第8章磁盘接口ppt课件.ppt

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1、第8章磁盘接口8.1磁盘概述8.2软盘驱动器接口电路8.3硬盘驱动器接口电路8.4现代硬盘及接口技术的发展8.5磁盘驱动器接口软件本章学习目标l磁盘的工作原理l软盘接口电路的组成和原理l硬盘接口电路的组成和原理l磁盘接口电路的中断服务程序的应用返回本章首页8.1磁盘概述8.1.1磁记录原理8.1.2写入数据原理8.1.3读出数据原理及过程8.1.4读写过程8.1.5磁盘的种类8.1.6软盘驱动器的类型8.1.7磁盘数据和数据格式8.1.8其他外部存储设备返回本章首页8.1.1磁记录原理磁记录是以磁介质受外磁

2、场的磁化，当去掉外磁场后仍有介质剩余磁化状态这一性质为基本原理。磁盘机（HDD、FDD）是由介质、读写磁头、读写电路、马达及伺服驱动电路等组成。磁盘的读写原理如图8.1所示。图8.1磁盘读写原理示意图返回本节8.1.2写入数据原理当要记录的电流通过线圈时，为了保持磁化强度，记录信号的脉冲需要一个周期内使磁场方向改变一次，当磁头中写电流从正向稳态变为反向稳态时，使记录在介质上的正向饱和磁化强度翻转到反向饱和磁化强度。返回本节8.1.3读出数据原理及过程读出是写入的逆过程。当磁头与磁介质作相对运动时，由于磁介质

3、与磁头铁芯的缝隙相接触，使铁芯中出现原记录的散磁通，并且在读出线圈两端产生感生电动势。经过读出电路就可还原成读出电流，读出电流的方向、大小正好与原记录信号相同，使原数据信号还原。返回本节8.1.4读写过程读写磁头与转动平面垂直接触，在读写窗做前后方向运动；当线圈通过不同方向电流时，在磁铁芯中形成磁场，并产生不同方向的磁通；磁通透过读写缝隙与涂磁盘面接触，使磁化因子运动。这样盘面上的磁化运动与代表数据的电流构成了关系。磁盘读写电路如图8.2所示。图8.2磁盘读写控制电路示意图返回本节8.1.5磁盘的种类1．硬

4、磁盘（如图8.3、表8.1所示）2．软盘驱动器图8.3硬盘的外形图正面反面接口面表8.1常见硬盘的主要性能参数返回本节8.1.6软盘驱动器的类型软盘驱动器一般分为5.25英寸及3.5英寸，5.25英寸的磁盘容量一般为1.2MB和360KB两种；3.5英寸的磁盘容量一般为1.44MB和720KB两种类型。现在使用的是3.5英寸，且容量为1.44MB。1．软盘驱动器的工作原理：当软磁盘放入驱动器时，通过软盘驱动器控制电路指示主轴电机和磁头步进电机动作，进行读/写操作。2．磁盘数据的错误校验：常用数据校验的方法主

5、要有循环冗余码校验及补码校验。返回本节8.1.7磁盘数据和数据格式1．磁盘的磁道和扇区磁盘基本是按磁道来存储数据的，都含有三类字段：索引字段、标识字段和数据字段。这三种字段有时组合起来，构成几个区域，如地址区、数据区等。一般1.44MB软盘的磁道为80个磁道，每个磁道为9个扇区。2．磁盘数据的编码格式图8.4磁记录的编码返回本节8.1.8其他外部存储设备其他存储设备主要是光盘。一般光盘驱动器主要有CD-ROM、MO磁光盘、CD-RW、DVD-ROM驱动器等。光盘盘片的尺寸一般为5.25英寸。光盘介质的存储容

6、量各不相同。如CD-ROM光盘的存储容量一般为650MB；MO光盘的存储容量一般为230MB；DVD-ROM的存储容量可达4.7GB。返回本节8.2软盘驱动器接口电路8.2.1软盘适配器8.2.2软盘控制器8.2.3FDC控制器命令与端口寄存器返回本章首页8.2.1软盘适配器图8.5软盘适配器电路框图1．总线缓冲器2．FDCNEC765A软盘控制器3．时钟时序电路4．数字信号控制电路（如图8.6所示）5．译码器6．写预补偿电路（如图8.7所示）。7．数据分离电路其原理图（如图8.8所示）8．信号驱动电路9．

7、总线上的接口信号10．传输数据线图8.6数字信号控制与译码器示意图图8.7软盘适配器写预补偿电路图8.8数据分离电路示意图表8.2软盘驱动器线缆各引脚信号用途返回本节8.2.2软盘控制器软盘控制器是磁盘控制的主要部件。通常采用驱动器专用微控制器芯片。软盘控制器的接口部件主要由三部分组成，与系统接口的DMA控制逻辑、MPU控制逻辑；与驱动器控制信号接口的驱动器控制逻辑；与磁盘读写串行数据接口的串行控制逻辑。1．FDCNEC765A的主要特点FDC可分别受CPU和DMA的控制来自主机系统或直接存储器存取DMA的

8、数据传送；可连接并控制4个磁盘驱动器，可以按MFM/RLL方式读/写单密度或双密度磁盘；可编程记录长度分别为：128、256、512、1024字节；可以与大多数微型计算机系统的CPU相兼容；NEC765AFDC采用LSIDIP的封装形式。图8.9软盘驱动器控制器（FDC）内部框图2．NEC765AFDC控制器的接口信号NEC765AFDC控制器的引脚可分为三类：（１）系统接口信号（２）经过串行控制接口（如图8.1