Если на компакт-диске (звуковом или информационном) надо отыскать место, где записаны определенные данные, то его координаты предварительно считываются из оглавления диска, после чего считывающее устройство перемещается к нужному витку спирали и ждет появления определенной последовательности битов.
Запись и воспроизведение данных с компакт-диска происходит с постоянной линейной скоростью перемещения дорожки относительно считывающего устройства. Это означает, что при считывании информации с внутренних витков спирали диск должен вращаться быстрее, а с внешних — медленнее. Этот способ воспроизведения достался накопителям на CD-ROM "в наследство" от звуковых проигрывателей, в которых скорость считывания данных должна была быть строго постоянной. По этой же причине все компакт-диски разбиваются на блоки (секторы), частота следования которых при записи и воспроизведении составляет 75 секторов в секунду, а это означает, что при полном времени "звучания", равном 74 минутам, на диске располагается 333 000 блоков.
На дисках, записанных в формате CD-DA, в каждом блоке содержится 2352 байта данных. На CD-ROM 304 из них используются для синхронизации, идентификации и записи кодов коррекции ошибок (ЕСС — Error Correction Code), а оставшиеся 2048 байта представляют из себя полезную информацию. Поскольку за секунду считывается 75 блоков, то стандартная скорость передачи данных для дисководов CD-ROM составляет 153 600 байт/с, что в точности равно 150 Кбайт/с. Нетрудно подсчитать, что при общем времени "звучания", равном 74 минутам, максимальная емкость CD-ROM составит 650 М.
Компакт-диски с возможностью записи выпускаются в двух вариантах — на 74 и 63 минуты.
Устройство накопителей на CD-ROM
Накопители на CD-ROM отличаются от проигрывателей музыкальных дисков, в основном, устройствами декодирования электрических сигналов. В звуковых проигрывателях записанные на компакт-диске цифровые данные преобразуются в аналоговые электрические сигналы, поступающие затем на стереоусилитель. При этом некоторые погрешности вполне терпимы — главное, чтобы они лежали за пределами чувствительности человеческого слуха. Но при считывании информации с CD-ROM такие вольности недопустимы. Каждый бит данных должен быть воспроизведен совершенно достоверно. Поэтому довольно значительную часть всего объема CD-ROM занимают коды коррекции ошибок (ЕСС). С их помощью можно в большинстве случаев обнаружить и восстановить неправильно считанные данные (если, конечно, ошибки не слишком велики), что позволяет снизить вероятность сбоя до приемлемой величины.
В самом упрощенном виде устройство накопителя на CD-ROM можно представить в следующем виде (рис. 15.1).
Рис. 15.1. Устройство накопителя на CD-ROM
1. Серводвигатель по командам, поступающим со встроенного микропроцессора, смещает подвижную каретку с зеркалом к нужному витку спиральной дорожки записи.
Луч от маломощного полупроводникового инфракрасного лазера проходит через разделительную призму и попадает на зеркало, направляющее его через фокусирующую линзу на поверхность диска.
Отраженный от диска луч снова фокусируется линзой, расположенной под диском, отражается от зеркала и возвращается на разделительную призму.
Разделительная призма перенаправляет отраженный луч на другую фокусирующую линзу, расположенную непосредственно перед фотодатчиком.
Фотодатчик преобразует падающее на него излучение в электрические сигналы.
Сигналы с фотодатчика декодируются встроенным микропроцессором и передаются в компьютер в виде данных.