第九章__光盘驱动器

null第九章 光盘驱动器第九章 光盘驱动器一、光盘驱动器的分类 一、光盘驱动器的分类 根据光盘的存储技术光盘驱动器分为：CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM及DVD-RAM、DVD+R/RW、DVD-R/RW。 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。 根据光盘驱动器的速度，分为40速、52速、8速写、16速写等不同的速度。 根据CD-ROM的接口，分为：IDE接口、SCSI接口、并口和USB接口。 CD-ROM已经成为微机的标准配置，随着价格的下降，CD-RW及DVD正逐渐被用户接受，有望取代CD-ROM。二、认识光盘驱动器二、认识光盘驱动器光驱的内部结构光驱的内部结构光驱内部结构可分为底部结构和机芯结构这两大部份。 其中机芯结构包含： 激光头组件 主轴马达 光盘托架 启动机构光驱的底部结构光驱的底部结构光驱底部固定着机芯电路板，它包括了伺服系统和控制系统等主要的电路组成部分。光驱的底部结构光驱的底部结构细看光驱底部结构。光驱的内部结构光驱的内部结构细看光驱内部结构。激光头组件激光头组件包括光电管、聚焦透镜等组成部分，配合运行齿轮机构和导轨等机械组成部分，在通电状态下根据系统信号确定、读取光盘数据并通过数据带将数据传输到系统。激光头组件激光头组件激光头组件激光头组件主轴马达主轴马达光盘运行的驱动力，在光盘读取过程的高速运行中提供快速的数据定位功能。光盘托架光盘托架在开启和关闭状态下的光盘承载体。启动机构启动机构控制光盘托架的进出和主轴马达的启动，加电运行时启动机构将使包括主轴马达和激光的头组件的伺服机构都处于半加载状态中。 三、光盘驱动器的工作原理三、光盘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工作，因此在职清理光驱内部的时候要格外的小心，。激光头主要包括：激光发生器（又称激光二极管），半反射棱镜，物镜，透镜以及光敏元件（光电二极管）这几部分。 首先将带有“凹“和”凸“那一面的光盘向下对着激光头，当激光头读取盘片上的数据时，从激光发生器发出的激光透过半反射棱镜，汇聚在物镜上，物镜将激光聚焦成为极其细小的光点透过光盘表面透明基片照射到凹凸面上。此时，光盘上的反射物质就会将照射过来的光线反射回去，透过物镜，再照射到半反射棱镜上。此时，由于棱镜是半反射结构，因此不会让光速穿透它并回到激光发生器上，而是经过反射，穿过透镜，到达了光电二极管上面。 三、光盘驱动器的工作原理三、光盘驱动器的工作原理由于凸起面会将激光原封不动反射出去，所以光驱就依靠“反射”和“散射”来识别数据。其中，光强度由高到低由低到高的变代被表示为“1”，持续一段时间的连续光强度为“0”。光电二极管接受到的是那些以“0”，“1”排列的数据，并电终将它们的确解析成为所保存的数据。在实际应用中，并不是每张盘片都能均匀地刻出凹凸槽的，当光盘被划伤、弄污、变形后自然会损失一些反射光，这样便无法须利地读取盘中数据了。类似这些情况也会对光驱提出较为严格的要求，不同“纠错“能力的光驱读同一张”烂“盘的效果是不同的。 四、CD-ROM的性能指标四、CD-ROM的性能指标1、倍度 CD-ROM的度率指的是传输率相当于音频CD的标准——150KB/S。CD-ROM的倍速均是指单速的倍数，即2×（双速）、4×（四速）、8×（二十四速）、32×（三十二速）、56×（五十六速）等。 2、接口 目前常用的光驱接口有IDE和SCSI。与IDE接口的驱器相比，SCSI接口的驱动器占用的CPU资源较少，对于同样的任务，性能自然要好得多。但是，现在大多数主板只集成了IDE接口，SCSI接口卡要加外购买。 3、旋转方式 光盘在光驱马达的带动下高速旋转，光驱中的激光读取头在光盘表面横向移动，读取存储在光盘数据轨道上的数据。电动机带动光盘旋转通常采用两种方式：一种是改变光盘转速；另一种是改变传输率。不论采用哪种方法，都有优、缺点。如果采用改变光驱转速的设计方法，在读取数据的速度上不可能达到真正的高速动行；而采用改变传输率的设计方法，虽然可以得到最高速度，但无法取得始如一的速度。四、CD-ROM的性能指标四、CD-ROM的性能指标4、恒定线速度（简称CLV） CLV方式的光驱特点是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传输速度，一般在12倍数以下的光驱中使用。不过现在的光驱速度已经达到了40速或更高，在如此快的旋转下，读取里外圈时改变马达转速，将难于控制。因此恒定线速度CLV技术已经无法适应现代高倍速CD-ROM驱动器。 5、恒定角速度（简称CAV） CAV方式的光驱的特点是无论激光头读取光盘外圈还是内圈，马达都以相同的速度旋转。由于光盘内圈的周长小于外圈，而光盘上存取数据区域的密度是恒定的，更长的周长意味着更多的数据。也就是说恒定角速度CAV技术的CD-ROM驱动器在读取盘片外圈和内圈时的传输率不一样，这样的光驱只有在读光盘外圈时才基本达到其标称速度（MAX）。而大部分光盘是没有刻满数据的，如果遇到只在内圈有数据的盘片时，使用恒定角速度技术的光驱速度会比标称值低得多。20倍速以上的光驱大多采用CAV方式。四、CD-ROM的性能指标四、CD-ROM的性能指标6、局部恒定角速度PCAV（简称PCAV） PCAV方式是现代光驱才具有的，属于最高级的一种读盘方式。它把CAV和CLV合二为一，主要特点是，当激光头读盘片的内圈数据时，旋转速度保持不变，而大幅增加数据传输率；当激光头读取外圈数据时，逐渐增加旋转速度，使性能保持最高。只有PCAV这样的光驱才能基本实现其标称倍速值。部公32×以上的光驱采用PCAV方式。 现在所谓的“Max”光驱大部分都是“恒定角速度CAV”光驱或“局部恒定角速度PCAV”光驱。CAV光驱无论激光头读取光盘内圈还是外圈，光盘都以恒定的速度旋转。PCAV和CAV光驱的读取速度好于CLV光驱的读取速度，因为恒定的转速减少了激光头的设置时间。现在大多数光驱是CAV型光驱，它们不需要使用变化电机速度的电路系统，所以,它们生产起来比较便宜,可以打一个比喻, 7、纠错能力 纠错能力即读“烂盘”能力，纠错能力是光驱很重要的一项指标，有的光驱刚买的时候读盘能力还不错，可越用越糟，质量稍差的光盘根本不认,所以要使用纠错能务强的光驱.四、CD-ROM的性能指标四、CD-ROM的性能指标5、CPU占用率 CPU的占用率可以反映光驱BIOS的水平。优秀产品可以尽量减少CPU占用率，这实际上是一个编写BIOS的软件算法问题，当然这只能在质量比较好的盘片上可以反映。如果碰上一些“烂盘”，CPU占用率会直线上升，所以如果想节纸宝贵的时间，必须选购对联些读“烂盘”能力较强和CPU占用率低的光驱。 6、平均读取时间 有的厂商称之为平均查找时间，是指CD-ROM从光头定位到开始读盘的时间，一盘是时间越短越好，不超过95ms 7、缓存 通常用Cache或者Buffer memory表示，缓存的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，目的是解决光驱和计算机其他部分速度不匹配的问题。Cache最少要有128KB，现在的光驱一般是256KB或者512KB的。当然，缓存是越大越好。 8、ULTRA DMA 33/66 ULTRA DMA 33/66数据传输标准首先被广泛使用在硬盘上，优点是可以减少CPU的占用率，突数据传输率可以达到33MB/S，比PIO MODE4模式快了一倍。如令的高速光驱已经开始支持这个标准。五、CD-RW驱动器五、CD-RW驱动器 CD-RW驱动器可以刻写CD-R和CD-RW两种盘片 CD-R盘片是在聚碳酸酯制成的片基上喷涂了一层染料层，激光头在软硬件的控制下根据刻写数据的不同控制发射激光束的功率，使部分染料受热分解，在空白的盘片上用高温“烧刻”出可供读取的反光点，由于染料层分解后不能复原，因此CD-R盘片只能烧刻一次。 CD-RW的工作原理是使用一种特殊的相变来存储信息，同样也是利用大功率激光束的照射对CD-RW盘下进行局部瞬间加温，使盘片上的记录层由低反射率的非结晶状态转变为高反射率的结晶状，从而记录下数据信息。由于CD-RW盘片具有 这种热转换性，因此可以反复改变记录层的晶体状态，达到多次重写的目的。五、CD-RW驱动器五、CD-RW驱动器 按可写光盘介质来分，刻录机可分CD-R和CD-RW两种。 CD-R是CD Recordable 的简称，用它可以将数据写入可一次性刻写的CD-RI光盘其盘片制造成本低、读写速度快、使用寿命长，刻好的CD-R盘片可以在任何CD-ROM上读出，具有出色的兼容性。现在CD-R刻录机已经被CD-RW可擦写刻录机取代。 CD-RW是CD ReWritable的简称，是指可以对专用的CD-RW盘片进行反复擦写的光盘刻录机。CD-RW驱动器兼容CD-R、CD-ROM因此可以刻写CD-R光盘。刻录好的CD-RW盘片可以在刻录机、具有MultiRead 功能的CD-ROM以及DVD-ROM/RAM上读取。目前市场上销售的刻录机都是CD-RW产品。 五、CD-RW驱动器五、CD-RW驱动器CD-RW的性能指标 1、速度 CD-RW一共有三项速度指标：写速度、擦速度与读取速度。 2、缓存容量 当刻录机在刻录盘片时数据先从硬盘或光驱传送到刻录机的缓存中，然后刻录软件便直接从缓存中读出数据，并把数据刻录到CD-R/RW盘片上，在刻录的同时后续的数据再写入缓存中，以保持写入数据实面良好的组织和连续传输。 3、防缓存欠载技术 防缓存欠载技术从根本上消除了缓存欠载的隐患。防缓存欠载技术有SANYO的Burn-Proof、RICOH的JusLink以及PHILIPS的Seamless Link。 五、CD-RW驱动器五、CD-RW驱动器4、刻录模式 CD-R/CD-RW具有Track at once、Disk at once、Multi session、Session at once、Packet Write几种刻录模式。 Disk at once保证复制的CD盘片和原盘片完全一致，可以在家用音响上播放； Multi session方式允许分多次将数据刻录到CD-R光盘内，如果不是一次将CD-R刻满，这种方式可以允分利用CD-R的剩余空间。 Packet Write（封包写入）技术可以像使用软驱一样使用CD-R/CD-RW，可以任意对盘片进行复制、改名、移动、删除等操作，且这种方式不会出现“缓冲区欠载”错误 5、光盘刻录机接口 内置的有SCSI接口、IDE接口，外置的有SCSI、并口、USB接口等 CD-RCD-RCD-RWCD-RW六、DVD驱动器六、DVD驱动器 DVD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。 1、DVD的类型： 按DVD的记录形式分类 DVD的记录形式可以分为四类，即：只读形式、记录形式、重复记录形式和视频记录形式。其中由于只读形式发展最早，所以现在比较成熟，制定的标准能够获得所有成员的支持。而其他三种形式现在还处于发展阶段。而且由于DVD的主要成员不能达成一致，造成彼此互不兼容。比如，现在会看到几种处于竞争地位的重复记录形式（DVD-RAM，DVD-RW，DVD+RW）。六、DVD驱动器六、DVD驱动器只读形式：只读形式是我们了解了和接触最多的形式，并是DVD论坛所有成员支持的形式，共分为三种：DVD-ROM、DVD-Video和DVD-Audio，分别是只读数据盘、DVD影碟和DVD音乐。 记录形式：记录形式的应用很广泛，因为很多时候我们会需要备份东西，不过它的形式受到DVD论坛中不同成员阵营的一些影响，还处于发展中，一些格式不能被子所有的成员所支持。现在有三种：DVD-R（G）即DVD-R for General、DVD-R（A）即DVD-R for Authoring和DVD+R。 重复记录形式：目前的可重写DVD有三种主流格式，即由理光、索尼、雅马哈、惠普、MCC/Verbatim，飞利浦等6家公司主导开发的容量为4.7GB的DVD+RW（Digital Versatile Disc Rewritable）：由日立、松下和东芝等开发的DVD-RAM；由先锋和夏普等开发的DVD-RW。这三种格式各具优势，但是彼此不能通用。 六、DVD驱动器六、DVD驱动器2、按DVD的格式分类 DVD-ROM：它是只读型DVD，它与CD-ROM的作用很相似。DVD-ROM光驱绝大部分可以播放DVD-Video，也能向下兼容取CD-ROM盘片。第二代DVD-ROM还与CD-R兼容。DVD-ROM驱动器的外观与CD-ROM相。 DVD-R：是一次写入型DVD，也称为DVD刻录机，这一点与CD-R类似，其特点是只能按顺序一次写入数据但可反复读出。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。 DVD-RW：它是相变可擦写格式，产品于1999年上市，由Pioneer公司开发的基于DVD-R技术的DVD-RW将可在大部分的DVD光驱和DVD机上播放，初始容量为4。7GB。 DVD-RAM：是可擦写型DVD，它可以说是DVD系列中推进速度最快的产品。DVD-RAM的记录格式也是采用相变技术，存储容量有两种规格：单面盘为2。58GB，双面盘为5。2GB。 DVD+RW：它联盟由Dell、HP、Mitsubishi、Philips、Ricoh、Sony、Thomson、Yamaha这些实力强大的公司领导，支持厂商接近50个，但是没有得到DVD论坛的支持，现在不少的DVD驱动器都可以读这种格式。目前，DVD+RW是主流产品DVD-ROMDVD-ROMDVD-RAMDVD-RAM七、光盘七、光盘光盘存储数据的特点光盘存储数据的特点光盘上的数据存储和硬盘是不同的，它没有簇的概念，而是按轨道的方式存储的。 硬盘轨道是一组同心圆，而光盘轨道则是一条从中心开始的渐开线，如果把这条线展开的话，它是一根完整的线，这条线就被称做轨道。七、光盘七、光盘1、光盘的规范 CD-DA（ Compact Disc Digital Audio, 音频CD） 数字音频光盘，其格式在“红皮书”中。1981年，Philips 和Sony 联合制定，是最早的CD-ROM 标准，并且成为其他CD标准建立的基础。CD-DA要求与MPC LEVEL1.0兼容，也允许声音和其他类型的数据交叉，所以记录声音可以伴有图像。即人们常说的CD，CD-DA盘片印有一个“Compact Digital Audio”字样。 CD-ROM是在CD唱片技术的基础上产生的，因此，带有音频输出的CD-ROM驱动器可以播放CD唱片。 CD-ROM（Compact Disc Read Only Memory） CD-ROM 盘是计算机上使用最多的CD光盘。它是于1984年由Philips公司和Sony公司首先推出的。CD-ROM光盘存储全数子化的文字、声音、图形、动画和全活动视频影像。即用于计算机数据的CD-ROM摸式1（Mode 1）和用于压缩音频、视频、图像数据的CD-ROM摸式2（Mode 2）。七、光盘七、光盘CD-ROM/XA（Compact Disc Read Only Memory/Extended Architecture） 1989年，Philips\Microsoft\和Sony公司提出了只读光盘扩展结构CD-ROM/XA（Extended Architecture）标准。这一标准是“黄皮书”的扩展，它定义了一类新道，允许计算机数据和自适应脉冲编码调制（ADPCM）音频数据置于同一道中。CD-ROM/XA又有形式1（Form 1）和形式2（Form 2）两种,这两种形式分别存放上述两类数据. CD-ROM/XA可以在CD-ROM/XA中交叉存储音频和其他类型的数据,并且允许同时存取,同时播放视频动画、图片和音频信息等。与CD-1兼容。 CD-ROM/XA需要在CD-ROM/XA系统上才能播放，但通过软件驱动也能在CD-ROM驱动器上读出。七、光盘七、光盘CD-I（Compact Disc Interactive） 交互式光盘，是在CD-ROM基础上产生的。CD-1标准又叫“绿皮书”（Green Book）标准，是于1987年由Philips公司公布的。CD-1用于存放用MPEG压缩算法获得的立体声视频信号，国外大多数影视产品均以该标准制作发行的。主要通过CD-1播产机，在普通电视机或立体声系统欣赏CD-1K 中的内容。这种光盘也能在 解压卡或解压软件下播放，但 DOS下无法用DIR列出目录。一般来说，CD-I盘不能在CD-ROM驱动吕丰读出，有个别牌子的CD-ROM驱动器，在专用软件的驱动器下也可以读出CD-I盘上的多媒体信息，但不具备交互性能。CD-I盘片上印有一个“Compact Disc Integrative”字样。 七、光盘七、光盘CD-R（Compact Disc –Recordable） 可记录光盘，也称一次写多次读的CD盘，因盘片可以是金色、绿色可蓝色。内部结构类似于CD-ROM，信息存放格式与CD-ROM盘相同，区别仅在于用户在专用的 CD-R刻录机上可以向CD-R中写入数据。CD-R光盘。 CD-RW（Compact sc-Rewritable） 可重复擦写光盘，CD-RW采用先进的相变（Phase Change）技术，刻录数据时，高功率的激光束反射到CD-RW盘片的特殊介质，产生结晶和非结晶两种状态，并通过激光束的照射，介质层可以在这两种状态中相互转换，达到多次重复写入（1500次左右）的目的。CD-RW光盘。七、光盘七、光盘Photo-CD（Photo-Compact Disc） Photo-CD 是柯达和Philips制定的存储彩色照片到光盘上的标准，一张Photo-CD盘最多可存储99张照片。 VCD（Video Compact Disc） VCD即通常所说的“小影碟”，用于记录缩了的带伴音的视频信息，如电视剧、电影、卡拉OK等内容。VCD格式也称为“白皮书”，是由Philips和JVC公司联合提出的。VCD用于保存采用MPEG标准压缩的声音、视频信号，可以存储74min的动态图像。CD-ROM驱动器可以读取，在电影解压卡（即MPEG解压卡）或解压软件的支持下，可以重视频信号。VCD盘片上除印有“Compact Disc Disc Digital Video”字样，还有“Video CD和CD-Video是不相同的，后者（简称CD-V）采用的是模拟格式，比如LD光盘等。七、光盘七、光盘除此之外，还有其他格式的CD盘，如CD-G、Photo-CD、CD-V、DVD等，这些CD盘一般不能在CD-ROM驱动器上使用。 常见的DVD规范有DVD Video、DVD-ROM（单、双层）和DVD-R 等。 常见光驱介绍常见光驱介绍华硕（ASUS）光驱明基（BENQ）光驱索尼（ SONY ）光驱LG 光驱三星（SAMSUNG）光驱宏基（ACER）光驱华硕（ASUS）华硕（ASUS）华硕（ASUS）光驱明基（BENQ）明基（BENQ）明基（BENQ）光驱索尼（ SONY ）索尼（ SONY ）索尼（ SONY ）光驱LG LG LG光驱三星（SAMSUNG）三星（SAMSUNG）三星（SAMSUNG）光驱宏基（ACER）宏基（ACER）宏基（ACER）光驱八、作业八、作业1、掌握光盘驱动器的分类； 2、了解CD-ROM的工作原理； 3、掌握CD-ROM的性能指标； 4、掌握DVD的类型及用途； 5、掌握光盘驱动的安装方法； 6、了解光盘的分类； 7、预习下一章的内容。