ما هي ألأقراص المدمجة CDs.. وكيف تعمل .. ومكوناتها

safwant · 27-05-2009, 04:59 PM

ألأقراص المدمجة .. وكيف تعمل .. ومكوناتها

انتشرت الفلاش ميموري بشكل واسع في يومنا هذا و ظن البعض ان دور واستخدام الاسطوانات أوالأقراص المدمجة CDs قد انتهى وليس من حاجة لها؟ لأ هذا غير واقعي ابدا والشركات على ماذا ستنتج البرامج وشركات الصوتيات للاغاني والافلام كيف تنتج ما تريده؟

و عندما نشتري برنامجكمبيوتر أو لعبة ما تصلنا علي اسطوانة مدمجه -Data CD- جميلة المنظر مطبوع عليهااسم البرنامج أو اللعبه, و تتميز تلك النوعيه من وسائط التخزين - الاسطواناتالمدمجة - بأنها رخيصة الثمن و أيضا سهلة الاستخدام الي درجة أن العديد من الشركاتتقوم بتوزيع الالاف من الاسطوانات سنويا مجانا كنوع من الدعاية , إذ لا يحتاجالمستخدم لتشغيل الاسطوانة الا الي محرك الاسطوانات CD-R DRIVE و هو الان متوافرعند كل مستخدمي الكمبيوتر .

لابد انك تقول الان أنه اختراع رائع , فهل ترغب في التعرفعلي كيفيه عمل الاسطوانات المدمجه و كيف يتم تصنيعها ؟؟؟ , ماذا تنتظر اذن هيا نبدأفي التعرف عليها معا }}

بنية الاسطوانه المدمجه :

الاسطوانه المدمجه عبارة عن قطعة بسيطة من البلاستيك , يبلغ سمكها حوالي 4/100 من البوصه أي ما يعادل حوالي 1.2 مم و قطرها يساوي حوالي 12سم , ويمكن للاسطوانه أن تحمل 650 م.ب من البيانات أو ما يعادل 74 دقيقه و حديثا 700 م.ب , و 80 دقيقه .

تتكون معظم الاسطوانات من ال clear polycarbonate plastic المصبوب بطريقة الحقن, و أثناء التصنيع يضغط علي هذا البلاستيك بصداماتميكروسكوبية, مرتبه بجانب بعضها بحيث تشكل مسار بيانات مستمر لولبي الشكل عندما يتمالضغط علي البلاستيك بها .

وعندما تنتهي عملية صب البلاستيك و ضغطه بالصداماتالميكروسكوبية , يتم رش طبقة رفيعة عاكسة من مادة الألمنيوم aluminum عليالاسطوانة.

بعد ذلك يتم وضع طبقة رفيعه من مادة الاكريلك acrylic عليطبقة الألمنيوم لكي تحميها .

وأخيرا يتم طباعة الملصق Label الذي يتم كتابة محتوياتالسي دي عليه علي طبقة الاكريلك .

والشكل التالي يوضح مقطع في إسطوانه مدمجه

تحتوي الاسطوانه المدمجه علي مسار بيانات لولبي يبدأ منداخل الاسطوانه و ينتهي خارجها , ويرجع السبب في جعل مسار البيانات يبدأ من الداخلللخارج : حتي نتمكن تقليل قطر الاسطوانه الي أقل من 12 سم إذا دعت الحاجه لذلك , ومن هذه الفكره تم تصنيع إسطوانات في نفس حجم بطاقات الإئتمان و بطاقات العمل و تصلسعة هذه الاسطوانات الي حوالي 2 م.ب !!! .

الشكل التالي يوضح شكل المسار اللولبي

الأشكال التالية توضح أمثلة للاسطوانات الغير تقليدية

: ويبلغ عرض مسار البيانات هذا حوالي 0.5 ميكرون والمسافة الفاصلة بين المسار والمسارالمجاور له تكون حوالي 1.6 ميكرون (الميكرون = 1/1000000 م ) , والأجزاء البارزةالتي تكون المسار كل جزء منها يبلغ عرضه نفس عرض المسار أي 0.5 ميكرون و طوله عليالأقل 0.83 ميكرون و ارتفاعه يساوي 125 نانوميتر (النانوميتر = 1/1000000000 م ) .

الشكل التالي يوضح ما سبق

safwant · 27-05-2009, 05:01 PM

هذه الأبعاد الدقيقه جدا تجعل المسار اللولبي الذي عليالاسطوانه طويل جدا , لدرجة انه إذا تخيلنا أنه يمكننا أن نرفعه من علي الاسطوانه ونفرده فسيتكون لدينا خط طوله حوالي 5 كم (3.5 ميل) و عرضه 0.5 ميكرون !! .

إذن لقراءة معلومات مخزنه علي شئ دقيق كهذا المسار فإننانحتاج إلي جهاز ذو دقه عاليه جدا , هيا إذن نتعرف علي قارئ الأسطوانات المدمجه CD player :

قارئ الاسطوانات المدمجه CD player :

وظيفة قارئ الاسطوانات المدمجه هي إيجاد و قراءة المعلوماتالمخزنة علي الاسطوانه علي هيئة اجزاء بارزة أو مرتفعه , و نظرا لصغر حجم هذهالاجزاء يجب أن يكون هذا القارئ دقيق جدا في عمله .

يتكون القارئ من ثلاثة أجزاء رئيسية :

· موتور drive motor يقوم بتدوير الاسطوانه , و يتم ضبطسرعة دوران هذا الموتور من 200 لفه بالدقيقه الي 500 لفه بالدقيقه تبعا لمكانالمسار الذي تتم قرائته حاليا علي الاسطوانه .

· منظومة الليزر و العدسات laser and a lens system تتركزوظيفتها في قراءة البيانات من علي الاسطوانه .

· منظومة التتبع tracking mechanism وظيفتها هي تحريكمنظومة الليزر حتي يتمكن شعاع الليزر من تتبع المسار اللولبي , و يجب أن تكون دقههذه المنظومة عاليه جدا حتي تتمكن من تحريك منظومة الليزر بأبعاد تصلللميكرون.

الشكل التالي يوضح تكوين مشغل الاسطوانات

و هذا الشكل يوضح التركيب الداخلي لمنظومة الليزر

يتم داخل قارئ الاسطوانات تحويل البيانات المخزنة عليالاسطوانه -الغير مفهومه -الي مجموعات من البيانات التي يمكن التعامل معها ثمارسالها أما الي (DAC (Digital to analogue converter في حالة ما إذا كانت Audio CD , أو الي كمبيوتر إذا كانت Data CD .

وتتمثل الوظيفة الرئسية لمشغل الاسطوانات في تركيز شعاعالليزر علي مسار البيانات , عندما يصل شعاع الليزر الي الاسطوانه يمر من خلال طبقةالبلاستيك ثم ينعكس عندما يصطدم بطبقة الالمنيوم و يذهب الشعاع المنعكس الي خليةالكترو-ضوئية وظيفتها الاحساس بالتغيير في الضوء , وهنا لدينا حالتان اما أن يصطدمشعاع الليزر بجزء مرتفع فيقع -عندما ينعكس- علي الخليه الكترو-ضوئية و يمكن تمثيلهذه الحالة ب( 1 ), أو يصطدم شعاع الليزر بجزء منخفض فلا يقع عندما ينعكس عليالخلية الكترو-ضوئية و يمكن تمثيل هذه الحالة ب ( 0 ) , ثم يتم تجميع هذه الواحدات والأصفار لتكوين ال Bits ثم ال Bytes

و أصعب جزء في عملية القراءة من علي الاسطوانه هي في الحفاظعلي شعاع الليزر مركز علي منتصف مسار البيانات , وهي وظيفة منظومة التتبع .

يجب أن تقوم منظومة التتبع -أثناء تشغيل الاسطوانه- بتحريكمنظومة الليزر للخارج , وهذا يؤدي الي أن تكون سرعه مرور الأجزاء المرتفعه -المكونةلمسار البيانات- أمام شعاع الليزر أكبر , لذا يجب أن يقوم الموتور الذي يدورالاسطوانه بتقليل سرعته حتي تظل سرعة مرور الأجزاء المرتفعه ثابتة , وبالتالي يكونمعدل قراءة البيانات من الاسطوانه ثابت

أنواع البيانات Data Formats :

عملية كتابة البيانات علي الاسطوانات المدمجه معقده نوعا ما , لذا يمكنك الحصول علي برامج جاهزة تقوم بهذه العملية-كتابة البيانات عليالاسطوانه- بالنيابة عنك مثل ال Nero , Easy CD Creator , ولكن سنعطي نبذه بسيطه عنبعض الشروط أو القواعد التي يتم بها بناء ال data formats علي الاسطوانات المدمجه :

· نظرا لأن شعاع الليزر يتتبع مسار البيانات إعتمادا عليالاجزاء البارزة , لا يجب أن تكون هناك مسافات بينيه كبيرة بين الاجزاء البارزة وبعضها البعض وهذا غير منطقي لذا لحل تلك المشكلة , يتم تشفير البيانات عليالاسطوانه باستخدام كود (EFM (eight-fourteen modulation , في كود EMF يتم تحويل ال 8-BIT BYTE الي 14-BIT , ويضمن كود EMF أن بعض هذه ال BITS سوف تكون وحايد Ones .

· في الاسطوانات الصوتيه نحتاج للتنقل بين الTRACKS, لذانستخدم ما يعرف بال subcode data, هذا الكود يمكنه أن يشفر أو يعطي المكان النسبي والحقيقي الذي يجب أن يذهب اليه شعاع الليزر علي الاسطوانه للوصول لتراك معين , ويتضمن هذا الكود أيضا معلومات اخري مثل العناوينTITLES الخاصة بالAUDIO TRACKS الموجوده علي الاسطوانه .

· من الطبيعي أن يخطأ شعاع الليزر قراءة الاجزاء المرتفعهأحيانا , لذا نحتاج الي الاكواد المسماه ب error-correcting codes , هذه الاكوادمسئوله عن تصحيح الخطأ في قراءة ال BIT الواحدة .

· ولكن من الممكن أن يحتوي سطح الاسطوانه علي خدش أو ذراتأتربه تؤدي الي حدوث خطأ في قراءة مجموعه كبيرة من ال BYTES يعرف هذا الخطأ بال burst error , ولحل تلك المشكله : أثناء تخزين البيانات علي الاسطوانه يتم تخزينهابشكل غير متتالي لكي يتم تخطي الجزء المخدوش , ثم عند قرائتها بعد ذلك يتم قرائتهابشكل متتابع (لأن شعاع الليزر لن يذهب للجزء المخدوش لأنه لا توجد بيانات مخزنهعليه ) .

في الحقيقه توجد العديد من أنواع ال DATA FORMATS الخاصهبالاسطوانات المدمجه و لكن أشهرها هما : CD-DA الخاص بمشغلات الاسطوانات الصوتيه و CD-ROM الخاص بالكمبيوتر

SAFWAN info-proبكل احترام ومودة

hicham20010 · 28-05-2009, 01:17 AM

معلومات مفيدة جدا
موضوع سبق ان عرضه المشرف العام فهد في السنة الماضية
لي سؤال : سبق ان نزلت من احد المواقع الاجنبية ما مجموعه اسطوانتين لتعليم
cinema4d
صاحب الموضوع يقول ان كل اسطوانة مقسمة الي 42 جزء
كل جزء 100 م
المشكلة انه بعد فك الضغط اصبح حجم الملف 10 جيجا فما فوق لكل اسطونة
اسطوانة DVD المتواجدة في السوق سعتها لا تتعدى 4.5 جيجا
هل توجد اسطوانات سعتها اكبر او multicouche كما يقال بالفرنسية

safwant · 28-05-2009, 07:59 AM

ردا على اسئلة الاخ هشام
====================
- ولم تذكر بانني عرضت انا نفس هذا الموضوع ايضا من اكثر من سنة ..ولكنه كان من غير صور ؟
- اما الاسطوانات كما ذكرت .. نعم والدليل انه يوجد برامج ننزلها ونعملها ايزو ISOونجد ان بعد فك الضغط تصيراضعاف الحجم الذي كانت عليه؟
- يوجد حاليا اسطوانات بسعة ( 00 GB يعني رقم وصفرين ) ولم تطلق في الاسواق بسبب سعرها؟ ويقال بانتها ستكون بعد شهر او اثنين بمتناول الجميع؟؟؟؟
- سانشر الموضوع اليوم كنت فاكر انني نشرته ولكن تبين انني نشرته منذ شهر في مكان اخر بسبب عدم اهتمام الاعضاء هنا بهكذا مواضيع؟
- كما اريد ان انعش ذاكرتك شوية: انا سبق ونشرت موضوع عن الاسطوانات وسالت حينها؟ كيف نشتري سي دي 700 ميغا بايت ونجد فيه 5 ويندوز وحجم الويندوز فوق ال 1 جيجا بايت ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟
وبانه يوجد طرق لعمل ذلك ولكنها تحتاج لوقت وبرامج خاصة وصبر؟
ولكن البعض يريد الشيء جاهز يعني اعطيه العمل خالص مشوي ومقلي وهو ياكل؟ لأ مش ممكن !!!!!!!!!!!!
للسيديات احاديث كثيرة وشروحات مفيدة ولكن لا يوجد من يهتم فلا انشر .

حيدر علاج حسن · 01:28 PM

اذكر انني دخلت دورة صيانة في احد المراكز اول ما انطلقت ثورة الحاسوب عندنا وكانت مباشرة بعد ان تبت يدا ابي لهب وتب .فعندما تطرق الاستاذ المحاضر الى هذا الموضوع اختصر الكلام كله بجملة واحدة او جملة ونصف .وبقي الموضوع مبهم عندي الى ان تفضل حبيبنا صفوان بطرح الموضوع بهذا التفصيل الرائع .
ولفت انتباهي اخر ما قاله عن اهتمام الاعضاء بهكذا مواضيع انا اتعجب من شيء . انا اجد ان الكثير عندما تطرح عليهم فكرة وتاخذ رايهم بطرح موضوع الكل يشجع ويصفق ويبارك و و و الخ . وترى الموضوع يحقق نسبة في الاستفتاء وبعد كم يوم من انطلاقه تجد ان المشاركات لا تستحق ان تذكر ولكن المحير للعقل ان تجد ان موضوعك قد حصل على خمس اوسمة (نجوم) وهذا ما حصل معي عندما اقمت دورة دروس بتحليل دوائر التيار المتناوب في قسم الكهرباء .اريد ان اعرف فقط من اين اتت هذه النجوم .ولم يشارك في الموضوع الا عضو واحد ؟؟ ارجوك يا صفوان ان تزور الموضوع وتعطيني رايك في هذا اللغز المحير ولكن لا تنسى ان تأخذ هشام معك .والموضوع مثبت لايحتاج الى بحث

safwant · 28-05-2009, 02:13 PM

اخي حيدر
لو تفكر انني معتصم في قسم معين؟؟ يبقى ما تعرفني..!
انا دائم التنقل بين الاقسام واتابعها .
ولكنني لا اتدخل ولا ابدي رايا فيما اراه( جربت مرة ووجدت نفسي اخطات بالدخول لان البعض يفتكر عدموضع لقب دكتور او مهندس يبقى الشخص مش مهم؟؟؟؟ مع انني عضواساسي في اهم موقع للمهندسين العرب ولي ما لي من شان )
وموضوعك انا قراته منذ وضعه اول يوم وتابعت ما كان يجري .
وسؤالك كيف ولماذا لطالما لم يتناقش الا ابو قشة و صوت اخر بارك و تبريكات ظ ليس هذا هوالدافع للتثبيت او النجوم؟ بل اولا انت طلبت التثبيت ولانالموضوع يستاهل .. راى من يهمهمالامر فبه حاجة للتثبيت فثبتوه وكتّفوه كمانظ
والنجوم اتت لربما بعد مناقشة من المتابعين لعملك ووجدو فيه ما يستحق النجومية وليس المهم الاعداد التي تدخل وتطلع فلبما كانت صورا لفنانة عربية بنصف ثياب قد يدخل 10000 مشارك ؟؟ وهذا ليس مدعاة للنجومية ابدا؟
اما التقاعس بالنسبة للتقسسم عبراحصاء وما شابه ذلك؟
فهذه منعادات العرب ................. لا يرغبون بتكبير الكبير ويبقونعلى حبهم للــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــ؟؟؟ صغير

بس اطلب منكان تراعي عدم ايحاءات مباشرة لاشخاص مما يتسبب بنرفزةمحبين لهم ؟ وعناصر مقيدة بتاريخ يرونه عظيما وانت تراه من اعمال الجاهلية وواد الانسانية؟
الهدؤ ثم الهدؤ فهذا لا يقدم ولا يؤخر براي الاخرين ان ......كانوا يشبهونه او لنهم يحتقرونه
هولاكو بطل بعيون التتار ؟ و اولمرت صديق وابن عم بعيون من يدعون بنا نسبا من الصغار؟
فلنكن متعقلين واعين وعدم مزق مشاعر الاخرين او الدوس على شعائرهم ولو انها من اوثان هبل واللات والعزت ؟ ولله في خلقه شؤون