计算机组装与维护--外部存储器 --课件.ppt

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1、第5章外部存储器本章要点计算机硬盘的结构计算机硬盘的性能指标光驱的工作原理、内部结构和维护DVD的优点及分类CD-RW的选购及软驱的种类计算机的磁存储设备主要有软盘系统、光盘系统和硬盘系统等，是目前计算机上配置的最重要的外部存储器，特别是硬盘，具有容量大、数据存取速度快等特点，是各种计算机保存程序、数据的必不可少的存储设备。外部存储器的作用是长时间保护或永久保存数据。5.1外部存储器硬盘存储器简称硬盘，是微机中广泛使用的外部存储设备。它具有比软盘大得多的存储容量和快得多的存取速度。硬盘的盘片在驱动器内部，不可拿出硬盘一般都安装

2、在主机箱内部，用户无法从外观上看到。硬盘的生产过程是在无尘工厂中进行的，磁盘和磁头全部密封在铁皮盒子中，因此它在出厂之前其容量就已经固定了。由于硬盘密封在金属盒中，防潮、防霉、防灰尘性能好，如果使用得当，硬盘上的数据可保存数年之久。5.1.1硬盘使用技术1956年，美国IBM公司制造出世界上第一块容量为5MB的硬盘（IBM350RAMAC），共使用了50个直径为24英寸的磁盘。1968年由IBM公司提出“温彻斯特”技术。1973年IBM公司制造出第一台采用“温彻斯特”技术的硬盘，容量为640MB。“温彻斯特”技术是指硬盘内部是

3、真空的、磁头悬浮、密封高速旋转、磁头沿盘片径向移动。5.1.2硬盘的结构1、硬盘的外部结构⑴电源接口：电源接口与主机电源相连，作用是为硬盘正常工作提供电力保证。⑵数据接口：数据接口是硬盘数据和主板控制器之间进行数据传输交换的纽带，根据连接方式的差异，分为IDE接口、SCSI接口和SATA接口。⑶跳线插针：在硬盘电源接口旁有一个8针或9针的跳线，是用来设置硬盘的主从。主要应用于IDE接口硬盘。⑷密封式金属外壳：主要是为了防止灰尘进入硬盘内。⑸逻辑电路板：安装在盘体的下方，上面裸露着控制芯片、电阻等电子元件，有利于散热。散热对硬盘

4、的稳定运行非常重要。数据线电源线数源线电源线跳线SCSI接口左上图为SATA接口硬盘，右上图为IDE接口硬盘，下图为SCSI接口硬盘酷鱼120G2、硬盘的内部结构硬盘的内部结构由磁头组件、磁头驱动机构、盘片及主轴驱动机构、前置读写控制电路等几大部分组成，而磁头组件是构成硬盘的核心，封装在硬盘的净化腔体内。空气过滤片主轴音圈马达永磁铁磁头臂磁头磁盘⑴磁头组件浮动磁头组件由读写磁头、传动手臂、传动轴三部分组成。当加电后磁头与磁盘表面之间有0.1～0.3um的间隙，这样可以获得很好的数据传输率。⑵磁头驱动机构磁头驱动机构由音圈电机和

5、磁头驱动小车组成，新型大容量硬盘还具有高效的防震动机构。⑶盘片和主轴组件盘片是硬盘存储数据的载体，现在的盘片大都采用金属薄膜磁盘，这种金属薄膜磁盘具有更高的记录密度。硬盘由多个盘片组成，单片分别有0面和1面；盘片上的每一个同心圆为一个磁道，最外面为0道；每一个磁道又分为多个扇区，每个扇区都是512字节；每个盘片的相同磁道形成柱面。磁头静止不动的地方称为“着陆区”；硬盘的容量一般表示为：面数×每面磁道数×每磁道扇区数×每扇区字节数柱面主轴组件包括轴瓦和驱动电机等。驱动电机又可分为滚珠轴承电机和液态轴承电机两种。滚珠轴承马达工作时

6、温度高，噪声大，磨损严重，转速相对较慢，但价格较低。液态轴承马达以解决了滚珠轴承马达上的问题同时还有很好的抗震能力，使硬盘寿命延长。⑷前置控制电路前置控制电路控制磁头感应的信号、主轴电机调速、磁头驱动和伺服定位等。由于磁头读取的信号微弱，所以，将放大电路密封在腔体内可减少外来信号的干扰和提高操作指令的准确性。5.1.3硬盘的性能指标1、硬盘的转速转速是指硬盘碟片转动的速度，其单位为r/min(转/分钟)硬盘的马达直接快定了硬盘的转速。从理论上讲，硬盘的转速越快越好，因为较高的硬盘转速可以极大地缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时

7、间。但是，硬盘的高转速给硬盘的负面影响就是转速越快，硬盘表面的发热量越大，如果再加上机箱散热不佳和其它周边散热过多的原因，很可能造成机器运行不稳定。2．平均寻道时间平均寻道时间是指硬盘磁头移动到数据所在磁道时所用的时间，单位为毫秒(ms)。3．平均潜伏期平均潜伏期是指当磁头移动到数据所在的磁道后，等待所要的数据继续转动到磁头下的时间，单位为ms4、平均访问时间又称平均存取时间，是指从读/写指令发出到第一笔数据读/写时所用的平均时间，包括了平均寻道时间、平均潜伏期与相关的内务操作时间（如指令处理）。5、数据传输率单位为MB/s(

8、兆字节每秒，又称MBPS)或Mbits/s(兆位每秒，又称Mbps)。DTR分为最大(Maximum)与持续(Sustained)两个指标，根据数据交接方的不同又分外部与内部数据传输率。内部DTR是指磁头与缓冲区之间的数据传输率，外部DTR是指缓冲区与主机(即内存)之间的数据