《计算机外部设备使用与维护-第05章 外存储器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机外部设备使用与维护-第05章 外存储器（81页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第5章 外存储器,存储器（Memory）是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。计算机中的全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。 按照与CPU的接近程度，存储器分为内存储器与外存储器，简称内存与外存。内存储器又常称为主存储器（简称主存），属于主机的组成部分；外存储器又常称为辅助存储器（简称辅存），属于外部设备。CPU不能像访问内存那样，直接访问外存，外存要与CPU或I/O设备进行数据传输，必须通过内存进行。,5.1存储器的分类,1按存储介质分 半导体存储器：用半导体器件组成的存储器。 半导体存储器中最小
2、的存储单位是一个双稳态半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性材料的存储元，它可存储一个二进制代码。由若干个存储元组成一个存储单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器。 一个存储器包含许多存储单元，每个存储单元可存放一个字节。 磁表面存储器：用磁性材料做成的存储器。,2按存储方式分 随机存储器：任何存储单元的内容都能被随机存取，且存取时间和存储单元的物理位置无关。 顺序存储器：只能按某种顺序来存取，存取时间和存储单元的物理位置有关。 3按存储器的读写功能分 只读存储器(ROM)：存储的内容是固定不变的，只能读出而不能写入的半导体存储器。 随机读写存储器(RAM)：既能读出又能写入的半导体存储器。
3、4按信息的可保存性分 非永久记忆的存储器：断电后信息即消失的存储器。 永久记忆性存储器：断电后仍能保存信息的存储器。,5按在计算机系统中的作用分 根据存储器在计算机系统中所起的作用，可分为主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器、控制存储器等。 为了解决对存储器要求容量大、速度快、成本低三者之间的矛盾，目前通常采用多级存储器体系结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。下面介绍几种常用外存储器的原理、使用及维护。,52 光驱存储器,随着计算机技术的不断发展，多媒体技术已经大量应用于各个领域，光驱也已成为电脑的基本配置。目前光驱可分为CD-ROM驱动器、DVD光驱（DVD-ROM）、康宝（CO
4、MBO）和刻录机等。它们具有容量大、速度快、兼容性强、盘片成本低、保存时间长等特点，图5-1和图5-2分别为CD-ROM驱动器和DVD光驱。,521光驱的结构,光驱由激光装置、电子机构和机械机构三大部分组成。 1外部结构 光驱的外部结构分为连接接口、面板、固定面板和安装螺孔等几部分。 (1)连接接口 光驱的连接接口包括电源插口、数据接口和音频接口三部分，如图5-3所示。其中电源插口与主机电源相连，为光驱工作提供电力保证。数据接口则是光驱数据和适配器之间进行传输交换的纽带，根据连接方式的差异，分为EIDE接口和SCSI接口。,图5-3 光驱接口,(2)面板 通常由停止/退盘按钮、播放/跳过按钮、
5、音量控制器、耳机插孔、状态指示灯、CD托盘门和退盘针孔组成，如图5-4所示。,图5-4 面板,(3)固定盖板 用于保护和固定光驱内部器件，通常在盖板上方标注产品的型号、产地、设置数据等信息。 (4)安装螺孔 用于光驱的安装，光驱的底部和侧面都具有安装孔，可以方便灵活地放置光驱。,2内部结构 光驱的内部结构主要由光驱固件、光头组件、光头驱动机构、机芯固件、CD托盘组件、主轴电机和电路板等组成。 (1)光驱固件 用于固定光驱的其它部件。 (2)光头组件 由激光头、磁悬浮机构和驱动电路组成，如图5-5所示。在激光头组件上有一个玻璃状的东西，但这还不是激光头，只是透镜而已。真正的激光头实际上在激光头组
6、件的底部横向安装着，激光是通过反光镜反射出来通过这个透镜到达光盘上的，光盘反射的光也是通过透镜再送回到拾光器中读取的。,(3)光头驱动机构 由步进电机和光头驱动小车组成，如图5-6所示。可以看到承载着激光头的小车固定在两条平行的钢管轨道上，可以径向移动，激光头组件上面连着信号电缆。由于光盘作圆周运动，所以激光头可以扫描整个光盘。,图5-5 光头组件 图5-6 光头驱动机构,(4)主轴电机 主轴电机通过光盘夹片与光盘片结合，控制和驱动光盘片按一定的速度转动。 (5)机芯固件 用于安装固定光头组件、光头驱动机构和主轴电机的部件，通常采用塑料材料制成。 (6)CD托盘组件 负责装载光盘，由CD托盘、
7、齿轮组、直流电机和检测机构组成，如图5-7所示。托盘的弹入弹出就是依靠这个组件。齿轮或皮带坏了就会导致弹入/弹出时托盘被卡死，这是光驱最常见的故障之一。 (7)电路板 电路板是光驱的核心部分，它包含接口电路、电机驱动及伺服电路、检测电路和DSP电路等。,图5-7 CD托盘组件,522光驱的工作原理,不同类型的光驱，其工作原理是一致的，均采用广投射和反射原理。激光头是光驱的心脏，也是最精密的部分。它主要负责数据的读取工作，因此在清理光驱内部的时候要格外小心。激光头主要包括：激光发生器（又称激光二极管）、半反光棱镜、物镜、透镜以及光电二极管几部分。当激光头读取盘片上的数据时，从激光发生器发出的激光
8、透过半反射棱镜，汇聚在物镜上，物镜将激光聚焦成为极其细小的光点并打到光盘上。此时，光盘上的反射物质就会将照射过来的光线反射回去，透过物镜，再照射到半反射棱镜上。此时，由于棱镜是半反射结构，因此不会让光束穿透它并回到激光发生器上，而是经过反射，穿过透镜，到达了光电二极管上面。,由于光盘表面是以突起不平的点来记录数据，所以反射回来的光线就会射向不同的方向。若将射向不同方向的信号定义为“0”或者“1”，发光二极管接受到的是那些以“0” 或者“1”排列的数据，并最终将它们解析成为我们所需要的数据,在激光头读取数据的整个过程中，寻迹和聚焦直接影响到光驱的纠错能力以及稳定性。寻迹就是保持激光头能够始终正确
9、地对准记录数据的轨道。当激光束正好与轨道重合时，寻迹误差信号就为0，否则寻迹信号就可能为正数或者负数，激光头会根据寻迹信号对姿态进行适当的调整。如果光驱的寻迹性能很差，在读盘的时候就会出现读取数据错误的现象，最典型的就是在读音轨的时候出现的跳音现象。,所谓聚焦，是指激光头能够精确地将光束打到盘片上并受到最强的信号。当激光束从盘片上反射回来时会同时打到4个光电二极管上。它们将信号叠加并最终形成聚焦的信号。只有当聚焦准确时，这个信号才为0，否则，它就会发出信号，矫正激光头的位置。聚焦和寻道是激光头工作时最重要的两项性能，我们所说的读盘好的光驱都是在这两方面性能优秀的产品。 图5-8是CD光盘的读出
10、原理简化图。光盘上压制了许多凹坑，激光束在凹坑部分反射光的强度，要比从非凹坑部分反射光的强度弱，光盘就是利用这个极其简单的原理来区分0和1的。凹坑的边缘代表1，凹坑和非凹坑的平坦部分代表0，凹坑的长度和非凹坑的长度都代表有多少个0,图5-8 光驱读盘原理,523 光驱的主要性能指标,1倍速：一般CD-ROM是以倍速，也就是数据传输速率来区分的。数据传输速率表示单位时间内CD-ROM驱动器可以从CD盘上读取的数据量。按数据传输速率可将CD-ROM分为单倍速（150Kb/s）、双倍速（300Kb/s）、四倍速（600Kb/s）、六倍速（900Kb/s）52倍速。 单倍速是CD唱片的标准速度，要想播
11、放视频信号，则需要双倍速以上的CD ROM驱动器。,2接口：常用的光驱接口有IDE和SCSI两种，目前也有SATA接口或USB接口。与IDE接口的驱动器相比，SCSI接口的驱动器占用CPU的资源较少，对于同样的任务，性能要好得多。但最常用的仍是IDE接口的光驱。SATA接口的数据传输率更高。,3纠错能力：纠错能力是衡量光驱的好坏很重要的一项指标，即光驱读取劣质光盘数据的能力。为了增强光驱的纠错能力，厂商们采用了各种手段。 （1）采用可升降光头：一些劣质光盘的盘片过薄，因而使光驱的读能力下降。目前已有一些厂家采用了可升降的激光头，它通过测距功能，使激光头与光盘始终保持一定的距离，从而保证了对过薄
12、光盘的读盘能力。 （2）提供变频调速功能：现在多数光驱都使用变频调速电机，从而使光驱具有一定程度的智能。当光驱在高速状态下不能读出光盘上的内容时，就会降低转速，直到读出光盘中的信息为止。这个时候，光驱的传输速度一般能达到6倍速。,（3）安装防尘激光头：目前已有公司研制出防尘能力强的金属防尘激光头。避免了由于粘在激光头上的灰尘而影响激光束的强度，导致读盘能力下降。 要指出的是，有些劣质光驱，为了增强CD-ROM的纠错能力，把激光头发射功率调得很大，这样做虽然CD-ROM的读盘能力大大加强，但使用较长时间后，激光头老化，使读盘能力大幅度下降。而质量好的光驱采用的是先进的容错技术和较好的伺服系统，加
13、上中等功率的激光发射，在读盘能力较强的前提下，始终保持良好的表现。,4CPU占用率：CPU的占用率可以反映光驱BIOS的水平。质量好的光驱可以尽量减少CPU占用率，这实际上主要涉及BIOS的软件算法问题。 5平均读取时间：又称平均搜寻时间，是指CD-ROM从光头定位到开始读盘这个过程所需的时间，单位是ns。该参数与传输速率有关。一般来说，该指标越小越好。 6缓存：缓存的作用是提供一个数据缓冲区域，将读取的数据暂时保存在缓冲区内，然后一次性进行传输和转换，目的是解决光驱和微机其他部分速度不匹配问题。,524光驱的使用和维护,光驱已经成为个人计算机的标准配置，为我们使用计算机带来了极大的方便，同时
14、也是问题比较多的一个硬件设备。尽管光驱目前的价格不是很贵，但由于光驱是使用频率比较高的一种设备，而组成光驱的核心部件激光头在长时间使用后，经常使光驱出现各种莫名其妙的故障，从而影响了工作效率。为了高效地使用光驱，须掌握下面的一些维护常识。,1.要确保使用质量好的盘片 一台光驱质量下降的决定因素取决于这台光驱经常都读什么样的光盘。质量不好的光盘，如盘片变形、表面严重划伤、污染以及盗版光盘等，在光驱内进行读取时，光学拾取头的物镜将不断地上下跳动和左右摆动，以保证激光束在高低不平和左右偏摆的信息轨迹上实现正确聚集和寻道，加重了系统的负担，加快了机械磨损。同时，为了减少光驱的磨损，延长光驱的使用寿命，
15、不要经常用光驱来长时间播放VCD影碟，因为这样，电机与激光头就增加了工作时间，从而缩短了光驱的使用寿命。另外在关机时，如果劣质光盘留在离激光头很近的地方，那当电机转起来后很容易划伤光头。,2选择一个质量好的光驱 俗话说“工欲善其器，必先利其器”。如果要想让光驱高效工作，必须确保选择一个质量好的光驱。因为质量好的光驱一般纠错能力较强，阅读盘片的速度较快，而且在读取数据的稳定性方面也比较突出。现在市场的光驱品牌很多，比较知名的光驱品牌有acer、aopen、sony、philips、美达、阿帕奇、大白鲨、nec等数十种。光驱品牌的好坏，在一定程度就代表了光驱的性能。因为大厂家的技术和小厂家的技术差
16、别。所以选择一款比较有名气的光驱，无论在技术还是服务方面都是比较周全的选择。,3要经常对光驱做清洁工作 光驱出现读盘速度变慢或不读盘的故障，主要是激光头出现问题所致。除了激光头自身寿命有限的原因外，无孔不入的灰尘也是影响激光头寿命的主要因素。灰尘不仅影响激光头的读盘质量和寿命，还会影响光驱内部各机械部件的精度。所以保持光驱的清洁显得尤为重要。首先要尽可能保持室内的清洁，减少灰尘。还要经常清洁光驱内部组件和激光头。对于光驱的机械部件一般使用棉签擦拭即可，而激光头的清洁有很高的危险性，稍不留意就会造成激光头的损坏，所以如果光驱在保修期内最好交由经销商处理。如果过了保修期也要找个有过拆卸光驱经验的人来指导。另外清洁激光头不能使用酒精和其他清洁剂，可以使用气囊对准激光头吹掉灰尘。,4让光驱处于通风的地方 由于光驱在工作的过程中会产生相当的热量，如果散热不良，轻则阅读数据失败，重则机器会损伤，因此我们要把光驱放在一个通风良好的地方，来保持它具有良好的散热性，以便保证读取数据的 成功率。 5在工作中不能移动光驱 光驱是一种高精设备，工作时激光头在盘片表面的浮动高度只有几微米。当光驱处于读写状态时，一旦发生较大的震动，就可能造成激光头与盘片的撞击，导致损坏。所以不要搬动运行中的光驱。在光驱的安装、拆卸过程中应多加小心，光驱移动、运输时严禁磕碰，最好用泡沫或海绵包装保护一下，尽量减少震动。,
