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1、光驱基础知识什么是光驱？n光驱（也称光盘存储器）是一种存放数 据的存储装置，具有容量大、可靠性好 、存储成本低廉等特点，是计算机的重 要部件之一。光驱的工作原理n光驱是一个结合光学、机械及电子技术的产品 。在光学和电子结合方面，激光光源来自于一 个激光二极管，它可以产生波长约0.54-0.68微 米的光束，经过处理后光束更集中且能精确控 制，光束首先打在光盘上，再由光盘反射回来 ，经过光检测器捕获信号。光盘上有两种状态 ，即凹点和空白，它们的反射信号相反，很容 易经过光检测器识别。检测器所得到的信息只 是光盘上凹凸点的排列方式，驱动器中有专门 的部件把它转换并进行校验，然后我们才能得 到实际数
2、据。光盘在光驱中高速的转动，激光 头在伺服电机的控制下前后移动读取数据。光驱的外部结构n光驱的外部结构主要有正面产品标签 、控制面板和接口组成。光驱的外部结构光驱的控制面板光驱的控制面板n耳机插孔：连接耳机或音箱 ，可输出Audio CD音乐。n音量旋钮：调整输出的CD音乐音量大小。 n指示灯：显示光驱的运行状态。n紧急出盒孔：用于断电或其他非正常状态下 打开光盘托架。n播放/跳道键：用于直接使用面板控制播放 Audio CD。n打开/关闭/停止键：控制光盘进出盒和停止 Audio CD播放。光驱的接口n光驱的接口由数据接口、电源接口、 跳线和音频接口组成。数据接口n数据接口可分为IDE接口、
3、SCSI接口和 USB接口等几种，目前常用的是采用40 针的IDE接口。电源接口n电源接口采用的是 目前计算机通用的 四芯D型接口。跳线n光驱的跳线也和硬盘的跳 线一样，可以用来设置光 驱作为主盘或副盘设置。音频接口n音频接口可以输 出CD音频，它 的功能和面板上 的立体声耳机插 孔是一样的，但 需要一根4芯或3 芯的CD音频线 连接到声卡上。光驱的内部结构n光驱内部结构可分为底部结构和机芯 结构这两大部份。n其中机芯结构包含：n激光头组件n主轴马达n光盘托架n启动机构光驱的底部结构n光驱底部固定着机芯电路板，它包括了 伺服系统和控制系统等主要的电路组成 部分。光驱的底部结构n细看光驱底部结构
4、 。光驱的内部结构n细看光驱内部结构 。激光头组件n包括光电管、聚焦透镜等组成部分，配 合运行齿轮机构和导轨等机械组成部分 ，在通电状态下根据系统信号确定、读 取光盘数据并通过数据带将数据传输到 系统。激光头组件激光头组件主轴马达n光盘运行的驱动力，在光盘读取过程 的高速运行中提供快速的数据定位功 能。光盘托架n在开启和关闭状态下的光盘承载体。启动机构n控制光盘托架的进出和主轴马达的启动 ，加电运行时启动机构将使包括主轴马 达和激光头组件的伺服机构都处于半加 载状态中。 光盘n光盘是用极薄的铝质或金质音膜加上 聚氯乙烯塑料保护层制作而成的。 与 软盘和硬盘一样，光盘也能以二进制 数据(由“0”
5、和“1”组成的数据模式)的形 式存储文件和音乐信息。要在光盘上 存储数据，首先必须借助电脑将数据 转换成二进制，然后用激光将数据模 式灼刻在扁平的、具有反射能力的盘 片上。激光在盘片上刻出的小坑代表 “1”，空白处代表“0”。光盘光盘存储数据的特点n光盘上的数据存储和硬盘是不同的， 它没有簇的概念，而是按轨道的方式 存储的。n硬盘轨道是一组同心圆，而光盘轨道 则是一条从中心开始的渐开线，如果 把这条线展开的话，它是一根完整的 线，这条线就被称做轨道。光盘的制作n市场上常见的CD-ROM制作象用模子压制塑 料制品一样。从原始主光盘上压制出来的光 盘是主光盘的一个镜像，它的凹凸正好与主 光盘的相反
6、，为了做出与主光盘一样的光盘 ，必须把拷贝做两次，这样凹凸的位置就相 同了。主光盘的第一个拷贝叫母盘，母盘一 般是一个金属盘，以母盘为模，在上面注上 聚碳酸酯塑料，然后压制成型，此时塑料盘 片的表面就和原来的主光盘一样了，然后在 塑料盘片表面涂上一层一微米厚的纯铝，然 后在铝层外面涂上一层薄薄的聚碳酸酯以防 止氧化和污染，这样，光盘就被制好了。光盘的类型n只读型光盘 CD光盘、CD-DA、CD-ROM、VCD、LD 激光视盘、DVD等n追记型光盘n可擦写型光盘 CD-RW、MO等光驱的工作过程n在无光盘状态下，光驱加电后，激光头 组件启动，此时光驱面板指示灯将闪亮 ，同时激光头组件移动到主轴马
7、达附近 ，并由内向外顺着导轨步进移动，最后 又是回到主轴马达附近，激光头的聚焦 透镜将向上移动三次搜索光盘，同时主 轴马达也顺时针启动三次，然后激光头 组件复位，主轴马达停止运行，面板指 示灯熄灭。 光驱的工作过程n光驱中若放入光盘，激光头聚焦透镜重复搜索 动作，找到光盘后主轴马达将加速旋转，此时 若读取光盘，面板指示灯将不停地闪动，步进 电机带动激光头组件移动到光盘数据处，聚焦 透镜将数据反射到接收光电管，再由数据带传 送到系统，微机就可读取光盘数据。若停止读 取光盘，激光头组件和马达仍将处于加载状态 中，面板指示灯熄灭。不过，目前高速光驱在 设计上都考虑到可以使主轴马达和激光头组件 在30
8、秒或几分钟后停止工作，直到重新读取数 据，这样能有效的节能，并延长使用时间。光驱的性能指标n光驱的速度快，其性能并不一定就高， 因为光驱的速度只是指其驱动电机的转 速，而真正衡量光驱性能高低的，还要 看下面的几个性能指标。数据传输率n数据传输率(Data Transfer Rate)即常说的倍 速，它是衡量光驱性能的最基本指标。n什么是单倍速光驱？单倍速光驱就是指每 秒可从光驱存取150KB数据的光驱。如果 是24或32倍速光驱，那么它们每秒钟能读 取3600KB和4800KB的数据，可简写为 24X和32X。而且现在已经有40X、48X、 50X、52X和56X等倍速的光驱。 数据传输率n光
9、驱主要有一下三种读盘方式：nCLV技术（恒定线速度）nCAV技术（恒定角速度）nP-CAV技术（局部恒定角速度）CLV技术（恒定线速度）nCLV技术（恒定线速度）是12倍速以下光 驱普遍采用的一种技术，是指从盘片的内 道（内圈）向外道移动过程中，单位时间 内读过的轨道弧线长度相等。由于CD盘片 的内径比外径小，因此检测光头靠近内环 时的旋转速度自然比靠近外环时的快，也 只有这样才能满足数据传输率保持不变这 一要求。CAV技术（恒定角速度）nCAV技术（恒定角速度）是20倍速以上光 驱常用的一种技术，其特点是为保持旋转 速度恒定，其数据传输率是可变的，即检 测光头在读取盘片内环与外环数据时，传
10、输率随之改变。如一个20倍速的产品在内 环时可能只有10倍速，随着向外环移动数 据传输率逐渐加大，直至在最外环可达到 20倍速。P-CAV技术（局部恒定角速度 ）nP-CAV技术（局部恒定角速度）是融合了 CLV和CAV两者的精华形成的一种技术。 当检测光头读盘片的内环数据时，旋转速 度保持不变，使数据传输率得以增加；当 检测光头读取外环数据时，则对旋转速度 进行提升。平均寻道时间n平均寻道时间(Average Access Time)是 指激光头（光驱中用于读取数据的一个 装置）从原来位置移到新位置并开始读 取数据所花费的平均时间，显然，平均 寻道时间越短，光驱的性能就越好。CPU占用时间n
11、CPU占用时间(CPU Loading)是指光驱在 维持一定的转速和数据传输率时所占用 CPU的时间，它也是衡量光驱性能好坏 的一个重要指标。CPU占用时间越少， 其整体性能就越好。 数据缓冲区n数据缓冲区(Buffer) 是光驱内部的存储 区。它能减少读盘次数，提高数据传输 率。现在大多数光驱的缓冲区为128K 或256K。容错性n尽管目前高速光驱的数据读取技术已经 趋于成熟，但仍有一些产品为了提高容 错性能，采取调大激光头发射功率的办 法来达到纠错目的，这种办法的最大弊 病就是人为地造成激光头过早老化，减 少产品的使用寿命。稳定性n稳定性是指要一部光驱在较长一段时 间（至少一年）内保持稳定
12、、较好的 读盘能力。 全钢机芯n在光驱内部机芯结构上有“塑料制”和“全 钢制”两种。n“塑料机芯” 价格低，但采用这种机芯的 光驱在高速运转所产生的热量会烘烤机 芯，加速塑料的老化甚至变形，时间一 长整个光驱读盘能力自然下降。n而“全钢机芯”采用钢为材料，有效解决 了机芯老化的问题，增加了光驱的使用 寿命，并且这种光驱在用手掂其重量时 会明显感到其分量。光驱新技术n智能安全技术n双动态抗震悬吊系统（DDSS：Double Dynamic Suspensory System ）n自动平衡系统（ ABS：Auto Balance System）n散热硅胶片的使用光驱的分类n光驱的种类繁多，按照读取
13、光盘的种类 及性能来分，可分为CD-ROM、CD- R/CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM等 几大类。CD-ROMnCD-ROM驱动器是我们目前运用最光的 一种，它支持所有符合ISO9660格式的光 盘，如CD-ROM、Video-CD、CD-R、 CD-RW等。接口类型有ATAPI-IDE、 SCSI、EIDE，还可支持Ultra-DMA33接 口。CD-ROMCD-R/CD-RWnCD-R是小型可写光盘，该种类的存储 设备可将数据在刻盘中写入一次，写 完后CD-R光盘无法被改写，但可以在 CD-ROM驱动器和CD-R刻录机上被多 次读取。nCD-RW比CD-R的功能更加强大，它提
14、供了次数有限的读写功能，最大的特 点是在CD-R的基础上可以多次写入数 据。CD-RCD-RWDVD-ROMnDVD-ROM是数字视盘和数字万用盘的 缩写，它是一种容量更大、运行速度更 快的光存储技术。 nDVD的容量为8.5GB以上，单倍速DVD- ROM的数据传输率大致等同于9倍速的 CD-ROM，目前已有16倍速的DVD- ROM。nDVD-ROM光驱不仅可读大容量的DVD 光盘，也能向下兼容读取CD-ROM光盘 。DVD-ROMDVD-RAMnDVD-RAM（ DVD-Rewritable）是一种 供计算机使用、可对此读写的光盘，不 仅可以多次重复写入，也可以多次重复 读取，规定的存储
15、容量为2.6GB（单层） 和5.2GB（双层）。与DVD-RW不同的 是，它刻录的光盘只能在DVD-RAM驱 动器上才能读出，兼容性不高。DVD-RAM光驱的发展n第一代光驱：1991年、单倍速、650MBn第二代光驱：1993年、双倍速n第三代光驱：1995年、四倍速n高速光驱：多倍速n一光多道技术nDVD：5GB虚拟光驱n虚拟光驱是指在硬盘或者文件服务器上 建立整张光盘内容的映像文件作为虚拟 光盘，同时由系统建立虚拟光盘驱动器 ，然后像真实光驱一样将虚拟光盘插入 到虚拟光盘中使用。n可建立多个虚拟光驱，与真正光驱在功 能与操作上完全等价。常见光驱介绍华硕（ASUS）光驱明基（BENQ）光驱索尼（ SONY ）光驱LG 光驱三星（SAMSUNG）光驱宏基（ACER）光驱华硕（ASUS）华硕（ASUS）光驱明基（BENQ）明基（BENQ）光驱索尼（ SONY ）索尼（ SONY ）光驱LG LG光驱三星（SAMSUNG）三星（SAMSUNG）光驱宏基（ACER）宏基（ACER）光驱新的存储设备n大容量软驱 ZIP、LS-120、HIFDn优盘
