Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/Archiv/Elc1984/B19840419Elc012.shtml

Лазерные диоды с возможностью использования в качестве устройств постоянной памяти компьютеров

Чарлз Л. Коэн
Токийское бюро Electronics

12-см звуковые диски имеют емкость памяти более 3,5 Гбайт и могут штамповаться с высокой производительностью.

Цифровые ПЗУ с емкостями памяти более 0,5 Гбайт — одно из новых приложений, которые сейчас отрабатываются для недавно представленных 12-см цифровых звуковых дисков с лазерным воспроизведением. Имея емкость памяти, соответствующую приблизительно 250 тыс. страниц машинописного текста — т.е. примерно в 500—1000 раз больше емкости 127-мм гибких магнитных дисков — такие постоянные запоминающие устройства должны оказаться весьма привлекательными в качестве недорогого носителя записи.

Компакт-диски, о которых идет речь, впервые были разработаны голландской фирмой NV Philips Gloeilampenfabrieken и японской фирмой Sony Corp. для высококачественной звуковой аппаратуры и стандартизованы международной группой, включающей 59 компаний. Доступные по цене устройства воспроизведения компакт-дисков сейчас продаются в магазинах розничной торговли, а аналогичные устройства с клеммами цифровых выходов нетрудно освоить в производстве при очень незначительной разнице в стоимости. Над созданием таких новых изделий сейчас работают несколько фирм, однако они держат в секрете всю информацию по своим работам так что все сведения можно будет получать только неофициальным путем.

Диски постоянной памяти должны быть относительно недорогими. После разовых затрат в сумме около 2500 долл. на изготовление первого оригинала диска копии можно будет штамповать с высокой скоростью, причем это будет стоить дешевле, чем изготовление гибких магнитных дисков без записи. Запись гибких магнитных дисков осуществляется, как правило, в реальном времени, а не «из под штампа».

Для применения в домашних и учебных компьютерах фирмы Sony, Philips и другие сейчас стремятся разработать единый стандартный цифровой диск, совместимый с музыкальными дисками. Поэтому они сейчас стандартизуют не только формат данных, но также списки знаков европейских азбук и иероглифов, виды шрифтов и другие выходные атрибуты, необходимые для вывода текстов и музыкальных партитур. Естественно, что эти диски будут использоваться также для цифровой записи данных, прикладных программ и системного программного обеспечения. Для специализированных приложений предусматривается возможность использования и нестандартных форматов примерно так же, как в случае гибких магнитных дисков, для которых фирмы-изготовители разработали ряд вариантов форматов.

В формате диска как стандартизованного цифрового ПЗУ поля левого и правого звуковых каналов будут использоваться для хранения цифровых данных, а поле субкода, используемое для записи служебной информации, в том числе номеров дорожек и времени воспроизведения, меняться не будет. Таким образом, диск будет разделяться на секторы размером по 2352 байт данных, хотя для удобства работы с цифровыми данными будут использоваться только 2048 байт каждого сектора.

Даже в этом случае емкость диска с номинальным 60-мин временем воспроизведения составит 552,96 Мбайт1{Электроника, 1983, №8, с.79}.Свободные байты каждого сектора будут, по-видимому, использоваться для контроля при помощи кода с исправлением ошибок — в дополнение к тем средствам контроля, которые были уже предусмотрены в музыкальной системе.

В музыкальных дисках используется 16-разрядное прямолинейное кодирование дискретизированных значений аналогового сигнала (см. «Громадная емкость постоянной памяти компакт-диска для хранения данных»). Запись данных правого и левого каналов осуществляется поочередно. Через каждые 12 байт вставляются 4 байт для исправления ошибок; а перед двумя подобными последовательностями, содержащими в целом 32 байт данных и код исправления ошибок, находится байт субкода — таким образом формируется кадр. Поскольку для байтов субкода выдаются последовательные значения, которые повторяются каждые 98 кадров, 2352 байт данных этих 98 кадров стали базовым адресуемым сектором. 16 байт секторных данных используются для синхронизации и в качестве заголовка.

Как при записи сигналограммы на диск, так и при кодировании записанных данных применяются методы избыточности. Чтобы создать сигналограмму, характеризующуюся малой составляющей постоянного тока, приемлемой полосой пропускания нижних частот и большой составляющей тактовой частоты, 8 бит каждого байта преобразуются в 14 при помощи просмотровой таблицы. Кроме того, между группами из 14 бит вставляются по три промежуточных бита.

Перед тем как произвести запись по способу Рида—Соломона, осуществляется избыточное кодирование цифрового сигнала с формированием первых четырех избыточных битов каждого кадра для его 24 байт данных. (Метод Рида—Соломона — это высокоэффективный код для обнаружения и исправления ошибок цифровых данных, имеющих формат слов.) Чтобы обеспечить чередование байтов вдоль дорожки и тем самым предотвратите порчу одного или более полных кадров из-за групповой ошибки, для каждой битовой позиции предусматриваются различные задержки, так что байты распределяются по трем секторам.

Второе кодирование по методу Рида—Соломона еще более повышает надежность, добавляя четыре дополнительных избыточных байта. В процессе воспроизведения начало выходной последовательности данных задерживается на долю секунды, пока первые три сектора не будут записаны в 16-кбит оперативную память в каждом устройстве воспроизведения компакт-дисков. После этого данные передаются с постоянной скоростью 1,2 Мбит/с (153,6 кбайт/с) [pp.85,86].

Дочерние статьи:

Громадная емкость постоянной памяти компакт-диска для хранения данных

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 57, No.08 (689), 1984г - пер. с англ. М.: Мир, 1984, стр.15

Electronics Vol.57 No.08 April 19, 1984 A McGraw-Hill Publication

Раздел: ЭЛЕКТРОНИКА ЗА РУБЕЖОМ

Тема:     Запоминающие устройства





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:55 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/Archiv/Elc1984/B19840419Elc012.shtml