外存储器

2.6外存储器2.6.1软盘存储器2.6.2硬盘存储器2.6.3光盘存储器22.6外存储器PC机的外存储器硬盘存储器软盘驱动器CD-ROM驱动器32.6外存储器2.6.1软盘存储器42.6外存储器软盘存储器=软驱+软盘片信息的存储介质3.5英寸软盘片信息的读写装置软盘驱动器(软驱)优点：存储介质（软盘片）可更换、携带方便、价格便宜缺点：容量太小(安装在台式PC的机架上)52.6外存储器软盘片的结构目前主要使用3.5英寸软盘写保护孔轴盘连接孔软盘片是两面涂满了磁性材料一张圆形软塑料片盘片被封装在一个硬塑料保护壳中读写窗(快门)是可移动的金属套，软盘工作时才打开移动翼片，露出写保护口，信息就无法记录到盘片，从而实现了写保护62.6外存储器磁盘存储器的信息存储原理磁头，用于写入和读出信息“0”“1”盘片旋转方向磁盘片72.6外存储器磁道扇区磁盘的磁道和扇区磁盘表面被分为许多同心圆，每个同心圆称为一个磁道。每个磁道都有一个编号，最外面的是0磁道每个磁道被划分为若干段（段又叫扇区），每个扇区的存储容量均为512字节。每个扇区都有一个编号注：所谓磁盘的格式化操作，就是在盘面上划分磁道和扇区，并在扇区中填写扇区号等信息的过程82.6外存储器3.5英寸软盘片存储容量的计算共2个记录面（双面记录）每个记录面80个磁道(编号:0-79)每个磁道划分为18个扇区(编号:1-18)每个扇区的存储容量为512字节所以，每张盘片的总存储容量为存储容量=28018512=1.44MB缺点：盘片容量太小单位存储容量的成本：软盘片优盘！优盘：1GB～8GB（100~200元）92.6外存储器软盘驱动器工作过程驱动器的主轴驱动系统带动软盘片不停地旋转若光线透过写保护窗，则禁止写操作定位系统将磁头定位到指定的磁道，进行信息的读写快门打开102.6外存储器如何增大磁盘片的容量？提高盘片上的信息记录密度！增加磁道数目——提高磁道密度增加扇区数目——提高位密度低密度存储示意图高密度存储示意图位密度道密度位密度道密度硬盘存储器112.6外存储器2.6.2硬盘存储器122.6外存储器硬盘存储器概述作用：长期保存各类信息特点：可读可写容量很大（当前台式PC：250GB~500GB）成本极低（当前：0.5GB~1GB/元）技术发展很快，容量将更大，成本会更低132.6外存储器硬盘存储器的结构移动臂控制电路主轴硬盘片磁头接口142.6外存储器磁盘存储器的信息记录原理电流方向磁头磁盘表面磁性材料粒子写“1”写“0”磁存储器信息记录原理信息记录格式与软盘相同，按磁道和扇区进行存储，但磁道和扇区数目要多得多152.6外存储器信息的平均存取时间磁盘上的信息以扇区为单位进行读写，平均存取时间为：T=寻道时间+旋转等待时间+数据传输时间寻道时间——磁头寻找到指定磁道所需时间(大约5ms)旋转等待时间——指定扇区旋转到磁头下方所需要的时间(大约4～6ms)(转速：4200/5400/7200/10000rpm)数据传输时间——(大约0.01ms/扇区)磁头磁道旋转轴碟片162.6外存储器硬盘存储器的性能指标（1）容量：以GB为单位，目前硬盘单碟容量约为40～100GB（2）平均存取时间：在几ms～几十ms之间，由硬盘的旋转速度、磁头寻道时间和数据传输速率所决定（3）缓存容量：原则上越大越好，通常为2MB～8MB（4）数据传输速率外部传输速率指主机从（向）硬盘缓存读出（写入）数据的速度，与采用的接口类型有关内部传输速率指硬盘在盘片上读写数据的速度，转速越高内部传输速率越快（5）与主机的接口：前些年使用：并行ATA（IDE）接口当前流行：串行ATA（SATA）接口172.6外存储器附：关于硬盘的SATA接口(1)前几年PC大多使用IDE(ATA)接口UltraATA100或UltraATA133接口，传输速率最高分别为100MB/s和133MB/s近两年开始大量采用SATA接口(150～300MB/s)串行传输方式，工作频率高(1.5GHz-3GHz)低电平差分信号，内嵌时钟信号传输线长度增加，插头插座体积缩小182.6外存储器附：关于硬盘的SATA接口(2)并行ATA接口的连接电缆SATA接口的连接电缆SATA接口电路功能SATA接口采用差分信号串行传输192.6外存储器使用硬盘应注意什么?正在对硬盘读写时不能关掉电源保持使用环境的清洁卫生，注意防尘；控制环境温度，防止高温、潮湿和磁场的影响防止硬盘受震动，工作时不要移动机器及时对硬盘内容进行整理，包括目录的整理、文件的清理、磁盘碎片整理等防止计算机病毒对硬盘的破坏，对硬盘定期进行病毒检测202.6外存储器移动存储器之1——优盘采用Flash存储器（闪存）芯片，体积小，重量轻容量可以按需要而定（256MB～8GB），具有写保护功能数据保存安全可靠，使用寿命长使用USB接口，即插即用，支持热插拔(必须先停止工作)读写速度比软盘快可以模拟软驱和硬盘启动操作系统212.6外存储器移动存储器之2——移动硬盘存储容量大（30GB～160GB、320GB）采用USB或IEE1394接口，即插即用，支持热插拔(必须先停止工作)小巧而便于携带速度快，安全可靠移动硬盘222.6外存储器2.6.3光盘存储器232.6外存储器光盘存储器的发展分代年代名称激光类型存储容量第1代1982CD光盘存储器红外光650MB第2代1995DVD光盘存储器红光4.7GB第3代2006BD光盘存储器蓝光25GB（注：DVD和BD的容量均为单面单层的容量）242.6外存储器光盘的信息记录原理光盘上的螺旋形光道凹坑的边缘用来表示“1”，而凹坑和非凹坑的平坦部分表示“0”252.6外存储器光盘驱动器的工作原理•驱动器由光头、光头驱动机构、盘片驱动机构、控制电路等组成激光器发出的激光经过透镜聚焦后到达光盘，从光盘上反射回来的激光束沿原来的光路返回，到达激光束分离器后反射到光电检测器，由光电检测器把光信号变成电信号，再经过电子线路处理后还原成原来的二进制数据光头262.6外存储器为什么DVD容量比CD大得多？1)更小的凹点长度(~2.08x),2)数据轨道间隔更紧密(~2.16x),3)采用较短波长的635nm或650nm的红色激光,使激光斑点直径缩小,提高信息的鉴别能力.4)数据区域稍大一点(~1.02x),5)更有效的信道比特调制(~1.06x),6)更有效的纠错码(~1.32x),7)较少的段开销(~1.06x).272.6外存储器光盘驱动器的类型按信息读写能力分只读光驱可写光驱（光盘刻录机）按可处理盘片类型进一步分成：CD只读光驱CD刻录机DVD只读光驱DVD刻录机DVD只读/CD刻录机组合而成的“康宝”BD（Blue-rayDisc）只读光驱BD刻录机（使用405nm蓝色激光）25GB/50GB（使用650nm红色激光）4.7/8.5/9.4/17GB（使用780nm红外激光）0.7GB282.6外存储器光盘片的类型按存储容量与读写特性分：CD盘片DVD盘片蓝光盘片只读盘片（CD-ROM）一次性可写盘片（CD-R）可擦写盘片（CD-RW）只读盘片（DVD）一次性可写盘片（DVD-R,DVD+R）可擦写盘片（DVD-RW,DVD+RWDVD-RAM）只读盘片（BD）一次性可写盘片（BD-R）可擦写盘片（BD-RE）蓝光盘292.6外存储器资料:DVD刻录机和DVD光盘的容量DVD刻录盘目前有2大类、5种规格：一次性可写：DVD-R、DVD+R可擦写：DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RWSuperMultiDVD刻录机能够兼容上述大部或全部盘片DVD盘片的容量：DVD光盘类型120mmDVD存储容量(GB)80mmDVD存储容量(GB)单面单层(SS/SL)单面双层(SS/DL)双面单层(DS/SL)双面双层(DS/DL)4.7(DVD-5)8.5(DVD-9)9.4(DVD-10)17(DVD-18)1.46(DVD-1)2.66(DVD-2)2.92(DVD-3)5.32(DVD-4)302.6外存储器资料:光盘驱动器与盘片的兼容性PressedCDCD-RCD-RWPressedDVDDVD-RDVD+RDVD-RWDVD+RWDVD+RDLPressedBDBD-RBD-RECD-ROMdriveReadReadReadNoneNoneNoneNoneNoneNoneNoneNoneNoneCD-RWrecorderReadWriteWriteNoneNoneNoneNoneNoneNoneNoneNoneNoneDVD-ROMdriveReadReadReadReadReadReadReadReadReadNoneNoneNoneDVD-RWrecorderReadWriteWriteReadWriteReadWriteReadReadNoneNoneNoneDVD+RWrecorderReadWriteWriteReadReadWriteReadWriteReadNoneNoneNoneDVD±RWrecorderReadWriteWriteReadWriteWriteWriteWriteRead[5]NoneNoneNoneDVD±RW/DVD+RDLrecorderReadWriteWriteReadWrite[10]WriteWrite[10]WriteWriteNoneNoneNoneBD-ROMReadReadReadReadReadReadReadReadReadReadReadReadBD-RErecorderReadWriteWriteReadWriteWriteWriteWriteWriteReadWriteWrite