УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА АЛМАТЫ
ГККП «АЛМАТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»
Лабораторная работа №2
На тему: «Полупроводниковые и оптические носители информации »
По специальности: 1310000 «техническая эксплуатация транспортного радиоэлектронного оборудования»
Руководитель: Л.Т.Уразбаева
«___»_______2015
Выполнил обучающийся группы РР-31
Болатжан Акат
Алматы 2015
Содержание лабораторной работы:
1.Цель работы.
2.Теоретическая часть.
3.Контрольные вопросы.
3.1.Классификация носителей информации
3.2.Функциональный состав носителей информации
3.3.Принцип работы носителей информации
4.Графическая часть (схема, таблица).
5.Вывод.
6.Список использованной литературы.
1.Цель работы:Дать определение полупроводниковым и оптическим носителям информации,узнать подробнее их функциональный состав и принцип их работы.
Теоретическая часть.
Носитель информации (информационный носитель) — любой материальный объект или среда передачи, способный достаточно длительное время сохранять (нести) в своей структуре занесённую в/на него информацию.
Это может быть, например, камень, дерево, бумага, металл, пластмассы, кремний (и другие виды полупроводников), лента с намагниченным слоем (в бобинах и кассетах), фотоматериал, пластик со специальными свойствами (например, оптические диски — CD, DVD и т. д.), ЭМИ (электромагнитное излучение) и т. д. и т. п.
Носителем информации может быть любой объект, с которого возможно (доступно) чтение (считывание) имеющейся на нём (нанесённой, записанной) информации.
Носители информации в науке (библиотеки), технике (скажем, для нужд связи), общественной жизни (СМИ), быту применяются для:
· записи
· хранения
· чтения
· передачи (распространения)
· создания произведений компьютерного искусства
Зачастую сам носитель информации помещается в защитную оболочку, повышающую его сохранность и, соответственно, надёжность сохранения информации (к примеру: бумажные листы — в обложку, микросхему памяти — в пластик (смарт-карта), магнитную ленту — в корпус и т. д.).
К электронным носителям относят носители для однократной или многократной записи (обычно цифровой) электрическим способом: CD-ROM, DVD-ROM, полупроводниковые (флеш-память и т. п.), дискеты.
Оптический диск — собирательное название для носителей информации, выполненных в виде дисков, чтение с которых ведётся с помощью оптического излучения. Диск обычно плоский, его основа сделана из поликарбоната, на который нанесён специальный слой, который и служит для хранения информации. Для считывания информации используется обычно луч лазера, который направляется на специальный слой и отражается от него.
Зачинателями эры оптических носителей можно считать компании Sony и Philips. Именно они в 1982 году закончили разработку принципиально нового носителя информации — диска с оптическим методом записи и чтения.
Устройство, принцип записи и чтения различных дисков
Принцип хранения информации любого компакт-диска (а именно так и было названо творение этих компаний — Compact Disk) заключается в последовательности участков (т.н. питов, или pits) с переменной пропускаемостью либо отражаемостью света. Отражение интерпретируется как единица, отсутствие отражения — как ноль. Рабочая длина волны лазера — 780 нм. Цепочка питов расположена по спирали в направлении от центра. Интервал между витками — 1,6 мкм, ширина пита — 0,5 мкм, глубина — 0,125 мкм (глубина пита составляет 1/4 длины волны луча лазера в поликарбонате, что является обязательным условием правильного рассеивания света при попадании в пит; подробное описание приведено ниже), минимальная длина — 0,83 мкм. Номинальная (1x) скорость передачи данных — 150 Кб/сек (176400 байт/сек аудио или "сырых" данных, 4,3 Мбит/сек "физических" данных). Принципиальное отличие оптических и магнитных дисков просматривается уже в скорости вращения самого диска: магнитные носители вращаются с постоянной угловой скоростью (CAV — Constant Angular Velocity), компакт-диск вращается с переменной угловой скоростью (CLV — Constant Linear Velocity) — тем самым обеспечивается постоянная линейная скорость для условных точек, находящихся на различном удалении от центра. Таким образом, чтение внутренних сторон осуществляется с увеличенным, а наружных — с уменьшенным числом оборотов. Компакт-диски все еще очень популярны и не уступают места на рынке Flash-накопителям и магнитооптическим дискам. Однако и эта технология претерпела некоторые изменения. Результатом этих изменений стало появление CD-R- и CD-RW-дисков.
В принципе, CD-R-диски мало чем отличаются от CD-ROM-дисков. В конструкцию внесено лишь одно изменение, но именно оно позволило записывать информацию на такие диски в домашних условиях. Теперь отражающий металлический слой не имеет никаких питов — он абсолютно ровный, а вот между ним и поликарбонатом добавлен еще один слой — далее мы будем называть его регистрирующим слоем. Этот слой представляет собой особое вещество, способное изменять свою светопропускную способность. Обычно используются цианин и фталоцианин. Итак, процесс записи: проходя над определенными зонами, лазер своим лучом нагревает их. Участки регистрирующего слоя при нагревании становятся мутными. При чтении информации эти участки выполняют роль питов, т. к. не отражают луч лазера целиком, а рассеивают его. Если же в данном месте регистрирующий слой прозрачен, луч проходит через него и, отражаясь от металлического слоя, попадает на светочувствительную область. Восстановить прозрачность участков регистрирующего слоя невозможно. С другой стороны, это хорошо: ваша информация надежно защищена от перезаписи. Хотя все равно нет гарантии, ведь прозрачные участки можно сделать непрозрачными (например, подвергнуть диск воздействию ярких солнечных лучей или высокой температуры) — тогда данные будут потеряны. Теперь давайте рассмотрим CD-RW-диск. От CD-R-диска его мало что отличает. Можно даже сказать, что у них единственное различие, но оно является основополагающим для метода перезаписи информации. Регистрирующий слой CD-RW-диска представляет собой более сложное по составу и дорогостоящее вещество (этим объясняется разница в цене CD-RW- и CD-R-дисков).
3.Контрольные вопросы.
Классификация носителей информации
· По природе носителя:
· вещественно-предметные (книги, письма, археологические и палеонтологические находки, аппаратные запоминающие устройства)
· биохимические (ДНК, РНК и т. п.)
· волново-полевые (звуковые, электромагнитные и проч. волны)
· По происхождению:
· естественные (свет звёзд, несущий информацию о химическом содержании их атмосфер; кости динозавров, несущие информацию об их размерах; метеориты)
· искусственные (лист бумаги с пробитыми по определённому правилу отверстиями, несущий закодированный текст; радиоволны, излучённые антенной станции дальней космической связи, несущие команды для космического робота)
· По основному назначению:
· основные: источник информации (источник и т.п.) и получатель информации (получатель и т.п.);
· промежуточные (вспомогательные и т.п.): линии связи и их элементы, включая антенно-фидерные устройства и элементы, преобразователи (акусто-электрические, электроакустические, электромагнитные и т.п.);
· функциональные, как санкционированные элементы систем и линий связи;
· паразитные, как несанкционированные элементы систем и линий связи, которые могут быть элементами каналов утечки информации;
· общего (широкого) назначения (например, бумага);
· специализированные (например — только для цифровой записи);
· По количеству циклов записи:
· для однократной записи;
· для многократной записи;
· По долговечности:
· для долговременного хранения (прекращение выполнения функции носителя обусловлено случайными обстоятельствами);
· для кратковременного хранения (прекращение функции обусловлено процессами закономерными, приводящими к неизбежной деградации носителя).
В общем случае границы между этими разновидностями носителей довольно расплывчаты и могут варьироваться в зависимости от ситуации и внешних условий.
Основные материалы
· бумага (перфолента, перфокарта, листы);
· пластик (штрих-код, оптические диски);
· магнитные материалы (магнитные ленты и диски);
· полупроводники (различные типы ПП-памяти);
Также ранее имели распространение: обожжённая глина, камень, кость, древесина, пергамент, берёста, папирус, воск, ткань и др.
Для внесения изменений в структуру материала носителя используются различные виды воздействия:
· механическое (резьба, сверление, шитьё);
· термическое (выжигание);
· электрическое (электрические сигналы);
· химическое (краска и тп.)