当前课程知识点:计算机文化基础 > 第5课:数据如何安好 > 怎样在存储介质上表示1和0? > 光盘怎样表示1和0
刚才
我们一起梳理了
存储介质的历史
这也就是在梳理
存储技术的发展
接下来
我们自然过渡到这个问题
怎样在存储介质上表示1和0呢
在前面的课程中
我们讨论了计算机
是如何感知外界的
如何进行非数值计算
现在
我们要关注的是
计算机掉电后
它处理的结果信息
怎么被保存下来
在具体讨论这个问题前
我们先认识到这一点
数据存储系统
它包含存储介质和存储设备
这两大部分
一个它负责记录
记住这个信息
一个它负责
完成记录和读取信息
完成这个写入
和读取操作的装置
就是数据存储设备
两者相辅相成
才能将数据保存下来
在需要的时候
再次取用
负责记录的存储介质
就是那些
能够稳定表示1和0
两种状态的物质
这里举例的软盘
光盘 硬盘
都是能够稳定表示二进制
1和0信息的物质
它们都对应着自己的存储设备
又称为驱动器
比如
软盘驱动器
光盘驱动器
还有硬盘驱动器
硬盘稍微有点不同
它把硬盘和硬盘驱动器
做在了一起
大部分存储设备
是一种机械装置
它要做的事
就是对某一个具体的存储介质
完成数据的读写操作
所以说
要完成数据的保存
和后期的再使用
只有存储介质是不够的
还得有让数据能够写入
又能够被读出的配套的装置
这就是存储设备
要干的活
我们来看这个插图
这个插图
它示意的是
我们很熟悉的一个操作
就是播放CD音乐的一个步骤
打开光驱
放入CD
然后
才能通过光驱
来播放出CD上的音乐数据
这就是一个光驱的实物
好我们可以看到
把它打开
就可以弹出它的光盘架
然后放入光盘
读取光盘上的数据
早年间
光盘刚成为
个人电脑的一个标配时
不少人都把光驱
当做了一个水杯
托盘架
其实计算机目前
还只能专注于计算这点事
这么人性化的服务
它还顾不过来
好
回到正题
我们把存储数据的过程
称作写数据
比如
我们在执行保存文件这个操作时
它就是在写数据
把检索数据的过程
称之为叫读数据
比如
我们在执行打开文件这个操作时
就是在读数据
光存储技术
什么是光存储技术
它是把数据存储为
细小的亮点和黑点
或者是叫做凹区凸区
总之
是两个稳定的状态
光驱动器就会使用
低功率的激光束来读取数据
那么
这个亮点和黑点是怎么表示0和1的
表面的凹凸
会对读取数据有什么影响
我们来看一下
光驱它是怎样来读取这些数据的
首先
读写头
把激光束打到了光盘表面上
那么
经光盘表面的反射
这个激光束反射回来
光驱就能读出数据“1”
我们就把这个表面叫做凸区
算作是一个亮点
当然也有另外一种情况
如果说
激光束打到表面上
但是这个表面是个坑点
因为它有了变化
那么显然
这个光束的反射角度
就会发生变化
读写头就接收不到回来的光束
它就视为这个区是黑点
读出的数据就为“0”
所以
我们把在光盘写数据的动作
常常叫做刻录光盘
这个时候
激光会在光盘的反射面上
刻出各种各样的坑点
这些坑点是黑色的
不会反射激光
而没有这样的坑点的区域
它有反射面
那它就是亮点
所以我们用这样的方法
就把0和1两种信息
稳定的记录下来了
来看这张图片
光盘就是这样把要存储的数据
记录在了光盘轨道当中
极小的这些凹槽上
然后
再通过光驱的激光束
来进行读取
这张图
它就是VCD
和DVD的坑点的一个比较
所以你完全可以看到
通过这个坑点的分布密度
你就可以理解
为什么DVD的容量
要大于VCD
这是我们最常见到的CD
DVD和蓝光碟
在这三张盘片上的坑点
它的密度的一个对比图
而这个对比图
就能让我们直观的了解到
为什么在这个同样尺寸上的盘片
它的存储容量能有如此跳跃的区别
CD它的容量是单面是650兆B
DVD它的单面容量是4.7GB
而双面是8.5GB
蓝光碟它的单双面的容量
则高达25GB到50GB
显然
我们看到
为了读取这个数据
DVD
它采用的红色激光束
和这个CD的红色激光束
它的波长有区别
它要更短
一个是650纳米
一个是780纳米
而蓝光碟
它采用的读取数据的激光束
是波长更短的蓝色激光
405纳米
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