|
| |
 |
Главная » Мануалы 1 ... 3 4 5 6 7 8 9 ... 22 Рис. 1.26. Константы канального символа 47 й] о о I о о о о f о D 1 о о в  5W=0. Для каждого символа соответствующие значения приведены в колонке 6 приложения (может принимать значения О ... 8); FW - число нулей + 1 в сигнале CW/ в конце символа, показывающее длительность последнего интервала в сигнале CWI. Значения сигнала FW приведены в колонке 7 приложения (может принимать значения 1 ...9); PW - полярность символа показывает, меняется ли полярность сигнала CW к концу символа. Если полярности сигнала CW в начале и конце символа совпадают, то PW = 0, а если различаются, то P1F=1. Значения PW для каждого символа приведены в колонке 9 приложения; 5-DSV к концу символа при условии, что предшествующий символу DSy = 0. Значения 5 приведены в колонке 8 приложения (может принимать значения 8...-8). В табл. 1.3, названной таблицей стыков, приведены в виде параметра АР разрешенные варианты переходов между символами. При заполнении этой таблицы были перебраны все варианты стыков и выбраны только разрешенные. При этом в отличие от общего правила способа EFM, что не должно быть интервалов больше ИГк, здесь принято, что не должно быть интервалов более ЮГк. Сделано это для того, чтобы исключить возможность лоявления двух следующих подряд интервалов по ИГк (например, когда за символом 124 следует символ 21), которые имеют 1акой же вид, как и блочная синхрогруппа, и их появление в сигнале может привести к сбою блочной синхронизации при воспроизведении. В табл. 1.3 параметр АР пpeдctaвляeт собой 4-разрядное число (в таблице оно записано в шестнадцатеричном представлении). Таблица 1.3. Таблица стыков АР при различном BW
Таблица 1.4. Расшифровка значений бит в числе АР
Значение каждого раздела числа АР расшифровано в табл. 1.4. Вновь обратимся к уже рассмотренному примеру, когда за символом 1 следует символ 32 (см. рис. 1.22). Для символа 1 FW=6, а для символа 32 BW=8. По табл. 1.3 АР = 3. Поскольку АРО=0, то наличие перехода на одном из переходных битов обязательно. Если АР1 = 0, то переход на первом переходном бите запрещен. Поскольку АР2=АРЗ=1, то переходы на втором и третьем переходных битах разрешены. Значит, в этом случае обязательно наличие перехода на втором или третьем переходном бите. Функциональная схема устройства выбора стыков показана на рис. 1.27. Здесь по параллельным шинам поступают BW я FW из ПЗУ, запоминающего данные приложения. При этом значения сигнала FW задерживаются регистром RG на один символ. Таким образом, на ПЗУ стыков всегда приходят одновременно значения BWn+i текущего символа и FWn предшествующего ему символа. На выходе ПЗУ образуется число АР, из которого затем следует выбрать только один вариант, обеспечивающий минимизацию DSV. Выбор варианта перехода. Итак, сигнал АР содержит 1-4 бит. Необходимо же выбрать только один оптимальный вариант, оставив из нескольких бит один, т. е. перейти от сигнала АР к сигналу MW, имеющему в своем составе только один единичный бит. Если в результате анализа будет выбран случай выполнения пе- рехода на третьем переходном бите, то АР трансформируется в MW= 1, если на втором переходном бите, то MW=2 (бит на втором справа месте). Аналогично если необходимо выполнить переход на первом переходном бите, то MW=4, а ПЗУ стыков Рис. 1.27. Функциональная устройства выбора стыко Симбол 35 CWI П Символ Ш  HECK DJ Рис. 1.28. DSV при различных вариантах перехода: с) LB-0, б) LB = 1 если выбирается вариант, при котором переходы запрещены, та Рассмотрим пример выбора оптимального перехода для случая АР=¥, т. е. когда все варианты перехода разрешены. Для этого вновь обратимся к стыку символов 95 и 158. На рис. 1.28,а показан характер изменения DSY в четырех вариантах для случая, когда последний бит сигнала CW символа 95 равен нулю (15 = 0). Пусть в результате всей предыстории, на рисунке не показанной, в момент окончания символа 95 DSV=2n. При MW= = 8 (т. е. в отсутствие перехода) в конце символа 158 Z)5V== = Sn-3-5 +i (значение S +i для символа 158 берется из прило- Таблица 1.5. Правила расчета Sn+i в зависимости от MW и LB Sjj при lb, равном Sn-f-(S + i-3) 2п-(Sn+i-3) 2 -(S +,-l) S -(S +i-f-l) Sn-(Sn+1-3) Sn+(S +,-3) Sn-KS +i-i) Sn4- (Sn+i-f-l) Q Начало ) FBn из И У из таблицы  + 0 I Г^-ЬТ28 L36- Сравнить модули  Пропустить Пропустить  Сравнить, мовули  щапусщить 
 4(01001 Wow). 1(0001) г h+1 A/Pi/ в исплтшт!.. ycrif-ffk. Пропустить одно из значении SriH па- условию  (Напец J Рис. 1.29. Алгоритм выбора оптимального перехода жения 1). Соответственно подсчитываются значения DSV н для остальных вариантов перехода. На рис. 1.28,6 показано, как меняется результат, если последний бит символа 95 равен единице. В табл. 1.5 приведены правила расчета DSy=Sn+i Для четырех значений MW и двух значений LB. В решающем устройстве тем или иным способом должны быть проведены расчеты значений Sn+i по формулам табл. 1.5. Затем сравниваются модули рассчитанных значений, показывающие отклонение Sn+i от нулевого уровня, и выбирается минимальный. По минимальному модулю выбирается соответствующее ему значение сигнала MW. Этот сигнал направляется в исполнительное устройство, формирующее сигнал CW из сигнала CW1. Алгоритм выбора разрешенных переходов и выбора из них оптимального приведен на рис. 1.29. Для начала работы необходимо в решающее устройство ввести следующие значения параметров: FBn -значение уровня (О или 1) на первом такте сигнала CW при его реализации в исполнительном устройстве (операция 1); Ей-DSV к концу символа п (знак -~ над какой-либо величиной здесь и далее означает, что данные выражены в обратном коде (операция 3)); PWn, FBn, BWn+i, 5n+i - операция 2. Запись перечисленных данных производится стробом записи по времени располагаемым после первого такта сигнала RECK, формирующего сигнал CW. Сигналы FWn и BWn+i подаются на таблицу стыков (операция 7), в результате чего вырабатывается сигнал АРп, выходящий по четырехпроводной шине. Первый провод содержит сигнал АРО, второй - сигнал API и т. д. В зависимости от значения сигнала PWn (О или 1) образуется сигнал LBn{LBn = FBn при PW = 0, LBn = FB при PWn = \). Это означает, что если нам известен уровень FBn, которым начинается сигнал CW в исполнительном устройстве, то мы по сигналу PWn предсказываем, каким значением уровня LBn закончится символ п. Значение сигнала 5 +i после операции 2 поступает на устройства, реализующие вычисление промежуточных результатов 5 +1-3 (операция 8), 5 +i-1 (операция 9) и 5 +i-f 1 (операция 10). Данные промежуточные результаты Sn после операции 3 поступают на четыре арифметических устройства АУ. В первом АУ реализуется операция 12 или 13 в зависимости от значения сигнала LB и образуется значение для случая отсутствия перехода. Аналогично рассчитываются значения для пере- хода на первом переходном бите, S+i для перехода на втором бите и для перехода на третьем бите. Операциями 20-23 осуществляется переход от обратного арифметического кода к прямому. Следующие операции 25-35 направлены на исключение неразрешенных вариантов перехода. 60 Неразрешенные варианты перехода определяются нулевыми значениями соответственно сигналов АРО, API, АР2 и АРЗ. Принято решение при нулевом значении каждого из этих сигналов прибавлять к соответствующему числу Sn+i число, существенно большее, чем оно может реально существовать. Например, известно, что DSV практически никогда не превышает 20... 30 единиц. Если к рассчитанному числу Sn+i прибавить 128 (единицу в старшем разряде восьмиразрядного двоичного числа), то такое большое число в процессе поиска минимального по модулю обязательно будет отброшено. Таким образом, если, например, АРО= 1, АР1 = 0, то на операцию 36 поступят числа и S +i + 128. Естественно, что будет выбрано первое, меньшее по модулю, число. Операции 36-43 направлены на выбор минимального по модулю значения Sn+i в каждой из двух пар, и из каждой пары на :ледующую операцию пропускается меньшая по модулю величи-la. Операции 44, 45 также направлены на определение меньшего (по модулю) значения E +i из двух ранее выбранных. Таким образом, в итоге операций 36-45 вырабатывается три сигнала: Zi, Zl и 2з. По таблице операции 46 вырабатывается соответствующее решение о значении сигнала MW. Это решение передается 3 исполнительное устройство для выполнения необходимого перехода в сигнале CW. Кроме того, на вход регистра хранения величины передается ранее рассчитанное (в операциях 12-19) значение 2п+ь соответствующее выбранному MW. Этим цикл завершается до очередного строба. Очередным стробом Sn будет заменено на FBn на FBn+i и так далее, процесс повторится для новых значений параметров. Данный алгоритм может быть реализован в устройствах канальной модуляции либо на жесткой логике, либо с использованием процессора. Организация данных в блоки и субблоки. Вновь обратимся к рис. 1.22, на котором показана организация блока данных. Каждый блок начинается с блочной синхрогруппы, имеющей длину в 24 канальных бита и представляющей собой два следующих подряд интервала по 11 бит и остаток из двух канальных бит. После синхрогруппы в блоке располагается символ служебной информации (управления и отображения информации), а затем 32 символа основных данных. Здесь символами основных данных называются те символы, которые образуются на выходе устройства помехоустойчивого кодирования. Из них лишь 24 символа информационные, т. е. в цифровом виде отображающие ЗС. Остальные восемь - проверочные символы системы помехоустойчивого кодирования. Наличие этих проверочных символов, образованных По специальным правилам, при воспроизведении позволяет обнаруживать и исправлять поврежденные ошибками информационные символы. Все символы, как показано на рис. 1.22, разделены переходными группами по три бита. Таким образом, общее число канальных бит в блоке данных составляет 588. Символы служебной информации 98 следующих подряд блоков образуют субблок служебной информации. В субблоке два первых символа являются синхронизирующими и предназначены для определения начала субблока. Они условно обозначаются как SO и S1 и имеют следующий вид: 50 = 00100000000001; S1 = 00000000010010. Соотношение между частотами в системе компакт-диск приведено на диаграмме рис. 1.30. Основной частотой, относительно которой ведутся все остальные расчеты, является частота дискретизации звукового сигнала при аналого-цифровом преобразовании, обозначаемая как дек и равная 44,1 кГц. Это значение частоты дискретизации стандартизовано. Аналого-цифровому преобразованию с частотой ДСК подвергаются одновременно оба звуковых сигнала. Затем образовавшиеся цифровые слова передаются в устройство помехоустойчивого кодирования последовательно, поэтому частота следования цифровых слов составляет 88,2 кГц. Затем каждое цифровое слово, имеющее длину 16 бит, разбивается на два символа по 8 бит каждый. Частота следования символов при этом составляет 176,4 кГц. При помехоустойчивом кодировании на каждые 24 символа дополнительно вырабатывается по восемь проверочных битов. При этом частота следования символов возрастает до 235,2 кГц. В каждый блок входит по шесть звуковых выборок, т. е. по 32 символа данных. Частота следования блоков BLCK 7,35 кГц, частота следования субблоков 75 кГц (SBLCK). Частота следования канальных бит (канальная тактовая частота) имеет два обозначения. В устройстве канальной модуляции. Канальная тактовая частота RECK, PLC К 4,згШМГц Частота следования цифровых слов 2ЛСК 88,гкГц Частота, дискретизации. иен tj кГц :в Частота, следования Влоков BLCK 7,35 кГц .В8 Тактовая частота, памехоустойчи Вогп кодирования втек = 2. ТВ Частота следования су5ВлакоВ SBLBK 75 кГц, Рис. 1 30 Соотношения частот в системе Компакт-диск 62 используемом при записи, эта частота обозначается как RECK, а в устройстве воспроизведения она обозначается как PLCK и составляет 431,8 кГц. Форматы блоков и субблоков, а также соотношения между частотами в системе компакт-диск рассматриваются в разделе, посвященном вопросам канальной модуляции потому, что формирование блоков и субблоков производится одновременно с канальной модуляцией, одними и теми же узлами и блоками, и в канальном модуляторе требуются практически все опорные частоты. ГЛАВА 2 ПРОИГРЫВАТЕЛЬ КОМПАКТ-ДИСКОВ 2.1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ Изготовление компакт-дисков в целом напоминает по своим стадиям процесс изготовления обычных грампластинок. Однако технологические процессы, используемые в технологии изготовления компакт-диска, неизмеримо сложнее и выше. В качестве диска-оригинала применяют диск из полированного стекла, при этом обработка его производится таким образом, что получаются практически идеальные геометрические размеры по всей плоскости пластинки и идеальная чистота поверхности. На поверхность наносится равномерный слой фоторезистивного материала, толщина которого технологически выдерживается строго в соответствии с заданной стандартом на компакт-диск. Особое значение придается контролю параметров диска на всех этапах изготовления. Работа проводится в технологически чистых помещениях и в условиях, приблилсающихся к требованиям к чистоте помещений при изготовлении интегральных схем. На станке записи на диск в строгом соответствии с порядком, определяемым модуляцией способом EFM и звуковым сигналом, воздействуют лазерным излучением с Я = 0,4579 ... ... 0,4416 мкм. Это объясняется тем, что чувствительность фоторезистивного слоя в этом диапазоне наибольшая и мощность лазера можно уменьшить во избежание нагрева слоя и диска. Сфокусированный луч лазера, промодулированный импульсным сигналом в заданной последовательности, определяет на поверхности фоторезистивного слоя углубления (питы). Автоматика устройства записи обеспечивает запись по спиральной дорожке, фокусировку луча на поверхности и синхронизацию скорости вращения диска пропорционально приближению к центру диска. На следующем этапе производится проявление фоторезистивного слоя и металлизация серебром диска оригинала. Этот диск может служить образцом-эталоном исходной информации. Затем с помощью гальваники с него получают металлический диск-оригинал, имеющий зеркальное отражение записи. С помощью данного диска производится дальнейшее тиражирование компакт-дисков в необходимом количестве. В качестве основы серийного диска используют пластмассовый материал, на котором после нагрева и прессования формируется основа компакт-диска. Метод создания основы может быть различным (инжекционное литье или фотополимеризация), но в финале во всех случаях получается серийный диск-основа. Вакуумным напылением наносится на него тонкий отражающий слой (алюминий), который покрывают защитным слоем из твердой пластмассы. В целом технологический процесс изготовления компакт-диска представлен на рис. 2.1. Диаметр обычного компакт-диска составляет 120 мм (миникомпакт-диска 80 мм), зона записи - 110,5 мм (миникомкпакт-диска 75), масса - 33 г (10 г). Твлщина прозрачной основы диска в зоне информации без отражающего и защитного слоев 1,2 мм. Максимальное угловое отклонение отраженного пучка относительно опорной плоскости ±1,6°. Коэффициент отражения, измеренный сквозь прозрачную основу, 70 ...90%. Расстояние между двумя любыми соседними дорожками не более 1,7 мкм. Длина пита 1,1... 0,9 мкм, ширина 0,5 мкм, глубина 0,1 мкм. Вся спираль диска, на которой нанесена информация, имеет зону ввода, зону информации и зону вывода [13]. Для оптического считывания записи с компакт-диска предназначены проигрыватели компакт-дисков (ПКД), обеспечивающие выполнение следующих функций: фокусировку лазерного излучения в световое пятно заданного размера на поверхности компакт-диска; разделение отраженного и падающего лучей лазера; оптическое считывание информации в отраженном излучении;
Мсталлиза-ция Защитный слой
Рис. 2.1 Последовательность процессов при изготовлении компакт-диска 64 1 ... 3 4 5 6 7 8 9 ... 22 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||