Изучение аппаратного и программного обеспечения персонального компьютера. Основы программирования на языке С++

       2.2  Гибкие магнитные диски

       Основные  внутренние элементы дисковода - дискетная pама, шпиндельный двигатель, блок головок  с пpиводом и плата электpоники.

       Шпиндельный двигатель - плоский многополюсный, с постоянной скоростью вращения 300 об/мин. Двигатель пpивода блока головок - шаговый, с червячной, зубчатой или ленточной передачей.

       Для опознания свойств дискеты на плате электроники возле переднего торца дисковода установлено тpи механических нажимных датчика: два - под отверстиями защиты и плотности записи, и тpетий - за датчиком плотности - для определения момента опускания дискеты. Вставляемая в щель дискета попадает внутpь дискетной рамы, где с нее сдвигается защитная штоpка, а сама pама пpи этом снимается со стопора и опускается вниз - металлическое кольцо дискеты пpи этом ложится на вал шпиндельного двигателя, а нижняя повеpхность дискеты - на нижнюю головку (стоpона 0). Одновpеменно освобождается веpхняя головка, котоpая под действием пружины прижимается к верхней стороне дискеты. На большинстве дисководов скорость опускания рамы никак не огpаничена, из-за чего головки наносят ощутымый удар по повеpхностям дискеты, а это сильно сокpащает сpок их надежной pаботы. В некотоpых моделях дисководов (Teac, Panasonic, ALPS) предусмотрен замедлитель-микpолифт для плавного опускания pамы. Для пpодления сpока службы дискет и головок в дисководах без микpо-лифта pекомендуется пpи вставлении дискеты пpидеpживать пальцем кнопку дисковода, не давая pаме опускаться слишком pезко. Hа валу шпиндельного двигателя имеется кольцо с магнитным замком, котоpый в начале вpащения двигателя плотно захватывает кольцо дискеты, одновpеменно центpиpуя ее на валу. В большинстве моделей дисководов сигнал от датчика опускания дискеты вызывает кpатковpеменный запуск двигателя с целью ее захвата и центpиpования.

       Дисковод  соединяется с контpоллеpом пpи  помощи 34-пpоводного кабеля, в котоpом четные провода являются сигнальными, а нечетные - общими. Общий ваpиант интеpфейса предусматривает подключение к контроллеру до четырёх дисководов, ваpиант для IBM PC - до двух. В общем варианте дисководы подключаются полностью параллельно друг другу, а номер дисковода (0..3) задается пеpемычками на плате электpоники; в ваpианте для IBM PC оба дисковода имеют номеp 1, но подключаются пpи помощи кабеля, в котором сигналы выбора (пpовода 10-16) перевёрнуты между разъёмами двух дисководов. Иногда на разъёме дисковода удаляется контакт 6, играющий в этом случае pоль механического ключа. Интерфейс дисковода достаточно прост и включает сигналы выбора устройства (четыре устройства в общем случае, два - в варианте для IBM PC), запуска двигателя, перемещения головок на один шаг, включения записи, считываемые/записываемые данные, а также информационные сигналы от дисковода - начало дорожки, признак установки головок на нулевую (внешнюю) дорожку, сигналы с датчиков и т.п. Вся работа по кодированию информации, поиску дорожек и секторов, синхронизации, коррекции ошибок выполняется контроллером.

       Дискета или гибкий диск - компактное низкоскоростное малой ёмкости средство хранение и переноса информации. Различают дискеты двух размеров: 3.5”, 5.25”, 8” (последние два типа практически вышли из употребления).

       Конструктивно дискета представляет собой гибкий диск с магнитным покрытием, заключенный в футляр. Дискета имеет отверстие под шпиль привода, отверстие в футляре для доступа головок записи-чтения (в 3.5” закрыто железной шторкой), вырез или отверстие защиты от записи. Кроме того 5.25” дискета имеет индексное отверстие, а 3.5” дискета высокой плотности - отверстие указанной плотности (высокая/низкая). 5.25” дискета защищена от записи, если соответствующий вырез закрыт. 3.5” дискета наоборот - если отверстие защиты открыто. В настоящее время практически только используются 3.5” дискеты высокой плотности.

       Для дискет используются следующие обозначения:

       - SS single side - односторонний диск (одна  рабочая поверхность).

       - DS double side - двусторонний диск.

       - SD single density - одинарная плотность.

       - DD double density - двойная плотность.

       - HD high density - высокая плотность. 

       Накопитель  на гибких дисках принципиально похож  на накопитель на жестких дисках . Скорость вращения гибкого диска примерно в 10 раз медленнее, а головки касаются поверхности диска. В основном структура информации на дискете, как физическая так и логическая, такая же как на жестком диске. С точки зрения логической структуры на дискете отсутствует таблица разбиения диска. 

       2.2 Компакт диски

       Компакт-диск (англ. Compact Disc) — оптический носитель информации в виде пластикового диска с отверстием в центре, процесс записи и считывания информации которого осуществляется при помощи лазера. Дальнейшим развитием CD-дисков стали DVD-диски.

       Изначально  компакт-диск был создан для хранения аудиозаписей в цифровом виде (известен как CD-Audio), однако в дальнейшем стал широко использоваться как носитель для хранения любых данных (файлов) в двоичном виде (т. н. CD-ROM (англ. Compact Disc Read Only Memory, компакт-диск только с возможностью чтения), или КД-ПЗУ — «Компакт-диск, постоянное запоминающее устройство»). В дальнейшем появились компакт-диски не только с возможностью чтения однократно занесённой на них информации, но и с возможностью их записи и перезаписи (CD-R, CD-RW). 

       2.2.1 Формат компакт дисков

       CD-Extra (Compact-Disc Extra - Экстра-компакт-диск) - он же Enhanced CD (Enhanced Compact-Disc - Расширенный компакт-диск) - формат CD-дисков, позволяющий хранить на одном CD-диске вместе  звуковые дорожки и дорожки с данными. Формат звуковых дисков CD-DA (Audio CD) позволял хранить на одном диске только звуковые дорожки, что было весьма неудобно. А формат CD-EXTRA позволил решить данную проблему при помощи использования технологии мульти сессионной записи дисков. Теперь на  одном CD-диске  можно было хранить одну дорожку с данными и ещё несколько звуковых дорожек. При этом такой диск можно будет без проблем воспроизводить как CD-DA (Audio CD) на бытовом CD-плеере или компьютере, а также считывать с него данные на компьютере.

       Photo CD - система разработана фирмой Kodak  для переведения в цифровую форму и хранения фотографий на компакт-диске. На диске помещались до сотни фотографий, используя специальную систему сжатия информации. Данная система получила признание среди профессиональных фотографов из-за низкой цены и высокого качества изображений. В настоящее время большинство проигрывателей CD и DVD способно воспроизводить изображения в формате jpeg и tiff, записанных непосредственно на диск.

       Логическим  развитием записываемого лазерного  компакт-диска является CD-RW, с возможностью  многократного перезаписывания данных. Этот формат был представлен в 1997 году и в процессе разработки назывался CD-Erasable (CD-E, Стираемый Компакт-Диск). Позднее появился новый формат записи болванок CD-RW - Universal Disk Format (UDF, Packet Writing), который позволяет «отформатировать» диск и работать с ним как с обычной большой дискетой, позволяющей чтение/запись/удаление/изменение данных. Объём таких UDF-форматированных дисков равен примерно 530 Мбайт, в отличие от обычных 700 Мбайт при записи одной сессией на весь диск.

       DVD-RAM - перезаписываемый DVD диск, предложенный  организацией DVD Forum. Для перезаписи  используется технология изменения  фазы (phase change technology), благодаря которой  DVD-RAM могут быть сравнимы со  съёмными жёсткими дисками, поскольку данные на DVD-RAM могут быть перезаписаны 100000 раз, в отличие от DVD-RW и DVD+RW, допускающих лишь 1000 перезаписей. Первыми появились  DVD-RAM диски ёмкостью 2,6 Гб (односторонние) и 5,6 Гб (двусторонние) . Вслед за ними появились диски второй версии: DVD-RAM диски ёмкостью 4,7 Гб и  двусторонние диски ёмкостью 9,4 Гб.

       DVD-Audio - цифровой формат DVD, созданный специально  для высококачественного воспроизведения звуковой информации. Диск формата DVD-Audio позволяет записывать фонограммы с различным числом звуковых каналов (от моно до 5.1). Сейчас существуют две версии формата DVD-Audio: просто DVD-Audio - только для звукового содержания и DVD-AudioV - для звука с дополнительной информацией. Звуковые дорожки в формате DVD-Audio располагаются в каталоге AUDIO_TS диска.

       Минидиск (MD) ® - магнито-оптический носитель информации. Был разработан и впервые представлен компанией Sony. Позиционировался как замена компакт-кассетам и  используются  в основном для хранения аудио информации.

       Blu-ray Disc, BD (blue ray - синий луч и disc - диск; написание blu вместо blue - намеренное) - формат оптического носителя, используемый для записи и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости с повышенной плотностью. Blu-ray («синий-луч») получил своё название от использования для записи и чтения коротковолнового (405 нм) «синего» (технически сине-фиолетового) лазера.   Однослойный диск Blu-ray (BD) может хранить 23,3/25/27 или 33 Гб, двухслойный диск может вместить 46,6/50/54 или 66 Гб. На данный момент американские ученые разработали технологию, которая позволит увеличить емкость дисков Blu-ray до одного терабайта (1024 гигабайта. В настоящее время максимальная емкость Blu-ray составляет 50 гигабайт.

       HD DVD (High-Density DVD - DVD высокой ёмкости) - технология записи оптических дисков, разработанная компанией Toshiba, NEC и Sanyo. HD DVD (как и Blu-ray Disc) использует диски стандартного размера (120 миллиметров в диаметре) и голубой лазер с длиной волны 405 нм. В 2008 году компания Toshiba объявила о прекращении поддержки технологии HD DVD в связи с решением положить конец войне форматов

       FVD (Forward Versatile Disc) - многофункциональный  оптический диск для хранения  аудио и видео высокого разрешения, соответствующие требованиям HDTV и использующий красный лазер.

       FVD отличается от DVD физической и  логической структурой, несмотря  на использование одного и  того же красного лазера. Объем  FVD достигает 5.4 Гб по сравнению  с 4.7 Гб на DVD при использовании  одного слоя. Слоев может быть  два или три, в последнем случае емкость диска составляет 15 Гб

       Ultra Density Optical (UDO) - формат оптического  диска для хранения видео высокой  чёткости. UDO представляет собой  картридж 5.25" с оптическим диском  внутри. Объём диска на данный  момент составляет от 60 Гб до 120 Гб. Для записи может использоваться как красный лазер (650нм), так и сине-фиолетовый (405нм), причём во втором случае максимальный объём диска может достигать 500 Гб.

       PFD (Professional Disc) - Профессиональный диск  формат оптического носителя, представленный компанией Sony для записывающей системы  профессиональных видеокамер.

       HD VMD (High Density - Versatile Multilayer Disc) - формат цифровых  носителей на оптических дисках, предназначенный для хранения высококачественного медиаконтента. На одном слое HD VMD-диска помещается до 5 Гб данных, но за счёт того, что диски являются многослойными (до 20 слоёв) их ёмкость достигает 100 Гб. Диски HD VMD позволяют хранить видео стандарта 1080p, аналогично Blu-ray и HD DVD. 

       3. Мультимедийные технологии в современном Пк

       Мультимедиа. Это слово, а точнее понятие, часто  упоминается в разговорах о компьютерах, о компьютерной периферии, при обсуждении тех или иных программных продуктов и даже в разговорах о таких вещах, как телевидение или кинематограф. Так что же такое мультимедиа? Трудно дать краткое и точное определение этому понятию. Мультимедиа – это технология, позволяющая объединить данные, звук, анимацию и графические изображения, переводить их из аналоговой формы в цифровую и обратно. «Мультимедиа» – сложное слово, состоящее из двух простых: «мульти» – много и «медиа» – носитель. Таким образом, термин «мультимедиа» можно перевести как «множество носителей», то есть мультимедиа подразумевает множество различных способов хранения и представления информации (звука, графики, анимации и так далее).

       Если  говорить о мультимедиа как о  некоторой технологии представления  информации, то необходимо упомянуть  два аспекта – аппаратный и  программный.

       Аппаратная  сторона мультимедиа может быть представлена как стандартными средствами (графический адаптер, монитор, звуковая карта, привод CD-ROM и так далее), так и дополнительными (видеокарта с телевизионным входом/выходом, приводы CD-R, CD-RW, DVD и др.)

       Программная сторона мультимедиа может быть разделена на чисто прикладную (сами приложения, предоставляющие пользователю информацию в том или ином виде), а также специализированную, в которую входят средства, используемые для создания мультимедийных приложений. К этой категории можно отнести профессиональные графические редакторы, редакторы видеоизображений, средства для создания и редактирования звуковой информации и т.п.

       Одними  из первых пользовательских мультимедийных программ были компьютерные игры. Они являются наиболее распространенным программным продуктом, в полной мере использующим преимущества технологии мультимедиа: графика высокого разрешения, анимация, звуковое, музыкальное и голосовое сопровождение присутствуют во всех современных играх.

       В книге М. Кирмайера «Мультимедиа»  мультимедиа определена как сочетание возможностей создания видеоэффектов со звуковыми эффектами при управлении с помощью диалогового (интерактивного) программного обеспечения. Диалог означает, что пользователю в общении с компьютером отводится самая активная роль. Он может давать компьютеру свои указания и требовать их исполнения. А может обойтись и без этого, спланировав работу своих мультимедиа-приложений и возложив их исполнение целиком на компьютер.