1. Giới thiệu về CD ROM
CD-ROM (Đĩa nhỏ gọn, bộ nhớ chỉ đọc) là bản chuyển thể của đĩa CD được thiết kế để lưu trữ dữ liệu máy tính dưới dạng văn bản và đồ họa, cũng như âm thanh nổi hi-fi. Tiêu chuẩn định dạng dữ liệu gốc được Philips và Sony xác định trong Sách vàng năm 1983.
Các tiêu chuẩn khác được sử dụng cùng với nó để xác định cấu trúc thư mục và tệp, bao gồm ISO 9660, HFS (Hierarchal File System, dành cho máy tính Macintosh) và Hybrid HFS-ISO. Định dạng của CD-ROM cũng giống như đối với CD âm thanh: một đĩa CD tiêu chuẩn có đường kính 120 mm (4,75 inch) và dày 1,2 mm (0,05 inch) và được làm bằng chất liệu nhựa polycarbonate (lớp lót – đây là phần thân chính của đĩa), một hoặc nhiều lớp kim loại phản chiếu mỏng (thường là nhôm) và một lớp sơn mài.
2. Chế độ lưu trữ dữ liệu trên CD ROM
Chế độ thứ nhất
Chế độ CD-ROM 1 là chế độ được sử dụng cho đĩa CD-ROM chỉ chứa dữ liệu và ứng dụng. Để truy cập hàng nghìn tệp dữ liệu có thể có trên loại đĩa CD này, việc xác định địa chỉ chính xác là cần thiết. Dữ liệu được trình bày theo cách gần giống như trên đĩa âm thanh: dữ liệu được lưu trữ trong các sector (khối thông tin có địa chỉ riêng biệt nhỏ nhất), mỗi khối chứa 2.352 byte dữ liệu, với một số byte bổ sung được sử dụng để phát hiện lỗi và hiệu chỉnh, cũng như các cấu trúc điều khiển. Đối với lưu trữ dữ liệu CD-ROM chế độ 1, các sector được chia nhỏ hơn nữa và 2.048 byte được sử dụng cho dữ liệu mong đợi, trong khi 304 byte khác được dành cho mã sửa lỗi và phát hiện lỗi bổ sung, vì CD-ROM không có khả năng chịu lỗi như âm thanh Băng đĩa. Có 75 khu vực mỗi giây trên đĩa, mang lại dung lượng đĩa là 681,984, 000 byte (650MB) và tốc độ truyền một lần là 150 KBps, với tốc độ cao hơn cho các ổ CD-ROM nhanh hơn. Tốc độ truyền động được biểu thị bằng bội số của tốc độ truyền tốc độ đơn, như 2X, 4X, 6X, v.v. Hầu hết các ổ đĩa đều hỗ trợ CD-ROM XA (Kiến trúc mở rộng) và Photo-CD (bao gồm nhiều đĩa phiên).
Chế độ CD-ROM 2
Chế độ CD-ROM 2 được sử dụng để nén thông tin âm thanh / video và chỉ sử dụng hai lớp phát hiện và sửa lỗi, giống như CD-DA. Do đó, tất cả 2,336 byte dữ liệu đằng sau byte tiêu đề và đồng bộ hóa là dành cho dữ liệu người dùng. Mặc dù các sector của CD-DA, CD-ROM Chế độ 1 và Chế độ 2 có cùng kích thước, nhưng lượng dữ liệu có thể được lưu trữ khác nhau đáng kể do việc sử dụng đồng bộ hóa và byte tiêu đề, sửa lỗi và phát hiện. Định dạng Chế độ 2 cung cấp một phương pháp linh hoạt để lưu trữ đồ họa và video. Nó cho phép các loại dữ liệu khác nhau được trộn với nhau và trở thành cơ sở cho CD-ROM XA. Chế độ 2 có thể được đọc bằng ổ CD-ROM thông thường, kết hợp với các trình điều khiển thích hợp.
3. Mã hoá dữ liệu trên CD ROM
CD-ROM, giống như các bản chuyển thể CD khác, có dữ liệu được mã hóa theo đường xoắn ốc bắt đầu từ tâm và kết thúc ở mép ngoài cùng của đĩa. Đường xoắn ốc chứa khoảng 650 MB dữ liệu. Đó là khoảng 5,5 tỷ bit. Khoảng cách giữa hai hàng hố, được đo từ tâm của một rãnh đến tâm của rãnh tiếp theo được gọi là cao độ của rãnh. Cao độ bản nhạc có thể dao động từ 1,5 đến 1,7 micron, nhưng trong hầu hết các trường hợp là 1,6 micron.
4. Vận tốc
Vận tốc tuyến tính không đổi (CLV) là nguyên tắc mà dữ liệu được đọc từ đĩa CD-ROM. Điều này chỉ ra rằng đầu đọc phải tương tác với rãnh dữ liệu ở tốc độ không đổi, cho dù nó đang truy cập dữ liệu từ phần bên trong hay phần ngoài cùng của đĩa. Điều này bị ảnh hưởng bởi việc thay đổi tốc độ quay của đĩa, từ 500 vòng / phút ở trung tâm đến 200 vòng / phút ở bên ngoài. Trong đĩa CD nhạc, dữ liệu được đọc tuần tự, vì vậy tốc độ quay không phải là vấn đề. Mặt khác, CD-ROM phải đọc theo các mẫu ngẫu nhiên, đòi hỏi tốc độ quay phải thay đổi liên tục. Các khoảng dừng trong chức năng đọc có thể nghe được và một số ổ đĩa nhanh hơn có thể khá ồn do nó.
5. cấu tạo của đĩa CD ROM
Đĩa CD là một miếng nhựa khá đơn giản, dày khoảng bốn phần trăm (4/100) một inch (1,2 mm). Hầu hết đĩa CD bao gồm một miếng nhựa polycarbonate trong suốt được đúc phun .
Trong quá trình sản xuất, loại nhựa này gây ấn tượng với những va chạm cực nhỏ được sắp xếp như một đường dữ liệu xoắn ốc duy nhất, liên tục, cực dài. Khi miếng polycarbonate trong suốt được hình thành, một lớp nhôm mỏng, phản chiếu được phủ lên đĩa, che đi các vết lõm lồi. Sau đó, một lớp acrylic mỏng được phun lên trên nhôm để bảo vệ nó. Nhãn sau đó được in lên acrylic. Mặt cắt ngang của một đĩa CD hoàn chỉnh (không chia tỷ lệ) trông như hình trên.
Đĩa CD có một đường dữ liệu xoắn ốc duy nhất, quay vòng từ bên trong đĩa ra bên ngoài. Thực tế là đường xoắn ốc bắt đầu ở trung tâm có nghĩa là đĩa CD có thể nhỏ hơn 4,8 inch (12 cm) nếu muốn, và trên thực tế hiện nay có thẻ bóng chày và danh thiếp bằng nhựa mà bạn có thể đặt vào đầu đĩa CD. Danh thiếp CD chứa khoảng 2 MB dữ liệu trước khi kích thước và hình dạng của thẻ cắt bỏ hình xoắn ốc.
Điều mà hình ảnh bên trên thậm chí không gây ấn tượng với bạn là đường dữ liệu nhỏ đến mức nào – nó rộng xấp xỉ 0,5 micron, với 1,6 micron tách một rãnh với đường tiếp theo. (Một micrômet là một phần triệu của mét.) Và những vết sưng tấy thậm chí còn nhỏ hơn …
Các rãnh kéo dài tạo nên đường đua rộng 0,5 micromet, dài tối thiểu 0,83 micromet và cao 125 nanomet. (Một nanomet bằng một phần tỷ mét.) Nhìn qua lớp polycarbonate ở các vết sưng, chúng trông giống như sau:
Bạn sẽ thường đọc về “hố lõm” trên đĩa CD thay vì những cú va chạm. Chúng xuất hiện như những vết rỗ ở mặt nhôm, nhưng ở mặt mà tia laser đọc được, chúng là những vết lồi.
Kích thước cực kỳ nhỏ của các vết lồi làm cho đường xoắn ốc trên đĩa CD cực kỳ dài. Nếu bạn có thể nhấc đoạn dữ liệu ra khỏi đĩa CD và kéo nó ra thành một đường thẳng, nó sẽ rộng 0,5 micron và dài gần 3,5 dặm (5 km)!