lunes, 10 de marzo de 2008

El CD-ROM

Reynier Reyes [rreyes33@alumno.uned.es]

Luego de haber aprobado satisfactoriamente un curso de Arquitectura de Máquinas, les pongo a su disposición un trabajo acerca del CD-ROM, estoy claro de que es un tema un poco atrasado porque podría abordar sobre el CD-RW o el DVD, pero este es en sí el principio de operación de todos esos dispositivos.

¿Qué es un CD-ROM?

El CD-ROM - Compact Disk Read Only Memory - es un medio óptico de almacenamiento de información, capaz de contener hasta 682 MB de datos, 74 minutos de audio de alta fidelidad o cerca de 333000 páginas de texto. Consiste en un pequeño disco de 120 mm de diámetro, con un agujero de 15 mm en el centro y un grosor de 1.2 mm. Según una leyenda que circula en el mundo de la técnica, estas dimensiones fueron escogidas porque pueden contener exactamente la Novena Sinfonía de Beethoven.

¿Como Funciona? (una versión simple)

Un disco óptico está fabricado mayormente de policarbonato (un plástico). Los datos son almacenados en una capa dentro del policarbonato. Otra capa metálica, refleja la luz del láser de vuelta hacia un censor.
Para leer los datos en el disco, la luz del láser brilla a través del policarbonato e impacta sobre la capa de los datos. De que manera la luz del láser es reflejada o absorbida, es interpretado por la computadora como un 1 o un 0.

En un CD la capa de los datos está cerca de la parte de arriba del disco, del lado de la etiqueta.
Características
Capacidad
Según el tipo de CD, actualmente hay diferentes configuraciones:
Diámetro: 80 mm - 215 MB o 21 minutos de audio.
Diámetro: 120 mm - 650 MB o 74 minutos de audio.
Diámetro: 120 mm - 700 MB o 80 minutos de audio.
Diámetro: 120 mm - 800 MB o 90 minutos de audio.
Diámetro: 120 mm - 875 MB o 100 minutos de audio.

Almacenamiento de la información

En un CD la información se almacena en formato digital, es decir, utiliza un sistema binario para guardar los datos. Estos datos se graban en una única espiral que comienza desde el interior del disco (próximo al centro), y finaliza en la parte externa. Los datos binarios se almacenan en forma de pozos y llanos, de tal forma que al incidir el haz de luz del láser, el ángulo de reflexión es distinto en función de si se trata de un pozo o de un llano.

Los pozos tienen una anchura de 0,6 micras, mientras que su profundidad (respecto a los llanos) se reduce a 0,12 micras. La longitud de pozos y llanos está entre las 0,9 y las 3,3 micras. Entre una revolución de la espiral y las adyacentes hay una distancia aproximada de 1,6 micras (lo que hace cerca de 45.000 pistas por centímetro).

Tiempo de acceso. Otro aspecto fundamental en la velocidad de una unidad de CD es el tiempo de acceso. Este se define como el tiempo transcurrido entre el momento en que la unidad recibe la orden de leer los datos, y la lectura del primer bit. El tiempo de acceso se mide en milisegundos, y se toma un promedio de diferentes lecturas para calcularlo, puesto que depende de la posición del dato en el disco.
Interfaces.

La interfase es la conexión física entre el CD-ROM y el bus de la computadora. Tres tipos fundamentales de interfase se encuentran en el mercado: SCSI, IDE y aquellas que son propias de un fabricante específico.
SCSI, (Small Computer System Interfase) es el nombre de una interfase que permite conectar distintos tipos de periféricos a la computadora, incluyendo CD-ROMs, discos duros y otros dispositivos. Su principal ventaja radica en que posibilita la conexión de hasta 7 dispositivos por cada conector del bus de la PC, lo que ofrece una impresionante flexibilidad al sistema. La gran desventaja es su alto costo. Si usted va a instalar una sola unidad de CD en su computadora, como sucede en la mayoría de los casos, no resulta práctico decidirse por una interfase SCSI.

IDE. La mayoría de nuestros lectores estarán bien familiarizados con la interfase IDE, por ser la que utilizan para conectar su disco duro. IDE, (Integrated Drive Electronics) es un estándar mundial para la conexión de periféricos. Los fabricantes de CD-ROM han aprovechado su amplia difusión para diseñar unidades que puedan conectarse directamente a la misma cinta o conector del disco duro. Esto simplifica en gran medida la instalación del CD-ROM y evita la necesidad de utilizar una tarjeta adicional para su conexión. El precio de las unidades IDE es menor que el de aquellas que utilizan la norma SCSI.

¿Por qué redondo? ¿Por qué un haz de luz?

La configuración en forma de disco le da a este soporte de datos versatilidad a la hora de acceder a cualquier parte de su superficie sin apenas movimientos del cabezal de lectura, usando solamente dos partes móviles, el cabezal que se mueve del centro al exterior del disco en línea recta y el eje de rotación que gira sobre sí mismo para trabajar conjuntamente con el cabezal y así obtener cualquier posición de la superficie con datos.
Este sistema de acceso a la información es superior a sistemas de cinta pues tiene menos calentamiento del soporte a altas velocidades (aun así se calienta), y el haz de luz no supone un problema de rozamiento (no toca el disco, sólo luz) como pasaba con los disquetes para datos o los discos de vinilo y cintas de audio

Ventajas de los Discos Ópticos.

Físicas: Un disco óptico es mucho más robusto que una cinta o un disquete. Físicamente es más difícil romperlos, fundirlos o arquearlos.
Fragilidad: No es sensible a ser tocado, pese a que puede ensuciarse demasiado o rayarse para después ser leído. No obstante, puede ser limpiado
Magnético: No es afectado en absoluto por los campos magnéticos.
Capacidad: Los discos ópticos guardan muchos más datos que los disquetes.
Y un poco más, el lado del disco en el reverso de los datos, puede lucir una linda etiqueta
Para los proveedores de software, un disco óptico es una gran manera de almacenar el software y los datos que ellos desean distribuir o vender.

Desventajas de los Discos Ópticos

Son propensos a adquirir hongo, por lo que necesitan de un cuidado minucioso del polvo, la humedad y el calor. Se pueden partir con facilidad si se mantienen fuera de la caja protectora o en el caso que no tengan una caja protectora efectiva.

Partes de la lectora del CD

Un motor que hace girar el disco.
Un motor acoplado a un mecanismo que posiciona la cabeza en sentido radial.
El conjunto de la cabeza lectora que incluye: una lente, varios prismas y espejos, (muy pequeñitos) varios servos magnéticos que ajustan la posición de la lente; un diodo emisor láser en infrarrojo, un foto detector bastante complejo para el ajuste de posición,; algunos circuitos electrónicos.
Queda además la placa del circuito impreso principal donde están los conectores de alimentación y de control.



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