1 Periferní zařízení osobních počítačů Část 1 © 1999 – 2002, Michal Vojkůvka Ústav automatizace inženýrských úloh a informatiky FAST VUT v Brně Základy informatiky a výpočetní techniky 1

2 DISKOVÉ PAMĚTI Struktura dat na disku data jsou ukládána v soustředných kružnicích, které se nazývají stopy každá stopa je rozdělena na určitý počet úseků nazývaných sektory všechny stopy na médiu obsahují stejný počet sektorů a všechny sektory umožňují uložení stejného množství dat diskové zařízení může využívat více povrchů média (u disket 2, u pevných disků záleží na typu)

3 Struktura dat na disku stopy sektor

4 Struktura dat na disku Kapacita Kapacita = N B · N S · N T · N P N B – počet bajtů připadajících na jeden sektor N S – počet sektorů na stopu N T – počet stop jednoho povrchu N P – počet povrchů disku

5 Diskety, disketové jednotky základem diskety je plastový kotouček pokrytý magnetickou vrstvou, na který se ukládají informace diskety je třeba chránit před magnetickým polem před prvním použitím je třeba disketu naformátovat, tj. vytvořit sektory a stopy rychlost otáčení 300 až 360 otáček za minutu označení disketové jednotky FDD (Floppy Disk Drive – jednotka pružných disků) řadič FDD bývá většinou umístěn přímo na základní desce

6 Diskety, disketové jednotky diskette 3,5“ HD okénko ochrany záznamu otevřeno – pouze čtení, zavřeno – čtení i zápis nálepka okénko identifikace diskety určeno již při výrobě; jde-li o disketu DD (720 KB), pak okénko není, disketa HD (1440 KB) okénko má kovový kryt pod ním se nachází záznamové okénko Disketa 3½” DS HD

7 Diskety, disketové jednotky Formáty nejčastěji používaných disket KB188023½” KB158025¼” 360 KB94025¼” Celková kapacita Počet sektorů na stopu Počet stop na povrch Počet záznamových povrchů Průměr diskety N B = 512 bajtů na sektor (formát MS-DOS) N S = 18 sektorů na stopu N T = 80 stop na jeden povrch N P = 2 záznamové povrchy (oboustranná disketa) Kapacita = N B · N S · N T · N P = 512 · 18 · 80 · 2 = = B = KB (= 1,44 MB?)

8 Diskety, disketové jednotky Rozdělení disket podle průměru  3½”  5¼”  8” podle počtu záznamových povrchů  SS (Single Sided) – jednostranné  DS (Double Sided) – oboustranné podle hustoty záznamu  SD (Single Density) – s jednoduchou hustotou  DD (Double Density) – s dvojnásobnou hustotou  QD (Quadruple Density) – se čtyřnásobnou hustotou  HD (High Density) – s vysokou hustotou V současné době se používají diskety 3½” DS HD.

9 Mechaniky ZIP určeny především pro jednoduché zálohování a přenos větších souborů mezi počítači s kapacitou 100 MB nebo 250 MB jako výměnné médium se používá speciální cartridge (podobná 3,5” disketě), přičemž mechaniky ZIP 250 MB dokáží pracovat i se 100 MB cartridgí podle provedení je lze rozdělit na  interní ATAPI (připojení na rozhraní IDE)  externí PP (paralelní port) nebo USB cartdridge je poměrně drahá, proto jsou v dnešní době mechaniky ZIP nahrazovány mechanikami CD-RW

10 Pevný disk velkokapacitní nevýměnná disková paměť tvořen několika kovovými kotouči, na nichž je nanesena vrstva magnetického materiálu kotouče jsou umístěny na společné ose v hermeticky uzavřeném pouzdře (ochrana proti prachu) s vlastním pohonem, vybavovacím mechanismem a elektronikou každému povrchu disku přísluší jedna kombinovaná čtecí/záznamová hlavička na rozdíl od diskety není hlavička v přímém kontaktu se záznamovým médiem, neboť vlivem aerodynamického vztlaku daného vysokými otáčkami média (3600 až 7200 ot/min) plave hlava nepatrný zlomek milimetru nad povrchem média nutno chránit před otřesy (především za provozu)

11 Pevný disk R W

12 Pevný disk

13 Pevný disk označení HDD (Hard Disk Drive) skupina stop, které jsou současně přístupné nad sebou umístěným hlavičkám, se nazývá válec (cylindr) nejznámějšími výrobci jsou firmy Western Digital, Seagate, IBM, Quantum, Fujitsu řadič HDD se většinou nachází přímo na základní desce Parametry současných pevných disků kapacita – desítky GB přístupová doba – několik ms (obvykle 8 ms) rychlost otáčení – 5400 nebo 7200 otáček za minutu přenosová rychlost – desítky MB/s velikost paměti cache HDD – 512 KB až 2 MB

14 Pevný disk Rozhraní současných pevných disků IDE (Integrated Drive Electronics) – nejběžnější  EIDE (Enhanced IDE) – přenosová rychlost 16 MB/s  Ultra DMA/33 – přenosová rychlost 33 MB/s  Ultra DMA/66 – přenosová rychlost 66 MB/s  Ultra DMA/100 – přenosová rychlost 100 MB/s (firma Seagate používá místo Ultra DMA označení UATA) SCSI (Small Computer System Interface) – dražší, vhodné pro vysoce výkonné počítače, několik typů: SCSI, Ultra SCSI, Wide SCSI, Ultra Wide SCSI, LVD SCSI (přenosová rychlost až 80 MB/s)

15 CD-ROM Compact Disc - Read Only Memory výměnné optické paměťové médium s kapacitou obvykle 650 až 700 MB pouze pro čtení klasické CD-ROM se vyrábějí lisováním stejně jako běžné hudební CD (proto na ně nelze zapisovat) na rozdíl od pevného disku, který má soustředné kruhové stopy rozdělené do sektorů, má CD-ROM záznamovou stopu ve tvaru spirály začínající u středu disku, která je také rozdělena na sektory spirálovitá stopa má stoupání 1,6  m, šířku 0,6  m a je tvořena různě dlouhými prohlubněmi (tzv. pity) záznam je snímán laserovým paprskem

16 CD-ROM laserový paprsek přes soustavu čoček dopadá na plochu se záznamem, která je opatřena reflexní vrstvou prohlubně zmenšují intenzitu odraženého světla odražený laserový paprsek dopadá na fotocitlivý prvek, který intenzitu dopadajícího světla převádí na elektrický signál Jednotka CD-ROM s rozhraním IDE (EIDE, ATAPI) nebo SCSI přístupová doba okolo 100 ms přenosová rychlost závisí na typu: 1x 150 KB/s, 2x 300 KB/s, 24x 3600 KB/s, … umožňuje přehrávat i hudební CD

17 CD-ROM

18 CD-ROM laserová dioda fotocitlivý prvek čočka Výpočet „kapacity“ hudebního CD × 2 × 2 × 74 × 60 = B převod minut na sekundy max. 74 minut hudby 2 kanály (stereo) rozlišení 16 bitů na vzorek, tj. 2 bajty počet vzorků za sekundu na jeden kanál

19 CD-R, CD-RW CD-R Compact Disc – Recordable umožňuje jednorázový zápis dat ve vypalovací mechanice (mechanice CD-RW, „vypalovačce“) CD-RW Compact Disc – Rewritable umožňuje opakovaný zápis dat (přepisovatelné) v současné době asi nejoblíbenější zálohovací média lze používat v mechanice CD-ROM mají obvykle nižší spolehlivost i životnost oproti lisovaným CD-ROM

20 DVD-ROM Digital Video Disc… původně Digital Versatile Disc… výstižněji vychází z technologie CD odlišnosti média DVD od klasického CD:  hustější záznam – jiná rozteč stop  dvě záznamové vrstvy nad sebou – horní vrstva polopropustná, spodní vrstva odrazová; horní i spodní vrstva se čtou pouhým přeostřením laseru  oboustranný disk kapacita až 17 GB (asi 480 minut videozáznamu) již existují i DVD-RAM, DVD-R

21 DVD-ROM Srovnání CD a DVD Záznamová kapacita na jednu vrstvu 650 MB 4,7 GB

22 DVD-ROM vývoj DVD původně v oblasti videotechniky svět rozdělen celkem na 6 regionů, ČR region 2 každé DVD s filmem určeno pro určitý region, lze přehrávat pouze na přehrávači nastaveném pro tento region DVD-Video obraz asi 3x kvalitnější než u běžných VHS přehrávačů až 8 zvukových stop (tj. jazykových verzí) titulky až v 32 jazycích možnost současného uložení záběrů až z 9 kamer „Parental Lock“ – blokování nevhodných scén pro děti vhodné pro kvizy, hry, prezentace, … levná výroba

23 DVD přehrávač Thomson DTH 100