光碟机的基本原理

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1、第一章光碟機的基本原理光碟機如以產品的應用領域來分，可以分成：消費性電子產品的CD播放機（CD-PLAYER）,VCD放影機（VCD-PLAYER）,DVD放影機（DVD-PLAYER），DVD錄放機（DVD-RECORDER）,和DVD攝像機（DVD-CAMERA），以及資訊產品的CD-ROM,CD-RWDVD-ROM,DVD-RW和DVD-RAM等。其中依照產品的不同有不同的應用電路。及要求的設計規格（例如：往往資訊產呂著重速度性能，與兼容性；消費性電子產品看重功能與品質。屬於電腦周迷設備的光碟機一直在資料

2、傳輸率（DATATRANSFERRATE）及資料存取時間（ACCESSTIME）上推陳出新，消費性產品的光碟機如DVD-PLAYER架構上就內含了影像及聲音的MPEG

3、

4、DECODER，著重畫質解析度（RESOLUTION），以及DOLBY聲音輸出。雖然不同的產品有不同的設計規格及用應電路，但對於光學讀取的伺服系統有著相同的控制器設計方法。如以產品規格來區分。可分為雷射光波長780Nm的CD及650或635Nm的DVD兩大類。1.1DVD與CD光碟片的規格CD與DVD光碟片在外觀尺寸上是完全相同的，最大直徑同為

5、120mm中心開一直徑為15mm的圓孔。雖然DVD光碟片記錄厚度隻有CD的一半0.6mm但一片DVD是允許有正反兩面(SIDE)記錄.所以DVD光碟片的厚度也與CD一樣同為12mm，而且DVD為能容下更多的資料，除了記錄了密度高，在同一記錄面中也允許有兩層（LAYER）記錄，利用不同距離的聚焦，正確讀到所要讀取的記錄層。當然內部資料的記錄格式與編碼（ENCODER）及調變（MODULATION）方式也與CD完全不同。DVD光碟片所以能夠記錄更多的資料的原因，除了允許雙面雙層記錄外，最大的原因是使用了635或65

6、0NM更短波長的雷射光讀取。CD的蝕刻長度為0.83umDVD的蝕刻長度為0.40umCD的軌距為1.6umDVD的軌距為0.74umCD採用的EFM調變方式及CIRC,錯誤更正，最大容量約為750M而DVD採用8/16變調方式及RS-PC錯誤更正，最基本單面屋最大容量即可達到4.7G約是CD的六倍。1.2光碟機的系統架構無論消費性電子產品的光碟機（如VDD-PLAYER）或資訊產品的光碟機（如CD-ROM,DVD-ROM）雖然系統架構不同，但都有一相似的光學機械結構及伺服控制系統，如果是影音播放機，由於為得到

7、良好的影象解析度及聲音音質。光碟片在錄制時有將資料以MPEG技術壓縮。因此光碟播放機需要有MPEG影像及聲音的解壓縮晶片組，將壓縮資料還原，以及數位類比轉換器（DAC）將儲存的數位資料轉換成原始影像及聲音類比信號。資訊產品的唯讀型光碟機（CD-ROM）為了滿足電腦對資料正確性的要求，光碟片儲存電腦資料前需加上錯誤更正（ECC）及錯誤檢知（EDC）編碼，因此唯讀型光碟機將資料作錯誤更正，以降低錯誤率，對於無法錯誤更正的資料了檢測出加以重新讀取，如果實在法讀取則回復電腦ERROR。另外加上快取記憶體（CACHEBU

8、FFER）在電腦讀取一筆資料而尚未讀取下一筆資料時，預先將後面連續的資料讀到記憶體，如果猜中電腦下一次要求的資料時，即可以省去發動光學頭機械性的運動去讀取資料，以滿足電腦快速讀取資料的要求。CD-ROM是提供電腦儲取的周邊裝置。需接受電腦適過介面所下的命令，以及透過介面傳輸電腦所須資料，這個介面可為SCSI,IDE/ATAPI,SUB…..現今光碟機多為IDE/ATAPI介面。為了減不光碟機CPU負擔，需有介面芯片提供上述功能。（架構圖略）1.2.1機械及伺服控制模組光碟機在學學機械方面可分成四個部分：光學讀取

9、頭（PICKUPHEAD）：負責讀取資料及控制訊號人重要元件。光學頭傳動機構（SLEDMECHANISM）：負責承載光學讀取頭，並使之能在光碟片資料范圍內運行，以能讀取到光碟片上任意位置資料。主軸馬達（SPINDLEMOTOR）負責光碟片旋轉在正確的速度，使得軌道上的資料能循環不斷及正確的讀出。光碟片承載機構（LOADERMECHANISM）：利用光碟片托盤（TRAY）承載光碟片作進出光碟的機構。伺服控制模組依功能可分為下列幾個部分：RFSignalProcessor(RFSP)1.DigitalSignalP

10、rocessor(DSP)2.ServoSignalProcessor(SSP)3.Tracking/FocusPowerDriver4.Sled/trayMotorDriver5.SpindleMotorDriver6.CenterprocessingUnit(CPU)7.ReadOnlyProgramMemory(ROM)8.PowerSupply整個機械及伺服控制模組的基本動作及