Устройства ввода/вывода информации. Устройства хранения данных

Содержание
Введение… 2
1. Устройства для хранения данных… 3
         1.1. Жёсткие диски… 14
         1.2. Гибкие диски… 22 
         1.3. Устройства оптического храненияданных… 24
2. Устройства ввода/вывода информации… 34
         2.1. Клавиатура… 34
        2.2. Сканер… 40
         2.3. Монитор… 43
         2.4. Принтер… 54
Заключение… 64
Список использованной литературы… 65
                                                                                              
Введение
Вданной работе представлена тема “Устройства для хранения данных. Устройстваввода/вывода информации”
Компьютер является универсальным устройством для переработкиинформации. Чтобы дать компьютеру возможность переработки информации, еёнеобходимо каким-то образом туда ввести. Для осуществления ввода информациибыли созданы специальные устройства – это в первую очередь клавиатура и сканер.Попадая в компьютер, информация обрабатывается и далее реализовываетсявозможность вывода этой информации, т.е. пользователь имеет возможностьвизуального восприятия данных. Для вывода информации используются монитор ипринтер. После ввода и обработки информации, её можно сохранить, для чего былисозданы специальные устройства, это жёсткий диск, магнитные диски и средстваоптического хранения данных.
1. Устройства для хранения данных
В настоящее времясуществует два основных типа хранения данных в компьютере: магнитный иоптический. Устройства магнитного хранения широко представлены в современномкомпьютере – это жёсткие и гибкие диски. В них информация записывается на намагнитный вращающийся диск. В устройствах оптического хранения запись исчитывание осуществляются на вращающийся диск с помощью лазерного луча, а немагнитного поля.
Хранение данных на магнитных носителях
Практически во всехперсональных компьютерах информация хранится на носителях, использующихмагнитные или оптические принципы. При использовании магнитных устройствхранения двоичные данные «превращаются» в небольшие металлическиенамагниченные частички, расположенные на плоском диске или ленте в виде«узора». Этот магнитный «узор» впоследствии может бытьрасшифрован в поток двоичных данных.
В этой части рефератарассматриваются принципы, основные концепции и технология маг­нитного храненияданных в современных компьютерах. Приведенная информация очень важна дляпонимания функционирования накопителей на гибких и жестких дисках и другихподобных устройств. Эту часть  можноназвать прелюдией к следующим частям:
• «Накопители нажестких дисках»;
•  «Хранение данных на гибких дисках»;
История развития устройств хранения данных на магнитных носителях
Долгое время основнымустройством хранения данных в компьютерном мире были перфокарты. И только в1949 году группа инженеров и исследователей компании IBMприступила к разработкенового устройства хранения данных. Именно это и стало точкой отсчета в историиразвития устройств магнитного хранения данных, которые буквально взорваликомпьютерный мир. 21 мая 1952 года IBMанонсировала модульленточного накопителя IBM726 для вычислительноймашины IBM701. Четыре года спустя, 13 сен­тября 1956 года,небольшая команда разработчиков все той же IBMобъявила о созданиипервой дисковой системы хранения данных — 305 RAMAC(RandomAccessMethodofAc­countingandControl). Эта система могла хранить 5 млн. символов (5Мбайт!) на 50 дисках диаметром 24 дюйма (около 61 см). В отличие от ленточных
устройств хранения данных, в системе RAMACзапись осуществлялась с помощью головки в произвольное место поверхности диска.Такой способ заметно повысил производительность компьютера, по­скольку данныезаписывались и извлекались намного быстрее, чем при использовании ленточныхустройств.
Устройства магнитногохранения данных прошли путь от RAMACдо современных жесткихдисков емкостью 75 Гбайт и размером 3,5 дюйма. Практически все устройствамагнитного хранения данных были созданы в исследовательских центрах IBM.
Как магнитное поле используется для храненияданных
В основе работы магнитныхносителей — накопителей на жестких и гибких дисках — лежит такое явление, как электромагнетизм. Суть его состоит в том, что при пропусканиичерез проводник электрического тока вокруг него образуется магнитное поле(рис.1.1). Это поле воздействует на оказавшееся в нём ферромагнитное вещество.При изме­нении направления тока полярность магнитного поля также изменяется.
Однако существует и противоположный эффект: впроводнике, на который воздейству­ет переменное магнитное поле, возникаетэлектрический ток. При изменении полярности магнитного поля изменяется инаправление электрического тока (рис.1. 2). Благодаря такой взаимной симметрии электрическоготока и магнитного поля существует возможность записывать, а затем считыватьданные на магнитном носителе.


Головка чтения/записи в любом дисковом накопителесостоит из U-образного фер­ромагнитного сердечника и,намотанной на него катушки (обмотки), по которой может протекать электрическийток. При пропускании тока через обмотку в сердечнике (магнитопроводе) головкисоздается магнитное поле (рис. 1.3). При переключении направления протекающеготока полярность магнитного поля также изменяется. В сущности, головкипредставляют собой электромагниты, полярность который можно очень быстроизменить, переключив направление пропускаемого электрического тока.

  Магнитноеполе в сердечнике частично распространяется в окружающее простран­ство благодаряналичию зазора в основании буквы U. Если вблизи зазорарасполагается другой ферромагнетик (рабочий слой носителя), то магнитное поле внем локализуется, поскольку подобные вещества обладают меньшим магнитнымсопротивле­нием, чем воздух. Магнитный поток, пересекающий зазор, замыкаетсячерез носитель, что приводит к поляризации его магнитных частиц (доменов) внаправлении действия поля. Направление поля и, следовательно, остаточнаянамагниченность носителя зависят от полярности электрического поля в обмоткеголовки.
Гибкие магнитные дискиобычно делаются на лавсановой, а жесткие — на алюмини­евой или стекляннойподложке, на которую наносится слой ферромагнитного материала. Рабочий слой восновном состоит из окиси
железа с различными добавками. Магнитные поля,создаваемые отдельными доменами на чистом диске, ориентированы случайнымобразом и взаимно компенсируются на любом сколько-нибудь протяженном участкеповерхности диска, поэтому его остаточная намагниченность равна нулю.
Если участок поверхности диска при протягиваниивблизи зазора головки подвергает­ся воздействию магнитного поля, то доменывыстраиваются в определенном направлении и их магнитные поля больше некомпенсируют друг друга. В результате на этом участке появляется остаточнаянамагниченность, которую можно впоследствии обнаружить. Вы­ражаясь научнымязыком, можно сказать: остаточный магнитный поток, формируемый данным участкомповерхности диска, становится отличным от нуля.
Итак, в результате протекания переменного токаимпульсной формы в обмотке головки чтения/записи на вращающемся дискеобразуется последовательность участков с различ­ной по знаку (направлению)остаточной намагниченностью. Причем наиболее важными в аспекте последующеговоспроизведения записанной информации оказываются те зо­ны, в которыхпроисходит смена направленияостаточного магнитного поля, или просто зоны смены знака.
Магнитная головка записывает данные на диск,размещая на нем зоны смены знака. При записи каждого бита (или битов) данных вспециальных областях на диске располага­ются последовательности зон смены знака. Эти областиназываются битовыми ячейками. Такимобразом, битовая ячейка — это специальная область на диске, в которой головкаразмещает зоны смены знака. Геометрические размеры такой ячейки зависят от тактовойчастоты сигнала записи и скорости, с которой перемещаются относительно другдруга головка и поверхность диска. Ячейкаперехода — это область на диске, в которую мож­но записать только однузону смены знака. При записи отдельных битов данных или их групп в ячейкахформируется характерный
«узор» из зон смены знака, зависящий от способа кодирования информации. Это связано стем, что в процессе переноса данных на магнитный носитель каждый бит (илигруппа битов) с помощью специального кодирую­щего устройства преобразуется всерию электрических сигналов, не являющихся точной копией исходнойпоследовательности импульсов.
При записи напряжение прилагается к головке, и помере изменения его полярности регистрируемая полярность магнитного поля такжеизменяется. Зоны смены знака запи­сываются (регистрируются) в тех точках, вкоторых происходит изменение полярности. Это может показаться странным, но вовремя считывания головка выдает не совсем тот сигнал, который был записан;вместо этого она генерирует импульс напряжения, или выброс, только в техточках, в которых пересекает зону смены знака.
В сущности, во время считывания информации сдиска головка ведет себя как детектор зон смены знака, выдавая импульсынапряжения при каждом пересечении такой зоны. На тех участках, где непроисходит смены знака, импульсы не генерируются (выбросы отсутствуют). На рис.1.4 в графическом виде представлена взаимосвязь между формами импульсов(сигналов) во время считывания и записи и зонами смены знака, записанными надиске.

Записываемые данныепредставляют собой импульсы прямоугольной формы, соответ­ствующие положительнымили отрицательным значениям напряжения, которые приводят к поляризациимагнитного носителя в том или ином направлении. Когда меняется по­лярностьнапряжения, остаточная намагниченность диска также изменяет полярность. Вовремя считывания головка регистрирует зоны смены знака и выдает соответствующиеимпульсы. Другими словами, сигнал соответствует нулевому напряжению, если необна­ружены переходы от положительного знака к отрицательному или наоборот.Импульсы появляются только в тех случаях, когда головка пересекает зоны сменызнака на маг­нитном носителе. Зная тактовую частоту, схема устройства иликонтроллера определяет, попадает ли импульс в данную ячейку перехода.
Итак, запись и считываниеинформации с диска основаны на принципах электромаг­нетизма. При записи данныхна диск электрический ток пропускается через электромаг­нит (головкуустройства), в результате чего создаются зоны намагниченности, которые исохраняются на диске. Данные считываются с диска при перемещении головки надего
поверхностью; при этом головка регистрируетизменения в зонах намагниченности и в результате генерирует слабыеэлектрические сигналы, указывающие на наличие или отсутствие зон смены знака взаписанных сигналах.
Для усиления сигнала использу­ютсявысокочувствительные устройства. После усиления сигнал поступает на декодиру­ющиесхемы, которые предназначены для восстановления потока данных, идентичногопотоку, поступавшему на накопитель при выполнении записи.
Способы кодирования данных
Данные на магнитном носителе хранятся ваналоговой форме. В то же время сами данные представлены в цифровом виде, таккак являются последовательностью нулей и единиц. При выполнении записи цифроваяинформация, поступая на магнитную го­ловку, создает на диске магнитные доменысоответствующей полярности. Если во время записи на головку поступаетположительный сигнал, магнитные домены поляризуются в одном направлении, а еслиотрицательный — в противоположном. Когда меняется по­лярность записываемогосигнала, происходит также изменение полярности магнитных доменов.
Если во время воспроизведения головкарегистрирует группу магнитных доменов оди­наковой полярности, она не генерируетникаких сигналов.
Чтобы оптимальным образом расположить импульсы всигнале записи, необработан­ные исходные данные пропускаются через специальноеустройство, которое называет­ся кодером/декодером(encoder/decoder). Это устройствопреобразует двоичные данные в электрические сигналы, оптимизированные вконтексте размещения зон смены знака на дорожке записи. Во время считываниякодер/декодер выполняет обратное преобразование: восстанавливает из сигналапоследовательность двоичных данных.
При работе с цифровыми данными особое значениеприобретает синхронизация. Во время считывания или записи очень важно точноопределить момент каждой смены знака. Если синхронизация отсутствует, то моментсмены знака может быть определен неправильно, в результате чего неизбежнапотеря или искажение информации. Чтобы предотвратить это, работа передающего ипринимающего устройств должна быть строго синхронизирована. Существует два путирешения данной проблемы. Во-первых, синхро­низировать работу двух устройств,передавая специальный сигналсинхронизации (или синхросигнал)по отдельному каналу связи. Во-вторых, объединить синхросигнал с сиг­наломданных и передать их вместе по одному каналу. Именно в этом и заключается сутьбольшинства способов кодирования данных.
Если данные исинхросигнал передаются по одному каналу, то можно осуществить их взаимнуювременную привязку при передаче между любыми двумя устройствами. Простейшийспособ сделать это — перед передачей ячейкиданных послать синхрони­зирующий сигнал. Применительно к магнитнымносителям это означает, что, например, ячейка, содержащая один бит информации,должна начинаться с зоны смены знака, ко­торая выполняет роль заголовка. Затемследует (или не следует) переход, в зависимости от значения бита данных.Заканчивается рассматриваемая ячейка еще одной зоной смены знака, котораяодновременно является стартовой для следующей ячейки. Преимущество этого методасостоит в том, что синхронизация не нарушается даже при воспроизведении длинныхцепочек нулей (или единиц), а недостаток — в том, что дополнительные зоны сменызнака, необходимые только для синхронизации, занимают место на диске, котороемогло бы использоваться для записи данных.
Поскольку количество зон смены знака, которыеможно записать на диске, ограничено возможностями технологий производстваносителей и головок, при разработке дисковых накопителей изобретаются такиеспособы
кодирования данных, с помощью которых мож­но было бы«втиснуть» как можно больше битов данных в минимальное количество зонсмены знака. При этом приходится учитывать то неизбежное обстоятельство, чточасть из них все равно будет использоваться только для синхронизации.
Хотя разработано великое множество разнообразныхметодов, сегодня реально ис­пользуются только три из них:
•частотная модуляция (FM);
•модифицированная частотная модуляция (MFM);
•кодирование с ограничением длины поля записи (RLL).
Поверхностная плотность записи
Она определяется как произведение линейнойплотности записи вдоль дорожки, выражаемой в битах на дюйм (BitsPerInch— BPI),и количества дорожек на дюйм (TracksPerInch— TPI) (рис. 1. 5). Врезультате поверхностная плотность записи выражается в Мбит/дюйм2.
В накопителях данныезаписываются в виде дорожек; каждая дорожка, в свою очередь, состоит изсекторов. На рис.1.6 показан магнитный диск 5,25-дюймовой дискеты на 360 Кбайт,состоящий из 40 дорожек на каждой стороне, а каждая дорожка разделена на 9секторов.
В начале каждого сектора находится особаяобласть, в которую записываются иденти­фикационная и адресная информация. Вобласти перед первым сектором записываются заголовки дорожки и сектора. Передостальными секторами записываются лишь заго­ловки сектора. Область междузаголовками предназначена непосредственно для записи данных.
Обратите внимание, что девятый сектор длиннеевсех остальных. Это сделано для то­го, чтобы компенсировать отличия в скоростивращения различных накопителей. Большая часть поверхности рассматриваемойдискеты не используется; это связано с длиной внеш­них и внутренних секторов.


1.1. Жёсткие диски
Самым необходимым и в тоже время самым загадочным компонентом компьютера является накопитель на жестком диске. Какизвестно, он предназначен для хранения данных, и последствия его выхода изстроя зачастую оказываются катастрофическими. Для правильной эксплуатации илимодернизации компьютера необходимо хорошо пред­ставлять себе, что же это такое— накопитель на жестком диске.
Основными элементаминакопителя жестком дискеявляются несколько круглых алюминиевых или некристаллических стекловидныхпластин. В отличие от гибких дисков (дискет); их нель­зя согнуть; отсюда ипоявилось название жесткий диск.
Накопители нажестких дисках обычно называют винчестерами. Этот термин появился в 1960-хгодах, когда IBMвыпустила высокоскоростной накопитель с однимнесъемным и одним смен­ным дисками емкостью по 30 Мбайт. Этот накопительсостоял из пластин, которые вращались с высокой скоростью, и«парящих» над ними головок, а номер его разработки — 30-30. Та­коецифровое обозначение (30-30) совпало с обозначением популярного нарезногооружия Winchester, поэтому термин винчестер вскоре сталприменяться в отношении любого стацио­нарно закрепленного жесткого диска.
Принципыработынакопителейнажесткихдисках
В накопителях на жестких дисках данныезаписываются и считываются универсаль­ными головками чтения/записи споверхности вращающихся магнитных дисков, разбитых на дорожки и секторы (512байт каждый), как показано на рис.1.1.1.

В накопителях обычно устанавливается несколькодисков, и данные записываются на обеих сторонах каждого из них. В большинственакопителей есть по меньшей мере два или три диска (что позволяет выполнятьзапись на четырех или шести сторонах), но существуют также устройства,содержащие до 11 и более дисков. Однотипные (одинаково расположенные) дорожкина всех сторонах дисков объединяются в цилиндр(рис. 1.1.2).

Для каждой стороны диска предусмотрена своядорожка чтения/записи, но при этом все головки смонтированы на общем стержне,или стойке. Поэтому головки немогут перемещаться независимо друг от друга и двигаются только синхронно.
Частота вращения дисков 3600, 5400, 5600, 6400,7200, 10000 об/мин и Накопители со скоростью вращения 10000 или 15 000 об/миниспользуются обычно только в высокоэффективных рабочих станциях или серверах.
При нормальной работе жесткого диска головки чтения/записине касаются дисков. Но при выключении питания и остановке дисков они опускаютсяна поверхность. Во время работы устройства между головкой и поверхностьювращающе­гося диска образуется очень малый воздушный зазор (воздушная подушка).Если в этот зазор попадет пылинка или произойдет сотрясение, головка«столкнется» с диском, вра­щающимся «на полном ходу». Еслиудар будет достаточно сильным, произойдет поломка головки. Последствия этого могут быть разными — отпотери нескольких байтов данных до выхода из строя всего накопителя. Поэтому вбольшинстве накопителей поверхно­сти магнитных дисков легируют и покрываютспециальными смазками, что позволяет устройствам выдерживать ежедневные«взлеты» и «приземления» головок, а также более серьезныепотрясения.
Дорожкиисекторы
Дорожка — это одно «кольцо» данных наодной стороне диска. Дорожка записи на диске слишком велика, чтобы использоватьее в качестве единицы хранения информации. Во многих накопителях ее емкостьпревышает 100 тыс. байт, и отводить такой блок для хранения небольшого файлакрайне расточительно. Поэтому дорожки на диске разбивают на нумерованныеотрезки, называемые секторами.
Количество секторов может быть разным взависимости от плотности дорожек и типа накопителя. Например, дорожка гибкихдисков может содержать от 8 до 36 секторов, а дорожка жесткого диска — от 380до 700. Секторы, создаваемые с помощью стандартных программ форматирования,имеют емкость 512 байт, но не исключено, что в будущем эта величина изменится.
Нумерация секторов на дорожке начинается сединицы, в отличие от головок и ци­линдров, отсчет которых ведется с нуля.Например, дискета HD(HighDensity)формата 3,5 дюйма (емкостью 1,44 Мбайт) содержит 80 цилиндров, пронумерованныхот 0 до 79, в дисководе установлены две головки (с номерами 0 и 1), и каждаядорожка цилиндра разбита на 18 секторов (1-18).
В началекаждого сектора записывается его заголовок(или префикс — prefixportion),по которомуопределяется начало и номер сектора, а в конце — заключение (или суф­фикс— suffixportion),в которомнаходится контрольная сумма (checksum), необходимая для проверкицелостности данных. Помимо указанных областей служебной информации, каждыйсектор содержит область данных емкостью 512 байт.
Чтобы очистить секторы, в них зачастую записываютсяспециальные последователь­ности байтов. Заметим, что, кроме промежутков внутрисекторов, существуют проме­жутки между секторами на каждой дорожке и междусамими дорожками. При этом ни в один из указанных промежутков нельзя записать«полезные» данные. Префиксы, суф­фиксы и промежутки — это как раз топространство, которое представляет собой разницу между неформатированной иформатированной емкостями диска и «теряется» после егоформатирования.
Основные компонентынакопителей на жестких дисках
К основным элементам кон­струкции типичногонакопителя на жестком диске (рис.1.1.3) относятся следующие:
• диски;
• головки чтения/записи;
• механизм привода головок;
• двигатель привода дисков;
• печатная плата со схемами управления;
• кабели и разъемы;
• элементы конфигурации (перемычки ипереключатели).
Диски,двигатель привода дисков, головки и механизм привода головок обычно раз­мещаютсяв герметичном корпусе, который называется HDA(HeadDiskAssembly— блок головок и дисков). Обычно этотблок рассматривается как единый узел; его почти никогда не вскрывают. Прочиеузлы, не входящие в блок HDA(печатная плата, лицеваяпанель, элементы конфигурации и монтажные детали) являются съемными.


Характеристики накопителей на жестких дисках
• Емкость.
• Быстродействие.
• Надежность.
• Стоимость.
Емкость
После того как пользователь полностью заполняетвсе свободное пространство теку­щего жесткого диска, он начитает задумываться отом, какой объем памяти будет достаточ­ным. Вероятность того, что имеющегосяпространства окажется слишком много, весьма незначительна, поэтому постарайтесьприобрести самый большой жесткий диск, который сможет вынести ваш бюджет.Современные системы используются для хранения объем­ных файлов различныхформатов, к числу которых относятся цифровые фотографии, музыкальные записи ивидеофрагменты, новейшие операционные системы, приложения и компьютерные игры.
В современных системахнехватка свободного места приводит к возникновению са­мых разных проблем,связанных главным образом с тем, что операционная система Win­dowsи прикладные программы используют большой объем дискового пространства длявиртуальной памяти и хранения временных файлов. Выход Windowsза пределы емко­стижесткого диска практически всегда приводит к неустойчивой работе системы, сбоями потере данных.
Быстродействие
Быстродействие накопителя можно оценить по двумпараметрам:
•скорости передачи данных (datatransferrate);
•среднестатистическому времени поиска (averageseektime).
Скорость передачи данных
Скорость передачи данных показывает, насколько быстро выполняется запись илисчитывание данных, содержащихся на жестком диске. Скорость передачи данныхносителя может быть выражена в виде полной скорости (максимальной илиминимальной), максимальной или минимальной фактической скорости, а также в видесредней фактической скорости. Средняя скорость передачи данных считается болееважной характеристикой, чем ско­рость передачи данных интерфейса. Это связано стем, что средняя скорость представляет собой действительную скорость непосредственногосчитывания данных с поверхности жесткого диска. При этом максимальная скоростьявляется, скорее, ожидаемой постоян­ной скоростью передачи данных.
Среднее время позиционирования
Среднее время позиционирования, измеряемое обычнов миллисекундах (мс), — это время, необходимое для перемещения головки отодного цилиндра к другому на какое-ли­бо произвольное расстояние.
Среднее время позиционирования зависитнепосредственно от конструкции жесткого диска. Величина среднего временипозиционирования говорит в первую очередь о возможностях механиз­ма приводаголовки.
Время ожидания
Временем ожидания называется среднее время (вмиллисекундах), необходимое для перемещения головки к указанному сектору последостижения головкой определенной дорожки. В среднем эта величина равна половиневремени, требующегося для одного оборота жесткого диска. При увеличении частотывращения диска вдвое время ожидания уменьшится наполовину.
Время ожидания являетсяодним из факторов, определяющих скорость чтения и записи накопителя. Уменьшениевремени ожидания  приводит к уменьшениювремени доступа к данным или файлам
Среднее время доступа
Средним временем доступа к данным (в миллисе­кундах)называется сумма среднего времени позицио­нирования и времени ожидания.
Величина среднего временидоступа (среднее время позиционирования плюс время ожидания) представляет собойсреднее количество времени, необходимое накопителю для обращения к произвольнорасположенному сектору.
Надежность
Это среднестатистиче­ское время между сбоями {MeanTimeBetweenFailures— MTBF), которое обычно колеб­лется от 20до 500 тыс. часов и более.
1.2.Гибкие диски

Гибкие диски (дискеты) позволяют переносить доку­ментыи программы с одного компьютера на другой, а также хранить информацию, неиспользуемую постоянно на компьютере. Однако как носитель информации дискетыиспользуются все меньше, посколь­ку они недостаточно надежны и позволяютхранить значительно меньше данных, чем другие носители информации.
Типыдискет.
 Наиболее распространены дискеты размером 3,5дюйма (“Трёхдюймовые дискеты ”). Также существуют дискеты размером 5,25 дюймов.Они аналогичны по устройству но различаются лишь размером. Трехдюймовые дискетыпредпочтительнее, поскольку они обеспечивают более надежное хранение информации(жесткий пластиковый корпус и металлическая защелка защищают поверхностьдискеты от повреждений).
Емкостьдискет.
 Дискеты различаются друг от друга по своей ем­кости,то есть количеству информации, которое на них можно запи­сать. Трехдюймовыедискеты чаще всего имеют емкость, 1,44 Мбайта, хотя встречаются старые дискетыемкостью 720 Кбайт.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
Защита дискет отзаписи.
 На дискетах размером 3,5 дюйма имеетсяспециальный переключатель — защелка, разрешающая или запреща­ющая запись надискету — это черный квадратик в нижнем левом углу дискеты. Запись на дискетуразрешена, если отверстие, закрываемое защелкой, закрыто, и запрещена, если этоотверстие открыто.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       
1.3.Устройства оптического хранения данных
В устройствах оптическогохранения запись и считы­вание осуществляются на вращающийся диск с помощьюлазерного луча.
Впадины и площадки
Считывание информациипредставляет собой процесс регистрации колебаний луча маломощного лазера,отраженного от металлической поверхности диска. Лазер посылает сфокусированныйлуч света на нижнюю часть диска, а светочувствительный фоторецеп­тор улавливаетотраженный луч. Луч лазера, попавший на площадку (плоскую поверх­ностьдорожки), всегда отражается обратно; в свою очередь, луч, попавший во впадинуна дорожке, обратно не отражается.
Диск вращается надлазером и рецептором (приемником), поэтому лазер непрерывно излучает свет, арецептор воспринимает то, что в сущности является набором световых вспышек,повторяющих рисунок впадин и площадок, по которым проходит лазерный луч. Всякийраз, когда луч лазера пересекает границы впадины, изменяется состояниеотраженного сигнала. Каждое изменение отраженного сигнала, вызванногопересечением границы впадины, преобразуется в бит со значением 1.Микропроцессоры накопителя пересчитывают переходы светлый/темный и темный/светлый(т. е. границы впадины) в единицы (1); область, не содержащая переходов,представляется нулем (0). Полученный набор двоичных разрядов затемпреобразуется в данные или звук.
Глубина отдельных впадин,образующих дорожку компакт-диска, равна 0,125 микрона, а их ширина — 0,6микрона (1 микрон равен миллионной части метра). Минимальная дли­на впадин илиплощадок составляет 0,9 микрона, максимальная — 3,3 микрона (рис. 1.3.1).

Высотавпадины относительно плоскости площадки имеет особое значение, так как