电脑组装与维护教程第5章课件.ppt

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1、第5章电脑的数据仓库——硬盘本章导读学习目标本章要点习题本章导读光盘的工作原理认识硬盘的结构了解硬盘的技术发展掌握硬盘的性能指标和工作模式掌握硬盘的选购课时安排：3学时学习目标硬盘就像一个大仓库，用来贮藏大量的数据和程序。本章从硬盘的基本原理和结构出发，介绍硬盘的基本知识、技术的发展、性能指标和工作模式等，同时还将介绍硬盘的选购知识，为用户在选购硬盘时提供参考意见。本章要点硬盘的工作原理硬盘技术的发展简介硬盘的性能指标硬盘的工作模式硬盘的选购5.1硬盘的基本知识在电脑中进行文件的存储需要用到外部存储设备，常见的外部存储设备有硬盘、光驱以及

2、多种移动存储器，在这些设备中硬盘是最常用到的，硬盘是外部存储器中速度最快、容量最大的存储设备。硬盘有足够大的空间，电脑运行时必需的操作系统、绝大部分的程序和数据等资料都是保存在硬盘中的。5.1硬盘的基本知识硬盘与内部存储器相比，存取数据的速度比内存慢，不过其存储空间大，可以存放大容量的数据和文件，而且在断电后存储在硬盘中的数据和文件不会丢失，这为用户的资料和其他数据信息的长期保存创造了条件。5.1硬盘的基本知识5.1.1硬盘的工作原理5.1.2硬盘的结构5.1.3硬盘技术的发展简介5.1.1硬盘的工作原理硬盘保存数据的方法是根据电和磁相互

3、转换的原理来实现的。硬盘是一个密封的“大铁盒子”，人们将磁性物质附着在硬盘盘片上，并将盘片安装在主轴电机上，当硬盘驱动器开始工作时，主轴电机将带动硬盘盘片一起转动，在盘片表面的磁头将在电路的控制下进行移动，并将指定位置的数据读取出来，或将数据存储到指定的位置。5.1.1硬盘的工作原理那么硬盘是如何进行读取和写入数据的呢？当系统从硬盘上读取数据时，磁头经过系统指定的盘片区域，盘片表面的磁场磁头内部的感应线圈产生感应电流或者使其线圈阻抗产生变化，再将这种电流或变化通过专门的电路进行转换和翻译成机器能识别的二进制数；当系统向硬盘写入数据时，电脑

4、先将数据转化成电流，磁头中将通过较强的电流，强电流将产生磁场，并使盘片表面磁性物质状态发生改变，当电流磁场消失后该状态仍能保持。5.1.2硬盘的结构硬盘是电脑中容量最大的外部存储器，其外观就像一个长方形铁盒子。在硬盘背面通常是一块很大的集成电路板，这是控制硬盘工作的主控芯片和集成电路。硬盘的结构的正反面5.1.2硬盘的结构硬盘的内部结构。5.1.2硬盘的结构在硬盘内部，盘片被固定在主轴电机上并随主轴电机一起旋转，IDE接口硬盘主轴电机的转速一般为5400RPM或7200RPM，而SCSI硬盘则高达10000～15000RPM。磁头不停地作

5、径向运动，进行数据的读写操作。在硬盘中，每个磁片的上下两面各有一个磁头，它们与磁片并不接触，磁头和盘片之间的距离极微小，比一根头发丝的直径还要小。5.1.2硬盘的结构如果磁头碰到了高速旋转的磁片，会破坏表面的涂层和存储在那里的数据，磁头也会损坏，所以在硬盘通电的情况下不要移动主机。硬盘对密封性要求很高，由于硬盘的结构十分精密，硬盘的盘片和磁头之间只有很小的间隙。当硬盘工作时盘片会高速转动，灰尘颗粒对于硬盘盘片来说，就象一颗巨大的“陨石”，足以引起一场风暴，砸毁磁粉涂层，磁头也会被这些“陨石”损坏。因此绝对不允许随便打开硬盘导致灰尘进入。5

6、.1.2硬盘的结构1.硬盘的磁头2.硬盘的盘面3.硬盘的主轴电机1.硬盘的磁头硬盘中数据存取的关键部件是磁头，通过它才能进行数据读写操作。磁头的磁阻感应是全封闭式的，通过其进行读写操作，将信息记录在硬盘内部特殊的介质上。目前使用的磁头多是GMR（GiantMagnetoResistiveheads）巨阻磁头，GMR磁头采用多层结构以及具有更好磁阻效应的材料制成，这种磁头技术使硬盘的容量提高了10倍以上。1.硬盘的磁头在磁头的发展史上，先后出现了亚铁盐类磁头、MIG磁头、薄膜磁头及MR磁头（MagnetoResistiveheads，磁阻磁

7、头）等类型，前3种磁头技术都是采取了读写合一的电磁感应式磁头，但是由于其在设计方面需要兼顾读/写两种特性，因此也造成了硬盘在设计方面的局限性。2.硬盘的盘面目前，主流硬盘的盘片一般都是以金属材料制成，金属材料被压制成薄膜盘片，这种金属薄膜磁盘比普通的金属磁盘具有更高的剩磁和高矫顽力，因此硬盘厂商广泛采用此技术。剩磁（Remanence）是指经消磁后，残留在磁介质上的磁感应；高矫顽力（CoerciveForce）是指作用于磁化材料以去除剩磁的反向磁通强度。2.硬盘的盘面还有一种盘片是采用玻璃作为材料的，与金属薄膜磁盘相比，玻璃盘片更平滑，旋

8、转时的阻力更小，单位磁盘密度也更高。玻璃材质盘片的坚固性更好，可以将其做得很薄，重量更轻。玻璃硬盘虽然在性能方面更加稳定，但是也有缺点，玻璃硬盘盘片表面的磁性介质的磁性容易变弱，IBM公司早期