《计算机维护与维修 第3版 教学课件 ppt 作者 陈国先 第5章 硬盘驱动器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机维护与维修 第3版 教学课件 ppt 作者 陈国先 第5章 硬盘驱动器（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械工业出版社,高等职业技术教育教材,计算机维护与维修 第三版 主编 陈国先,本章要点 硬盘的类型和工作方式 硬盘的结构和工作原理 硬盘的主要技术指标 硬盘的选购与安装 硬盘的维护与维修,第5章 硬盘驱动器,5.1 硬盘的类型与工作方式 硬盘存储器简称硬盘，是微机中广泛使用的外部存储设备，与软盘相比有速度快、容量大、可靠性高等特点。整个硬盘固定在机箱内，目前也有活动式硬盘。 5.1.1 硬盘驱动器的类型 1.按安装位置分类 硬盘按安装的位置可分为内置式和外置式两种。 2按接口标准（类型）分类 （1） IDE/E-IDE接口。 （2）SCSI接口。 （3）Serial ATA接口 最多的是E-I
2、DE接口和外置式的USB硬盘。 3按尺寸分类 基本采用3.5英寸的硬盘； 4按厚度分类 薄形硬盘（0.75英寸高，新式3.5英寸硬盘） 5按容量分类 一般硬盘的容量从30500GB不等。,E-IDE接口硬盘的传输模式，经历过三个不同的技术变化，由PIO（Programmed I/O）模式，DMA（Direct Memory Access）模式，直至现在的Ultra DMA模式（简称UDMA）。 UDMA除了拥有DMA模式的优点外，应用了CRC（Cyclic Redundancy Check）技术，加强了资料在传送过程中侦错及除错方面的效能。自Ultra ATA标准推行以来，其接口便应用了DDR
3、（Double Data Rate）技术将传输的速度提升了一倍，目前已发展到Ultra ATA/100、 Ultra ATA/133和 Ultra ATA/150了，其传输速度达100MB/s、133MB/s和150MB/s。传输速度达66MB/s以上的硬盘，除了主板的芯片组、安装的操作系统需支持该速度外，还要采用80芯的信号线并标有“SYSTEM”字样的一端同主板相连。 Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达150MB/s，这比目前的并行ATA133所能达到133MB/s的最高数据传输率还高，而在Serial ATA 2.0的数据传输率将达到300MB/s，最终SATA将实现600
4、MB/s的最高数据传输率。,5.1.2硬盘驱动器的工作方式 （1）NORMAL普通模式。 （2）LBA（Logical Block Addressing）逻辑块模式。 最大可达到128GB。 （3）LARGE大模式具。 5.2 硬盘的结构与工作原理 5.2.1 硬盘的结构 (1)硬盘的内部结构是全密封结构。将磁盘、磁头、电机和电路中的前置放大器等全部密封在净化腔体内。一方面创造了磁头稳定运行的环境，能在大气环境下，甚至恶劣环境下可靠地工作。另一方面，提高了磁头、盘系统的使用寿命。 (2) 非接触的磁头、盘结构。硬盘的磁头悬浮在盘片表面，没有接触。 (3)高精度、轻型的磁头驱动、定位系统。,5.
5、2.2 硬盘的工作原理 硬盘驱动器加电正常工作后，利用控制电路中的单片机初始化模块进行初始化工作，此时磁头置于盘片中心位置，初始化完成后主轴电机将启动并以高速旋转，装载磁头的小车机构移动，将浮动磁头置于盘片表面的00道，如图5-4所示，处于等待指令的启动状态。当接口电路接收到微机系统传来的指令信号，通过前置放大控制电路，驱动音圈电机发出磁信号，根据感应阻值变化的磁头对盘片数据信息进行正确定位，并将接收后的数据信息解码，通过放大控制电路传输到接口电路，反馈给主机系统完成指令操作。硬盘断电状态，在反力矩弹簧的作用下，浮动磁头驻留到盘面中心。,5.3 硬盘的主要技术指标 (1)柱面数。几个盘片的相同
6、位置的磁道上下一起形成一道道柱面，即柱面是盘片上具有相同编号的磁道。 (2)磁头数。 (3)扇区数。 每扇区一般仍为512字节，硬盘的文件也是按簇存放的，每个簇为2个以上扇区。 (4)容量。 单碟容量在30GB以上， （5）数据传输速率。用每秒兆字节表示（MB/s）， （6）硬盘的主轴转速。用每分转数表示。 （7）存取时间。 存取时间=寻道时间+等待时间 寻道时间：寻道时间通常用平均寻道时间（Average Seek Time）来衡量，因为寻找相邻的 等待时间也称平均潜伏时间：磁头找到所需要的磁道后等待所需的数据扇区转到磁头读写范围内所需要的时间，一般为几毫秒。 （8）硬盘高速缓存。高档硬盘上
7、有2MB8MB的Cache。 （9）连续无故障时间。,5.4 硬盘的选购与安装 5.4.1 硬盘的选购 选购硬盘主要应考虑： （1）品牌。组装一台微机，其硬盘是关键部件之一，选什么样的硬盘，直接影响到整机的性能和价格。 市场上的硬盘很多，如常见的Quantum(昆腾)、Maxtor（迈拓）、Seagate（西捷）、Western Digital(西部数据)、Samsung(三星)、IBM等。除了品牌还要考虑质量、价格、容量、速度和其他的一些指标。 （2）质量。质量是选购硬盘的重要因素，应该说目前国内市场的硬盘质量都还可以，一般均是较大公司或较大组装厂生产的，而且有二年或三年以上更换的保证。 （
8、3）容量。容量是选择硬盘的主要参数，一般容量与价格是成正比的，也要根据年代的不同选择不同的容量。2002年适当的容量为3040GB左右。目前容量为80160GB左右的价格适当，也足够用。若有特殊需要（如需装大量的游戏或装大量图像信息），则要考虑略大些。目前市场上硬盘的最大容量超过500GB。 （4）接口。接口的不同，其硬盘的速度、价格也就不同，如果不是用做图形处理或网络服务器，目前主选E-IDE接口的硬盘。 （5）速度。不同接口，速度等参数是不同的，一般用户使用则不必追求高速度。若所选的主板提供了高速的接口，在价格差不多的情况下，应考虑高速硬盘。目前的多种品牌均提供了E-IDE Ultra D
9、MA/100、 Ultra DMA/133和Ultra DMA/150接口的硬盘。,目前的最新的主板大都支持SATA硬盘，SATA硬盘接口也成了大多数主板的标准接口， SATA 1.0理论值就将达到150MB/s，SATA 2.0/3.0更可提升到300以至600MB/s。 除了以上几项关键性能外，在选择时还要注意硬盘Cache（高速缓冲存储器）的容量和硬盘转速。如西部数据80GB的Ultra DMA/100接口的硬盘自带8MB Cache。有Cache的硬盘可大大发挥硬盘的性能。 硬盘转速目前有5400PRM、7200PRM和10000PRM等几种，其中比较常见的为7200PRM。,5.4.
10、2 硬盘的安装 安装前要选择好硬盘的安装位置。为了方便，大多数卧式机箱竖直安装，立式机箱水平安装，在安装硬盘时一定要轻拿轻放。 轻轻将硬盘放入固定槽，并用螺丝固定好。 固定好硬盘驱动器后，将80芯扁平线黑色端的插头接在硬盘后部的插座，请注意方向。 80芯的IDE数据电缆虽然和40芯的电缆大致相同，都有三个形状一模一样的接口，但它们却有明确的定义：蓝色的插头(标有SYSTEM)接主板、黑色的插头(标有Master)接IDE主设备、灰色的插头(标有Slave)接IDE从设备。 如果一条数据电缆线同时装上两个IDE设备，其中一个设备必须设置为Master，另一个设备则是Slave。 硬盘电源使用较大
11、的D型4针插头，将电源插头插入硬盘后部的电源插座。通常，电源线的红线端应靠近里面，与扁平电缆线的红线端相对，插反了通常插不进去，,5.5 硬盘的维护与维修 5.5.1硬盘的维护 1硬盘的日常维护 硬盘集精密机械、微电子电路、电机驱动、电磁转换等为一体，十分娇贵。虽然目前硬盘技术比较成熟，平均寿命达十几万小时以上，但使用、维护不当也会出现问题，在PC系统中软、硬盘部分故障率占整体故障率的80%左右，其中很大比例是由于使用与维护不当引起的。在使用中应注意以下几点： (1) 减少震动与冲击 硬盘在工作时，磁头与盘面浮动高度为0.3um左右，因此在关机后，主轴电机尚未停转，严禁搬动机器；在工作地同样严
12、禁搬动机器，硬盘的特点是加电后盘片就转动，所以严禁带电搬动机器，以免磁头与盘片冲撞而划伤盘片，损坏磁头。需要挪动时应轻搬轻放，最好平行移动。在邮寄时硬盘一定要经过严格包装，增强减震措施，以免托运中转过程中，由于震动而损伤盘面与磁头，严重时还可能使内部钢带断裂，硬盘报废。 (2) 防止静电 硬盘机的微电子电路控制部分的单片机是MOS工艺制成的，对静电很敏感，所以，硬盘的外壳上接地插片要接入系统地线；拆装维护过程不可在橡皮或塑料垫板上工作，因这样的工作台带有上百伏的静电，会损坏硬盘机MOS器件。,(3)合理的环境温度和清洁卫生 一般硬盘使用温度范围为1040。硬盘机的电机驱动电路是主要的热源，在潮
13、湿的霉雨季节，要防止机器受潮，应经常加电，用自身的热量驱潮。硬盘对环境清洁度要求不高，它是个封闭体，靠有超精过滤纸的呼吸孔与外界相通，但环境中灰尘过多，会吸附到印刷电路板上及主轴电机内部，还可能使呼吸过滤孔堵塞而造成内外压差不平衡，影响磁头的浮动状态。因此，不仅应保护环境清洁卫生，还应定期清扫机内尘埃。 (4) 专盘专用，防止感染病毒 在硬盘带有系统时就不要再采用软盘启动机器，以免使机器带上病毒或因系统版本不同而造成混乱。不应在机器上用带游戏的软盘玩游戏，游戏软盘经常带有病毒。还应注意把硬盘上的重要文件数据备份到其他硬盘、软盘或光盘，防止硬盘出问题而使文件数据丢失。,(5) 不得随意扳动硬盘及
14、驱动器的活动部件 由于磁盘只能正向转，磁头的前沿刻槽为磁头的移动抬起、下降提供必要的空气动力，所以，对磁盘及其驱动器部件的扳动或磁盘的逆转都会损坏磁头及磁盘。因此，不得随意拆开硬盘外壳，扳动其中活动部件，更不能转动与磁头母板相连的轴或零磁道断续装置，否则将使磁头与硬盘交界面受力超出极限而受损。 (6) 注意防磁场干扰 硬盘不能靠近强磁场，如音箱、喇叭、电机、电台等，以避免磁盘里所记录的数据遭受破坏。 (7) 不具备净化条件时绝对不应打开硬盘盒密封体 盘盒的装配调节都必须在净化工作间内的超净化（100级）工作台上进行，而且磁盘、磁头以及其它所有装入盘盒内的零部件（包括进入内部的空气）也都预先经过
15、了严格的净化处理。用户在不具备净化条件时打开盘盒，会使盘盒内严重污染，这种污染很可能导致磁头和盘片的严重损坏和彻底报废。硬盘内部出了故障应送具有硬盘盒维修条件的专门维修单位修理，切不可自行打开盘盒，否则会造成不可挽回的损失。,(8) 进行文件扫描 可以使用 “磁盘扫描程序”检查硬盘的逻辑和物理错误。“磁盘扫描程序”可以修复已损坏的区域。启动“磁盘扫描程序”的步骤是：单击“开始”，指向“程序”，指向“附件”，指向“系统工具”，然后单击“磁盘扫描程序”，即可启动“磁盘扫描程序”。 （9）定期进行碎片整理 为使PC机保持高速运动状态，对硬盘进行经常的碎片整理非常重要。在日常使用中，Windows经常
16、创建、删除或更新硬盘上的文件。过一段时间之后，硬盘上就会出现许多碎片，文件的组织变得杂乱无序，严重影响整个系统的效率。,5.5.2硬盘的维修 1硬盘常见故障 (1) 硬盘常见故障的分类。硬盘一旦出现故障，首先要判别是什么类型、什么性质的故障，然后再动手排除。 人们一般将硬盘故障分为两类：一类是硬盘表面信息受到破坏而造成的各种故障，这种故障也称为硬盘的逻辑损坏，故称为软故障。这类故障与人为因素、环境因素关系较大，在操作中故障率较高；第二类是由于硬盘驱动器、硬盘控制器构成硬盘系统的部件物理损坏引起的硬件功能故障，这类故障叫“硬故障”。 (2) 排除硬盘故障的基本思路。 开机找不到硬盘时，首先进入BIOS设置程序，如果在BIOS中都没有硬盘，可能的原因是硬盘电源没有加上或者连接不好，或者是硬盘的数据线没有连接正确。检查上述连线是否连好，也可以交换一个IDE接口试一试。若怀疑硬盘接口电路有问题，将这个硬盘安装到其他机器上试试。 若硬盘启动时自检正常，每到引导DOS时系统死机，一般怀疑是C盘BOOT
