光盘与光驱.pptx
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1、15.5 光光 盘盘 5.5.1 光盘结构光盘结构 光光盘盘是是光光存存储储设设备备的的信信息息载载体体。光光盘盘形形状状通通常常是是厚厚度度为为1.2mm1.2mm、直直径径为为120mm120mm或或80mm80mm的的圆圆盘盘片片,我我们们最常见的是直径为最常见的是直径为120mm120mm的光盘。的光盘。按按照照存存放放数数据据的的作作用用可可将将光光盘盘由由里里向向外外分分成成三三个个区区。第第一一个个区区称称为为导导入入区区(Lead-InLead-In),接接下下来来的的范范围围称称为为数数据据区区或或称称节节目目区区(ProgramProgram),最最后后一一个个区区称称为为
2、导出区(导出区(Lead-OutLead-Out)。)。2 光光盘盘数数据据轨轨道道则则是是一一条条由由里里向向外外,顺顺时时针针方方向向的的螺螺旋旋线线,其其轨轨道道的的各各个个区区域域尺尺寸寸和和密密度度都都是是一一样样的的,我我们们称称这这条条线线为为光光盘盘轨轨道道。我我们们可可以以用用刻刻录录机机在在光光盘盘轨轨道道上上刻刻出出一一个个个个极极小小的的凹凹点点,这这些些不不同同的的凹凹点点与与平平面面被被激激光光照照射射时时,产产生生不不同同的的反反射射光光,形形成成对对应应的的数数据据“0 0”和和“1 1”,如如图图5-15-1所示。所示。对对光光盘盘而而言言没没有有簇簇的的概概
3、念念,但但有有扇扇区区的的说说法法,如如每每扇扇区区有有20482048字字节节。不不同同类类型型的的光光盘盘有有不不同同的的扇扇区区数数,存存放放数数据据的的容容量量也也就就有有所所不不同同了了。从从目目前前光光盘盘的的存存储储数数据据方方式式上上看看可可将将光光盘盘分分为为CDCD(Compact Compact DiscDisc)光光盘盘和和DVDDVD(Digital Digital Video DiscVideo Disc)光盘两大类。)光盘两大类。3 5.5.2 CD5.5.2 CD光盘光盘光盘光盘 1 1CDCD数字音乐光盘数字音乐光盘数字音乐光盘数字音乐光盘CD-DACD-DA
4、 CD-DACD-DA也也就就是是我我们们经经常常说说的的CDCD音音乐乐光光盘盘,因此也称之为因此也称之为Audio CDAudio CD,是其它光盘的始祖。,是其它光盘的始祖。2 2CDCD只读式光盘只读式光盘只读式光盘只读式光盘CD-ROMCD-ROM CD-ROMCD-ROM称称为为只只读读式式光光盘盘,是是使使用用最最广广泛泛的的一一种种光光盘盘。它它具具有有容容量量大大,价价格格十十分分低低廉廉的的优优点点。CD-ROMCD-ROM有有两两种种不不同同形形式式的的数数据据结结构构:Mode-1Mode-1与与Mode-2Mode-2。每每张张Mode-1Mode-1的的CD-ROM
5、CD-ROM可可存存放放的的数数据据容容量量650MB650MB。每每张张Mode-2Mode-2的的CD-ROMCD-ROM可可存存放放的的数数据据容量容量742MB742MB。CD-ROMCD-ROM的的印印刷刷面面不不含含数数据据,数数据据存存放放在在银白色的一面。银白色的一面。4 3 3CDCD可记录式光盘可记录式光盘可记录式光盘可记录式光盘CD-RCD-R CD-RCD-R称称为为可可记记录录式式光光盘盘,它它可可以以用用光光盘盘刻刻录录机机将将数数据据一一次次写写入入CD-RCD-R光光盘盘中中,但但是是写写入入后后的的数数据据不不能能更更改改和和删除,对数据的保存有较高的安全性。
6、删除,对数据的保存有较高的安全性。CD-RCD-R的的工工作作原原理理是是利利用用大大功功率率激激光光束束的的热热效效应应使使激激光光焦焦点点照照射射记记录录层层的的有有机机染染料料产产生生不不可可逆逆的的物物理理化化学学变变化化,形成具有与形成具有与CD-ROMCD-ROM光盘凹点相同的光学反射特性。光盘凹点相同的光学反射特性。4 4CDCD重复擦写式光盘重复擦写式光盘重复擦写式光盘重复擦写式光盘CD-RWCD-RW CD-RWCD-RW称称为为可可重重复复擦擦写写式式光光盘盘,光光盘盘上上的的数数据据可可自自由由更更改改或或删删除除,目目前前使使用用寿寿命命可可达达10001000次次左左
7、右右,使使用用弹弹性性比比CD-RCD-R更大。但是更大。但是CD-RWCD-RW光盘的价格比光盘的价格比CD-RCD-R高得多。高得多。5 5.5.3 DVD 5.5.3 DVD 光盘光盘光盘光盘 DVDDVD光盘与光盘与CDCD光盘相比具有很大的优势光盘相比具有很大的优势。1 1DVDDVD光盘特点光盘特点光盘特点光盘特点 虽虽然然DVDDVD光光盘盘与与CD-ROMCD-ROM光光盘盘的的外外观观很很相相似似,其其直直径径为为120mm120mm,厚厚度度为为1.2mm1.2mm,光光盘盘数数据据轨轨道道也也是是一一条条由由里里向向外外,顺顺时时针针方方向向的的螺螺旋旋线线,扇扇区区长长
8、度度为为20482048字字节节。但但DVDDVD光光盘盘的的存存储储方方式式与与CD-ROMCD-ROM光光盘盘存存储储方方式式有有很很大大区区别别。DVDDVD光光盘盘实实际际上上是是由由两两层层厚厚度度分分别别为为0.6mm0.6mm盘盘片片组组成成的的,而而且且每每个个盘盘片片的的两两个个面面都都可可以以用用来来存存放放数数据据,如如图图5-65-6所所示示。这这是是DVDDVD光光盘盘的的存存储储容容量量要要比比CD-ROMCD-ROM光光盘盘存存储储容容量量大大的的原原因因之之一一,一一张张DVD-5DVD-5的存储容量就是一张的存储容量就是一张CD-ROMCD-ROM存储容量的存
9、储容量的7 7倍。倍。6 CD光盘和DVD光盘的轨道间距与坑点长度有很大差别,如图5-1、5-2所示,这使得DVD光盘数据存储密度大大提高。图5-1 CD轨道 图5-2 DVD轨道7 DVDDVD的速度也是的速度也是CDCD无法比拟的,无法比拟的,DVDDVD的的1 1倍速参倍速参数比数比CDCD大的多,即大的多,即DVDDVD的的1X1X1.35MB/s1.35MB/s,而,而CDCD的的1X1X150KB/s150KB/s,并且目前所有,并且目前所有DVDDVD驱动器都可以读取驱动器都可以读取CDCD光盘,所以我们可以看到光盘,所以我们可以看到DVDDVD终将会淘汰终将会淘汰CDCD这一事
10、实。这一事实。2 2DVDDVD光盘分类光盘分类光盘分类光盘分类 (1 1)DVDDVD音音乐乐光光盘盘DVD DVD AudioAudio。DVD-AudioDVD-Audio发发布布于于20002000年年中中期期,类类似似于于CD-AudioCD-Audio,但但声声音音采采样样范范围围更更宽宽阔阔,包包括括在在44.144.1到到192 192 KHzKHz的的1616、2020和和2424位位采采样样。与与CD-AudioCD-Audio不不同同的的是是DVD-AudioDVD-Audio支支持持视视频频、字字幕幕、菜菜单单、屏保等。屏保等。(2 2)DVD DVD 视视频频光光盘盘
11、DVD DVD VideoVideo。DVD-VideoDVD-Video用用途途类似类似LDLD(激光视盘机)或(激光视盘机)或Video CDVideo CD。8 这是最早的这是最早的DVDDVD产品,也是目前应用最广的一产品,也是目前应用最广的一种种DVDDVD光盘,即人们所说的光盘,即人们所说的DVDDVD影碟。影碟。(3 3)DVDDVD只只读读光光盘盘DVD-ROMDVD-ROM。DVD-ROM DVD-ROM 是是用用来来存存储储计计算算机机数数据据、文文件件的的只只读读光光盘盘,用用途途类类似似CD-CD-ROMROM,是是CD-ROMCD-ROM光光盘盘的的换换代代产产品品。
12、任任何何的的数数据据信信息息都可以存放在都可以存放在DVD-ROMDVD-ROM光盘上。光盘上。(4 4)DVDDVD可可记记录录式式光光盘盘DVD-RDVD-R。DVD-RDVD-R(或或称称 DVD-Write-OnceDVD-Write-Once)用用途途类类似似于于CD-RCD-R。因因数数据据写写入入后后就就不能再被修改,所以也称它为一次性写入式不能再被修改,所以也称它为一次性写入式DVDDVD光盘。光盘。(5 5)可多次读写)可多次读写DVDDVD光盘。可多次读写光盘。可多次读写DVD DVD 现在现在有三种:有三种:DVD-RAM DVD-RAM、DVD-RWDVD-RW、DVD
13、+RWDVD+RW。DVD-RAMDVD-RAM的的最最大大优优势势是是可可以以重重写写100000100000次次以以上上缺缺点点是是兼兼容容性性较较差差,价价格格昂昂贵贵;DVD-RWDVD-RW的的优优势势就就是是兼兼容容性性好好;DVD+RWDVD+RW最最大大的的特特色色就就是是它它的的速速度度快快,缺缺点点是是价格高。价格高。9 3DVD光盘存储规格光盘存储规格 由于DVD光盘有单面-单/双层和双面-单/双层的规格,所以可将DVD分成四种规格,DVD-5规格:单面单层,也就是在DVD光盘的一个层的一个面上存放数据,标准的数据记录量为4.7GB,目前市场中以这种规格的DVD光盘居多。
14、DVD-9规格:单面双层,是分别在DVD光盘的两个层的同一个方向的面上存放数据。图5-3 DVD-5规格 图5-4 DVD-9规格 10 DVD-l0规格:双面单层,是在DVD光盘的两个层的不同方向的两个面上分别存放数据,也就是在DVD光盘的正反两个面上储存数据,所以标准的数据记录量为9.4GB。图5-5 DVD-10规格 图5-6 DVD-18规格 11 5.5.4 5.5.4 光盘维护光盘维护光盘维护光盘维护 使使用用劣劣质质光光盘盘是是造造成成目目前前光光驱驱使使用用寿寿命命较较短短的的一一个个重重要要原原因因,因因此此,注注意意选选用用优优质质光光盘盘和和光光盘盘的的正正确确维护是十分
15、重要的。维护是十分重要的。1 1光盘的存放环境光盘的存放环境 2 2光盘的使用光盘的使用 3 3注意对光盘内道的保护注意对光盘内道的保护 4 4对光盘上灰尘的处理对光盘上灰尘的处理 5 5对光盘变形的处理对光盘变形的处理 6 6对光盘划痕的处理对光盘划痕的处理 125.6 光盘驱动器光盘驱动器 5.6.1 光驱的工作原理与内部结构光驱的工作原理与内部结构 光光驱驱是是一一个个融融合合光光学学、机机械械及及电电子子技技术术为为一一体体的的产产品品。激激光光光光源源来来自自于于一一个个激激光光二二极极管管,对对于于 CDCD光光驱驱来来说说,它它可可以以产产生生波波长长约约0.650.65微微米米
16、的的激激光光束束,并并且且能能被被精精确确地地控控制制。在在光光驱驱读读取取光光盘盘上上的的数数据据时时,激激光光束束是是由由光光驱驱中中的的激激光光头头发发射射出出的的。激激光光束束由由内内到到外外,即即从从光光盘盘的的导导入入区区引引导导激激光光束束进进入入数数据据区区,并并通通过过对对TOCTOC表表(光光盘盘存存储储信信息息的的目目录录表表,Table Table of of ContentContent)访访问问将将激激光光束束定定位位在在需需要要访访问问数数据据区区内内容容所所在在的的位位置置,再再由由光盘反射回来,经过光检测器捕获信号。光盘反射回来,经过光检测器捕获信号。13 光
17、光盘盘上上有有两两种种状状态态,即即凹凹点点和和平平面面点点。当当激激光光束束在在这这些些凹凹点点与与平平面面的的区区域域上上移移动动时时,反反射射的的光光也也会会有有强强弱弱变变化化。当当激激光光束束照照在在凹凹点点时时,反反射射光光散散射射;当当照照在在平平面面区区域域时时,反反射射光光就就会会无无改改变变的的反反射射回回来来。它它们们的的反反射射信信号号有有明明显显差差异异,很很容容易易被被光光检检测测器器识识别别出出来来。如如果果将将前前一一种种反反射射光光表表示示为为二二进进制制数数据据中中的的0 0,后后一一种种反反射射光光表表示示为为二二进进制制数数据据中中的的1 1,光光驱驱中
18、中光光电电转转换换部部件件对对反反射射光光进进行行转转换换和和校校验验,这这样样就就能能得得到到实实际际的的二二进进制制数数据据。然然后后把把这这些些数数据据传传送送到到计计算算机机系系统统中中,由由计计算机处理。算机处理。激激光光头头,它它主主要要负负责责数数据据的的读读取取工工作作。激激光光头头实实际际上上是是一一个个整整体体,由由激激光光管管(又又称称激激光光二二极极管管)、聚聚焦焦线线圈圈、半半反反光光棱棱镜镜、物物镜镜、透透镜镜以以及及光光电电二二极极管管等等部件组成,外观上看起来像一个黑色的方形盒子。部件组成,外观上看起来像一个黑色的方形盒子。14 在在激激光光头头读读取取数数据据
19、的的整整个个过过程程中中,寻寻迹迹和和聚聚焦焦是是激光头工作时最重要的两个环节。激光头工作时最重要的两个环节。寻寻迹迹就就是是保保持持激激束束能能够够始始终终正正确确地地对对准准记记录录数数据据的的轨轨道道上上。当当激激光光束束正正好好与与轨轨道道重重合合时时,寻寻迹迹误误差差信信号号就就为为0 0,否否则则寻寻迹迹误误差差信信号号就就可可能能为为正正数数或或者者负负数数,激光头会根据寻迹误差信号对姿态进行适当的调整。激光头会根据寻迹误差信号对姿态进行适当的调整。聚聚焦焦就就是是指指激激光光头头能能够够精精确确地地将将激激光光束束打打到到盘盘片片上上并并接接收收到到最最强强的的反反射射信信号号
20、。当当激激光光束束从从盘盘片片上上反反射射回回来来时时会会同同时时打打到到4 4个个光光电电二二极极管管上上。它它们们将将信信号号叠叠加加并并最最终终形形成成聚聚焦焦误误差差信信号号。只只有有当当聚聚焦焦误误差差信信号号为为0 0时时,才才能能准准确确聚聚焦焦。如如果果聚聚焦焦不不准准确确,显显然然是是不不能能顺顺利利地地读取光盘的。读取光盘的。15 光驱的物理结构通常由主体支架、光盘托架、激光光驱的物理结构通常由主体支架、光盘托架、激光头组件、电路控制板等组成。头组件、电路控制板等组成。光驱中一般有三个电机,它们分别是控制进出盒仓光驱中一般有三个电机,它们分别是控制进出盒仓的进出盒电机、固定
21、光盘并进行旋转的主轴电机和使激的进出盒电机、固定光盘并进行旋转的主轴电机和使激光头沿光盘的半径方向运动的进给电机。了解这三个电光头沿光盘的半径方向运动的进给电机。了解这三个电机的作用,有助于对光驱工作过程的理解。机的作用,有助于对光驱工作过程的理解。5.6.2 5.6.2 光驱外部结构光驱外部结构光驱外部结构光驱外部结构 我们先来看看它的面板结构。我们先来看看它的面板结构。耳机插孔、音量控制、紧急退出孔耳机插孔、音量控制、紧急退出孔 161.1.使用指示灯2.2.仓门3.3.播放/跳跃4.4.停止/退出5.5.接下来我们看一下光驱的后部接口。6.6.电源插口。7.7.40针的IDE接口。8.8
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