CD、DVD、HD DVD和BD等光盤(Optical disc),都采用了類似的盤片與光道結(jié)構(gòu),以及數(shù)據(jù)表示與讀寫方法。
l 盤片結(jié)構(gòu)與讀取
�。ㄖ蛔x)光盤主要由保護(hù)層、反射激光的(鋁、銀、金等)金屬反射層、刻槽層和(聚碳酸脂)塑料基襯墊組成。
光盤的外徑一般為120毫米(4.75英寸)(也有80 毫米即3.15英寸外徑的小型盤片)、內(nèi)徑15毫米、厚1.2毫米,重量為14克~18克。CD-DA(激光唱盤)分3個(gè)區(qū):導(dǎo)入?yún)^(qū)、導(dǎo)出區(qū)和聲音數(shù)據(jù)記錄區(qū),如
光盤在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn),光頭發(fā)射的激光束經(jīng)透明的塑料基后被金屬反射層反射,反射的光經(jīng)棱鏡分光后被光頭所接收。存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)用光盤刻槽層上的凹坑(pit)和岸臺(tái)(land)表示,光驅(qū)利用坑臺(tái)交界處反射光強(qiáng)的突變來讀取數(shù)據(jù)。
l 光道結(jié)構(gòu)
光盤光道的結(jié)構(gòu)與磁盤磁道的結(jié)構(gòu)不同:磁盤存放數(shù)據(jù)的磁道是多個(gè)同心環(huán),而光盤的光道則是一條螺旋線(CD盤的光道長(zhǎng)度大約為5公里。
磁盤片轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是恒定的,通常用CAV (Constant Angular Velocity,恒定角速度)表示。但在不同的磁道上,磁頭相對(duì)于磁道的速度(稱為線速度)是不同的。采用同心環(huán)磁道的好處之一是控制簡(jiǎn)單,便于隨機(jī)存取。但由于內(nèi)外磁道的記錄密度(比特/每英寸)不相同,外磁道的記錄密度低,內(nèi)磁道的記錄密度高,外磁道的存儲(chǔ)空間就沒有得到充分利用,因而存儲(chǔ)器沒有達(dá)到應(yīng)有的存儲(chǔ)容量。
光盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度在光盤的內(nèi)外區(qū)是不同的,而它的線速度是恒定的,就是光頭相對(duì)于盤片運(yùn)動(dòng)的線速度是恒定的,通常用CLV(Constant Linear Velocity,恒定線速度)表示。由于采用了恒定線速度,所以內(nèi)外光道的記錄密度(比特?cái)?shù)/每英寸)可以做到一樣,這樣盤片就得到充分利用,可以達(dá)到它應(yīng)有的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量。但隨機(jī)存儲(chǔ)特性變得較差,控制也比較復(fù)雜(從CAV到CLV,業(yè)界花了30多年的時(shí)間才得以實(shí)現(xiàn))。
l 數(shù)據(jù)的表示和讀寫
1.?dāng)?shù)據(jù)表示
磁盤利用磁鐵的兩個(gè)極性(南極和北極)來記錄“1”和“0”這種二進(jìn)制數(shù)據(jù),使用磁頭來讀取數(shù)據(jù)。光盤則是利用在盤上壓制凹坑的機(jī)械辦法,利用凹坑的邊緣來記錄“1”、而用凹坑和岸臺(tái)的平坦部分記錄“0”,使用激光來讀出。
附注:除了普通的光盤外,還有磁光盤(Magneto Optical Disc,MOD)和相變光盤(Phase Change Disc,PCD),它們記錄和讀寫數(shù)據(jù)的方式與普通光盤不同。MOD利用磁的記憶特性,借助激光來寫入和讀出數(shù)據(jù);PCD則是利用一些特殊的材料,這些材料在激光加熱前后的反射率不同,利用它們的反射率不同來記憶“1”和“0”。