فایل ورد کامل مقاله شناخت کامل لوح فشرده (Compact Disc – CD)؛ تحلیل علمی ساختار، فناوری و کاربردهای آن در ذخیره‌سازی داده

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله شناخت کامل لوح فشرده (Compact Disc – CD)؛ تحلیل علمی ساختار، فناوری و کاربردهای آن در ذخیره‌سازی داده دارای ۱۸ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله شناخت کامل لوح فشرده (Compact Disc – CD)؛ تحلیل علمی ساختار، فناوری و کاربردهای آن در ذخیره‌سازی داده  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله شناخت کامل لوح فشرده (Compact Disc – CD)؛ تحلیل علمی ساختار، فناوری و کاربردهای آن در ذخیره‌سازی داده،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله شناخت کامل لوح فشرده (Compact Disc – CD)؛ تحلیل علمی ساختار، فناوری و کاربردهای آن در ذخیره‌سازی داده :

آشنایی کامل با لوح فشرده – سی دی دیسک فشرده Compact Disc – CD

لوح فشرده – سی دی دیسک فشرده Compact Disc – CDچیست؟CD مخفف عبارت Compact Disc یا دیسک فشرده است که حدود ۲۰ سال قبل اختراع شد تا رقیبی برای محیط‌های ضبط مغناطیسی باشد. امروزه CD به عنوان اولین انتخاب برای ضبط موسیقی، ویدیو و دیتا درآمده است. نام اولیه برای CD عبارت بود از CD-ROM که معادل بود با Compact Disc-Read-Only Memory اما حضور تکنولوژی‌های جدیدتر در ساخت CD، نام‌های دیگری مانند CD-R یا CD-RW را به میدان آورد. یک CD قادر به ذخیره‌سازی ۷۴ دقیقه (۸۰ دقیقه) موزیک است.

ظرفیت یا دیسک فشرده VALENCE Compact Disc – CD
ظرفیت دیسک‌های فوق بر حسب بایت معادل ۶۶۵۶۰۰ بایت (و در مدل ۸۰ دقیقه‌ای۷۱۶۸۰۰ بایت) است. قطر این دیسک‌ها دوازده سانتیمتر است. CD دارای یک شیار حلزونی (مارپیچ) داده است. دوایر از قسمت داخل دیسک شروع و به سمت بیرون دیسک ختم می‌شوند. با توجه به اینکه شیار مارپیچ از مرکز آغاز می‌گردد، بنابراین قطر یک CD می‌تواند کوچک‌تر از ۱۲ سانتیمتر باشد. اگر داده‌هایی که بر روی یک CD ذخیره می‌گردد را استخراج و جملگی آنها را در یک سطح مسطح قرارد دهیم، پهنائی به اندازه نیم میکرون و طولی به اندازه پنج کیلومتر را شامل خواهند شد!

طرز ساخت لوح فشرده لوح فشرده PRODUCTION Compact Disc – CD
CD از جنس پلاستیک بوده و دارای ضخامتی معادل چهار صدم یک اینچ (۲/۱ میلیمتر) است. بخش اعظم یک CD شامل یک نوع پلاستیک پلی کربنات تزریقی است. در ابتدا قالب ابتدایی یک CD پلی کربنات گداخته شده است. هنگامی که این پلی‌کربنات به نقطه ذوب خود نزدیک می‌شود، پلاستیک فوق نشانه‌گذاری شده و یک شیار حلزونی (مارپیچ) پیوسته از داده، ایجاد می‌گردد. برای انجام این کار از ضربه‌‌های میکروسکوپی استفاده می‌شود. این ضربه‌‌ها پیت‌ها و لند‌ها را به وجود می‌آورند که اطلاعاتی هستند که لیزر آنها را می‌خواند.

بعد از این مرحله، لایه بازتابی تراشه‌ای، برای استفاده در فرآیندی به نام sputtering و یا wet silvering آماده می‌شود. علت درخشان به نظر آمدن یک دیسک نیز همین مرحله است و به این دلیل استفاده می‌شود که لیزر را به پخش‌کننده انتقال دهد، بنابراین بی‌عیب بودن آن بسیار اهمیت دارد. جنس این لایه اصولا از نقره است، اما می‌تواند از موادی مانند طلا یا پلاتین و در موارد تجاری‌تر آلومینیوم ساخته شود و یا حاوی لایه‌های حساس به نور اضافی باشد که وضعیت دیسک‌های با قابلیت ثبت دوباره اینگونه است.

در ادامه یک لایه آکریلیک به منظور حفاظت بر روی سطح آلومینیومی پخش می‌گردد. این پوشش لاکی برای مهر کردن لایه بازتابی و جلوگیری از اکسید شدن آن، وارد عمل می‌شود. این لایه باریک است و طوری عرضه شده است که کوچک بوده و در مقابل خراشیدگی مقاوم نیست. آخرین مرحله کار بر روی یک CD، screen-printed در قسمت بالای آن است و CD آماده بسته‌بندی، عرضه به کاربر و در نهایت رایت می‌شود.

نتیجتاَ هر CD حاوی ۹۹% پلی کربنات و در نهایت ۱% اطلاعات ذخیره شده، تراشه لایه بازتابی و مرحله آخر است. لیزر استفاده شده توسط کاربر، از میان دیسک پلاستیکی عبور می‌کند، به اطلاعات برخورد کرده، سپس به لایه انعکاسی برخورد کرده و بعد به پخش کننده برگشت داده می‌شود. اختلافات جزئی میان انواع دیسک وجود دارد برای مثال دیسک‌های پلی‌استیشن از یک نوع پلی کربنات ارغوانی تیره تشکیل یافته‌اند، اما دقیقاً مانند سایردیسک‌ها عمل می‌کنند. دیسک‌های نگارنده و دوباره نگارنده (Re-Writable)، لایه مهر شده اطلاعات را ندارند در عوض هنگامی که در نور معینی قرار می‌گیرند از لایه‌های حساس به نور استفاده می‌کنند و اطلاعات را در داخل لایه‌ها حکاکی می‌کنند.

انواع سی دی ها – لوح فشرده و فرمت‌های آن
CD نیز مانند هارددیسک که با یکی از فرمت‌های FAT16 ، FAT32 و یا NTFS کار می‌کند، نیاز به فرمت خاصی دارد که بتواند کار کند. اولین فرمت CD ، فرمت CDهای موسیقی، به نام CD-DA یا CD-Digital Audio می‌باشد که موسیقی را به نحو خاصی روی CD می‌نویسد، به این فرمت CD-Audio هم می‌گویند. این فرمت برای هر آهنگ یک تراک (track) روی CD باز می‌کند که طول آن بستگی به طول آهنگ دارد و متغیر می‌باشد.

پس هر آهنگ یک تراک می‌گیرد. CD-Audio روشی عالی برای ذخیره موسیقی است اما چون روشی برای کنترل خطا ندارد، اصلاً به درد ذخیره دیتای کامپیوتری نمی‌خورد. اگر چند بیت از موسیقی هنگام پخش خراب شود، تاثیر زیادی در آنچه می‌شنوید نخواهد داشت. اما چند بیت خراب در یک فایل کامپیوتری exe، به معنای کار نکردن آن است. برای ذخیره دیتا روی CD نیاز به کنترل خطاست. بدین ترتیب فرمت جدیدی برای آن به نام ISO-9660 به میدان آمد.

این فرمت به نام High Sierra هم شناخته می‌شود اما نام معروف‌تر آن که عامه‌پسند هم می‌باشد فرمت CD-ROM است. اکثر CDهای دیتا، از این فرمت استفاده می‌کنند. یک فرمت مخلوط بین صدا و فیلم هم به نام CD-I یا CD-Interactive وجود دارد که هدف آن بوده تا روی یک CD بتوان صدا و قیلم را با هم ذخیره کرد تا بعد با هم پخش شوند و ساخت درایوهایی برای کامپیوتر مورد نظر بوده است که بتواند CDهای انواع CD-I را پخش کند. فرمت دیگر، CD-ROM/XA است که آن هم چیزی مانند CD-I می‌باشد و با وجودی که CDهای کمی از آن پیروی می‌کنند، اما اکثر درایوها آنرا ساپورت می‌نمایند

خواندن از CD-ROM و نوشتن بر روی آن
CD-ROM ها با استفاده از گرداننده های CD-ROM دستگاه جانبی کامپیوتر های رایج کنونی خوانده می شوند ، و در مورد سوزاندن آن باید گفت که آنها توسط دستگاه های ضبط لوح فشرده که معمولا منسوب به سوزاننده لوح فشرده هستند سوزانده می شوند. گرداننده های CD-ROM امکان وصل شدن به یک واسط IDE (ATA) ، یک واسط SCSI یا یک واسط اختصاصی را دارند ، از قبیل Panasonic CD interface. بیشتر گرداننده های CD-ROM اغلب توانایی پخش لوح های فشرده صوتی را دارند.

گرداننده های CD-ROM توسط عامل سرعت مربوط به لوح های فشرده موسیقی ارزیابی شده اند. (۱x یا یک سرعته که میزان انتقال داده ها را از ۱۵۰ کیلوبایت بر ثانیه در اکثر قالب داده های رایج ارایه می دهد). برای مثال ، میزان انتقال داده های یک CD-ROM 8 سرعته ۱۲ مگابایت بر ثانیه خواهد بود. بالای ۱۲ سرعته مشکلاتی مثل لرزش و حرارت وجود دارد. سرعت زاویه ای ثابت گرداننده ها(CAV) سرعت را تا ۲۰ بالا می برد ولی به علت نوع CAV افزایش عملکرد واقعی بالای ۱۲x کمتر از ۲۰/۱۲ می باشد. تا فبریه سال ۱۹۹۸ گمان می رفت که ۲۰x حداکثر سرعت باشد ، وقتی که سامسونگ الکترونیک SCR-3230 ، یک گرداننده ۳۲ سرعته CD-ROM را معرفی کرد که از سیستم کاسه ساچمه برای متعادل کردن

دیسک در حال چرخش در گرداننده برای کاهش لرزش و سر و صدا بهره می برد. از سال ۲۰۰۴ ، سریع ترین سرعت انتقال داده های رایج د ردسترس پیرامون ۵۲ سرعته یا ۷۸ مگابایت بر ثانیه می باشد ، با این وجود این تنها هنگام خواندن اطلاعات از بخش بیرونی یک دیسک سودمند است. افزایش های آینده سرعت حقیقتا مبتنی بر چرخش سریعتر دیسک به ویژه مشروط به استحکام پلاستیک پلیکربنات استفاده شده در تولید لوح فشرده می باشد. به هر حال پیشرفت سرعت هنوز هم قابل کسب با استفاده از شتابهای مضاعف اشعه لیزر توسط Kenwood TrueX 72 سرعته که از هفت پرتوی لیزر و چرخش دیسک به صورت تقریبا ۱۰x بهره می گیرد می باشد.

گرداننده های CD-ROM اغلب با سه رتبه بندی متفاوت فروخته می شوند ، یکی برای عملیات یکبار نوشتن ، یکی برای عملیات دوباره نوشتن ، و یکی برای عملیات فقط خواندن . سرعت هایی که به طور رمز که به ترتیب کار ثبت شده اند ، که به طور نمونه یک گرداننده لوح فشرده ۱۲x/10x/32x می تواند باشد ، به CPU و واسطه امکان نوشتن روی دیسک های CD-R با سرعت ۱۲x( 1.8 مگابایت بر ثانیه ) ، نوشتن بر روی دیسک های CD-RW با سرعت ۱۰x( 1.5 مگابایت بر ثانیه ) و خواندن دیسک های لوح فشرده با سرعت ۳۲x) 4.8 مگابایت بر ثانیه ( را می دهد.

توان سرعت ۱x برای لوح های فشرده (۱۵۰ کیلوبایت بر ثانیه) با توان سرعت ۱x برای دی وی دی ها (۱۳۲ مگابایت بر ثانیه یکی نیست.

عملکرد یک لوح فشرده Compact Disc WRITER – CDR
اطلاعات بر روی یک CD با استفاده از یک درایو قابل نوشتن، ثبت می‌گردند. در صورتی که قصد ایجاد یک CD صوتی و یا یک CD داده را داشته باشید، می‌توان با استفاده از نرم‌افزارهای مربوط به نوشتن بر روی CD ، این کار را انجام داد. فرمت ذخیره‌سازی داده‌ها توسط نرم‌افزار مربوطه تعیین خواهد شد. فرآیند فرمت داده‌ها بر روی CD بسیار پیچیده است. به منظور شناخت نحوه ذخیره‌سازی داده‌ها بر روی CD، لازم است که با تمام شرایط ممکن برای رمزگشائی داده‌ها را که مورد نظر طراحان مربوطه است، شناخت مناسبی پیدا شود.

– با توجه به اینکه لیزر با استفاده از Bumps ، داده‌های مارپیچ را دنبال می‌نماید، نمی‌تواند فضای خالی اضافه (Gap) در شیار وجود داشته باشد. به منظور حل مشکل فوق از روش رمزگشائی EFM)eight-fourteen modulation) استفاده می‌شود. در روش فوق هشت بیت به چهارده بیت تبدیل شده و این تضمین توسط EFM داده خواهد شد که برخی از بیت‌ها یک خواهند بود.

– با توجه به اینکه لازم است لیزر بین «آهنگ‌های متفاوت» حرکت نماید (حرکت بر روی شیارها)، داده‌ها نیازمند روشی هستند که با استفاده از آن به صورت موزیک رمزگشائی شده و به درایو اعلام نمایند که موقیت هر کدام کجاست؟ به منظور حل مشکل فوق از روشی با نام Sub code Data استفاده می‌شود. کدهای فوق قادر به رمزگشائی موقعیت نسبی و مطلق لیزر در شیار خواهند بود.

– با توجه به اینکه لیزر ممکن است یک Bumps را نخواند، روشی برای مشخص نمودن خطای مربوط به خواندن یک بیت می‌بایست استفاده گردد. به منظور حل مشکل فوق باید بیت‌های بیشتری اضافه گردد. بدین ترتیب درایو مربوطه امکان تشخیص و تصحیح خطاهای مربوط به تک بیت‌ها را پیدا خواهد کرد.