انتشر استخدام السي دي
CD
ليحل محل
اشرطة الكاسيت المغناطيسية لما تمتاز به هذه التكنولوجيا من ميزات
اهمها سعتها
التخزينية الكبيرة وجودة المادة المخزنة عليها وعمرها الأفتراضي
الطويل، الـ
CD
متعددة الاستخدامات حيث يمكن استخدامها لتخزين مواد سمعية أو
معلومات، ولأهمية هذا الموضوع سنقوم بتوضيح فكرة عمل اقراص السي دي
وجهاز قراءة
وكتابة هذه الاقراص.
جاءت تسميتها بهذا الاسم (سي دي) من أول أحرف للاسم الإنجليزي
Compact
Disk
سي دي
CD
السعة التخزينية لأقراص السي دي
يمكن تخزين ما يقارب 74 دقيقة من المعلومات الصوتية على القرص الواحد،
وهذا يعادل 740 ميجابيت من المعلومات على القرص الذي يبلغ قطره 12 سم،
مما يعني أن المساحة المخصصة لكل بايت على القرص يجب أن تكون متناهية
الصغر وبدراسة تركيب قرص لسي دي يمكن فهم كيف يمكن تخزين هذا الكم
الهائل من المعلومات على المساحة الصغيرة نسبياً.
مكونات قرص السي دي
يتكون السي دي من البلاستيك بسمك قدره 1.2 مم تعرف باسم
polycarbonate
وعلى هذه الطبقة يوجد طبقة رقيقة من الألومنيوم اللامع بسمك 1.25
نانومتر مغطاة بطبقة حماية من مادة الاكريلاك
acrylic
السي دي يحتوي على مسار متصل من البيانات في شكل لولبي يبدأ من الداخل
إلى الخارج، وهذا يعني أنه بالامكان تقليل قطر السي دي عن 12 سم إذا
رغبنا في ذلك. وفي الحقيقة يوجد بطاقات بحجم بطاقة
business
cards
يمكن وضعها في جهاز قارئ السي دي وتحتوي على بيانات بسعة تخزينية قدرها
2 ميجابيت
وبالنظر تحت المجهر على شكل هذه المسارات اللولبية التي تحتوي على
البيانات نجدها تظهر كما في الشكل المقابل على صورة مرتفعات
Bits
عرضها لايتجاوز 0.5 ميكرون وارتفاعها 125 نانومتر ويفصل بين المسار
والذي يليه مسافة تبلغ 1.6 ميكرون. وهذه مساحات متناهية في الصغر
وللتوضيح أكثر نفترض أننا قمنا تحويل المسار اللولبي إلى مسار مستقيم
سنحصل على شريط عرضه 0.5ميكرون وطوله يتجاوز الـ 5 كيلومتر!! ولقراءة
هذه المعلومات نحتاج إلى جهاز خاص هو جهاز الـ
CD ROM Drive.
مشغل اقراص الـ
CD
يقوم جهاز مشغل أقراص السي دي بالبحث عن المعلومات المخزنة في صورة
Bits
على المسارات اللولبية سابقة الذكر وقراءتها وهذا يتطلب دقة عالية.
ويمكن تقسيم مشغل اقراص السي دي إلى ثلاثة اقسام رئيسية هي:
الموتور: يقوم بتدوير قرص السي دي والتحكم بسرعته التي تتراوح من
200-500 دورة في الدقيقة.
الليزر: وهو الاداة المستخدمة لقراءة البيانات من القرص.
الباحث: وهو الذي يقوم بتوجيه شعاع الليزر على المسارات المخصصة
للبيانات بدقة فائقة.
كما تجدر الاشارة إلى أن مشغل الأقراص يحتوي على قطع الكترونية تقوم
بتحويل البيانات المخزنة في صورة رقمية
Digital
إلى اشارة تناظرية
Analogue
كما هو الحال في استخدامه لسماع الموسيقى أو لنقل البيانات إلى
الكمبيوتر.
إن الوظيفة الاساسية لمشغل افقراص السي دي هي تركيز أشعة الليزر على
المسارات التي تحتوي البيانات، حيث تنفز أشعة الليزر من الطبقة
البلاستيكية لتسقط على طبقة الألومنيوم العاكس، وحيث أن المسارات تحتوي
على البيانات على شكل
Bits
متقطعة مما يسبب في اختلاف انعكاس شعاع الليزر على هذه المناطق
والمناطق التي لاتحتوي على البيانات وبالتالي يكون الشعاع المنعكس
عبارة عن نبضات متقطعة هي بمثابة 0 , 1 هذه النبضات المتقطعة يقرأها
فوتوديود يحول النبضات الضوئية إلى تيار كهربي. تقوم اجهزة الكترونية
في مشغل اقراص السي دي بتفسير هذه التيارات الكهربية الناتجة من الـ
Bits
المخزنة على القرص وتحويلها إلى معلومات.
من المهم التحكم في موقع شعاع الليزر على المسار اللولبي خلال دوران
القرص المرن وهذا يتم من خلال موتور خاص مبرمج لتحريك الليزر بسرعات
تتناسب مع سرعة دوران البيانات على القرص حيث أن سرعة تدفق البيانات
تساوي حاصل ضرب السرعة الزاوية للقرص في نصف قطر المسار. ولهذا يجب
على الموتور المتحكم في تحريك الليزر أن يتباطأ كلما اتجهنا من المسار
الداخلي إلى المسار الخارجي. لنحافظ على معدل تدفق ثابت للبيانات.
شكل البيانات المخزنة على السي دي
يستطيع كل شخص ان يخزن البيانات التي يريدها على قرص السي دي إذا
امتلك جهاز قراءة وكتابة وكل ما عليه هو تحديد نوع البيانات اذا كانت
بيانات كمبيوتر
CD-ROM
أو موسيقى
CD-DA
فيقوم البرنامج بعملية الكتابة دون تدخل منا ولكن هذه العملية البسيطة
تخفي تعقيدات بحاجة إلى متخصص لفهم ألية تخزين البيانات على السي دي
وهذا ما يعرف بألية التشفير
data encoding
methodology.
والتي يجب أن تراعى النقاط التالية:
توجيه الليزر بين مناطق البيانات المخزنة مثل بداية المقطوعة الموسقية
ونهايتها والمقطوعة التي تليها.
أن يتضمن التشفير كاشف للخطأ الناجم عن الخطأ في تفسير بعض الـ
Bits
وهذا مايعرف بـ
error-correcting codes.
الخدوش التي قد تحدث عن الاستخدام الخاطئ لقرص السي دي مما ينتج عنه
انقطاع في تدفق البيانات.
--------------------انتهت.
