Optički mediji za pohranu podataka CD

1. Optički medijiza pohranu podatakaCD (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

2. Optički mediji • Načelo djelovanja ovih medija temelji se na fizikalnim svojstvima svjetlosti. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

3. spektar laserske svjetlosti Optički mediji • Kao izvor svjetlosti koristi se laser. • Laser je pogodan jer proizvodi monokromatsku svjetlost. Svojstvo monokromatske svjetlosti je mogućnost dobrog fokusiranja na vrlo malu površinu. spektar bijele svjetlosti (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

4. Optički mediji • Za čitanje podataka sa optičkih medija koristi se svojstvo refleksije laserske zrake od površine optičkog diska. • Na površini optičkog diska postoje mjesta koja odbijaju svjetlost na jedan od dva različita načina. • Jedan se način tumači kao logička >>0<< a drugi kao logička >>1<<. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

5. Optički disk • Osjetilo svjetla (fotoćelija) pretvara odbijenu svjetlost laserske zrake u električnu struju. • Na temelju jakosti električne struje, koja ovisi o količini svjetla koje je došlo do osjetila, elektronički sklopovi razlučuju >>0<< i >>1<<. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

6. Pogonski uređaj • Da bi se moglo reproducirati podatke pohranjene na optički medij potreban je odgovarajući pogonski uređaj. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

7. CD • Postoji više različitih vrsta optičkih medija za pohranu podataka. • Među najpopularnijimasu optički diskovi poznati pod engleskim nazivom compact discili skraćeno CD. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

8. Građa optičkog diska • Optički disk je polikarbonatni disk promjera 120 mm idebljine 1,2 mm. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

9. Zapis podataka • Staza po kojoj se na disk upisuju podaci ima oblik spirale. • Širina staze je 0,5 mikrometara. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

10. Spiralna staza • Duljina spiralne staze je vrlo velika. Kada bi se mogla ispraviti, bila bi duga 5 kilometara!! • S obzirom na način zapisa podataka, gustoća podataka (količina podataka po jedinici dužine spirale) ne ovisi o mjestu na disku pa stoga i kapacitet ovisi samo o fizičkoj duljini staze. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

11. Zapis podataka • Podaci se upisuju od središtaprema obodu diska kako bi se omogućila reprodukcija podataka s diskova dimenzija manjih od 12 cm. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

12. Različiti oblici medija (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

13. CD • S obzirom na mogućnosti zapisa podataka, CD optički diskovi se mogu podijeliti u tri skupine: • CD ROM, • CD-R, • CD-RW. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

14. CD-ROM • CD-ROM(engl. compact disc read-only memory)je optički disk namijenjen za pohranu podataka. • Podaci se na CD-ROM upisuju kod proizvođača i nije ih moguće naknadno brisati ili mijenjati, mogu sesamo čitati. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

15. CD-ROM • Na CD-ROM medije se pohranjuju računalni programi, enciklopedije, baze podataka te ostale vrste podataka. • CD-ROM je ponajprije namijenjen računalu pa ga treba razlikovati od glazbenog CD-a koji se može reproducirati na kućnim uređajima za reprodukciju glazbe (engl. CD player). (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

16. Građa CD-ROM-a • CD-ROM je građenod tri sloja: • polikarbonat, • aluminij, • zaštitni lak. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

17. Zapis podataka Na površini CD-ROM-apostoje dva oblika površine: • izbočenja (engl. bumps) i zaravnjenja (engl. lands). izbočenje zaravnjenje (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

18. Izbočenja ili udubljenja? • Umjesto izraza izbočenja (engl. bumps) često se u literaturi može naići na izraz udubljenja (engl. pits). • Naziv ovisi o strani CD-ROM-a s koje se CD-ROM promatra. Ono što je s jedne strane izbočenje s druge izgleda kao udubljenje. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

19. Razlike u terminologiji • Ako se disk promatra odozdo, sa strane laserskog čitača, riječ je oizbočinama. • Ako se disk promatra odozgo, sa strane naljepnice, riječ je o udubljenjima. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

20. Zapis podataka • Svaka je od izbočina dugačka najmanje 0,83mikrometara i visoka 0,125 mikrometara. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

21. Proizvodnja CD-ROM-a • CD-ROM se proizvodi postupkom ubrizgavanja polikarbonata u kalupe čimeje omogućenavisokoserijska jeftina proizvodnja. • Kalup za izradu CD-ROM-ova izrađuje se pomoću laseravelike snage i naziva se matrica ili engl. master disk. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

22. Zapis podataka • Matrica (engl. master disk) služi kao kalup pomoću koga se proizvode CD-ROM diskovi. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

23. CD čitač • Za čitanje podataka zapisanih na CD-ROM disku dovoljan je odgovarajući pogonski mehanizam poznat pod nazivom CDčitač (engl. CD player). (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

24. Pogonski uređaj • Pogonski je uređaj sastavljen od nekoliko cjelina: • optička glava, • nosač optičke glave (aktuator), • mehanizam za pogon optičkog diska, • pripadajuća elektronika. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

25. Optička glava • Sastavni dijelovi sklopa optičke glave su: • izvor laserske svjetlosti(laserska dioda), • sustav leća za fokusiranje, • osjetilo svjetlosti(fotoćelija). (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

26. Optička glava optičkaglava (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

27. Načelo rada CD čitača • Laserska zraka se usmjeravana spiralnu stazu s podacima. • Zrakaprolazikrozslojpolikarbonata ireflektira se odaluminijskogsloja. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

28. CD-ROM • Na površini CD-ROM medija razikuju se mjesta koja odbijaju svjetlost na jedan od dva različita načina. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

29. Optički disk • Odbijena zraka svjetlosti se usmjerava na osjetilo svjetla. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

30. Optički disk • Osjetilo svjetla (fotoćelija) pretvara odbijenu svjetlost laserske zrake u električnu struju. • Na temelju jakosti električne struje, koja ovisi o količini svjetla koje je došlo do osjetila, elektronički sklopovi razlučuju >>0<< i >>1<<. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

31. Mehanizam za pogon diska • Ovaj mehanizam brine o okretanju diska, o pomicanju optičke glave, o čitanju, o fokusiranju laserske zrake te ostalim radnjama nužnim za ispravan rad optičkog diska. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

32. Pogonska elektronika - ATA norma • Da bi optički pogonski uređaj i računalouspješno razmjenjivali podatke, potrebno ih je spojiti posredstvom odgovarajućeg sučelja. • Najčešće korišteno sučelje (norma) je PATA(engl. parallel advanced technology attachment) ili jednostavnije ATA. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

33. ATA norma • Računalo se ATA normommože spojiti sa tvrdim diskom i sapogonskim uređajimaostalih trajnih memorijskih medija poput CD-ROMa, CD-R(RW)a, DVDa, Zipa. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

34. ATA norma • ATA sučeljeugrađuje se na matičnu ploču računala i sastoji se od digitalnog sklopa s priključcima i spojnog kabela (kabel s tri priključnice). (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

35. Priključci • Za ugradnju je dovoljno pogonski uređaj priključiti spojnim kabelom na odgovarajući priključak na matičnoj ploči. • Matična ploča uglavnom ima dva takva priključka. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

36. Priključci • Na jedan se priključakmogu spojiti do dva pogonska uređaja. • Ako se na isti priključak spoje dva uređaja, jedan mora biti glavni (engl. master) a drugi sporedni (engl. slave). Oni dijele istu sabirnicu. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

37. ATA norma • Razvijeno je mnogo inačica ATA norme, a najčešće korištene norme suATA-66, ATA-100, ATA-133 (broj je brzina razmjene podataka u MBps.) (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

38. Brzina čitanja podataka • U početku su CD-ROM čitači bili nepouzdani, osjetljivi i spori. Podatke su prenosili brzinom (brzina čitanja) od 150 KBps. • Ta se brzina može usporediti s brzinom CD čitača koji služi za reprodukciju glazbenih CD-a. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

39. Brzina čitanja podataka • Brzina od 150 KBps smatra se jednostrukom (1x). • Svaka je sljedeća generacija bila sve brža. • Uređaji su s vremenom postizali dvostruku brzinu u odnosu na osnovnu, pa trostruku, pa sve do današnjih 40 do 50 (i više) x 150 KBps. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

40. CD-R • Popularni optički diskovina koje korisnik može jednokratno upisivati podatke poznati su pod nazivom CD-R(engl. CD recordable). • Korisnikpodatke na takav disk upisuje pomoću prikladnog CD-R snimača. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

41. CD-R • CD-R se isporučuje prazan, bez podataka. • Prazni CD-R je jeftin. • Često se prodaje u velikim pakiranjima od 50 ili 100 komada. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

42. CD-R • CD-R je građen od nekoliko slojeva. • Nosivi dio je polikarbonatni disk a na njega je nanesen sloj organske boje osjetljive na svjetlo (suži za snimanje podataka). (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

43. CD-R • Na sloj boje nanesen je tanak sloj metala (srebro, legure srebra, zlato) koji služi kao refleksivni sloj. • Ovdje se ne koristi aluminij jer on nepovoljno kemijski reagira s bojama (oksidacija i korozija). • Na vrh je nanesen zaštitni sloj. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

44. CD-R • Dok je CD-R prazan, svjetlo prolazi kroz polikarbonatni dio i odbija se u potpunosti. • I na površini takvog medija moraju se ostvariti mjesta koja odbijaju svjetlost na jedan od dva različita načina. • Takva je mjesta moguće ostvariti uz pomoć odgovarajućeg pogonskog uređaja. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

45. CD-R pogonski uređaj • CD-R pogonski uređaj mora uz čitanje podataka omogućiti i zapisivanje na medij. • Takav mehanizam može disk osvjetljavati s jednom od dvije laserske zrake koje moraju biti različite po jakosti. • Jedna zraka služi za pisanje podataka a druga za čitanje. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

46. CD-R – zapis podataka • Kada zraka za zapis osvijetlidio sloja boje osjetljive na svjetlo, taj dio postane neproziran (engl. burn), tj. više ne reflektira svjetlo. • Binarni se zapis ostvaruje na temelju osvijetljenih (neprozirnih) i neosvijetljenih (prozirnih)dijelova sloja boje na mediju. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

47. CD-R – čitanje podataka • Kod čitanja tako pohranjenih podataka laserska se zraka reflektira od dijelova koji propuštaju svjetlo (koji nisu bili osvijetljeni). • Zraka se ne reflektira od dijelova površine koji su prethodno bili osvijetljeni. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

48. Nedostaci CD-R-a • Glavni je nedostatak CD-R-a taj što je podatke na njega moguće zapisati samojednom, a nakon toga je te podatke moguće samo čitati. • Dodatni je nedostatak što sloj boje i nakon zapisa ostaje osjetljiv na svjetlo pa ako se CD-R ostavi uz jaki izvor svjetlosti dugo vremena, moguće je izgubiti podatke. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

49. CD-RW • Popularni optički diskovi na koje korisnik može upisivati, brisati i ponovo upisivati podatke poznati su pod nazivom CD-RW (engl. CDrewritable). • Isporučuju se prazni. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.

50. CD-RW • CD-RW je složene strukture. • Pisanje i brisanje omogućava posebni sloj u disku koji ima svojstvo da pri zadanoj temperaturi mijenja stanje iz kristalnog u amorfno. (c) S.Šutalo i D.Grundler, 2006.