存储设备

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1、电子工业出版社,中等职业技术教育教材,计算机组装与维护 第 3 版 主编 陈国先,第1章 微型计算机概述 第2章 主机 第3章 存储设备 第4章 多媒体设备 第5章 计算机联网 第6章 输入设备 第7章 输出设备 第8章 微型计算机的组装与CMOS设置 第9章 系统软件的安装 第10章 微型计算机系统的测试、优化与升级 第11章 微型计算机系统的维护方法,目录,31 软盘驱动器 软盘系统是计算机的标准外部存储设备。 软驱按安装的不同位置分内置和外置两种。内置软驱使用专用的FDD接口，而外置软驱一般用于笔记本电脑，使用USB接口。按软盘的容量分有低容量的软盘如1.44MB和高容量的软盘如100M

2、B以上。,第3章存储设备,3.1.1 3.5英寸软盘驱动器 1. 软盘驱动器的基本工作原理 主轴部件带动盘片旋转，使转速达到额定值，随即启动磁头驱动与定位装置，使磁头移动并将其前隙定位到00磁道上。当控制器接收到数据总线发出的命令后，经过控制器上的微处理器对命令进行解释、译码，产生各种控制信号，如发出步进脉冲、磁头运行方向信号、读/写选项信号等。 寻道前，磁头所在的磁道地址已存放在道号寄存器中，目标磁道号也已放入暂存器内。再比较两者求出磁头需移动的磁道数和移动方向，由此给出驱动步进电机走步的步进脉冲与方向信号，完成寻道与定位的工作。 然后检测索引、扇区标志，即确定在磁道上的哪个扇区读/写数据。

3、 最后发出读、写命令及传送相应的数据，实现数据的读/写操作。,2.软盘驱动器的结构 （1）盘片驱动系统。 （2）数据读、写、擦电路系统。 （3）磁头定位系统。 （4）控制系统。 （5）状态检测系统。 “0”磁道检测装置。 写保护检测装置。 索引孔检测装置。 更换盘片检测装置。,312软盘驱动器的主要技术参数 1存储容量。存储容量是指存储信息量的大小。 2平均存取时间。平均存取时间是指读写磁头从起始位置到指定的位置运动并完成读或写所需要的时间的平均值。 3磁道与磁道访问时间。它是指读写磁头从一个磁道移到另一个相邻磁道上所需要的时间。 4传输速率。传输速率是指软盘驱动器与主机在单位时间内交换二进制

4、信息的位数（b/s）。 5等待时间。等待时间是指读写磁头在磁道上寻找扇区平 均花费的时间，平均等待时间一般为磁盘周期的一半。 6误码率。误码率指有错误的二进制数位数与存储容量之比。,313 软盘 1软盘的结构 存储原理是：由驱动器的写入电路将经过编码后的“0”、“1”脉冲信号转变为磁化电流，通过驱动器的磁头使磁盘上生成对应的磁元，从而将信息记录在磁盘上。从磁盘上读出信息时，磁盘上的磁元在磁头上感应出电压，经过读出电路被还原成“0”、“1”数字信号，送到计算机中。 2软盘的技术指标 （1）盘面数（Side）。 分别称为0面和1面， （2）磁道数（Track）。 常用的磁道数为80（079）。最外

5、圈是0磁道。 （3）扇区数（sector）。 每个扇区的大小固定为512个字节，编号从1开始。 （4）存储密度 。 道密度是指沿磁盘半径方向，单位长度的磁道数，单位为TPI（Track per inch，磁道数/英寸）。 位密度是每一磁道内单位长度所能记录的二进制数的位数，单位为BPI（Bit per inch，每英寸位数）。 （5）容量（Capacity）。容量指软盘所能存储的数据字节总数。,3. 软盘的记录格式 （1）软盘空间的划分。软盘划分为4个区域，它们是引导扇区、文件分配表区、文件目录表区和用户数据区。 （2）引导扇区（BOOT）。该区只占一个扇区，为0面0道1扇区，即相对0扇区。

6、（3）文件分配表（FAT）。文件分配表FAT从逻辑1扇区开始。 设置了两份内容完全一致的FAT表，即FAT1和FAT2。 （4）文件目录表（FDT）。 FDT存放磁盘根目录下所有文件名和子目录名、文件属性、文件在磁盘上的起始簇号、文件长度、文件建立和修改的日期与时间等。 （5）用户数据区。,32 硬盘驱动器,3.2.1 硬盘的分类 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-IDE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；

7、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30400GB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（Double Data Rate）技术将传输的速度提升了一倍，目前已发展

8、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600MB/s的最高数据传输率。,322 硬盘的结构和工作方式 1. 硬盘的结构

9、 (1)硬盘的内部结构是全密封结构。 (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。 2.硬盘的工作方式 （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。,3.2.3 硬盘的主要技术参数 (1)柱面数。几个盘片的相同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20GB以上

10、， （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。高档硬盘上有2MB8MB的Cache。 （9）连续无故障时间。,3.3.1 移动存储设备的分类 1.按照存储容量分类 一般容量小于1GB。中等容量存储设备，其容量一般在1GB 10GB以内。大容量存储设备，容量超过10GB。

11、 2.按照接口分类 常用USB接口。 3按照结构分类 介质/设备分离型和完全整合型的移动存储设备。 3.3.2 移动存储设备的性能指标 1 移动能力。 通用性由体积是否小巧、接口是否统一、是否容易安装使用等因素组成，而可靠性则由抗震动、温度适用范围等物理因素决定。 2存储容量。 容量一般从32MB100GB。 3速度。 采用USB2.0接口和IEEE1394接口。 4价格。,3.3 移动存储设备,3.3.3移动存储设备的主要产品 1.闪存卡,2. 闪存 只适合做小容量(1GB以内)的移动存储介质。 3.移动硬盘 硬盘的性能大大优于Flash ROM芯片，容量上也可以轻易突破GB级达到80G。,

12、光盘驱动器简称光驱，是读写光盘片的设备，包括CD驱动器和DVD驱动器。 3.4.1 光盘驱动器的分类 1.根据光盘驱动器的使用场合分类 (1)内置式光盘驱动器。 （2）外置式（外接式）光盘驱动器。 （3）多盘片式光盘驱动器。 2.根据光盘驱动器的接口分类 （1）E-IDE接口。 （2）SCSI接口。 （3）USB接口和IEEE1394接口。 3.根据光盘驱动器读写方式分类 （1）只读型。 （2）单写型。 （3）可读、可写型。 4.根据光盘驱动器出盘口分类。光盘驱动器的出盘口有托出式、翻盖式和吸盘式。,3.4光盘驱动器,342 CD-ROM驱动器 1. CD-ROM驱动器的结构 （1）光驱的面板

13、。 光盘托盘（Disc Drawer ）：用于放置光盘。 耳机插孔（Headphone Jack）：在耳机插孔中插上耳机，可以听CD光盘播放出来的音乐。 音量旋钮（Headphone Volume Control）：播放CD时，调节耳机音量的大小。 工作指示灯（Busy Indicator）：该灯亮时，表示驱动器正在读取数据；不亮时，表示驱动器没有读取数据。 紧急弹出孔（Emergency Eject Hole）：当停电时，插入曲别针，能够推出光盘托盘。 播放/向后搜索按钮（Play/Skip button）：要播放CD时，按此按钮开始播放第一首，如果要播放下一首，再按此按钮，直到播放要听的音

14、乐。 打开/关闭/停止按钮(Open/Close/Stop Button)：此按钮可以打开或关闭光盘托盘。如果正在播放CD，按此钮将停止播放。 （2）CD-ROM驱动器的背面。 数字音频输出连接口（Digital Audio Output Connector） 模拟音频输出连接口（Analog Audio Output Connector） 主盘/从盘/CSEL盘模式跳线（Master/Slave/CSEL Jumper） 数据线插座（Interface Connector） 电源插座（Power-in Connector） （3）CD-ROM驱动器的内部结构。激光头组件包括激光头、聚焦透镜等

15、组成部分，配合齿轮机构和导轨等机械部分。,2.CD-ROM驱动器的基本工作原理 光强度由高到低或由低到高的变化被表示为“1”， “凸”面或“凹”面持续一段时间的连续光强度为“0” 。 3.CD-ROM驱动器的性能指标 (1)平均数据传输速率。 平均数据传输速率是指从CD-ROM盘片上读取的数据量与所需的时间比值。 （2）平均存取时间。平均存取时间是指CPU向CD-ROM驱动器发出读数据指令到CD-ROM驱动器找到盘片上任意点的数据所需的时间， （3）平均无故障时间（MTBF即平均失效时间） 一般为几万小时。 （4）数据缓冲区与突发数据传输速率。 CPU与CD-ROM驱动器内数据缓冲存储器之间的

16、数据传输速率称为突发数据传输速率。 缓冲区容量越大，数据传输速率越高。 (5)速度。 光驱的速度用倍速表示，每倍速为160Kb/s， CLV(Constant Linear Velocity)恒定线速度 CAV(Constant Angular Velocity)恒定角速度。 PCAV(partial-CAV)部分恒定角速度。 在内圈用CAV方式工作，在马达转速不太快的情况下，其线速度则不断增加。而当传输速度达到最大时，再以CLV方式工作，马达的转速再逐渐变慢。这种技术一般用在24倍速以上的光驱。,3.4.3 CD-R/RW驱动器 1.概述 CD-R光驱等于CD-ROM加CD-R， CD-RW则相当于CD-ROM加CD-R+CD-RW了。 （1）工作原理。 CD-R的工作原理就是在空白的CD盘片上烧制出“小坑”，这些“小坑”也就是记录数据的反射点。 CD-RW采用先进的相变（Phase Change）技术，刻录数据时，高功率的激光束反射到CD-RW盘片的特殊介质，产生结晶和