《硬盘结构及原理》PPT课件

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1、硬盘驱动器的原理及结构培训目的了解硬盘的有关参数，基本结构及其工作原理硬盘驱动器的基本结构及原理概述随着微型电子计算机不断的发展，其外围设备也相应的在飞跃地发展，特别是磁记录技术的日新月异，使硬盘技术也有了突飞猛进的变化。硬盘是一种融机、电于一身的高科技产品，由于其容量大，存取速度快，价格便宜，在电脑资讯领域里，始终扮演着重要角色，以下我们将简单讲述硬盘的结构及每个部分的性能和工作原理，最后将讲述硬盘的工作原理。一、有关磁记录的基本参数存储密度道密度道密度为磁盘径向单位长度的磁道数位密度位密度为单位长度上所记录的二进制数码的

2、位数2.2存储容量能存储的数码总数称为存储容量平均存取时间磁头从起始位置到达所要求的某一位置，并完成写或读所需要的全部时间数据传输率单位时间内磁盘机向主机内存传送数码的位数或字节数称为数据传输率。检读时间余量如果峰值检测，可用检读窗口宽度Tw表征检读分辨力。时钟间隔是判断0或1的时间基准，称为检读窗口，它的值取决于用何种编码方式。分辨率以FM制记录为例，全0信号频率1F，全1信号频率2F，其分辨率为：分辨率=2F幅度/1F幅度×100%即分辨率=读1幅度/读0幅度×100%由于脉冲拥挤效应，读1幅度要小于读0幅度。误码率为磁

3、盘机与主机连续传输数据中出现错误的比率。有关硬盘的基本规格CAP540MB资料传输速度:10MB/S平均存取时间:12msCSS:20000次MIN介面:IDE/SCSI工作环境温度:使用中5℃to55℃非使用中-40℃to60℃电压:5v+/-5%,12v+/-10%噪音:40dBmax.寿命:5年,150000小时min.Shock&vibration:Shock:Inuse5GS11mssinewaveVibration:Inuse5-22Hz0.010inchp-p湿度:8%to80%高度:使用中-200ftto10

4、000ft非使用中-500ftto40000ft二、硬盘的结构电路板部分介面控制器读写通道特制基体电路(applicationspecificintegratedcircuit)处理或辨别特殊信号,如磁轨信号(graycode)，磁区信号(sectorcode)，然后再将这些资料传给中央处理单元。微处理器伺服系统主轴马达，音圈马达机构部分(headdiskassembly)主轴马达音圈马达头堆盘片底座和顶盖密封圈再循环过滤器三、各部分性能指标主轴马达速度非重复性马达振动量(Non-repeatablerun-out)噪音(a

5、coustics)程度启动扭力(startingtorque)音圈马达一般而言，音圈马达的大小以越高越宽为最佳。其次，在线圈的运动区间密度(flexdensity)要保持固定，且越高越好。(F>=6500gauss)磁铁音圈磁头组件磁铁托板盘片表面粗度(surfaceroughness)以中心线平均粗糙度来表示，此值越大表示盘片表面越粗，相对地会增加磁头与盘片间的摩擦损耗，此值越小，会增加磁头与盘片间的粘滞摩擦力。表面平面度(surfaceflatness)Reference:20micrometer轴向偏摆度(axialr

6、un-out)指盘片在旋转时,垂直于盘片表面方向的最大摆度。Reference:0.05mm滑行高度(glideheight)在这个高度以上,无任何凸起物来导致飞行状态下磁头与盘片接触.Reference:2microinch以下。可飞行范围(flyablearea)润滑层厚度(lubricantthickness)Reference:35+/-10A动摩擦系数(dynamicfrictioncoefficient)此系数是指磁头与盘片的相对速度在5+/-1mm/s时，所测到的Rc<=0.3。抗冲击值(impactresis

7、tance)指磁头与盘片之组合所能承受的冲击能力，100G/10nsCSS涉及磁头，盘片与主轴马达间的匹配。介面控制器介面控制器必须与读写通道相匹配，主要注意如下事项：介面控制（interfacecontrol）非归零码速率(NRZrate)错误更正码的能力（errorcorrectioncode，一般有88bit，144bit&198bit三种，198bit更错能力最强，但最占空间）换蘅记忆体的控制读写通道目前最为流行的读写通道IC，是将所有的读写功能(除了前置放大器)放在一个CHIP中，称之为COMBOCHIP?其功能如

8、下:脉波侦测器与自动增益控制(pulsedetector&AGC)滤波器与等化器(filter&equalizer)编码器与解码器(ENDEC)时基产生锁相回路(timebasegenerator)资料同步锁相回路(datasynchronieer)四、各部分的结构及工作原理主轴马达结构：