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1、第7章光盘驱动器第1页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/181Ch7 光盘驱动器 38/47711 光盘数据记录与读取方式光盘数据记录与读取方式(1)光光盘盘盘盘基基采采用用聚聚碳碳酸酸脂脂制制成成，基基片片上上覆覆盖盖铝铝合合金金薄薄膜膜，数数据据储储存存在在薄薄膜膜上上，用用薄薄膜膜上上的的凹凹坑坑记记录录信信息息。由由凹凹坑坑组组成成的的光光道道以以单单根根螺螺旋旋线线形形式式排排列列在在盘盘片片上，螺旋线起始于光盘盘心，由内向外展开。上，螺旋线起始于光盘盘心，由内向外展开。1数据记录方式数据记录方式光光盘盘记记录录信信息息采采用用激激光光刻刻录录方方式式，用用激激光光束
2、束在在盘盘面面上上烧烧蚀蚀出出记记录录数数据据的的凹凹坑坑。大大规规模模制制作作采采用用模模压压方方式式，先先制制作作母母盘盘，再再制制作作模模盘盘，用用模模盘盘压压制制光光盘盘。CD、CD ROM、VCD、LD 均均采采用用此此法法生生成成。对对可可写写入入光光盘盘 CD R 则则仍仍采采用用光刻方法，由光盘刻录机写入数据。光刻方法，由光盘刻录机写入数据。2数据读取方式数据读取方式激激光光头头向向光光盘盘盘盘面面发发射射激激光光，利利用用激激光光反反射射读读取取光光盘盘数数据据。当当激激光光束束照照射射到到平平坦坦区区域域时时，反反射射光光线线强强，照照射射凹凹坑坑边边界界时时，反反射射光光
3、线线弱弱，控控制制电电路根据光信号反射的强弱判别信号路根据光信号反射的强弱判别信号 “0”和信号和信号“1”。71 CD ROM 光驱光驱第2页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/182Ch7 光盘驱动器 38/47711 光盘数据记录与读取方式光盘数据记录与读取方式（2）3光盘数据记录技术光盘数据记录技术 CLV 技术技术恒恒定定线线速速度度方方式式。激激光光头头单单位位时时间间内内读读过过的的弧弧线线长长度度相相同同，即即读读取取盘盘片片内内圈圈和和外外圈圈时时的的数数据据流流量量相相同同，因因此此读读取取内内、外外圈圈时时主主轴轴电电机机的的转转速速不不同同。光光驱驱转转速
4、速提提高高后后，频频繁繁变变换换主主轴轴电电机机转转速速会会降降低低光光驱驱的的寿寿命命，故故 CLV 技技术术只适合低速光驱。只适合低速光驱。CAV 技术技术恒恒定定角角速速度度方方式式。主主轴轴电电机机转转速速不不变变，读读取取内内、外外圈圈数数据据的的速速度度有有差差异异。这这种种技技术一般用于中速光驱。术一般用于中速光驱。PCAV 技术技术区区域域恒恒定定角角速速度度方方式式。吸吸收收 CLV 和和 CAV 的的优优势势。读读内内圈圈数数据据时时以以 CAV 方方式式读读取取，读读外外圈圈数数据据时时以以 CLV 方方式式读读取取。可可节节约约成成本本，提提高高性性能能，目目前前市市面
5、面上上大大部部分分高高速光驱都是采用的这种方式。速光驱都是采用的这种方式。第3页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/183Ch7 光盘驱动器 38/47712 CD ROM 光驱分类光驱分类（1）1按安放位置划分按安放位置划分分分为为内内置置光光驱驱和和外外置置光光驱驱。内内置置光光驱驱安安装装在在机机箱箱的的 5 英英寸寸驱驱动动器器槽槽中中，插插入入后后两两端端用用螺螺丝丝固固定定。外外置置光光驱驱放放置置在在桌桌面面上上，配配置置独独立立的的电电源源，通通过过软软电电缆缆与与机机箱箱的的 CD ROM 控制卡相连。控制卡相连。2按数据传输率划分按数据传输率划分最最早早的的光
6、光驱驱数数据据传传输输率率为为 150KB/s，称称为为单单倍倍速速光光驱驱，后后来来速速度度不不断断提提高高，目前最高已达目前最高已达 56 倍速倍速。3按接口划分按接口划分光驱与主机的接口可分为光驱与主机的接口可分为专用接口专用接口、IDE 接口接口和和 SCSI 接口接口。4按光驱面板划分按光驱面板划分单单纯纯面面板板：面面板板上上仅仅有有 EJECT 按按钮钮和和信信号号灯灯。多多功功能能面面板板：增增加加PLAY、VOLUME 和耳机插孔。这种光驱实际就是一台和耳机插孔。这种光驱实际就是一台 CD 播放机。播放机。第4页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/184Ch7
7、光盘驱动器 38/47712 CD ROM 光驱分类光驱分类（2）5按光盘放置方法划分按光盘放置方法划分托托架架式式结结构构：光光驱驱面面板板带带有有活活动动门门，按按 EJECT 按按钮钮可可弹弹出出或或装装入入光光盘盘托托盘。光盘放置在托盘之上，随托盘进入或弹出光驱。盘。光盘放置在托盘之上，随托盘进入或弹出光驱。卡卡匣匣式式结结构构：将将光光盘盘固固定定放放置置在在密密封封盒盒内内，密密封封盒盒放放入入光光驱驱时时，盒盒上上的的金金属属快快门门自自动打开，光驱可以访问盒内的光盘。与普通光驱不同，这类光驱的激光头朝下。动打开，光驱可以访问盒内的光盘。与普通光驱不同，这类光驱的激光头朝下。托架
8、式光驱托架式光驱 卡匣式光驱卡匣式光驱第5页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/185Ch7 光盘驱动器 38/47713 CD ROM 光驱接口光驱接口 光光驱驱接接口口是是光光驱驱与与微微机机总总线线之之间间的的物物理理通通道道。可可通通过过适适配配器器连连接接或或与与主主板板接接口连接。口连接。1专用接口专用接口属属于于非非标标准准接接口口，光光驱驱自自带带适适配配器器。为为了了降降低低成成本本，适适配配器器上上附附带带了了声声卡卡(或或声声卡卡上上附附带带适适配配器器)。接接口口的的信信号号线线宽宽 34 线线，这这种种接接口口源源自自日日本本 SONY 公公司司，在单、
9、双倍速光驱上使用。在单、双倍速光驱上使用。2IDE/ATAPI(ATA Package Interface)接口接口ATA 数数据据包包接接口口。ATAPI 设设备备成成组组传传送送数数据据，一一组组被被称称为为一一个个“包包”。通常主通常主 IDE 接口连接硬盘，从接口连接硬盘，从 IDE 接口连接接口连接 IDE/ATAPI 光驱。光驱。3SCSI/ASPI(Advance SCSI Programmer Interface)接口接口高高级级 SCSI 程程序序员员接接口口，是是光光驱驱或或其其他他外外设设与与 SCSI 主主适适配配器器通通信信的的标标准准软软件件接接口口。SCSI 接接
10、口口规规范范允允许许除除 SCSI 主主适适配配器器之之外外可可连连接接 7 个个外外设设，具具有较高的灵活性和可扩展性。有较高的灵活性和可扩展性。第6页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/186Ch7 光盘驱动器 38/47714 CD ROM 光驱的性能指标光驱的性能指标 1数据传输率数据传输率最最早早推推出出的的光光驱驱每每秒秒读读取取 75 个个扇扇区区，每每个个扇扇区区 2048 字字节节，数数据据传传输输率率为为 204875=153.6 KB/s 150 KB/s，接接近近声声音音信信息息传传输输率率 176.4 KB/s，因因此此以以声声音音信信息息单单位位“倍倍
11、速速”作作为为光光驱驱基基本本传传输输单单位位，1“倍倍速速”=150KB/s。后后来来陆陆续续推推出出多倍速光驱，目前最高倍速为多倍速光驱，目前最高倍速为 56 倍速。倍速。2数据缓冲区数据缓冲区为为提提高高数数据据传传输输速速度度，在在光光驱驱上上设设置置 256KB 高高速速缓缓存存。盘盘上上读读出出的的信信息息先先存存放放在在高高速速缓缓存存中中，再再以以突突发发方方式式送送入入主主机机。CPU 与与光光驱驱高高速速缓缓存存之之间间的的数据传输率称为突发数据传输率。数据传输率称为突发数据传输率。3平均读取时间平均读取时间CPU 向光驱发送读取命令到激光头定位在第一个数据扇区之间的平均向
12、光驱发送读取命令到激光头定位在第一个数据扇区之间的平均延时延时，以毫秒为单位。，以毫秒为单位。4 倍速光驱的平均读取时间为倍速光驱的平均读取时间为 200 ms，高倍速光驱为，高倍速光驱为 60 100 ms。第7页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/187Ch7 光盘驱动器 38/47715 CD ROM 光驱的发展光驱的发展（1）1第一代光驱：标准型第一代光驱：标准型 91 年年第第一一代代 MPC(多多媒媒体体 PC)问问世世，指指定定了了新新一一代代外外部部存存储储器器光光驱驱。光光盘盘容容量量为为 650 MB，数数据据传传输输率率为为 150KB/s，将将具具有有这这
13、种种数数据据传传输输率率的的光光驱驱定定为为单单倍倍速速光光驱驱，平平均均搜搜寻寻时时间间 1 秒秒。93 年年第第二二代代 MPC 问问世世，推推出出双双倍倍速速光光驱驱，传输率为传输率为 300KB/s，平均搜寻时间，平均搜寻时间 400ms。第一代光驱制定了光驱的标准，并且沿用至今，称为标准型光驱。由于光盘容量大、第一代光驱制定了光驱的标准，并且沿用至今，称为标准型光驱。由于光盘容量大、速度快、效率高，迅速地取代了软盘。速度快、效率高，迅速地取代了软盘。2第二代光驱：提速型第二代光驱：提速型 第第二二代代光光驱驱指指 4 速速到到 32 速速光光驱驱。光光驱驱逐逐渐渐普普及及，成成为为装
14、装机机标标准准配配置置。安安装装大大型型软软件件涉涉及及大大量量数数据据，光光驱驱提提速速成成为为首首要要任任务务，因因此此光光驱驱的的速速度度迅迅速速由由 4 倍倍速速提提升升到到 32 倍倍速速。光光驱驱的的支支持持格格式式也也有有所所发发展展，95 年年公公布布了了第第三三代代 MPC 规规格格。兼兼容容光光盘盘格格式式包包括括：CD Audio、CD ROM/XA、Photo CD、CD R、VCD 等。等。第8页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/188Ch7 光盘驱动器 38/47 3第三代光驱：发展型第三代光驱：发展型 光光驱驱提提速速产产生生震震动动、噪噪音音和和
15、热热能能。震震动动使使激激光光头头定定位位困困难难，寻寻道道时时间间加加长长。噪噪音音污污染染环环境境，使使人人精精神神疲疲劳劳。产产生生的的热热能能影影响响光光盘盘上上的的化化学学性性质质，影响数据传输的准确性。影响数据传输的准确性。针针对对这这些些问问题题采采用用了了不不同同的的技技术术，在在光光驱驱四四个个角角安安装装悬悬浮浮式式减减震震橡橡胶胶，采采用用悬悬挂挂技技术术和和减减震震支支架架，减减少少震震动动和和噪噪音音。这这一一代代光光驱驱着着眼眼于于改改善善品品质质，使使得得读读盘盘稳稳定定，发发热量低，工作噪音小，寿命更长。热量低，工作噪音小，寿命更长。4第四代光驱：成熟型第四代光
16、驱：成熟型 经经过过多多年年的的发发展展，光光驱驱的的品品质质更更加加完完善善。第第四四代代光光驱驱的的特特点点是是纠纠错错能能力力强强，传传输输速速度度快快，工工作作稳稳定定、安安静静、发发热热量量低低。传传统统的的三三通通道道激激光光被被追追加加到到七七道道，中中间间一一道道负负责责寻寻轨轨，其其余余六六道道用用于于读读取取数数据据。为为降降低低故故障障率率采采用用超超静静音音技技术术和和双双悬悬浮浮技技术术，在在电电机机高高速速转转动动时时最最大大限限度度地地降降低低震震动动和和噪噪音音，增增强强光光驱驱的寿命和读盘能力。的寿命和读盘能力。715 CD ROM 光驱的发展光驱的发展（2）
17、第9页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/189Ch7 光盘驱动器 38/4772 DVD 光驱光驱 早早期期 DVD 为为数数字字视视频频光光盘盘(Digital Video Disc)，后后期期为为数数字字多多功功能能光光盘盘(Digital Versatile Disc)。DVD 盘盘片片有有 4 钟钟规规格格，对对应应 4 种种格格式式：单单面面单单层层，DVD 5，容容量量 4.7G、单单面面双双层层，DVD 10，容容量量 9.4G、双双面面单单层层，DVD 9，容容量量 8.5G、双双面面双双层层，DVD 18，容容量量 17G。DVD 规规格格包包括括：DVD R
18、OM、DVD Audio、DVD R 和和 DVD RAM。DVD 的的优优势势是是容容量量大大、视视频频图图象象优优异异、多声道输出。多声道输出。721 DVD ROM 工作方式工作方式(1)DVD ROM 外外观观和和工工作作方方式式与与 CD ROM 相相似似，区区别别主主要要在在激激光光头头上上。光光盘盘读读取取效效率率与与激激光光波波长长的的平平方方成成反反比比，波波长长越越短短读读取取效效率率越越高高。DVD 机机普普遍遍采采用用红红色色半半导导体体激激光光器器，波波长长 0.65 微微米米。近近期期已已推推出出蓝蓝色色半半导导体体激激光光器器，波波长长 0.405 微米。微米。D
19、VD 激光头结构方式分为单激光器方式和双激光器方式两种激光头结构方式分为单激光器方式和双激光器方式两种。第10页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/1810Ch7 光盘驱动器 38/47721 DVD ROM 工作方式（工作方式（2）单单激激光光器器方方式式下下只只有有一一个个激激光光发发射射器器，这这种种方方式式又又分分为为双双透透镜镜方方式式(采采用用两两个个焦焦距距不不同同的的透透镜镜，分分别别用用于于 DVD 和和 CD 系系统统，透透镜镜采采用用机机械械方方式式进进行行切切换换)、双焦点透镜方式双焦点透镜方式(全息技术，在透镜上做环状切割全息技术，在透镜上做环状切割)和
20、和快门方式快门方式(孔径控制方式孔径控制方式)。双双激激光光器器方方式式备备有有两两套套激激光光发发射射器器和和透透镜镜系系统统，分分别别用用于于 CD 和和 DVD，光光路和透镜系统利用棱镜实现公用。路和透镜系统利用棱镜实现公用。DVD 与与 CD ROM 的的差差异异在在于于光光源源波波长长及及盘盘片片厚厚度度，按按常常规规 DVD ROM 无无法法读读取取 CD ROM，CD ROM 也也无无法法读读取取 DVD。为为了了向向下下兼兼容容，目目前前各各厂厂家家对对 DVD 采用了以下不同的办法：采用了以下不同的办法：1切换双镜头切换双镜头 东东芝芝方方案案：目目前前被被广广泛泛使使用用。
21、它它采采用用一一个个激激光光头头二二组组聚聚焦焦镜镜，通通过过聚聚焦焦镜镜的的转转换换分分别别读读取取 DVD 和和 CD。由由于于要要转转换换聚聚焦焦镜镜，所所以以认认盘盘速速度度慢慢，隐隐含含机机械械故故障。障。第11页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/1811Ch7 光盘驱动器 38/472独立双镜头独立双镜头索索尼尼方方案案：采采用用两两组组完完全全独独立立的的 CD、DVD 激激光光头头和和聚聚焦焦镜镜，读读取取信信号号质质量量高高，兼兼容容性性好好。但但成成本本高高、认认盘盘速速度度慢慢(有有激激光光头头转转动动时时间间)、隐隐含含机机械械故故障障。目前日立目前日立
22、 DVD 也采用这种系统。也采用这种系统。3单聚焦镜双聚焦单聚焦镜双聚焦松松下下方方案案：采采用用全全息息综综合合透透镜镜，通通过过透透镜镜中中间间部部分分的的激激光光束束形形成成CD 聚聚焦焦点点，通通过过透透镜镜边边缘缘部部分分的的激激光光束束形形成成 DVD 聚聚焦焦点点。这这种种结结构构激激光光头头结结构复杂，精度低，但成本也低，不产生机械故障。构复杂，精度低，但成本也低，不产生机械故障。4双焦距单镜头双焦距单镜头先先锋锋方方案案：采采用用单单激激光光头头双双波波长长激激光光束束，在在同同一一镜镜头头和和激激光光发发射射接接收收器器上上利利用用液液晶晶快快门门技技术术控控制制焦焦距距，
23、分分别别产产生生 0.78、0.65 微微米米波波长长激激光光信信号号，分分别别读读取取 CD 和和 DVD。提提高高了了读读盘盘性性能能和和认认盘盘速速度度。成成本本最最低低，技技术术层层次次最最高高，但兼容性较差。但兼容性较差。721 DVD ROM 工作方式（工作方式（3）第12页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/1812Ch7 光盘驱动器 38/47722 DVD ROM 相关信息相关信息 1装入方式装入方式分分为为托托盘盘式式和和吸吸盘盘式式。吸吸入入式式是是先先锋锋公公司司独独创创的的方方式式，使使用用时时将将光光盘盘塞塞入入光驱口夹缝，可自动吸入，结构性能独特，防
24、尘效果好。光驱口夹缝，可自动吸入，结构性能独特，防尘效果好。2接口和缓存接口和缓存内内置置 DVD 接接口口主主要要为为 IDE 和和 SCSI 接接口口，外外置置 DVD 可可连连接接并并口口、串串口口和和 USB 接口。接口。DVD 光驱上的缓存为光驱上的缓存为 512KB。3数据传输率数据传输率DVD 与与 CD ROM 的的数数据据传传输输率率不不能能直直接接换换算算。二二者者“倍倍”的的概概念念不不同同，DVD 的的“倍倍”为为 1450KB/s，最高倍速为，最高倍速为 16 倍速。倍速。4区域编码区域编码采采取取了了 DVD 编编码码技技术术，核核心心是是乱乱码码系系统统 CSS，
25、在在 DVD 影影片片中中加加入入键键值值将将数数字资料编码字资料编码。限制措施含。限制措施含 DVD 光驱、光盘和播放软件。光驱、光盘和播放软件。第13页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/1813Ch7 光盘驱动器 38/4773 光盘刻录机光盘刻录机 731 刻录机简介刻录机简介 刻刻录录机机分分为为 CD R(Recordable)和和 CD RW(ReWriteable)两两种种。刻刻录录机机的的工工作作状状态态为为：读读取取、擦擦除除和和写写入入。读读取取信信息息方方式式与与普普通通 CD ROM 相相同同，擦擦写光盘方式涉及刻录盘的结构。写光盘方式涉及刻录盘的结构。
26、刻录光盘分为刻录光盘分为 CD R 和和 CD RW 光盘。光盘。CD R 支支持持对对光光盘盘的的一一次次性性写写入入，数数据据格格式式与与 CD ROM 相相同同。其其规规格格在在 90 年年由由飞飞利利浦浦和和索索尼尼共共同同制制定定，雅雅马马哈哈公公司司同同年年推推出出 2 倍倍速速 CD R 刻刻录录机机。CD RW 允允许许用用户户在在光光盘盘上上反反复复进进行行数数据据读读写写操操作作，采采用用磁磁光光技技术术和和相相变变技技术术存存储储信信息息。其规格由。其规格由 Ricoh 公司推出。公司推出。732 读写原理读写原理(1)CD R 刻刻录录盘盘从从上上到到下下分分为为 5
27、层层：印印刷刷层层、保保护护层层、反反射射层层、染染料料层层和和底底层层。CD RW 刻刻录录盘盘分分为为 7 层层：印印刷刷层层、保保护护层层、反反射射层层、介介电电层层、纪纪录录层层、介介电层、底层。电层、底层。第14页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/1814Ch7 光盘驱动器 38/47732 读写原理（读写原理（2）1 CD R 读写原理读写原理读读的的原原理理与与 CD ROM 相相同同。记记录录数数据据时时，CD R 执执行行刻刻录录软软件件，利利用用激光头产生高强度激光对光盘进行烧蚀，激光头产生高强度激光对光盘进行烧蚀，在盘面上留下记录信息的凹坑。在盘面上留下记
28、录信息的凹坑。2CD RW 读写原理读写原理读写光盘分为磁光盘和相变光盘，记录介质和读写原理不同。读写光盘分为磁光盘和相变光盘，记录介质和读写原理不同。磁光盘读写原理磁光盘读写原理磁磁光光盘盘的的存存储储介介质质为为稀稀土土过过渡渡金金属属 GdGo(钴钴化化钆钆)，特特点点是是在在常常温温下下为为铁铁磁磁体体，磁磁畴畴取取向向稳稳定定，当当温温度度升升高高至至居居里里温温度度时时为为顺顺磁磁体体，矫矫顽顽力力几几乎乎为为 0，在磁场作用下很容易改变磁畴取向。，在磁场作用下很容易改变磁畴取向。初初始始化化：升升温温至至居居里里温温度度，用用高高强强度度磁磁场场对对介介质质进进行行初初始始磁磁化
29、化，使使磁磁畴畴具具有相同磁化方向，相当于存储全有相同磁化方向，相当于存储全 1 信息。信息。写写 0：采用激光局部加热和反向磁化方式写入信息。：采用激光局部加热和反向磁化方式写入信息。第15页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/1815Ch7 光盘驱动器 38/47清除清除：采用激光局部加热和正向磁化方式清除信息。：采用激光局部加热和正向磁化方式清除信息。读读出出：用用偏偏振振光光检检测测磁磁化化方方向向，利利用用磁磁光光效效应应将将磁磁化化方方向向的的变变化化转转换换成成光光线强弱的变化，识别信息线强弱的变化，识别信息 0 和和 1。相变光盘读写原理相变光盘读写原理相变光盘存
30、储介质为相变光盘存储介质为 Re Tm 晶态合金，晶态合金，这种材料在一定条件下会发生晶态这种材料在一定条件下会发生晶态非晶态状态变化，用晶态和非晶态分别表示数据非晶态状态变化，用晶态和非晶态分别表示数据 1 和和 0。介质初始状态为晶态，相。介质初始状态为晶态，相当于存储了全当于存储了全 1 信息。信息。写写 0：用高功率窄脉宽激光照射，使温度上升至熔点，再聚冷使之变为非晶态，：用高功率窄脉宽激光照射，使温度上升至熔点，再聚冷使之变为非晶态，写入写入 0 信息。信息。擦除擦除：用低功率宽脉宽激光照射使之缓慢加热至低于熔点而高于非晶：用低功率宽脉宽激光照射使之缓慢加热至低于熔点而高于非晶态的转
31、变温度，使之还原为晶态，信息还原为态的转变温度，使之还原为晶态，信息还原为 1。读出读出：晶态与非晶态对光线反射率差异较大，利用差异识别信息：晶态与非晶态对光线反射率差异较大，利用差异识别信息。732 读写原理（读写原理（3）第16页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/1816Ch7 光盘驱动器 38/4774 CD 光盘格式光盘格式 74 1 各类光盘各类光盘(1)由由 Philips、Sony、Kodak 和和 Micro Ware 等等公公司司联联合合制制定定了了 CD 光光盘盘格格式式，按西方国家的习惯，不同格式的协议书封面颜色不同。按西方国家的习惯，不同格式的协议书封面
32、颜色不同。1CD DA(Digital Audio)数数字字音音频频光光盘盘。它它是是最最早早的的 CD ROM 标标准准，“红红皮皮书书”制制定定了了这这种种光光盘盘格格式式。在在 CD DA 上上可可存存放放数数据据和和音音频频信信息息，驱驱动动器器依依据据光光盘盘起起始始扇扇区区判判别别光盘类型。光盘类型。2CD ROM(READ ONLY MEMORY)包包含含 MODE 1 和和 MODE 2 两两种种模模式式。MODE 1 分分为为两两支支，其其中中一一支支为为 High Sierra 协议，后演变为协议，后演变为 ISO9660 标准，即标准，即 CD ROM 标准标准。“黄黄皮
33、皮书书”定定义义 CD ROM 存存储储和和播播放放计计算算机机数数据据、图图形形、声声音音和和动动画画等等文文件件的规格、控制信号、数据纠错信号及扇区大小。的规格、控制信号、数据纠错信号及扇区大小。第17页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/1817Ch7 光盘驱动器 38/473CD ROM XA(eXtended Architecture)只只读读光光盘盘扩扩展展结结构构，“绿绿皮皮书书”定定义义它它的的存存储储格格式式。在在 CD ROM XA 光光盘盘上上可可交交叉叉存存储储音音频频信信号号和和数数据据信信号号，可可同同时时读读取取这这两两种种数数据据。并并将将它它们们
34、分分别别置置于于不不同同的的缓缓冲冲区区中中，经经同同步步处处理理后后分分别别播播出出。CD ROM XA 光光盘盘通通过过软软件件驱驱动动后后可在可在 CD ROM 驱动器上读出。驱动器上读出。4可写光盘可写光盘一一种种为为一一次次写写入入光光盘盘 CD R(Recordable)或或 CD WORM(Write Once/Read Many)。与与 CD ROM 不不同同的的是是它它们们增增加加了了一一次次写写的的功功能能，可可在在 CD 刻刻录录机机上上一一次次写写入入信信息息。另另一一种种为为可可读读写写光光盘盘 CD RW(Rewriteble)，特特点点是是对对光光盘盘可可以以多次
35、擦除重写。多次擦除重写。CD R(CD Recordable)CD R 称称为为可可记记录录式式光光盘盘，可可用用 CD R 光光盘盘刻刻录录机机和和刻刻录录软软件件一一次次性性写写入数据。入数据。“橙皮书橙皮书”规定了它的存储方法及格式。规定了它的存储方法及格式。741 各类光盘各类光盘（2）第18页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/1818Ch7 光盘驱动器 38/47按按感感光光层层所所使使用用的的有有机机染染料料可可将将 CD R 盘盘片片划划分分为为绿绿盘盘、金金盘盘和和蓝蓝盘盘。绿绿盘盘反反射射层层镀镀金金，感感光光层层用用花花菁菁有有机机染染料料，对对光光线线较较
36、敏敏感感，灵灵敏敏度度高高。金金盘盘反反射射层层镀镀金金，感感光光层层用用酞酞花花菁菁有有机机染染料料，抗抗旋旋光光性性强强，保保存存期期长长。蓝蓝盘盘反反射射层层镀镀银银，感光层用偶氮有机染料，主要是为降低成本而制作。感光层用偶氮有机染料，主要是为降低成本而制作。CD R 盘盘片片容容量量取取决决于于直直径径，120mm 的的 CD R 盘盘片片标标准准容容量量为为 650MB，80mm 的的 CD R 盘片标准容量为盘片标准容量为184MB。CD RW(Rewritable)CD RW 为擦写式光盘，为擦写式光盘，可用可用 CD RW 光盘刻录机和刻录软件进行擦除重光盘刻录机和刻录软件进行
37、擦除重写。写。CD RW 盘面呈淡灰色，与盘面呈淡灰色，与 CD ROM 较相近。较相近。5MD(Mini Disc)迷迷你你光光盘盘，与与软软盘盘相相似似，采采用用卡卡匣匣式式封封装装，在在 MD 播播放放机机中中可可播播放放音音乐乐。盘盘片片容量容量 140MB，尺寸为，尺寸为 2.5 英寸，可录制英寸，可录制 74 分钟音乐。分钟音乐。741 各类光盘各类光盘（3）第19页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/1819Ch7 光盘驱动器 38/476Photo CD将将相相片片、底底片片转转换换成成数数字字信信号号后后存存盘盘，相相片片可可以以五五种种不不同同分分辨辨率率储储
38、存存，最最高高分分辨辨率率 30722048。数数据据信信息息可可分分次次写写入入，只只要要光光盘盘上上有有剩剩余余空空间间和和目目录录表表就就可可以以继继续写入数据。续写入数据。7VCD(Video CD)VCD 采采用用 MPEG 1 标标准准压压缩缩声声音音和和视视频频信信号号，一一张张盘盘可可存存储储 74 分分钟钟动动态态图图象象。配配上上 MPEG 解解压压卡卡或或 VCD 播播放放软软件件后后，可可以以通通过过 CD ROM 读读取取信信息息，重重现声音及视频信号。现声音及视频信号。VCD 格式由格式由 Philips 公司指定，称为公司指定，称为“白皮书白皮书”格式。格式。8D
39、VD(Digital Video Disc 或或 Digital Versatile Disc)DVD 采采用用 MPEG 2 标标准准压压缩缩声声音音和和视视频频信信号号，与与 VCD 盘盘片片直直径径相相同同，厚厚度度为为 VCD 的的一一半半，容容量量 4.7GB，可可存存放放 135 分分钟钟动动态态图图象象。提提供供具具有有激激光光唱盘音质的音频通道，其视频播出比唱盘音质的音频通道，其视频播出比 VCD 出色。出色。741 各类光盘各类光盘（4）第20页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/1820Ch7 光盘驱动器 38/47742 光盘与磁盘的差异光盘与磁盘的差异 光
40、光盘盘与与磁磁盘盘都都是是存存储储信信息息的的介介质质，但但两两者者之之间间存存在在着着较较大大的的区区别别，这这些些区别主要表现在以下几个方面：区别主要表现在以下几个方面：普通光盘为只读光盘普通光盘为只读光盘，禁止所有的写操作命令。，禁止所有的写操作命令。硬硬盘盘作作为为本本地地盘盘(Local Drive)使使用用，而而光光盘盘作作为为网网络络盘盘(net Drive)使使用，针对本地盘的控制命令或工具程序无法用于光盘。用，针对本地盘的控制命令或工具程序无法用于光盘。光光盘盘的的光光道道是是一一条条起起始始于于盘盘心心的的螺螺旋旋线线，没没有有簇簇的的概概念念，只只是是一一个个顺序存放的信
41、息流，因此顺序存放的信息流，因此 BIOS 不支持光盘不支持光盘。光光盘盘通通过过激激光光刻刻录录写写入入数数据据，通通过过激激光光反反射射光光线线的的强强弱弱判判别别 0 和和 1，读出数据读出数据。磁磁盘盘通通过过对对存存储储元元不不同同方方向向的的磁磁化化写写入入数数据据；通通过过磁磁介介质质在在磁磁头头线线圈圈中中产产生生的感应电动势的极性判别的感应电动势的极性判别 0 和和 1，读出数据，读出数据。光驱依赖驱动程序光驱依赖驱动程序。DOS 系统需安装驱动程序，系统需安装驱动程序，WINDOWS 系统自带驱系统自带驱动程序，对光驱自识别，启动系统的同时完成对光驱的驱动。动程序，对光驱自
42、识别，启动系统的同时完成对光驱的驱动。第21页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/1821Ch7 光盘驱动器 38/4775 光盘驱动器的安装和使用光盘驱动器的安装和使用751 硬件安装硬件安装 1光盘驱动器的安装光盘驱动器的安装 内内置置光光驱驱在在安安装装时时水水平平插插入入机机箱箱驱驱动动器器插插槽槽，两两侧侧用用螺螺丝丝固固定定。光光驱驱固固定定后后，其其后后部部离离电电源源较较近近，操操作作不不方方便便。因因此此固固定定前前最最好好根根据据系系统统配配置置情情况况设设置置主从跳线，连接电源插头、信号电缆及音频线。主从跳线，连接电源插头、信号电缆及音频线。2光盘驱动器的插
43、座与跳线光盘驱动器的插座与跳线电源插座电源插座：连接大：连接大 D 型电源插头型电源插头信号线插座信号线插座：连接：连接 40 芯芯 IDE 信号线。信号线。主、从选择跳线主、从选择跳线：选择光驱作为主设备或从设备。：选择光驱作为主设备或从设备。音频信号插座音频信号插座：包含：包含 2 芯数字音频插座和芯数字音频插座和 4 芯模拟音频插座。芯模拟音频插座。2 芯芯数数字字音音频频插插座座包包含含信信号号和和地地，可可将将 CD 音音频频信信号号输输出出至至音音频频设设备备录录音音或或放放大。大。第22页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/1822Ch7 光盘驱动器 38/4775
44、2 软件安装软件安装（1）4 芯芯模模拟拟音音频频插插座座包包含含左左、右右声声道道和和地地线线，可可将将音音频频信信号号传传送送到到声声卡卡。连连接接时时，应应保保证证光光驱驱音音频频输输出出信信号号与与声声卡卡音音频频输输入入信信号号吻吻合合，否否则则会会丢丢失失某某个声道。个声道。光光驱驱装装好好后后需需配配上上相相应应的的驱驱动动程程序序。DOS 系系统统下下需需安安装装驱驱动动程程序序，WINDOWS 可可自自动动识识别别光光驱驱，但但 WINDOWS 系系统统安安装装程程序序位位于于光光盘盘上上，需需先先识识别光驱再安装系统，因此也需安装驱动程序。别光驱再安装系统，因此也需安装驱动
45、程序。安安装装程程序序有有程程序序安安装装和和手手动动安安装装两两种种办办法法。两两种种方方法法都都必必须须修修改改硬硬盘盘根根目目录录上上的的自自动动执执行行程程序序 AUTOEXEC.BAT 和和系系统统配配置置程程序序 CONFIG.SYS 和和内内容容，在程序中加入与光驱有关的选项在程序中加入与光驱有关的选项。1程序安装程序安装厂厂家家提提供供驱驱动动程程序序盘盘，盘盘中中后后缀缀名名为为“.SYS”的的文文件件为为光光驱驱驱驱动动程程序序。以以 SONY 4 倍倍速速光光驱驱为为例例，安安装装时时执执行行盘盘中中的的 INSTALL.EXE 程程序序，将将自自动动安安装装光光驱驱驱驱
46、动动。安装过程中，执行以下操作：安装过程中，执行以下操作：第23页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/1823Ch7 光盘驱动器 38/47 在在 C 盘根目录上盘根目录上建立光驱驱动子目录建立光驱驱动子目录 DEV。将将光驱驱动程序光驱驱动程序 ATAPI_CD.SYS 拷入子目录中。拷入子目录中。若若硬硬盘盘根根目目录录上上没没有有配配置置文文件件和和自自动动程程序序则则自自动动建建立立，有有则则先先保保存存原原有有文文件件，文件扩展名改为，文件扩展名改为“.OLD”，再做修改。，再做修改。在在 CONFIG.SYS 文件中文件中增加光驱驱动选项行增加光驱驱动选项行：DEVI
47、CE=C：DEV ATAPI_CD.SYS /D：MSCD000在在 AUTOEXEC.BAT 文件中文件中增加光驱驱动选项行增加光驱驱动选项行：C：DOS MSCDEX.EXE /D：MSCD000 /M：12 /VMSCDEX.EXE 是是 DOS 外外部部命命令令，它它是是 DOS 下下的的 CD ROM 扩扩展展程程序序，/D：为为命命名名参参数数，MSCD000 为为光光驱驱名名，两两个个文文件件中中的的光光驱驱名名应应相相同同。/M：为为缓缓冲冲区区参参数数，12 为为缓缓冲冲区区数数目目，每每个个缓缓冲冲区区容容量量为为 2KB。/V 为为显显示示参参数数，设设置置后后在在开开机
48、机引导系统时显示有关光驱设置的信息。引导系统时显示有关光驱设置的信息。752 软件安装软件安装（2）第24页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/1824Ch7 光盘驱动器 38/47安装结束后重启，若光驱正常并与系统连接无误时系统将识别光驱，显示：安装结束后重启，若光驱正常并与系统连接无误时系统将识别光驱，显示：Device Name：MSCD000 Device E：=Driver MSCD000 unit 0假设硬盘占用假设硬盘占用 C、D 驱动器盘符，则光驱盘符按顺序定为驱动器盘符，则光驱盘符按顺序定为 E。2手动安装手动安装当当没没有有安安装装程程序序时时需需手手动动安安
49、装装。多多数数光光盘盘上上有有光光驱驱通通用用驱驱动动程程序序IDE.SYS，可借助该程序，实现手动安装。具体操作如下：可借助该程序，实现手动安装。具体操作如下：将将 IDE.SYS 和和 MSCDEX.EXE 程程序序拷拷贝贝到到硬硬盘盘根根目目录录上上，然然后后用用 COPY 命命令令在在硬盘上创建硬盘上创建 CONFIG.SYS 和和 AUTOEXEC.BAT 文件。文件。752 软件安装软件安装（3）第25页，共48页，编辑于2022年，星期一2022/9/1825Ch7 光盘驱动器 38/47打打入入命命令令：COPY CON CONFIG.SYS，进进入入文文件件编编辑辑状状态态，
50、打打入入与与光光驱驱相关的命令行：相关的命令行：DEVICE=IDE.SYS /D：CD0按按 F6 或或 Ctrl+Z，回车，文件编辑完成，显示：，回车，文件编辑完成，显示：1 File(s)copied打入命令：打入命令：COPY CON AUTOEXEC.BAT，打入命令行：，打入命令行：MSCDEX /D：CD0按按 F6 或或 Ctrl+Z，回车，文件编辑完成。，回车，文件编辑完成。重重新新启启动动系系统统，完完成成对对光光驱驱的的驱驱动动，先先识识别别光光驱驱，再再通通过过光光驱驱安安装装 WINDOWS 系系统统。DOS 系系统统下下硬硬盘盘根根目目录录下下光光驱驱驱驱动动的的