第3章 存储设备

第3章存储设备3.1.1软盘概述软盘的结构3.1软盘及软盘驱动器快门（向左推）写保护方孔可写状态写保护状态3.5英寸软盘外形软盘写保护方孔软盘分解图第3章存储设备3.1.2软盘的使用用软盘备份数据，只要方法得当，它们可以保存5-8年的时间。不允许任何物品接触到软盘片，以避免软盘片被划伤或弄污不能用湿布擦拭软盘，或用其他东西清洗软盘不要用力弯曲或挤压软盘，以防软盘变形软盘不使用时，要保存在清洁干燥的地方，不要让阳光直射到软盘上，并远离磁场对存有重要数据的软盘做备份，并使其处于保护状态，以防误操作而造成数据丢失防止被雨淋或受潮，在潮湿的环境中，软盘会产生霉斑，发霉的软盘会导致数据的遗失，严重的会导致软驱损坏严防病毒的感染，对外来软盘一定要经过检测，确保没有病毒后方可使用3.1软盘及软盘驱动器第3章存储设备3.1.3软盘驱动器概述软盘驱动器是驱动软盘旋转、对软盘读出或写入数据的设备，由机械结构和控制电路两部分组成，是整个计算机系统中非常容易发生故障的部件。根据功能，软盘驱动器由盘片驱动系统、磁头定位系统、数据读写系统和状态检测系统等四部分组成。3.1软盘及软盘驱动器软盘驱动器外观和内部结构第3章存储设备3.1.3软盘驱动器概述软盘驱动器前后结构3.1软盘及软盘驱动器数据线接口电源接口软驱工作指示灯软盘驱动器前后结构弹出键第3章存储设备3.1.4软盘及软盘驱动器的常见故障软盘损坏软盘损坏分软伤和硬伤两种对有划伤、磁粉脱落和受污染等原因造成“硬伤”的盘片，只能废弃如果软盘因软损伤而造成不能正常读写，采用对软盘进行格式化操作的方法进行修复软驱常见故障磁头太脏：读软盘时，主机显示器显示“GeneralfailureerrorreadingdriveA”的出错信息，应考虑驱动器磁头是否太脏，并用清洗盘清洗磁头小车或导轨太脏：磁头小车或导轨上有灰尘微粒，将导致磁头定位不准或磁头小车移动不畅，出现读／写错误。解决方法是打开驱动器，用无水酒精擦洗小车和导轨。清除后，在导轨上涂入少量润滑油或润滑脂磁头加载压力减弱：当磁头的下压弹簧变形，弹性减弱，导致读写时磁头不能完全与磁盘接触，磁盘上的数据无法读写。解决方法是将磁头上面的下压弹簧调到更高台阶，加大磁头加载力磁头偏移：故障现象是同一张软盘在其他软驱上能读出，在本软驱上不能读出；另一种现象是在同一个软驱上，当前格式化的软盘能读写，过去的软盘不能读写。这些现象很可能是由于磁头偏移引起寻道不正常造成的。磁头偏移有0磁道定位不准和磁头方位角偏差主轴转速不准：主轴的正常转速为300转/min3.1软盘及软盘驱动器第3章存储设备3.1.5软盘驱动器的维护购买软盘时，注意选购质量好的品牌。软盘片的表面磁层均匀，无污点、霉点，外壳封装无变形不要使用有物理损伤、受潮、磁层脱落的软盘，以免损坏软驱的读写磁头软盘不用时，应从软驱中取出后竖直存放，不要长时间放在软驱中软驱读写数据时（软驱指示灯亮），不要强行取出软盘，以免损坏软驱磁头和软盘软驱不能正确读取数据或出现划伤软盘故障时，不应继续使用，以免使故障扩大或损坏其他软盘根据使用环境的洁净程度，定期对机械部分及检测元件进行除尘。清洗后一定要在转动轴导轨等机械运动部分涂上适量的润滑油，以减少磨损使用一段时间后，由于软盘上脱落磁层或沾染灰尘，将降低磁头的读、写灵敏度。因此，必须定期清洗磁头（用清洗盘或清洗液）3.1软盘及软盘驱动器第3章存储设备3.2.1硬盘的基础知识硬盘的结构硬盘主要由盘片、磁头、盘片转轴及控制电机，磁头控制器，数据转换器，接口，缓存等几个部分组成硬盘中所有的盘片都装在一个旋转轴上，每张盘片之间是平行的，在每个盘片的存储面上有一个磁头，磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还小，所有的磁头连在一个磁头控制器上，由磁头控制器负责各个磁头的运动磁头可沿盘片的半径方向运动，加上盘片每分钟几千转的高速旋转，磁头就可以定位在盘片的指定位置上进行数据的读写操作3.2硬盘驱动器第3章存储设备3.2.1硬盘的基础知识硬盘的外部结构—接口类型①IDE（ATA）接口使用80芯的扁平电缆②SCSI接口使用50芯的扁平电缆③SATA接口（Serial-ATA）使用７芯的扁平电缆3.2硬盘驱动器第3章存储设备3.2.1硬盘的基础知识硬盘的外部结构—控制电路板包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等。在电路板上有一块高效的单片机ROM芯片，其中固化的软件可以进行硬盘的初始化，执行加电和启动主轴电机，加电初始寻道、定位以及故障检测等。在电路板上还安装有容量不等的高速缓存芯片，一般为512K~8M。3.2硬盘驱动器第3章存储设备3.2.1硬盘的基础知识硬盘的外部结构—固定盖板3.2硬盘驱动器硬盘的面板，标注产品的型号、产地、设置数据等，与底板结合成一个密封的整体，保证硬盘盘片和机构的稳定运行。固定盖板和盘体侧面还设有安装孔，以方便安装。第3章存储设备3.2.1硬盘的基础知识硬盘的内部结构3.2硬盘驱动器①浮动磁头组件②磁头驱动机构③盘片和主轴组件④前置控制电路第3章存储设备3.2.1硬盘的基础知识硬盘的性能指标每分钟转速：指硬盘主轴马达（带动磁盘）的转速，如7200RPM平均寻道时间：一般指读取时的寻道时间，单位为ms（毫秒）。该指标是指硬盘接到读/写指令后到磁头移到指定磁道（应该是柱面，对于具体磁头来说是磁道）上方所需要的平均时间平均潜伏期：平均潜伏期是指磁盘转动半圈所用的时间。显然，同一转速的硬盘的平均潜伏期是固定的。例如，7200RPM时约为4.167ms，5400RPM时约为5.556ms数据传输率：单位为MB/s，即兆字节每秒）：分外部与内部数据传输率。目前流行的UltraATA-133接口即代表外部数据传输率最高理论值可达133MB/s缓冲区容量：硬盘内部的高速存储器容量，单位为MB。目前，主流ATA硬盘的数据缓存为2MB、8MB，S-ATA硬盘的数据缓存一般为8MB，SCSI硬盘最高的数据缓存己达到16MB硬盘的表面温度：硬盘工作时产生的温度使硬盘密封壳温度上升的情况，厂商不提供该项指标，一般只能在各种媒体的测试数据中看到，工作表面温度较低的硬盘有更好的数据读写稳定性3.2硬盘驱动器第3章存储设备3.2.2硬盘的选购购买硬盘不但要求有合适的容量，还要对产品的性能有所选择⑴容量普通家庭用户一般容量80－120G的产品可满足需求；游戏玩家、多媒体影音用户喜欢存储大量游戏程序或影音文件在硬盘中，推荐选择160G以上的大容量硬盘；行业用户可选择200G以上的产品。⑵转速硬盘运转主要依靠内部的马达，转速指硬盘内部马达的转动速度。转速越高，硬盘内部的数据传输速度也越高。⑶单碟容量单碟容量大的产品比单碟容量小的产品更快，硬盘的速度性能更快。选择总容量一定的硬盘，推荐选购单碟容量大的产品。⑷缓存缓存对硬盘性能的影响也是明显的，推荐选择大缓存硬盘提升性能。⑸接口目前主流IDE硬盘都采用ATA100、ATA133规范，性价比较高，建议老的主板选用。若主板支持S-ATA，建议选择S-ATA接口硬盘，因为整体优势较多。3.2硬盘驱动器第3章存储设备3.2.3硬盘常见故障1．在BIOS中检测不到硬盘2．BIOS自检时报告“HDDControllerFailure”3．BIOS时而能检测到硬盘，时而又检测不到4．硬盘出现坏道5．CIH病毒导致硬盘损坏3.2硬盘驱动器第3章存储设备3.2.4硬盘的保养与维护1．减少震动和冲击2．注意防尘，确保使用环境的清洁卫生3．防止计算机病毒对硬盘的破坏4．注意防磁场干扰5．正在对硬盘读写时不能关掉电源6．定期进行磁盘扫描和磁盘碎片空间的整理3.2硬盘驱动器第3章存储设备3.3.1CD-ROMCD-ROM的外部结构3.3光盘驱动器打开/关闭/停止键耳机及扩音器插孔耳机音量控制键紧急弹出孔读取指示灯播放/跳播按键CD-ROM前面板第3章存储设备3.3.1CD-ROMCD-ROM的外部结构3.3光盘驱动器电源接口IDE数据线接口主从设置跳线CD音频接口数字音频接口测试接线CD-ROM的跳线的设置CD-ROM的背板接口第3章存储设备3.3.1CD-ROMCD-ROM的内部结构激光头组件：包括光电管、聚焦透镜等组成部分，配合运行齿轮机构和导轨等机械组成部分，在通电状态下根据系统信号确定、读取光盘数据并通过数据线将数据传输到系统。主轴电机：光盘运行的驱动力，在光盘读取过程的高速运行中提供快速的数据定位功能。光盘托架：在开启和关闭状态下的光盘承载体。启动机构：控制光盘托架的进出和主轴马达的启动，加电运行时启动机构将使包括主轴马达和激光的头组件的伺服机构都处于半加载状态中。3.3光盘驱动器CD-ROM激光头组件第3章存储设备3.3.1CD-ROMCD-ROM的工作原理当光驱读光盘时，从光电二极管发出的电信号经过转换，变成激光束，再由平面棱镜反射到光盘上。由于光盘是以凹凸不平的小坑代表“0”和“1”来记录数据的，因而接受激光束时反射的光也有强弱之分，反射回来的光再经过平面棱镜的折射，由光电二极管变成电信号，经过控制电路的电平转换，变成只含“0”、“1”信号的数字信号，使计算机能够读出光盘中的内容。3.3光盘驱动器3.3.1CD-ROMCD-ROM的技术指标①接口类型CD-ROM的接口方式有两种：IDE接口和SCSI接口。②读盘速度和读取方式光驱的读取速度以150KB/s数据传输率的单倍速为基准。52倍速光驱的数据传输率为7800KB/s。当前高倍速光驱多采用CAV和PCAV的数据读取技术③容错能力名牌大厂通常以提高光驱的整体性能为出发点，采用先进的机芯电路设计，改善数据读取过程中的准确性和稳定性，或根据光碟数据类型自动调整读取速度，以达到容错纠错的目的。第3章存储设备3.3光盘驱动器第3章存储设备3.3.1CD-ROMCD-ROM的技术指标④缓存数据缓冲区是光驱内部的存储区，光驱本身带的缓存在一定程度上能够提高数据传输效率。现在大多数光驱的缓冲区为128K或256K，SAMSUNG系列光驱的数据缓存已达到512KB。⑤其他辅助技术高速光驱运行时一般有比较大的震动。为了减少震动，很多厂家采用了浮动承载机构，或橡胶减震机构；为了提高光驱的稳定性，采用金属机芯；为了提高速度，采用多束激光技术；为了提高读盘能力（主要是质量比较低的光盘），采用自动平衡系统；在读取密度不均匀的光盘时，通过离心力作用使光驱平衡，使读盘能力大大提高。3.3光盘驱动器第3章存储设备3.3.1CD-ROMCD-ROM的日常维护灰尘是电子元件的死敌，就算很轻微的灰尘落在激光头透镜或其他的光敏元件上，都会大大降低光信号的强度，这在很大程度上会影响CD-ROM的读盘能力。因此，读盘前应清洁光盘上的灰尘，避免灰尘通过光盘作为媒介积聚在激光头上。在读盘时不要强行退盘。CD-ROM的主轴电机在读盘时以高速转动，而且激光头组件仍未恢复原位，此时强行退盘，不但会划坏光盘，而且还会打花激光头聚焦透镜及造成透镜的移位。不读盘时，不要将光盘长时间停在CD-ROM内。光盘进入CD-ROM内后，光驱电机经一段时间后由低速转向高速，并以高速转动，以保持CD-ROM的随机访问速度，即使不取出光盘，电机的转速仍会保持不变，这将加速电机的老化。另一方面，市面上流通的许多光盘的盘片都比较薄，读这些盘时，盘片由于高速转动而不断产生晃动，极易划坏CD-ROM的激光头。因此，应尽量避免把光盘长时间停在CD-ROM内。CD-ROM的激光透镜与光头控制器极为脆弱，不可能经得起长时间的碰撞，因此，在保管CD-ROM时要尽量小心。3.3光盘驱动器第3章存储设备3.3.2DVD-ROM1.认识DVD光盘—特点3.3光盘驱动器•DVD光盘与CD-ROM光盘的外观很相似，直径120mm，厚度1.2mm。•DVD光盘的存储方式与CD-ROM光盘存储方式有很大区别。•DVD光盘的轨道间距和坑点大小只有CD光盘的一半左右，这使得光盘数据存储密度大大提高。•一张