تاریخچه پیدایش سی دی

تاریخچه پیدایش سی دی برای رقابت با نوار ها و صفحات مغناطیسی حدودا دو دهه

پیش cd یا compact dist اختراع شد . در اصل سی دی مخفف کلمات compact disk می باشد .

به معنی دیسک فشرده .

 CD چیست؟

CD مخفف عبارت Compact Disc یا دیسک فشرده می باشد که حدود ۲۰ سـال قبل اختراع شد تا رقیبی
برای فلاپی دیسک ها و نوار های مغناطیسی و صفحات گرامافون باشد . درحال حاضر CD به عنوان اولیـن

گزینش برای ضبط موسیقی ، فیلم و دیتا می باشد. نام اولیه برای CD عبارت بود از CD-ROM که معادل بود

با Compact Disc-Read-Only Memory ولی حضور تکنولوژی‌هایجدیدتر در تهیه CD، نام‌های دیگری مثل

CD-R یا CD-RW را به میدان آورد. یک CD قادر به ذخیره‌سازی ۷۴ دقیقه (۸۰ دقیقه) موسیقی می باشد.

ظرفیت این سی دی ها بر اساس بایت تقریبا ۶۶۵۶۰۰ بایت (و در مدل ۸۰ دقیقه‌ای۷۱۶۸۰۰ بایت) می باشد.

قطر این دیسک‌ها دوازده سانتیمتر می باشد.
تاریخچه پیدایش سی دی : CD حاوی یک شیار حلزونی (مارپیچ) داده می باشد.

دوایر از بخـش داخل دیسک آغاز و به سمت بیرون دیسک ختم می‌شوند.

با دقت به اینکه شیار مارپیچ از مرکز شـروع می‌گردد، پس قطر یک CD می‌تواند کوچک‌تر از ۱۲ سانتیمتر باشد.

نکته جالب در مورد سی دی این است که اگر تمام دیتا یک عدد سی دی را روی یک خط صاف قرار دهیم

عرض نیم میکرون ولی به طول وحشتناک ۵ کیلووومتر می باشد .

 

 تاریخچه سی دی CD

سی دی ها از سال ۱۹۸۰ و با جرقه ایده گرفته از صفحات گرامافون تولید شدند .

دیسک‌های فشرده یکـی از منـبع های ذخیرهاطلاعات مثل فلاپی دیسک‌ها می‌باشند

با این فرق که ظرفیت ذخیره‌سازی اطلاعات در دیسک‌های فشرده خیلی زیـادتر می‌باشد.

اغلب دوستداران موسیقی از سی دی استقبال کردند .
چون حجم زیادی از موسیقی درون یک عدد سی دی جا میگرفت .

پس سی دی یک تکنولوژی جدید به حساب آمد که توانایی ثبت و نگهداری داده های

دیجیتال را با امنیت بالا در خود داشت . با اینکه CDهای فشرده به قدر
ضـروری قابل اعتماد نیستند ولی کمیت حجیم آن می‌تواند برای ما سریع و مقرون به صرفه باشد.

در ابتدا دو شرکت بزرگ فیلیپس و سونی اقدام به تولید سی دی کردند
و این تولید انحصاری در اختیار خودشان بود جالب اینست که کاربران را ملزم کرده بودند

که برای خواندن سی دی ها حتما از reader های خودشان استفاده کنند .

در حال حاظر همه CDها با بهره گیری از یک استاندارد ساخته می‌شوند و در هر جایی

می‌توان از این دیسک‌های فشرده
بهره گیری نمود و به آسانـی در همه جهـان این دیسک‌های فشرده در دسترس می‌باشند.

به خاطر پیشرفت فوق‌العاده و تکمیل CDها و تکنولوژی،
هم اکنون CDها تکامل یافته و تکمیل شده‌اند. استانداردهای مهم CD و قانون‌های

آن در کتاب قرمز (Audio) ، کتاب زرد (CD ROM)،
کتاب نارنجی (CD-R) ، کتاب سبز (CD-I) و سایـر تکنولوژی‌ها جمع‌آوری شده می باشد.

به هر حال هر استاندارد رسمی و غیررسمی
از این قوانین مشـخص شده از قوانین این کتاب ها تبعیت می‌کنند. در ادامه موضوع

با طرز تهیه لوح فشرده – سی دی CDها همراه ما باشید.

 شیوه تولید CD

سی دی CD از جنس پلاستیک بوده و حاوی ضخامتی معادل ۴ صدم یک اینچ (۲/۱ میلیمتر) می باشد.

قسمـت اعظم یک CD حاوی یک نوع پلاستیک پلی کربنات تزریقی می باشد.

در ابتدا یک قالب به نام استمپر که مانند یک سی دی مذاب میباشد .

زمانـی که این پلی‌کربنات به نقطه ذوب خود نزدیک می‌شود، پلاستیک

فوق نشانه‌گذاری شده و یک شیار حلزونی (مارپیچ) پیوسته از داده، تهیه می‌گردد.

برای انجام این کار از ضربه‌‌های میکروسکوپی بهره گیری می‌شود.

این ضربه‌‌ها پیت‌ها و لند‌ها را به وجود می‌آورند که اطلاعاتی

می باشند که لیزر آنان را می‌خواند.

بعد از این وهله ، لایه بازتابی تراشه‌ای، برای بهره گیری در فرآیندی به

نام sputtering و یا wet silvering آماده می‌شود.

دلیـل درخشان به نظـر آمدن یک دیسک هـم همین وهله می باشد و

به این علـت بهره گیری می‌شود

که لیزر را به پخش‌کننده انتقال دهد، پس دقیق بودن آن خیلی
حیاتی است. جنس این لایه اصولا از نقره است، ولی می‌تواند از موادی مثل طلا یا پلاتین

و در مسائـل تجاری‌تر آلومینیوم ساخته گـردد و یا حاوی لایه‌های
حساس به نور اضافی باشد که وضعیت دیسک‌های با توانایی ثبت مجـدد اینگونه می باشد.

در ادامه یک لایه آکریلیک به منظور حفاظت بر روی سطح آلومینیومی پخش می‌گردد.

این پوشش لاکی برای مهر کردن لایه بازتابی و ممانعـت از اکسید شدن
آن، وارد عمل می‌شود. این لایه باریک می باشد و گونه ای عرضه شده می باشد که

کوچک بوده و نسبت به خراشیدگی مقاوم نیست. آخرین وهله کار
بر روی یک CD، screen-printed در بخـش بالای آن می باشد و CD آماده بسته‌بندی،

ارائـه به کاربر و در انتها رایت می‌شود.

اجزای تشکیل دهنده سی دی

نتیجتاَ هر CD حاوی ۹۹% پلی کربنات و در انتها ۱% اطلاعات ذخیره شدهاست .

لیزر بهره گیری شده به وسیـله کاربر، از میـان دیسک پلاستیکـی گذر می‌کند،

به اطلاعات برخورد کرده، بعـد به لایه انعکاسی برخورد نمـوده و سپـس

به پخش کننده بازگشـت داده می‌شود.

اختلافات جزئی میـان اقسام دیسک وجود دارد برای مثال دیسک‌های پلی‌استیشن

از یک نوع پلی کربنات ارغوانی سیاه ایـجاد یافته‌اند، ولی بطور دقیق مثل
سایردیسک‌ها عمل می‌کنند. دیسک‌های نگارنده و مجـدد نگارنده (Re-Writable)،

لایه مهر شده اطلاعات را ندارند در عوض زمانـی که در
نور معینی قرار می‌گیرند از لایه‌های حساس به نور بهره گیری می‌کنند و اطلاعات را

در درون لایه‌ها حکاکی می‌کنند.

در ادامه با کارکرد یک لوح فشرده سی دی CD همراه ما باشید. تاریخچه پیدایش سی دی

 کارکرد یک لوح فشرده – سی دی CD

اطلاعات بر روی یک CD با بهره گیری از یک درایو قابل نوشتن، ثبت می‌گردند.

چنان چه که نیت تهیه یک CD صوتی و یا یک CD داده را داشته باشید،
می‌توان با بهره گیری از نرم‌افزارهای مرتبط به نوشتن بر روی CD، این کار را انجام داد.

فرمت ذخیره‌سازی داده‌ها به وسیـله نرم‌افزار مربوطه مشـخص
خواهد شد. فرآیند فرمت داده‌ها بر روی CD خیلی مبهم می باشد.

– به خاطر این که لیزر دستگاه داده‌های مارپیچ را دنبال می‌نماید، نمی‌تواند فضای

خالی اضافه (Gap) در شیار وجود داشته باشد.
به منظور حل مساله فوق از شیوه رمزگشائی EFM)eight-fourteen modulation)

بهره گیری می‌شود. در شیوه فوق
۸ بیت به چهارده بیت مبدل شده و این تضمین به وسیـله EFM داده می شود که بعضی

 از بیت‌ها یک خواهند بود.

تاریخچه پیدایش سی دی

 

 انواع سی دی و فرمت های آن

CD هـم مثل هارددیسک که با یکـی از فرمت‌های FAT۱۶ ، FAT۳۲ و یا NTFS کار می‌کند،

احتیـاج به فرمت ویژه ای دارد که بتواند کار نماید . اولیـن
فرمت CD ، فرمت CDهای موسیقی ، به نام CD-DA یا CD-Digital Audio می‌باشد که

موسیقی را به نحو ویژه ای روی CD می‌نویسد،
به این فرمت CD-Audio هم می‌گویند. این فرمت برای هر آهنگ یک تراک (track) روی

CD باز می‌کند که طول آن بستگی به طول آهنگ دارد و متغیر می‌باشد.

پس هر آهنگ یک تراک جا می‌ گیرد.

سی دی Audio چیست ؟

CD-Audio روشی عالی برای ذخیره موسیقی می باشد

اما چون روشی برای مدیریـت ارور ندارد، اصلاً به درد ذخیره دیتای
کامپیوتر ی نمی‌خورد. چنان چه چند بیت از موسیقی زمان پخش خراب شود، اثر زیادی در آنچه

می‌شنوید نخواهد داشت. ولی چند بیت خراب در یک فایل کامپیوتر ی exe،
به معنای کار نکردن آن می باشد. برای ذخیره دیتا روی CD احتیـاج به مدیریـت خطمی باشد.

به این ترتیب فرمت جدیدی برای آن به نام ISO-۹۶۶۰ به میدان آمد.

این فرمت به نام High Sierra هم شناخته می‌شود ولی نام معروف‌تر آن که عامه‌پسند هم

می‌باشد فرمت CD-ROM می باشد. اکثر CDهای دیتا،
از این فرمت بهره گیری می‌کنند. یک فرمت آمیخته بین صدا و

فیلم هم به نام CD-I یا CD-Interactive

وجود دارد که هدف آن بوده تا روی یک CD بتوان
صدا و فیلم را با هم ذخیره نمـود تا پـس با هم پخش شوند و تهیه درایوهایی برای کامپیوتر

مورد نظـر بوده می باشد که بتواند CDهای اقسام CD-I را پخش نماید .

تاریخچه پیدایش سی دی

فرمت دیگر، CD-ROM/XA می باشد که آن هم چیزی مثل CD-I می‌باشد و با وجودی

که CDهای انـدکی از آن پیروی می‌کنند، ولی اکثر درایوها آن را ساپورت می‌نمایند.

CD-ROM که از طرف کارخانه پر می‌شد، امکانی هم به کاربر خانگی نمی‌داد تا CD خود را پر نماید .

در این راه تکنولوژی با ارئه نوع بخصوصی CD به
نام WORM که مخفف Write Once Read Many می باشد به کاربران خانگی توانایی داد تا CD

خود را در منـزل پر کنند ولی به دلیـل بهره گیری از دستگاه‌های گرانقیمت بسیار زود منسوخ شد.

در اواسط دهه ۱۹۹۰ استاندارد CD-R یا CD-Recordable معرفی شد.

بدین ترتیب پای درایوهای ارزان هزینه CD Burners به میـان آمد که می‌توانست دیتا را

به دیسک‌های ویژه CD-R اضافه نماید .

CD-ROM چیست ؟

هر درایو CD-ROM هم قادر بود که CD-R را خوانده شود

و همـه درایوهای CD-R هـم می‌توانستند  CD-ROM ها را بخوانند. CD-R ها در دو نمونه
ارائـه می‌شود: دیسک ۷۴ دقیقه‌ای که می‌تواند ۶۵۰ مگابایت دیتا نگه دارد و دیسک‌های

۸۰ دقیقه‌ای که می‌تواند ۷۰۰ مگابایت دیتا را نگه دارند.تاریخچه پیدایش سی دی

درایوهای CD-R هم می بایست نوع دوم یعنی دیسک ۸۰ دقیقه‌ای را ساپورت کنند

ولی در عمل اینطور نیست.تاریخچه پیدایش سی دی

می‌توان به آسانـی اختلاف نوری را میـان نقاطی که دیتا نوشته شده و نقاطی که دیتا

وجود ندارد تشخیص داد. روی CD-R تنها یک مرتبه می‌توان نوشت.

درایوهای کهنـه CD-R در یک مرتبه نوشتن روی آن، همـه فضا را استفاده می‌کرد و

توانایی نوشتن روی فضای خالی را نمی‌داد.

رایتر های cd و dvd :

این درایوها به Single-Session Drives مشهـور بودند.

درایوهای تازه Multi Session می باشند که به شما توانایی می‌دهند تا وقتی که فضای

خالی روی دیسک قرار دارد طی وهله ها گوناگون ، دیتا را در آن بنویسید.

تاریخچه پیدایش سی دی : اما در این درایوها هم چنان چه بخواهید می‌توانید در هر وهله

عمل نوشتن را ببندید و دیگر اجازه نوشتن روی دیسک را ندهید. هر چند CD-R خیلی مورد دقت قرار
گرفت ولی نقطه ضعف بزرگی داشت، شما نمی‌توانید اطلاعات آن را پاک نمـوده و آن را

مجددا مورد استفاده قرار دهید. به این ترتیب فرمت CD-RW یا CD-ReWrite ظاهر
شد که به قول بعضی‌ها یک فلاپی دیسک ۶۵۰ مگابایتی می باشد.قفل گذاری سی دی سرعت Write در

این CDها هـم گوناگـون می باشد و بستگی به حساسیت جنس ورقة آلومینیومی CD دارد.

تاریخچه پیدایش سی دی : هر چه این لایه حساس‌تر باشد. سرعت Write بالاتر خواهد بود. هر چند که دیسک‌های

اولیه CD-RW در درایوهای معمولی CD-ROM قابل مطالعه نبود
ولی این نقطه ضعف سریع رفـع شد. با ظهور درایوهای CD-RW که می‌توانای داشتند

روی دیسک‌های CD-R هم بنویسند، عمر درایوهای CD-R به سر آمد.
در ادامه با درایوهای سی دی CD یا سی دی پلایر CD playerها

● درایوهای سی دی CD یا سی دی پلیر CD player ها

مسئولیت پیدا کردن اطلاعات ذخیره شده بر روی یک CD بر عهده CD Player یا درایو CD می باشد.

اجزای رایتر سی دی و دی وی دی

 یک CD player حاوی سه قسمـت مهم است:

۱) یک موتور که موجـب چرخش دیسک می‌گردد. چرخش موتور فوق با دقت به

شیاری می باشد که می‌بایست خوانده گـردد و میـان ۲۰۰ تا ۵۰۰ دور در دقیقه می‌باشد.

۲) یک لیزر و یک سیستم لنز که برآمدگی‌های موجود بر روی CD را خواهند خواند.

۳) یک مکانیزم ردیابی به منظور حرکت لیزر به گونه‌ای که پرتو نور قادر به دنبال نمودن شیار حلزونی باشد.

● فن آوری درایوهای سی دی CD یا سی دی پلایر CD player ها

CD Player یک نمونه مناسب از آخرین فناوری‌های موجود در حوزه کامپیوتر می باشد.

در سیستم فوق داده‌‌ها به ظاهـر قابل فهم و به شیوه
بلاک‌هائی از داده شکل‌دهی شده و برای یک مبدل دیجیتال به آنالوگ (زمانی که CD صوتی باشد)

و یا یک کامپیوتر (زمانی که یک درایو CD-ROM باشد) فرستادن می شود .تاریخچه پیدایش سی دی

بعد از تابش نور بر روی سطح دیسک (برآمدگی‌ها)، بازتابش آن از طریق یک چشم الکترونیکـی

مدیریـت می‌گردد. چنان چه که بازتابش نور بطور دقیق
بر روی چشم الکترونیکـی منطبق گردد، عدد یک تشخیص داده شده و چنان چه که بازتابش

نور منطبق بر چشم الکترونیکـی نباشد، عدد صفر تشخیص داده می شود .
پـس از تشخیص فوق (صفر و یا یک) اطلاعات به شیوه سیگنال‌های دیجیتال شکل‌دهی می شونـد .

در ادامه سیگنال‌های فوق در اختیار یک مبدل کننده قرار خواهند گرفت. مبدل کننده

سیگنال‌های دیجیتال را به آنالوگ مبدل خواهد کرد.

تاریخچه پیدایش سی دی

چنان چه CD مورد نظـر حاوی اطلاعات صوتی (موسیقی ) باشد،

در ادامه سیگنال‌های آنالوگ در اختیار یک

تقویت کننده آنالوگ قرار گرفته و پـس از تقویت سیگنال مربوطه توانایی شنیدن
صوت از طریق بلندگوی کامپیوتر به وجود خواهد آمد. وظیفه اولیه CD player تمرکز لیزر

بر روی شیار حاوی برآمدگی‌های تهیه شده می باشد.

پرتوهای نور از میـان لایه پلی‌کربنات گذر و به وسیـله لایه آلومینیم بازتابش می شونـد .

یک چشم الکترونیکـی (Opto-electronic) از تغییرات تهیه شده
در نور استنباطات خود را خواهد داشت.چاپ روی سی دی با دقت به برآمدگی‌های موجود در سطح دیسک،

بازتابش نور منعکس شده تفاوت‌های موجود را معیـن و چشم الکترونیکـی تغییرات
حاصل از انعکاس را تشخیص خواهـد داد . الکترونیک‌های موجود در درایو، تغییرات نور

منعکس شده را به منظور مطالعه بیت‌ها، تفسیر می‌نماید.تاریخچه پیدایش سی دی

مشکل‌ترین قسمـت سیستم فوق مواظبت کردن پرتوهای نور در مرکزیت شیارهای داده

می باشد. عملیات فوق بر عهده «سیستم ردیاب» می باشد. سیستم فوق مادامی
که CD خوانده می‌شود، به شیوه پیوسته لیزر را حرکت و آن را از مرکز دیسک دور خواهد کرد.

به موازات حرکت خطی فوق، موتور مربوطه (Spindle motor) می‌بایست
سرعت CD را کم میکند تا در هر مقطع زمانی، اطلاعات با یک نسبت ثابت از سطح دیسک خوانده شوند.

اکثر درایوهای CD-RW درحال حاضر ی با تاکتیک Packet writing از

فرمت UDF یا Universal Data Format بهره گیری می‌کنند.
این درایوها با سه عدد معیـن می‌شوند مثل ۱۲x۱۰x۳۲ عدد اول معرف

سرعت نوشتن CD-R می باشد. عدد دوم سرعت
بازنویسی روی CD-RW را نشان می‌دهد و سومین عدد معرف سرعت مطالعه می باشد.

bigtheme