Unidades Opticas de Lectura y Escritura

UNIDADES DE LECTURA Y ESCRITURA Y DISCO DURO

Las unidades de lectura y escritura son aquellas que leen un dispositivo de almacenamiento, ya sea de forma óptica o magnética. El disco duro es un dispositivo de almacenamiento de datos no volátil que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos.

El estudio de los dispositivos de lectura/escritura óptica es muy importante en el desarrollo integral del almacenamiento de datos (audio, video, aplicaciones, programas, etc.).

El almacenamiento de datos en forma interactiva hace unas décadas atrás se relacionaba eventualmente con el soporte de disquete, donde se utilizaban los disquetes como dispositivos de almacenamiento, sin embargo para aquella época era suficiente la capacidad que estos brindaban. Es entonces q empezaron a surgir necesidades de almacenamiento más amplia, pasaron de Kbyte a Mbytes CD ROM (Compact Disc Read-Only Memory) y hasta Gbytes DVD ROM (Digital Versatile Disc Read-Only Memory). Es decir la tecnología avanzo de la composición de discos magnéticos a discos ópticos.

Ahora en nuestra actualidad la capacidad de almacenamiento de estos generosos dispositivos ópticos es tan amplia que nos dan un gran apoyo tantolaboral, educativo e intelectual.

Podemos decir que tanto el CD ROM, DVD ROM tienen una comunicación efectiva, verás y rápida al momento de leer o escribir datos en un CD-ROM, CD-RW o un DVD.

En el desarrollo de nuestro tema en mención especificaremos conceptos, funcionamiento, relaciones, clasificación, etc.

OBJETIVOS:

GENERAL

Conocer la composición y funcionamiento de los dispositivos de almacenamiento ópticos, y el rol que tiene el Sistema Operativo en el proceso de almacenar o leer datos.

ESPECÍFICOS

• Estudiar los componentes principales del CD ROM, DVD ROM y CD WRITER.
• Analizar las ventajas y desventajas que existen entre los dispositivos de lectura y escritura (CD ROM DVD ROM).
• Investigar la evolución que han adquirido estos dispositivos, sus diferencias y conceptualizar su forma de grabar cualquier tipo de dato.

Marco teórico

CD-ROM

El CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory), disco compacto con memoria de sólo lectura, los datos que contiene un CD-ROM sólo puede leerse, no siendo posible escribir información en él.

Los CD-ROM están pensados para almacenar todo tipo de datos (imágenes, textos, vídeos, sonido, etc.) para, posteriormente, ser leídos. Con estas posibilidades técnicas puede ofrecer al usuario gran cantidad de información.

Características CD-ROM

El CD-ROM es un medio de almacenamiento y distribución de datos con las siguientes características:

• Elevada duración, con una normalización mayor que ningún otro hardware.
• Tiene gran capacidad, compatibilidad con los CDs musicales y compatibilidad con otros sistemas y plataformas informáticas.
• No son difíciles de reproducir en un proceso que además resulta muy barato.

Estructura del disco

• Se compone de un material llamado policarbonato de aluminio, dicho material es una fibra plastificada resistente. Físicamente es idéntico a un disco compacto de sonido, lleno de cavidades microscópicas.
• Tiene 1.2 mm de grosor y un orificio central de 15 mm. de diámetro.
• Tiene 120 mm. de diámetro (alrededor de 4.72 plgs.)
• Las perforaciones miden 0.12 micras de profundidad y 0.6 micras de anchura (1 micra = 1 milésima de milímetro).
• La separación entre dos vueltas continuas de la espiral es muy pequeña de 1.6 micras por plg muy superior a la de los discos flexibles y de los discos duros.
• La longitud total de la pista espiral del disco CD ROM es de casi 5 Km. y a lo largo de ella se ordenan casi 2´000000 de perforaciones.

Funcionamiento

Para el funcionamiento del CD-ROM necesitamos un Lector de CDs.

• 1. Un motor que se encarga de que el disco gire, el cual contiene un detector que se localiza en relación al radio del disco.
• 2. El láser es el que proyecta una luz dirigida al enfocador. Este reflejo que sucede se penetra en una película reflectora.
• 3. La superficie de esta película está constituida por platos y hoyos, donde son utilizados para el almacenamiento de datos.
• 4. Al reflejar la luz sobre una pista es retenida, en cambio cuando es reflejada en los hoyos su reflejo se devuelve al detector, en donde pasa a través de un prisma que refleja el láser a un diodo de luz sensible.
• 5. Los pulsos de luz que pegan en el diodo de luz sensible genera un voltaje electrónico en donde se conduce a un circuito donde se genera elcódigo 1 y 0 en el cual la PC entiende.

Almacenamiento de información

Para que la información se transforme en perforaciones y planos se necesita de una operación llamada grabación Máster.

Una grabación Máster, consiste en una onda que transmite la información ya codificada, se transfiere de una cinta magnética a un modulador donde se controla el haz láser de onda que transmite por el lente que enfoca a la superficie fotosensible del disco. Al girar el disco del lente se va moviendo hasta dar lugar a la pista espiral, al dejar la superficie expuesta las regiones del disco se convierten en hoyos.

El CD ROM tiene una capacidad de almacenamiento de 600, 650, 700 y hasta 750 Mbyte.

Como opera el Sistema Operativo en este dispositivo.

Una vez iniciado el programa contenido en la RAM, llamado BIOS, se encarga de comprobar el hardware. Su recorrido se denomina secuencia de carga, el SET-UP de la BIOS establece el orden en que serán buscados los dispositivos, en nuestro caso el CD-ROM como dispositivo de arranque.

Para ello, se dota al lector de CD de la lógica necesaria para la lectura de datos de ordenador, así como de una interface para comunicarse con éste.

La transferencia del disco al CPU se realiza a 150 Kbyte /seg aproximadamente dependiendo del modelo, es decir su velocidad es de 6 ó 7 veces más lenta a la de un disco duro.

 DVD ROM

DVD-Memoria de Sólo Lectura, pertenece al tipo de soportes WORM (escritura única lectura múltiple), tiene las mismas características que un CD-ROM se diferencian por su capacidad de almacenamiento y velocidad de lectura. Un DVD-ROM almacena 4.7Gbytes, 7 veces más que un CD-ROM.

Características DVD-ROM

• Es un disco compacto que tiene la capacidad de almacenar 4.7GB de datos en una cara del disco.
• Guardan información en forma de hoyos (pits) microscópicos que representan unos y ceros binarios.
• Es un dispositivo de bloque ya que almacena información en bloques de tamaño fijo, cada uno con su propia dirección.
• Contiene hasta 15 veces más información y puede transmitirla a la computadora 20 veces más rápido que un CD-ROM.

Clasificación del DVD-ROM

• DVD-ROM: Solo para lectura, grabado de fábrica.
• DVD-R y DVD+R: Para grabar información solo una vez a alta velocidad.
• DVD-RW y DVD+RW: Permiten grabar y borrar las veces que se quiera.
• DVD-RAM: Diseñado para lectura y escritura de alta velocidad. Permite grabar, borrar y volver a grabar infinidad de veces.
• DVD-9: una cara, capa doble; 8,5 GB. La grabación de doble capa permite a los discos DVD-R y los DVD+RW almacenar significativamente más datos, hasta 8,5 GB por disco.
• DVD+R DL: Grabable una sola vez de doble capa.
• El DVD-ROM almacena desde 4,7 GB hasta 17 GB.

Estructura

Se compone de tres zonas:

• La Zona "Lead-in" (o LIA).- contiene únicamente datos que describen el contenido del disco (esta información se almacena en la Tabla de Contenidos, o TOC). La zona "Lead-in" permite que el reproductor o la unidad de DVD sigan los hoyos en espiral para sincronizarse con los datos que se encuentran en la zona de programa.
• La Zona de programa.- es la zona que contiene los datos.
• La Zona "Lead-Out"(o LOA).- que contiene datos nulos (silencio en un DVD de audio), marca la finalización del DVD.

Cómo opera el Sistema Operativo en este dispositivo.

La interfaz que se tiene es el tipo de conexión y modo de funcionamiento eléctrico que utiliza el DVD-ROM necesita un interfaz para transferir datos al ordenador y hay de diferentes tipos. En cuanto a la velocidad es uno de los aspectos más importantes, está claro que cuanto mayor sea la velocidad, mejor será la respuesta de sistema a la hora de leer datos, reproducir sonido y video desde el CD-DVD.

Si hay sectores defectuosos es decir, sectores que no permiten leer correctamente el valor que supone que se acaba de escribir en ellos. Si el defecto es muy pequeño se puede utilizar corrigiendo los errores, si el defecto es mayor, no será posible enmascarar el error.

CD WRITER

Es una unidad lectora-escritora de CD-Recordable la cual se utiliza para escribir sobre la superficie en blanco del CD. Esta también puede ser utilizada como unidad

CD-ROM.

El CD-RW son más sensibles al laser óptico.

Velocidad de lectura y tiempo de respuesta.

	Velocidad de lectura				Tiempo de respuesta
1x	150 kB/s				400 a 600 ms
2x	300 s				200 a 400 ms
3x	450 s				180 a 240 ms
4x	600 s				150 a 220 ms
6x	900 s				140 a 200 ms
8x	1200 s				120 a 180 ms
10x	1500 s				100 a 160 ms
12x	1800 s				90 a 150 ms
16x	2400 s				80 a 120 ms
20x	3000 s				75 a 100 ms
24x	3600 s				70 a 90 ms
32x	4500 s				70 a 90 ms
40x	6000 s				60 a 80 ms
52x	7800 s				60 a 80 ms

Mantenimiento de los dispositivos

• Para que el disco almacene todos los datos en forma íntegra y por muy largo tiempo, es necesario conservar el disco en los empaques o lugares correctos.
• Sólo se recomienda limpiar el disco si está muy sucio y aparecen saltos de imagen y/o sonido, o errores de lectura.
• Si el disco está solamente sucio, es recomendable limpiarlo con un paño suave (o de algodón) en movimientos de una sola dirección.
• Si el disco está demasiado sucio, es conveniente sumergirlo en agua y limpiarlo a continuación, tras lo cual se ha de dejar secar muy bien antes de leer o grabar en él es desaconsejable usar un secador de cabello.
• Nunca ha de escribirse o pintarse el disco por su cara de lectura para evitar errores de lectura o escritura.
• Para limpiar el lente óptico solo se debe usar aspiradora cuando se lo requiere.
• Para limpiar la tornamesa utilizar un paño con detergente neutral.

Ventajas y desventajas de dispositivos de almacenamiento óptico

Ventajas:

• No hay contacto físico entre la cabeza lectora y el disco en consecuencia no existe rozamiento alguno teniendo así menor desgaste y mayorseguridad en los datos.
• Durabilidad (más de 100 años).
• La gran capacidad de almacenamiento de estos discos.
• Fiabilidad entre la temperatura y la humedad.
• Son económicos.
• Son portables.

Desventajas:

• 1. El acceso es secuencial, es decir, la búsqueda se efectúa a lo largo de toda la grabación en espiral por lo que la recuperación de datos es más lenta.
• 2. Baja capacidad de almacenamiento.
• 3. Se dañan con facilidad.
• 4. Indefiniciones en las especificaciones y pruebas inadecuadas de discos y lectores han dado lugar a incompatibilidades. Algunas películas no funcionan totalmente (o simplemente no funcionan) en algunos lectores.
• 5. Usa compresión digital. El audio o vídeo mal comprimido podría ser borroso, chillón, vago, sin trozos.
• 6. Algunos lectores DVD y drives podrían no ser capaces de leer CD-R.
• 7. Los lectores actuales no pueden leer a velocidad normal hacia atrás.
• 8. Las variaciones y opciones tales como DVD-Audio, pistas de audio DTS, y Divx no son soportadas por todos los lectores.