Arquitetura de computadores

Transcrição

1 computadores

2 Aceitam uma densidade de gravação muito superior que aquela dos meios magnéticos. Os discos ópticos são gravados por feixes laser.

3 Exemplo: Para um disco óptico com capacidade para uma hora de gravação, e submetido a um feixe laser de 6 MHz, qual a sua capacidade de armazenamento em bits?

4 1 0 Tempo 1 ciclo

5 Exemplo: f (frequência) = 6 MHz = 6 x 10 6 Hz = 6 x 10 6 ciclos/seg t (tempo) = 1 hora = seg = 36 x 10 2 seg portanto: c (capacidade) = f x t = 6 x 10 6 x 36 x 10 2 = 216 x 10 8 = 21,6 x 10 9 = 20 Gbit

6 COMPACT DISK READ ONLY MEMORY Memória

7 Desenvolvido pela Philips e pela Sony em 1980, e detalhados pela IS (International Standards da ISO). Especificações: Diâmetro = 120 mm Espessura = 1,2 mm Furo central = 15 mm Capacidade = de 650 a 700 MB

8 O CD é gravado por um raio laser infra-vermelho de alta potência para queimar buracos de 0,8 mícrons de diâmetro em um disco mestre coberto por uma camada de vidro. Obs.: 1 mícron = 10-6 metros A partir deste disco mestre é feito um molde, com saliências onde estavam os buracos feitos pelo laser.

9 Uma resina de policarbono é inserida nesse molde para formar um CD com o mesmo padrão de buracos existente no disco mestre. Em outras palavras, o CD é prensado. Sua produção, portanto, ocorre no fabricante. Não é possível produzí-lo caseiramente.

10 Etiqueta Policarbono Alumínio Base plástica (policarbono) Furo

11

12

13 As depressões no policarbono são conhecidas como PITS. As áreas entre os pits que não foram queimados são chamados de LANDS.

14

15 Os pits têm uma altura equivalente a ¼ de comprimento de onda do laser, a luz refletida de um pit está, portanto, defasada de ½ comprimento de onda em relação à luz refletida na superfície do disco. Como resultado desse efeito, as duas partes interferem destrutivamente e retornam menos luz para o dispositivo fotodetector do CD player do que a luz que sai de um land. É desta maneira que o CD player diferencia um pit de um land.

16 Etiqueta Policarbono Alumínio ¼ de comprimento de onda Base plástica (policarbono)

17 Comprimento de Onda Reforço Destruição 1/2 Tempo -1/2

18 Etiqueta Pit Policarbono Alumínio ¼ de comprimento de onda Ida Volta Base plástica (policarbono) Emissor Receptor Emissor Receptor

19 Portanto: Pits geram pontos de destruição de luz (pontos negros). Lands geram pontos luminosos.

20 Poderia parecer mais simples usar um pit para representar o zero e um land para representar um 1. É mais seguro operar com as transições pit / land (ou land / pit) para representar o 1, e a sua ausência para representar o zero.

21 Exemplo: Pit Pit Land Land Land Land Pit Land Pit Tempo Direção do Laser

22 A imprecisão no processo de prensagem dos CDs é compensada por: A utilização de espelhos de precisão na cabeça de leitura / gravação da unidade, acionado por servomecanismo. Os dados são gravados pelo método do código de correção de erros Reed-Solomon entrelaçado (o byte passa de 8 para 14 bits).

23 Os dados são gravados no CD na forma de uma espiral, a qual inicia próximo ao furo central do eixo e se estende até a borda do CD. Esta espiral produz voltas do disco, e se pudesse ser esticada, mediria 5,6 Km. Os dados são gravados sobre a espiral em blocos de 2 KB.

24 Espiral:

25 Espiral:

26 : Músicas No caso de CDs contendo músicas, é necessário que os pits e lands sejam sempre lidos à uma mesma velocidade angular para preservar o ritmo original da música. Em função disto, a velocidade de rotação do CD precisa diminuir continuamente na medida em que a cabeça de leitura se move da parte interna (centro) para a parte externa (borda) do CD.

27 : Músicas Na parte interna a velocidade de rotação é de 530 RPM. A velocidade linear sobre a espiral deve ser mantida a 120 cm/s (1,2 m/s). Para CDs contendo software e/ou dados, não há esta restrição de velocidade.