín hiệu đọc ngược với ghi việc cho qua cổngđảo tín hiệu đảo lại Ví dụ:101 =>Cổngđảo => 010 1.5.3.Sơ đồ khối ổ đĩa quang 40 40 40 Sơ đồ khối ổ đĩa Laser pickup : Là mắt đọc, có nhiệm vụ đọc liệu ghi đĩa đổi tín hiệu điện d ạng tín hiệu s ố 0,1 – Mạch tách tín hiệu : khuếch đại tín hiệu từ mắt đọc sau tách hai thành phần => Tín hiệu điều khiển : Là tín hiệu sai lệch ti laser phụ phát cung cấp cho mạch tạo áp điều khiển => Tín hiệu số : Là tín hiệu ta cần thu được, tín hiệu đua sang IC sử lý tín hiệu s ố trước chuyển v ề nhớ máy tính – Mạch tạo ápđiều khiển : Tạo điện áp điều khiển để điều khiển mắt đọc hướng tia laserđọc đường track hội tụ bề mặt đĩa, mạch điều khiển điều khiển tốcđộ quay củađĩa – Mạch khuếch đại thúc Moto : Khuếch đại tín hiệu điều khiển – để cung cấp cho Moto cuộn dây mắt đọc – IC xử lý tín hiệu số : Xử lý tín hiệu thu từ mắt đọc sau gửi theo đường Bus nhớ máy 1.5.4.Phân loại Ổ đĩa quang phân thành loại như: 41 41 41 Loại đọc (Read-only Disk Drive) dùng để truy cập liệu đĩa ghi liệu từ trước • Loại ghi (Write-only Disk Drive) dùng để ghi liệu đĩa trắng CD-R qua phần mềm ghi đĩa (CD burner) Nero Burning ROM, Roxio Easy Creator v.v • Loại đọc ghi (Read, Write Disk Drive) đọc, ghi, xóa liệu đĩa, thường ký hiệu với thông số ổ đĩa Ví dụ 52x32x52 Tức ổ đĩa đọc liệu tối đa 52x, ghi liệu đĩa ghi xóa tốc độ 32x, ghi liệu đĩa ghi lần tốc độ tối đa 52x (1x tương đương với 150Kb/giây) 1.6.Một số ứng dụng công nghệ cao thiết bị lưu trữ theo nguyên lý quang học • Đĩa quang học, nhớ NAND flash sản phẩm tạo nên bước ngoặt quan trọng lịch sử lưu trữ liệu Đĩa quang học thiết bị tạo nên đột phá ngành công nghệ lưu trữ, phát triển Sony Philips năm 1982.Đến năm 1985, CD-ROM đưa thị trường.Năm 1988, CD-Recordable (CD-R) xuất xưởng cho phép người dùng lưu trữ liệu trực tiếp lên sản phẩm này.Trong 25 năm phát triển, đĩa quang học có bước tiến nhảy vọt cho phép sản xuất thiết bị có kích cỡ tương đương khả lưu trữ cao DVD, HD-DVD Blu-ray Và có nhiều sản phẩm đai công nghệ cao : +Lưu trữ công nghệ ánh sáng ba chiều +Đĩa quang hệ lưu trữ gấp 2000 lần đĩa DVD +Đĩa quang hỗ trợ hai định dạng DVD hệ +Đĩa “DVD đa chiều” lưu trữ gấp 10.000 lần DVD thường +Ra mắt đĩa DVD Blu-ray dung lượng 200GB… +Pháp nghiên cứu công nghệ lưu trữ quang học 3D Bằng cách sử dụng laser để thực kết hợp phân tách phân tử, nhà khoa học phát minh công nghệ lưu trữ liệu quang học 3D 42 42 42 Trong trình đọc liệu tia tử ngoại sản sinh từ sóng hài bậc hai không bị hấp thụ phân tử hợp chất coumarin, nhà khoa học không quan sát tình trạng thất lạc điểm liệu ghi chép Điều giúp tránh khả thông tin bị xoá phản ứng hoá học tương lai Theo nhà khoa học, phương pháp lưu trữ liệu quang học trở thành phương pháp lưu trữ liệu với dung lượng lớn hiệu suất cao Hơn nữa, trình đọc liệu cần thực kỹ thuật hình ảnh trợ giúp sóng hài bậc hai, phù hợp cho lưu trữ lĩnh vực nhạy cảm 1.7.Kết luận -Qua tập lớn chúng em nêu +Định nghĩa thiết bị lưu trữ liệu loại thiết bị lưu trữ liệu +Ưu nhược điểm thiết bị lưu trữ theo nguyên lý quang học +Tìm hiểu chung đĩa quang •Phân loại thông số kỹ thuật đĩa quang •Cấu tạo thông số •Ghi Đĩa +DVD •Đặc tính kỹ thuật •Các định dạng DVD •Tương thích vùng miền quốc tế +Ổ đĩa quang •Cấu tạo vật lý •Nguyên lý đọc liệu đĩa •Sơ đồ khối +CD – Dựa Công nghệ quang học 43 43 43 •Đĩa quang •Cấu tạo •Cơ chế hoạt động •Thông số kỹ thuật +HD-DVD, đĩa lazer, Đĩa blu-ray +Một số ứng dụng việc lưu trữ quang học Đây lĩnh vực mà chúng em chưa biết nhiều hay bổ ích qua tập nhờ mà chúng em hoạt nhóm tập hợp liệu với khả nhiệt huyết chúng em nhiều thiếu xót lần đầu chúng em nhiều bỡ ngỡ em mong thầy nêu điều chúng em thiếu xót mong thầy bỏ qua cho chúng em Và em xin thầy điều chúng em sai thiếu xót để chúng em rút kinh nghiệm cho tập sau 44 44 44 1.8.Danh mục tài liệu tham khảo Các tài liệu tham khảo tiếng việt: Kiến trúc máy tinh.(Vương Quốc Dũng) Cấu trúc máy tính thiết bị ngoai vi (Nguyễn Nam Trung-NXB KHKT) Bài thảo luận: Môn vi xử lý – Chủ đề: ổ đĩa quang (Khoa CNTT- ĐH CN Hà Nội) Thiết bị ngoại vi ghép nối Thiết bị ngoại vi chuẩn giao tiếp Tài liệu đĩa quang, CD, DVD, HD-DVD, ổ đĩa quang, đĩa blu-ray, đĩalazer… Và web liên quan đến câu hỏi Các tài liệu tiếng anh: Upgrading and Repairing Pcs, 17th Edition (Scott Mueller) CD and DVD Recording for Dummies.(Paperback) Optical Technology Division: Low Background Infrared Calibration Facility Quality Manual Optical Disc Drive: Disk Storage, Laser, Electromagnetic Spectrum, Optical Disc, Compact Disc, DVD, HD DVD, Blu-ray Disc – tailieu.vn/tag/tai-lieu/kiến%20trúc%20máy%20tính.html tailieu.vn/tag/tai /giáo%20trình%20kiến%20trúc%20máy%20tính.ht www.vn-zoom.com/f58/tai-lieu-kien-truc-may-tinh-387145.html 45 45 45 MỤC LỤC […]… năng tương thích với các định dạng DVD và CD Một trong những ứng dụng chính cho việc lưu trữ quang học cao năng lực là ghi truyền hình độ nét cao, trong đó có một số lượng không thể tin được lưu trữ Hiện tại đầu ghi DVD có thể lưu trữ dữ liệu không đủ để xử lý video độ nét cao Mặt khác Blu-ray được thiết kế để lưu trữ lên đến 2 giờ video độ nét cao (hay nhiều hơn 13 giờ của truyền hình tiêu chuẩn chất… Bản, khi này chúng đã hoàn toàn bị thay thế dần dần bởi loại đĩa có kích thước nhỏ hơn: CD và DVD ra đời trước đó 1.5.Ổ đĩa quang 1.5.1.Khái niệm ổ đĩa quang Ổ đĩa quang là một loại thiết bị dùng để đọc đĩa quang, nó sử dụng một loại thiết bị phát ra một tia laser chiếu vào bề mặt đĩa quang và phản xạ lại trên đầu thu và được giải mã thành tín hiệu Hình ảnh một ổ đĩa quang 35 35 35 1.5.2.Cấu tạo và… từ khối đầu quang, giải điều chế tín hiệu để trả lại dữ liệu nhị phân ở dạng nguyên thuỷ, tách lấy các tín hiệu đồng bộ phối hợp với khối vi xử lý nhằm hiệu chỉnh khối đầu quang hội tụ chính xác trên mặt đĩa Các loại đầu tiên của lưu trữ quang học mà đã trở thành một tiêu chuẩn tính toán phổ biến là các đĩa CD-ROM CD-ROM, hoặc đĩa CD chỉ đọc bộ nhớ, là chỉ đọc phương tiện lưu trữ quang học dựa trên… một thế hệ tiếp theo định dạng đĩa laser xanh quang được phát triển bởi Toshiba và NEC HD-DVD cũng tương tự như đĩa Blu-ray (nhưng không tương thích) và cũng sử dụng công nghệ laser xanh để đạt được một dung lượng lưu trữ cao hơn HD-DVD-R (ghi) phiên bản 15GB lưu trữ trên một đĩa đơn lớp và 30 GB trên một đĩa dual-layer HD-DVD-RW (ghi lại) phiên bản 20GB lưu trữ trên một đĩa đơn lớp và 32GB trên đĩa hai…1.4.Tìm hiểu một số thiết bị lưu trữ quang hoc 1.4.1.CD Các ổ đĩa CD-RW và DVD-RW được phát triển từ ổ đĩa CD-ROM ban đầu nên cấu tạo căn bản của chúng cũng tương tự nhau Bao gồm: +Khối đầu quang (mắt đọc): Chịu trách nhiệm đọc và ghi dữ liệu lên bề mặt đĩa Để vừa có thể đọc và ghi dữ liệu, mắt đọc có khả… hơn nữa hoặc do tình trạng phát triển của những nhà sản xuất đối với định dạng này Trong tháng hai năm 2002, công ty lưu trữ quang học hàng đầu hình thành các đĩa Blu-ray Disc Founders (BDF) và công bố các thông số kỹ thuật ban đầu cho Blu-ray, một CD cao năng lực / DVD-loại định dạng đĩa quang Đến tháng 5 năm 2002, Blu-ray (BD) đặc điểm kỹ thuật 1.0 được phát hành, và vào tháng Tư năm 2003, Sony phát… phân vùng này trên các ổ đĩa quang. Một số phần mềm khác chạy trên PC thì không chú ý đến các vùng quy định bởi đĩa.Có lẽ chỉ có các thiết bị phát đĩa quang trong dân dụng mới xử lý với các phân vùng này Các đĩa DVD chương trình xuất hiện nhiều tại các quốc gia có vấn nạn vi phạm bản quyền cao thường là đĩa sao chép, chúng không đòi hỏi các vùng khác nhau, do đó các đĩa quang đọc chúng sẽ không phải… chỉ xuất hiện trên các đĩa CD-R/RW.Vùng này để lưu chứa TOC (mục lục) cho các phiên ghi dữ liệu, chúng sẽ bị chuyển thành vùng Lead-in sau khi quá trình ghi đĩa hoàn tất +Lead-in Vùng chứa các thông tin về TOC của đĩa.Công dụng của chỉ mục các đĩa quang sẽ giúp cho việc truy cập dữ liệu thuận tiện, điều này tạo ra sự khác biệt đối với các hình thức lưu trữ dữ liệu tuần tự (ví dụ băng từ, đĩa nhựa) +Program… công nghệ nén MPEG tiêu chuẩn công nghiệp-2 30 30 30 Các đĩa Blu-ray Disc 1,0 đặc điểm kỹ thuật bao gồm các định dạng sau: + BD-ROM Chỉ đọc nội dung đã thu nhận được +BD-R Ghi để lưu trữ dữ liệu máy tính +BD-RW Ghi lại để lưu trữ dữ liệu máy tính Vào tháng năm 2006, không chỉ có các định dạng BD-REmà một định dạng ghi lại để ghi HDTV đã được sửa đổi Các đặc điểm kỹ thuật hiện nay là BD-RE 2.0 Standard… lượng được tăng lên đáng kể so với thế hệ trước đây 28 28 28 Vào tháng 3 năm 2002, các công ty hàng đầu về đĩa quang đã thành lập Blu-ray Disc Founders (BDF) để công bố một chuẩn định dạng Blu-ray.Blu-ray là một dạng đĩa quang giống như các đĩa CD/DVD nhưng có một mật độ cao hơn, dung lượng lưu trữ lớn hơn đĩa DVD Đĩa Bluray đã sử dụng tialaser blue-violet có bước sóng 405 nm để đọc dữ liệu ghi trên bề … 0.6 Độ sâu điểm (ìm) 0. 125 0. 125 Chiều dài điểm nhỏ (ìm) 0.90 0.90 Chiều dài điểm lớn (ìm) 3.31 3.31 Bán kính Lead-in(mm) 23 23 Bán kính vùng liệu (data zone) (mm) 25 25 Bán kính vùng liệu -… DVD ổ ghi DVD với nâng cao cho video liệu Sự tương thích ổ đọc đĩa DVD loại khác thống kê bảng 25 25 25 Bảng: Sự tương thích ổ đĩa DVD với loại đĩa khác Loại ổ đĩa CD- CD- CD- DVD DVD- DVD- DVD-… trữ liệu (ví dụ băng từ, đĩa nhựa) +Program (data) area Vùng chứa liệu đĩa, chúng vị trí bán kính 25 mm tính từ tâm đĩa trở +Lead-out.Vùng đánh dấu kết thúc liệu đĩa.(Sau đĩa DVD hai lớp có sử dụng

Source: https://vh2.com.vn
Category : Lưu Trữ VH2