آشنایی با ساختمان CD – ROM
CD – ROM علامت اختصاری Read only Memory – compact Disk است . این عبارت را می توان به صورت « دیسک فشرده – حافظه فقط خواندنی » ترجمه کرد .
فشرده است چون گنجایش آن حدود 650 مگا بایت اطلاعات روی دیسکی 72/4 اینچی است . آن را
حافظه ای فقط خواندنی می نامند چون اطلاعات روی آن ضبط شده است و دیگر نمی توان اطلاعات آن را مانند دیسکهای فلاپی پاک کرد و مجدداً اطلاعات جدید روی آن نوشت .
فایده های CD-ROM چیست ؟
با آن که دیسکهای سخت امروزی گنجایش بیشتری از سی دی ها دارند چرا امروزه استقبال بسیار زیادی از این وسایل می شود ؟ ضمناً ، دستیابی اطلاعات از روی دیسکهای سخت بسیار سریعتر از سی دی ها ست و افزون بر آن روی دیسکهای سخت می توانیم هم اطلاعات را بخوانیم و هم اطلاعات جدید را بنویسیم .
مهمترین علت متداول شدن سی دی ها ظرفیت ذخیره داده های بسیار زیاد آنها ست ( 650 مگا بایت ) در ضمن مقاومت پذیری و انتقال راحت این سی دی ها از نکات متدول شدن سی دی ها به شمار
می رود .
CD-ROM چیست ؟
یک CD-ROM از چهار لایه تشکیل می شود :
1- لایه حامل از جنس پلی کربنات ( صفحه پلاستیکی که لایه های دیگر بر روی آن قرار
می گیرد . که حدود 2/1 میلی متر ضخامت دارد . )
2- لایه رنگی ( یا همان Dye ) که لایه اصلی ذخیره داده هاست .
3- لایه بازتابنده طلایی یا نقره ای رنگ
4- لایه محافظ لاکی
حفره ای دایره ای به قطر 15 میلی متر در وسط دیسک قرار دارد . سی دی ها مانند صفحه های گرامافون ، فقط یک شیار مارپیچی داده ای دارند . این شیار از مرکز دیسک به سمت بیرون خوانده می شود :
اگر سطح یک سی دی را به دقت با میکروسکوپ نگاه کنید . خواهید دید که سطح دیسک بصورت
دایره ای می باشد که بصورت تورفتگی و برآمدگی می باشد .
تو رفتگیها Groove ( شیار) گفته می شود که هنگام نوشتن و خواندن داده ها ، این شیار پرتو لیزر را در مسیر مناسب روی سطح دیسک هدایت می کند .
و برآمدگیها که Land نامیده می شود . جدا کننده دو شیار از یکدیگر می باشد .
وقتی اطلاعات بر روی شیارها نوشته می شود تورفتگی های دیگری بر روی Groove ها تولید می شود که به آنها Pit گفته می شود . عبور از سطح Groove به حفره (Pit) و یا بلعکس(یعنی لبه حاصل از سطح و حفره) برای نمایش عدد دودویی یک بکار می رود . و سطح و حفره نمایانگر عدد دودویی صفر هستند . طول هر سطح یا طول هر حفره تعداد صفرهای دودویی را مشخص می کند ، یعنی هر چه فاصله بیشتر باشد تعداد صفرها بیشتر است .
شاید این سؤال پیش آید که « آیا بهتر نبود حفره نشانگر صفر و سطح نشانگر یک باشد ؟ »
در پاسخ باید گفت که در صورت توجه بیشتر به روش رمز گذاری ذکر شده در می یابید که استفاده از فضای دیسک در این حالت بسیار کار آمد تر از حالت مورد سؤال است .
اما این نوع رمز گذاری معایبی نیز دارد که باید آنها را برطرف کرد .
اولاً : باید از رشته های طولانی صفر جلوگیری کرد . زیرا در این صورت نمی توان سرعت دیسک را کنترل کرد .
ثانیاً : دو عدد یک را با این روش نمی توان پشت سر هم قرار داد ، زیرا دولبه یا به وسیله حفره یا به وسیله سطح از هم جدا کرد . برای اینکه این مشکل را برطرف کنند هشت بیت داده ای ( بایت ) در سی دی ها
را معادل 14 « کانال بیت » در نظر می گیرند .
« کانال بیت به کوچکترین واحد اطلاعات در سی دی گفته می شود .»
واحد اساسی ذخیره اطلاعات روی سی دی « قاب » ( Frame ) نام دارد . هر قاب 588 « کانال بیت » است . برای اینکه از شکلهای غیر قابل قبول کلمه های 14 بیتی در سی دی جلوگیری شود سه بیت دیگر به این
کلمه ها اضافه می شود . بنابر این هر کلمه هشت بیتی کامپیوتر با 17 بیت نمایش داده می شود . در هر قاب 24 کلمه 17 بیتی به عنوان ناحیه قابل استفاده داده ها وجود دارد .
هر قاب علاوه بر ناحیه داده ها شامل نواحی زیر نیز می باشد : تعداد 27 بیت برای همزمانی ، تعداد 17 بیت برای کنترل و تعداد 136 بیت برای تشخیص و تصحیح خطا .
بنابر این برای ذخیره 192 بیت داده های واقعی کامپیوتر ( معادل 24 بایت ) باید 588 بیت را روی
سی دی ذخیره کرد .در حالی که در دیسک سخت همان 192 بیت را ذخیره می کنند .
هر سی دی دست کم سه ناحیه داده ای دارد .
ناحیه اول ، در بخش درونی دیسک است و Lead-In نام دارد . این بخش حاوی جدول محتویات دیسک است پس از این بخش ، بخش داده های اصلی و در پایان بخش Lead-Out می آید .
حدود 4 تا 5 میلیون حفره ( Pit ) در هر سی دی به صورت یک مارپیچ که از بخش مرکزی دیسک شروع می شود وجود دارد . این مارپیچ را یک شیار ( track ) می نامند و حدود 6 کیلومتر طول دارد .
عناصر شیار بسیار متراکم است به طوری که بین هر دو عنصر 6/1 هزارم میلیمتر است تصور کنید که قطر سی دی را به 12 متر بزرگ کنیم ، در این حالت باز هم در یک میلیمتر بیش از 6 شیار کنار هم قرار می گیرد .
سرعت متغییر دوران :
درون دستگاه سی دی رام یک موتور وجود دارد که صفحه سی دی رام را می چرخاند . یک هد هم درون این دستگاه روی سطح سی دی رام حرکت می کند تا از بخشهای مختلف صفحه سی دی رام اطلاعات را بخواند. حرکت این هد روی صفحه سی دی رام مشابه حرکت سوزن گرامافونهای قدیمی روی صفحه گرامافون است با این تفاوت که هد در سی دی رام با صفحه به هیچ وجه برخورد نمی کند . گردش صفحه سی دی رام در دستگاه به دو نوع متفاوت صورت می گیرد . در این روش ، سرعت خواندن داده ها خیلی بالا نیست و در حد مشخصی ثابت می ماند . در روش دیگر می توان با سرعت فوق العاده بالایی داده ها را از دیسک خواند اما نه همیشه و نه برای همه داده ها . برای روشن شدن موضوع به ادامه مطلب توجه فرمائید .
یک صف بلند و مرتب از سربازها را در نظر بگیرید که در کنار هم و دوشادوش یکدیگر ایستاده اند . اگر نفر اول صف درجا بزند و نفرات بعدی همانطور که در کنار هم یک صف تشکیل داده اند ، شروع به گردش دور نفر اول کنند مثل این است که نفر اول مرکز دایره و صفٍ مرتبِ کنار هم یک شعاع دایره است که پیوسته روی سطح دایره می چرخد . در چنین حالتی نفرِ کنارِ نفر اول باید قدمهای خیلی کوچکی بردارد و آهسته بچرخد . به همین ترتیب نفراتی که به نفر اول یا مرکز دایره نزدیکترند باید قدمهای کوچکتری بردارند در حالی که نفرات آخر صف یعنی آنهایی که دورتر ازمرکز دایره هستند باید قدمهای بلند تری بردارند و تندتر حرکت کنند تا صف به هم نخورد و بتواند دور مرکز بچرخد. در واقع نفرات آخر صف مجبورند بدوند . در حرکت یک صفحه
سی دی رام نیز همین اصل وجود دارد . داده هایی که روی شیارهای داخلی و نزیکتر به مرکز صفحه قرار دارند خیلی آهسته تر می چرخند تا داده های روی شیارهای بیرونی . به همین دلیل سازندگان دستگاههای
سی دی رام نمی توانند سرعت بازیابی داده ها از سی دی رام را کاملاً دقیق بیان کنند چون داده های روی شیارهای بیرونی خیلی سریعتر خوانده می شوند در حالی که داده های روی شیارهای نزدیک مرکز این حالت را ندارند در نتیجه سرعت خواندن داده ها بر حسب این که آنها چطور روی دیسک پراکنده باشند متفاوت خواهد بود .