《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》第5章教案

1、第5章 存儲(chǔ)器教學(xué)目標(biāo)： (1) 存儲(chǔ)器的類(lèi)型和作用。 (2) 內(nèi)存、硬盤(pán)、光驅(qū)、優(yōu)盤(pán)及移動(dòng)硬盤(pán)的選購(gòu)方法。 (3) 內(nèi)存的識(shí)別方法。 (4) 內(nèi)存、硬盤(pán)、光驅(qū)的常見(jiàn)故障及其處理方法。 (5) 硬盤(pán)的結(jié)構(gòu)及常用技術(shù)。計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器由兩大部份組成內(nèi)存和外存 ，外存主要有硬盤(pán)、光盤(pán)等。計(jì)算機(jī)硬盤(pán)(或者是軟盤(pán)和CDROM)就像是個(gè)文件柜，桌面就相當(dāng)于電腦的內(nèi)存，桌面越大，可以擺放的文件數(shù)量就越多，使用者就不必經(jīng)常打開(kāi)文件柜抽取或存放文件，這樣它的工作效率也就會(huì)提高。同理內(nèi)存越大，計(jì)算機(jī)的速度也越快。51 內(nèi)存內(nèi)存的主要作用是用來(lái)臨時(shí)存放數(shù)據(jù)，再與CPU協(xié)調(diào)工作，從而提高整機(jī)性能。內(nèi)存作為個(gè)人計(jì)算機(jī)硬

2、件的必要組成部分之一，其地位越來(lái)越重要，內(nèi)存的容量與性能已成為衡量計(jì)算機(jī)整體性能的一個(gè)決定性因素。在內(nèi)存中最小的物理單元是位，從本質(zhì)上來(lái)講，位是一個(gè)位于某種二值狀態(tài)（通常是0和1）下的電氣單元。八位組成一個(gè)字節(jié)，這樣組合的可能有256種（2的8次方）。字節(jié)是內(nèi)存可訪問(wèn)的最基本單元，每個(gè)這樣的組合可代表單獨(dú)的一個(gè)數(shù)據(jù)字符或指令。一、內(nèi)存的分類(lèi)內(nèi)存（Memory）也稱(chēng)內(nèi)部存儲(chǔ)器或主存，按照內(nèi)存的工作原理主要分為兩類(lèi)。一、RAM（Random Access Memory）隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，用來(lái)暫時(shí)存放程序和數(shù)據(jù)，其特點(diǎn)是存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)在掉電后會(huì)丟失。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，首先將指令和數(shù)據(jù)從外部存儲(chǔ)器（外存）中調(diào)入內(nèi)

3、存，CPU再?gòu)膬?nèi)存中讀取指令和數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果存入內(nèi)存中。它又分為兩種。1、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（DRAM，Dynamic RAM）DRAM主要應(yīng)用在計(jì)算機(jī)中的主存儲(chǔ)器中，如內(nèi)存條由此構(gòu)成特點(diǎn)：集成度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功耗低，生產(chǎn)成本低。2、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（SRAM，Static RAM）SRAM主要應(yīng)用在計(jì)算機(jī)中的高速小容量存儲(chǔ)器，如CACHE則是由此構(gòu)成特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，造價(jià)高，速度快。二、ROM（Read Only Memory） 只讀存儲(chǔ)器，特點(diǎn)：只能從中讀取信息而不能任意寫(xiě)入信息。一般用于保存不可更改的數(shù)據(jù)，如BIOS?？煞譃橐韵氯N：.EPROM ：可擦可編程只讀存儲(chǔ)器，

4、芯片上有一個(gè)透明窗口。.EEPROM：電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器。.閃速存儲(chǔ)器Flash Memory：可以將BIOS存儲(chǔ)在其中，當(dāng)需要時(shí)可以利用軟件來(lái)自動(dòng)升級(jí)和修改BIOS，較為方便。二、內(nèi)存的物理結(jié)構(gòu)內(nèi)存經(jīng)過(guò)了EDO、SDRAM的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入DDR的時(shí)代。下面就以主流的DDR內(nèi)存來(lái)介紹內(nèi)存的物理結(jié)構(gòu)。1、PCB板內(nèi)存條的PCB板多數(shù)都是綠色的。如今的電路板設(shè)計(jì)都很精密，所以都采用了多層設(shè)計(jì)，例如4層或6層等，所以PCB板實(shí)際上是分層的，其內(nèi)部也有金屬的布線。理論上6層PCB板比4層PCB板的電氣性能要好，性能也較穩(wěn)定，所以名牌內(nèi)存多采用6層PCB板制造。因?yàn)镻CB板制造嚴(yán)密，所以從肉眼上

5、較難分辯PCB板是4層或6層，只能借助一些印在PCB板上的符號(hào)或標(biāo)識(shí)來(lái)斷定。另外和PCB聯(lián)系緊密的名詞就是封裝了。2、金手指這一根根黃色的接觸點(diǎn)是內(nèi)存與主板內(nèi)存槽接觸的部分，數(shù)據(jù)就是靠它們來(lái)傳輸?shù)?，通常稱(chēng)為金手指。金手指是銅質(zhì)導(dǎo)線，使用時(shí)間長(zhǎng)就可能有氧化的現(xiàn)象，會(huì)影響內(nèi)存的正常工作，易發(fā)生無(wú)法開(kāi)機(jī)的故障，所以可以隔一年左右時(shí)間用橡皮擦清理一下金手指上的氧化物。 3、內(nèi)存芯片內(nèi)存的芯片就是內(nèi)存的靈魂所在，內(nèi)存的性能、速度、容量都是由內(nèi)存芯片組成的。如今我們市場(chǎng)上有許多種類(lèi)的內(nèi)存，但內(nèi)存顆粒的型號(hào)并不多，常見(jiàn)的有HY、KINGMAX、WINBOND、TOSHIBA、SEC、MT、Apacer等等。

6、不同廠商的內(nèi)存顆粒在速度、性能上也有很多不同。4、內(nèi)存顆?？瘴辉趦?nèi)存條上你可能?？吹竭@樣的空位，這是因?yàn)椴捎玫姆庋b模式預(yù)留了一片內(nèi)存芯片為其它采用這種封裝模式的內(nèi)存條使用。這塊內(nèi)存條就是使用9片裝PCB，預(yù)留ECC校驗(yàn)?zāi)K位置。5、電容PCB板上必不可少的電子元件就是電容和電阻了，這是為了提高電氣性能的需要。電容采用貼片式電容，因?yàn)閮?nèi)存條的體積較小，不可能使用直立式電容，但這種貼片式電容性能一點(diǎn)不差，它為提高內(nèi)存條的穩(wěn)定性起了很大作用。6、電阻電阻也是采用貼片式設(shè)計(jì)，一般好的內(nèi)存條電阻的分布規(guī)劃也很整齊合理。7、內(nèi)存固定卡缺口內(nèi)存插到主板上后，主板上的內(nèi)存插槽會(huì)有兩個(gè)夾子牢固的扣住內(nèi)存，這個(gè)缺

7、口便是用于固定內(nèi)存用的。8、內(nèi)存腳缺口內(nèi)存的腳上的缺口一是用來(lái)防止內(nèi)存插反的（只有一側(cè)有），二是用來(lái)區(qū)分不同的內(nèi)存，以前的SDRAM內(nèi)存條是有兩個(gè)缺口的，而DDR則只有一個(gè)缺口，不能混插。9、SPDSPD是一個(gè)八腳的小芯片，它實(shí)際上是一個(gè)EEPROM可擦寫(xiě)存貯器，這的容量有256字節(jié)，可以寫(xiě)入一點(diǎn)信息，這信息中就可以包括內(nèi)存的標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)、速度、響應(yīng)時(shí)間等，以協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更好的工作。從PC100時(shí)代開(kāi)始，PC100規(guī)模中就規(guī)定符合PC100標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)存條必須安裝SPD，而且主板也可以從SPD中讀取到內(nèi)存的信息，并按SPD的規(guī)定來(lái)使內(nèi)存獲得最佳的工作環(huán)境。另外內(nèi)存條上一般還有芯片標(biāo)志，通常包括廠

8、商名稱(chēng)、單片容量、芯片類(lèi)型、工作速度、生產(chǎn)日期等內(nèi)容，其中還可能有電壓、容量系數(shù)和一些廠商的特殊標(biāo)識(shí)在里面。芯片標(biāo)志是觀察內(nèi)存條性能參數(shù)的重要依據(jù)。三、常見(jiàn)內(nèi)存條類(lèi)型 1、EDO內(nèi)存EDO（Extended Data Out RAM,，擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出內(nèi)存），可分為30pin和72pin（pin為線），如圖4-7所示，用5V電壓，數(shù)據(jù)寬度為32Bit，奔騰以上數(shù)據(jù)寬度都是64Bit甚至更高，所以EDO RAM在586主板上必須成對(duì)使用。2、SDRAM內(nèi)存SDRAM（Synchronous Dynamic RAM，同步動(dòng)態(tài)內(nèi)存），168pin和144pin（其中144pin用于筆記本），如圖4-8所

9、示，用3.3V電壓，其數(shù)據(jù)寬度為64Bit。其工作原理是將RAM與CPU以相同的頻率進(jìn)行控制，取消了CPU的等待時(shí)間提高存取速度?？煞譃?個(gè)階段：.PC-66規(guī)范：主板設(shè)計(jì)為4個(gè)72pin+2個(gè)168pin.PC-100規(guī)范：主板設(shè)計(jì)為2-4個(gè)168pin.PC-133規(guī)范：主板設(shè)計(jì)為2-4個(gè)168pin3、DDR RAM內(nèi)存DDR RAM（Double Data Rage RAM，雙倍速率SDRAM），如圖4-9所示，比SDRAM的速度高一倍，工作電壓在2.5V，特點(diǎn)是在時(shí)鐘周期內(nèi)的上升沿和下降沿各傳輸一次數(shù)據(jù)，為184pin?，F(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)了DDRII內(nèi)存，DDRII的工作電壓由DDR的2

10、.5V下降到了1.8V , 184Pin升級(jí)為232Pin ,內(nèi)存總線為64位，現(xiàn)在的初期產(chǎn)品運(yùn)行頻率在DDR400DDR533之間，能達(dá)到3.2-4.3GB/秒的帶寬 .4、RDRAMRDRAM（Rambus DRAM,存儲(chǔ)器總線式動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器），如圖4-10所示，由Rambus公司和Intel公司推出的一種內(nèi)存規(guī)格，184pin，使用2.5V電壓，根據(jù)速度分600MHz、700MHZ和800MHZ三種，可在單個(gè)時(shí)鐘內(nèi)的上升沿和下降沿各傳輸數(shù)據(jù)。四、 內(nèi)存的技術(shù)指標(biāo)與Cache一、內(nèi)存的技術(shù)指標(biāo)1、ECC校驗(yàn)：在奇偶校驗(yàn)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的校驗(yàn)，奇偶校驗(yàn)指為了防止內(nèi)存中的數(shù)據(jù)傳輸中發(fā)生錯(cuò)誤需要

11、對(duì)字節(jié)中的數(shù)據(jù)位進(jìn)行的校驗(yàn)，可找出一位二進(jìn)制錯(cuò)誤但不能更正。ECC可糾正一位二進(jìn)制錯(cuò)誤。SDRAM 內(nèi)存有雙面和單面設(shè)計(jì)每一面有8顆或9顆內(nèi)存顆粒。2、內(nèi)存容量：內(nèi)存所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大容量。 3、存取時(shí)間TAC：存取數(shù)據(jù)時(shí)的時(shí)間，即存儲(chǔ)器進(jìn)行一次完整的存取操作所需要的時(shí)間，單位為納秒。時(shí)間越小，速度越快。相應(yīng)在內(nèi)存條上標(biāo)有 -6、-7、-8、-10等字樣。10NS -100MHZ、7NS-142MZH、8NS-133MHZ。（LGS-7 只有10 NS，市面上只有三星的是7NS）4、數(shù)據(jù)寬度內(nèi)存的數(shù)據(jù)寬度是指內(nèi)存同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù)，以位（bit）為單位。內(nèi)存的帶寬指內(nèi)存的數(shù)據(jù)傳輸速率。5存取周期

12、TMC：內(nèi)存的速度用存取周期來(lái)表示。讀入和寫(xiě)出是存儲(chǔ)器的兩個(gè)基本操作，它指的是將信息在存儲(chǔ)器和寄存器之間進(jìn)行讀寫(xiě)。兩次獨(dú)立的存儲(chǔ)操作之間所需的最短時(shí)間稱(chēng)為存儲(chǔ)周期TMC，單位為ns(納秒)，這個(gè)時(shí)間越短，存取速度就越快，也就標(biāo)志著內(nèi)存的性能越好。目前存儲(chǔ)器的存取周期一般為60 ns100 ns6內(nèi)存的電壓早期的FPM內(nèi)存和EDO內(nèi)存均使用5V電壓，SDRAM內(nèi)存一般使用3.3V電壓，現(xiàn)在使用的DDR和Rambus內(nèi)存都是2.5 V電壓。而DDR II內(nèi)存所使用的電壓為1.8V電壓。二、CacheCache（高速緩沖存儲(chǔ)器），Cache速度與CPU相當(dāng)，CPU直接訪問(wèn)Cache可從計(jì)算機(jī)整體提高

13、速度，并具有預(yù)測(cè)功能。計(jì)算機(jī)中運(yùn)行速度由快到慢為：CPUCPU內(nèi)部L1 CacheCPU內(nèi)部L2 Cache主板上的Cache內(nèi)存硬盤(pán)中的Cache（光盤(pán)中的Cache）硬盤(pán)中的數(shù)據(jù)（光盤(pán)中的數(shù)據(jù)）。其存儲(chǔ)量分別為：L1 Cache：16KB-64KB，甚至達(dá)到128KB；L2 Cache：128KB-512KB，甚至達(dá)到8M；主板上Cache：512KB-1MB；硬盤(pán)上：128KB-4MB；CDROM：64KB-256KB，甚至達(dá)到512KB。五、內(nèi)存的選購(gòu)1、看品牌2、看類(lèi)型3、注意PCB板的質(zhì)量六、內(nèi)存故障及維修1. 內(nèi)存故障分析如果在開(kāi)機(jī)加電自檢時(shí)出現(xiàn)關(guān)于內(nèi)存錯(cuò)誤的聲音和文字提示信息，

14、或者在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)隨機(jī)地死機(jī)或無(wú)故重啟，都有可能是內(nèi)存故障。就內(nèi)存的硬件故障而言，原因多是內(nèi)存條的印刷電路或存儲(chǔ)芯片損壞，或者主板上的內(nèi)存插槽觸點(diǎn)損壞。2. 內(nèi)存常見(jiàn)故障及維修（1）開(kāi)機(jī)無(wú)顯示（2）WINDOWS經(jīng)常自動(dòng)進(jìn)入安全模式（3）隨機(jī)性死機(jī)（4）運(yùn)行某引些軟件時(shí)出現(xiàn)內(nèi)存不足的提示（5）每次開(kāi)機(jī)都執(zhí)行3遍內(nèi)存檢測(cè)52 硬盤(pán)硬盤(pán)存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱(chēng)硬盤(pán)，是微機(jī)中廣泛使用的外部存儲(chǔ)設(shè)備。它具有比軟盤(pán)大得多的存儲(chǔ)容量和快得多的存取速度。硬盤(pán)的生產(chǎn)過(guò)程是在無(wú)塵工廠中進(jìn)行的，磁盤(pán)和磁頭全部密封在鐵皮盒子中，因此它在出廠之前其容量就已經(jīng)固定了。由于硬盤(pán)密封在金屬盒中，防潮、防霉、防灰塵性能好，如果使用得當(dāng)，

15、硬盤(pán)上的數(shù)據(jù)可保存數(shù)年之久?，F(xiàn)在幾乎所有軟件都需要安裝到硬盤(pán)上后才能運(yùn)行，如Windows 98/2000、Office 97/2000，這些軟件都很大，沒(méi)有硬盤(pán)或硬盤(pán)容量不夠?qū)o(wú)法運(yùn)行。一、硬盤(pán)的工作原理和使用的技術(shù)1956 年，美國(guó)IBM 公司制造出世界上第一塊容量為5MB 的硬盤(pán)（IBM 350 RAMAC），它由50個(gè)直徑為24英寸的磁盤(pán)所組成。 1968年由IBM 公司提出“溫徹斯特”技術(shù)，1973年IBM公司制造出第一臺(tái)采用“溫徹斯特”技術(shù)的硬盤(pán)，容量為640MB?，F(xiàn)在的硬盤(pán)一直在延續(xù)此項(xiàng)技術(shù)?！皽貜厮固亍奔夹g(shù)是指硬盤(pán)內(nèi)部是真空的、磁頭懸浮、密封高速旋轉(zhuǎn)、磁頭沿盤(pán)片徑向移動(dòng)。二、硬

16、盤(pán)的結(jié)構(gòu)硬盤(pán)作為計(jì)算機(jī)主要的外部存儲(chǔ)設(shè)備，隨著設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷更新和廣泛應(yīng)用，不斷朝著容量更大、體積更小、速度更快、性能更可靠、價(jià)格更便宜的方向發(fā)展。1、硬盤(pán)的外部結(jié)構(gòu)目前,硬盤(pán)產(chǎn)品的內(nèi)部盤(pán)片直徑有5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸和1.8英寸（后兩種常用于筆記本及部分袖珍精密儀器中，現(xiàn)代臺(tái)式機(jī)常用3.5英寸）常用的3.5英寸硬盤(pán)的整體大小與軟驅(qū)相近，但因厚度不同，其處觀又有所不同。在其外殼上一般會(huì)貼上標(biāo)簽，標(biāo)簽上是一些有關(guān)硬盤(pán)的信息，如品牌、容量、轉(zhuǎn)速、工作電壓等信息。主要由以下幾部分組成。如圖5-2所示。 電源接口：電源接口與主機(jī)電源相連，作用是為硬盤(pán)正常工作提供電力保證。 數(shù)據(jù)接口：數(shù)據(jù)

17、接口是硬盤(pán)數(shù)據(jù)和主板控制器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸交換的紐帶，根據(jù)連接方式的差異，分為IDE接口、SCSI接口和SATA接口。 跳線插針：在硬盤(pán)電源接口旁有一個(gè)8針或9針的跳線，是用來(lái)設(shè)置硬盤(pán)的主從。 密封式金屬外殼：主要是為了防止灰塵進(jìn)入硬盤(pán)內(nèi)，因硬盤(pán)屬高精密的設(shè)備，一旦灰塵進(jìn)入硬盤(pán)，會(huì)將盤(pán)片劃傷，破壞磁道，重則磁頭損壞使硬盤(pán)報(bào)廢。 邏輯電路板：安裝在盤(pán)體的下方，上面裸露著控制芯片、電阻等電子元件，有利于散熱。散熱對(duì)硬盤(pán)的穩(wěn)定運(yùn)行非常重要。2、硬盤(pán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 硬盤(pán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由磁頭組件、磁頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、盤(pán)片及主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、前置讀寫(xiě)控制電路等幾大部分組成，而磁頭組件（Hard Disk Assembly，

18、HAD）是構(gòu)成硬盤(pán)的核心，封裝在硬盤(pán)的凈化腔體內(nèi)。 磁頭組件：浮動(dòng)磁頭組件由讀寫(xiě)磁頭、傳動(dòng)手臂、傳動(dòng)軸三部分組成。磁頭是硬盤(pán)技術(shù)中最重要和關(guān)鍵的一環(huán)，一塊硬盤(pán)數(shù)據(jù)的讀取和保存均依靠磁頭來(lái)完成，保存數(shù)據(jù)時(shí)相當(dāng)于“筆尖”，而讀取數(shù)據(jù)時(shí)又相當(dāng)于“吸塵器”，加電后磁頭在磁盤(pán)表面高速旋轉(zhuǎn)，與盤(pán)片之間的間隙只有0.10.3um，這樣可以獲得很好的數(shù)據(jù)傳輸率。現(xiàn)在轉(zhuǎn)速為7200RPM的硬盤(pán)飛起的高度一般都低于0.3um，以利于讀取較大的高信噪比信號(hào)，提供數(shù)據(jù)傳輸率的可靠性。 磁頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)：磁頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由音圈電機(jī)和磁頭驅(qū)動(dòng)小車(chē)組成，新型大容量硬盤(pán)還具有高效的防震動(dòng)機(jī)構(gòu)。高精度的輕型磁頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠?qū)Υ蓬^進(jìn)行正

19、確的驅(qū)動(dòng)和定位，并在很短的時(shí)間內(nèi)精確定位到指令指定的磁道，保證數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的可靠性。磁頭機(jī)構(gòu)的電機(jī)有步進(jìn)電機(jī)、力矩電機(jī)和音圈電機(jī)三種，前兩種應(yīng)用在低容量硬盤(pán)中，現(xiàn)已被淘汰，大容量硬盤(pán)多采用音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)。音圈是中間插有與磁頭相連的磁棒的線圈，當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)，磁棒就會(huì)發(fā)生位移，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)裝載磁頭的小車(chē)，并根據(jù)控制器在盤(pán)面上磁頭位置的信息編碼來(lái)得到磁頭移動(dòng)的距離，達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。音圈電機(jī)是密封型的控制系統(tǒng)，能夠自動(dòng)調(diào)整，其速度比早期的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的速度要快且安全系數(shù)高。 盤(pán)片和主軸組件：盤(pán)片是硬盤(pán)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的載體，現(xiàn)在的盤(pán)片大都采用多屬薄膜磁盤(pán)，這種金屬薄膜磁盤(pán)與軟磁盤(pán)的不連續(xù)料載體相比，具有更高的記錄密

20、度。主軸組件包括軸瓦和驅(qū)動(dòng)電機(jī)等。隨著硬盤(pán)容量的擴(kuò)大，主軸電機(jī)的速度也在不斷提升，導(dǎo)致了傳統(tǒng)滾珠軸承電機(jī)磨損加劇、溫度升高、噪聲增大的弊病，對(duì)速度的提高帶來(lái)了負(fù)面影響。因而生產(chǎn)廠商開(kāi)始采用精密機(jī)械工業(yè)的液態(tài)軸承電機(jī)（Fluid dynamic bearing motor）技術(shù)，液態(tài)軸承電機(jī)使用黏膜液油軸承，以油膜代替滾珠可以避免金屬面的直接磨擦，噪聲和溫度減小到最低。而油膜具有有效吸收震動(dòng)的能力，可以提高主軸部件的抗震能力。從理論上講，液態(tài)軸承電機(jī)無(wú)磨損，壽命無(wú)限長(zhǎng)，是目前超高速硬盤(pán)的發(fā)展趨勢(shì)。 前置控制電路：前置控制電路控制磁頭感應(yīng)的信號(hào)、主軸電機(jī)調(diào)速、磁頭驅(qū)動(dòng)和伺服定位等。由于磁頭讀取的信

21、號(hào)微弱，所以，將放大電路密封在腔體內(nèi)可減少外來(lái)信號(hào)的干擾和提高操作指令的準(zhǔn)確性。三、硬盤(pán)的性能指標(biāo)1、硬盤(pán)的轉(zhuǎn)速硬盤(pán)的馬達(dá)直接快定了硬盤(pán)的轉(zhuǎn)速。理論上講，硬盤(pán)的轉(zhuǎn)速越快越好，因?yàn)檩^高的硬盤(pán)轉(zhuǎn)速可以極大地縮短硬盤(pán)的平均尋道時(shí)間和實(shí)際讀寫(xiě)時(shí)間。但是，硬盤(pán)的高轉(zhuǎn)速給硬盤(pán)的負(fù)面影響就是轉(zhuǎn)速越快，硬盤(pán)表面的發(fā)熱量越大，如果再加上機(jī)箱散熱不佳和其它周邊散熱過(guò)多的原因，很可能造成機(jī)器運(yùn)行不穩(wěn)定。也正是這個(gè)原因，目前市場(chǎng)上絕大多數(shù)筆記本電腦中的專(zhuān)用硬盤(pán)，其轉(zhuǎn)速一般都不會(huì)超過(guò)4500RPM（r/min）。2、平均尋道時(shí)間(Average Seek Time)磁頭首先要找到數(shù)據(jù)所在的磁道，這一定位時(shí)間的平均值叫平

22、均尋道時(shí)間。單位為ms(毫秒)。這一指標(biāo)的含義是指硬盤(pán)接到讀/寫(xiě)指令后到磁頭移到指定的磁道(應(yīng)該是柱面，但對(duì)于具體磁頭來(lái)說(shuō)就是磁道)上方所需要的平均時(shí)間。除了平均尋道時(shí)間外，還有道間尋道時(shí)間(Track to Track或Cylinder Switch Time)與全程尋道時(shí)間(Full Track或Full Stroke)，前者是指磁頭從當(dāng)前磁道上方移至相鄰磁道上方所需的時(shí)間，后者是指磁頭從最外(或最內(nèi))圈磁道上方移至最內(nèi)(或最外)圈磁道上方所需的時(shí)間，基本上比平均尋道時(shí)間多一倍。出于實(shí)際的工作情況，我們一般只關(guān)心平均尋道時(shí)間。 3、平均潛伏期（Average Latency）這一指標(biāo)是指當(dāng)

23、磁頭移動(dòng)到指定磁道后，要等多長(zhǎng)時(shí)間指定的讀/寫(xiě)扇區(qū)會(huì)移動(dòng)到磁頭下方（盤(pán)片是旋轉(zhuǎn)的），盤(pán)片轉(zhuǎn)得越快，潛伏期越短。平均潛伏期是指磁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)半圈所用的時(shí)間。顯然，同一轉(zhuǎn)速的硬盤(pán)的平均潛伏期是固定的。7200RPM時(shí)約為4.167ms，5400RPM時(shí)約為5.556ms。4、 平均訪問(wèn)時(shí)間（Average Access Time）：又稱(chēng)平均存取時(shí)間，一般在廠商公布的規(guī)格中不會(huì)提供，這一般是測(cè)試成績(jī)中的一項(xiàng)，其含義是指從讀/寫(xiě)指令發(fā)出到第一筆數(shù)據(jù)讀/寫(xiě)時(shí)所用的平均時(shí)間，包括了平均尋道時(shí)間、平均潛伏期與相關(guān)的內(nèi)務(wù)操作時(shí)間（如指令處理），由于內(nèi)務(wù)操作時(shí)間一般很短（一般在0.2ms左右），可忽略不計(jì)，所以平均訪

24、問(wèn)時(shí)間可近似等于平均尋道時(shí)間+平均潛伏期，因而又稱(chēng)平均尋址時(shí)間。如果一個(gè)5400RPM硬盤(pán)的平均尋道時(shí)間是9ms，那么理論上它的平均訪問(wèn)時(shí)間就是14.556ms。5、數(shù)據(jù)傳輸率(DTR，Data Transfer Rate)單位為MB/s(兆字節(jié)每秒，又稱(chēng)MBPS)或Mbits/s(兆位每秒，又稱(chēng)Mbps)。DTR分為最大(Maximum)與持續(xù)(Sustained)兩個(gè)指標(biāo)，根據(jù)數(shù)據(jù)交接方的不同又分外部與內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率。內(nèi)部DTR是指磁頭與緩沖區(qū)之間的數(shù)據(jù)傳輸率，外部DTR是指緩沖區(qū)與主機(jī)(即內(nèi)存)之間的數(shù)據(jù)傳輸率。外部DTR上限取決于硬盤(pán)的接口，目前流行的Ultra ATA-100接口即代

25、表外部DTR最高理論值可達(dá)100MB/s，持續(xù)DTR則要看內(nèi)部持續(xù)DTR的水平。內(nèi)部DTR則是硬盤(pán)的真正數(shù)據(jù)傳輸能力，為充分發(fā)揮內(nèi)部DTR，外部DTR理論值都會(huì)比內(nèi)部DTR高，但內(nèi)部DTR決定了外部DTR的實(shí)際表現(xiàn)。由于磁盤(pán)中最外圈的磁道最長(zhǎng)，可以讓磁頭在單位時(shí)間內(nèi)比內(nèi)圈的磁道劃過(guò)更多的扇區(qū)，所以磁頭在最外圈時(shí)內(nèi)部DTR最大，在最內(nèi)圈時(shí)內(nèi)部DTR最小。 6、 緩沖區(qū)容量（Buffer Size）：很多人也稱(chēng)之為緩存（Cache）容量，單位為MB。在一些廠商資料中還被寫(xiě)作Cache Buffer。緩沖區(qū)的基本要作用是平衡內(nèi)部與外部的DTR。為了減少主機(jī)的等待時(shí)間，硬盤(pán)會(huì)將讀取的資料先存入緩沖區(qū)，

26、等全部讀完或緩沖區(qū)填滿(mǎn)后再以接口速率快速向主機(jī)發(fā)送。四、硬盤(pán)常見(jiàn)故障及維修1. 硬盤(pán)故障簡(jiǎn)介 硬盤(pán)故障有物理故障(即硬件故障)和邏輯故障(即軟件故障)兩大類(lèi)型。硬件故障最常見(jiàn)的是可以識(shí)別和驅(qū)動(dòng)，但磁盤(pán)出現(xiàn)壞扇區(qū)甚至某個(gè)磁頭損壞，或者控制器的某個(gè)元件燒壞以至于系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別和驅(qū)動(dòng)硬盤(pán)等。隨著硬盤(pán)制造技術(shù)的提高，硬件故障越來(lái)越少，而隨著硬盤(pán)容量的增大，軟件系統(tǒng)的日趨復(fù)雜，軟件故障變得五花八門(mén)，常見(jiàn)的表現(xiàn)是不能引導(dǎo)系統(tǒng)或某個(gè)應(yīng)用程序不能正常運(yùn)行等。2. 硬盤(pán)常見(jiàn)故障及處理（1）在開(kāi)機(jī)后發(fā)現(xiàn)物理硬盤(pán)丟失（2）系統(tǒng)自檢時(shí)提示硬盤(pán)硬件故障（3）不能正常引導(dǎo)操作系統(tǒng)（4）不能正常運(yùn)行某些應(yīng)用軟件（5）感染病毒

27、（6）重做系統(tǒng)53 光盤(pán)和光驅(qū)根據(jù)光盤(pán)存儲(chǔ)技術(shù)的不同光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器可分為以下幾種：CD-ROM（只讀光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器）、CD-R（可寫(xiě)光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器）、CD-R/W（可擦寫(xiě)光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器）、DVD-ROM（DVD只讀光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器）和DVD-RAM（可反復(fù)擦寫(xiě)DVD光盤(pán)存儲(chǔ)器）等其中的CD-ROM已經(jīng)成為電腦系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)配件。一、光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器工作原理工作原理是數(shù)據(jù)通過(guò)刻錄設(shè)備在盤(pán)面上刻出一個(gè)信號(hào)凹坑，再在光盤(pán)的另一面涂上反光材料，CD-ROM的激光頭發(fā)出光束照到平地方和凹地方所反射回的信號(hào)不同，CD-ROM上的光敏元件根據(jù)反射信號(hào)的有無(wú)或強(qiáng)弱來(lái)記錄0和1完成數(shù)據(jù)的輸入。二、光驅(qū)的控制面板1、光驅(qū)的前面板 耳機(jī)插孔可連接

28、音箱或耳機(jī)，可輸出Audio CD音樂(lè)。 音量旋鈕調(diào)音樂(lè)音量大小。 指示燈光驅(qū)的運(yùn)行狀態(tài)。 緊急出盒孔電或其它非正常狀態(tài)下打開(kāi)光盤(pán)托架。 打開(kāi)/關(guān)閉/停止鍵光盤(pán)進(jìn)出盒和停止Audio CD播放。 播放/跳道鍵面板上控制播放Audio CD。 光盤(pán)托架用于放置光盤(pán)。2、光驅(qū)的后面板 電源插座連接電源線，給光驅(qū)供電設(shè)。 數(shù)據(jù)線插座連接數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)可以由此傳輸給主板。 主從跳線用于區(qū)分光驅(qū)是主盤(pán)還是從盤(pán)的跳線。 數(shù)字音頻輸出連接口用于連接數(shù)據(jù)音頻線。 模擬音頻輸出連接口用于連接模擬音頻線。三、光驅(qū)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1、底部結(jié)構(gòu)：光驅(qū)底部固定著機(jī)芯電路板，它包括了伺服系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等主要的電路組成部分。2、機(jī)

29、芯結(jié)構(gòu)：（1）激光頭組件：包括光電管、聚焦透鏡等組成部分，配合運(yùn)行齒輪機(jī)構(gòu)和導(dǎo)軌等機(jī)械組成部分，在通電狀態(tài)下根據(jù)系統(tǒng)信號(hào)確定、讀取光盤(pán)數(shù)據(jù)并通過(guò)數(shù)據(jù)帶將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)。（2）主軸馬達(dá)：光盤(pán)運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)力，在光盤(pán)讀取過(guò)程的高速運(yùn)行中提供快速的數(shù)據(jù)定位功能。（3）光盤(pán)托架：在開(kāi)啟和關(guān)閉狀態(tài)下的光盤(pán)承載體。（4）啟動(dòng)機(jī)構(gòu)：控制光盤(pán)托架的進(jìn)出和主軸馬達(dá)的啟動(dòng)，加電運(yùn)行時(shí)啟動(dòng)機(jī)構(gòu)將使包括主軸馬達(dá)和激光頭組件的伺服機(jī)構(gòu)都處于半加載狀態(tài)中。四、光驅(qū)的性能指標(biāo)1、數(shù)據(jù)傳輸率表明光驅(qū)從光盤(pán)上讀取數(shù)據(jù)的快慢。單速是指最初的光驅(qū)讀取速率150KB/S倍速指是最初光驅(qū)讀取速率的多少倍的讀取速率的光驅(qū)。如4X其傳輸率為6

30、00KB/S2、平均讀取時(shí)間（Average Seek Time) 是指CD-ROM從光頭定位到開(kāi)始讀盤(pán)的時(shí)間，一般是越小越好。不易超過(guò)95ms。 3、緩存（CACHE或BUFFER MEMORY表示）作用是提供一個(gè)數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)域，將讀取的數(shù)據(jù)暫時(shí)保存，然后一次性進(jìn)行傳輸和轉(zhuǎn)換。CACHE一般最少要有128K，現(xiàn)在的光驅(qū)一般是256K或者512K的。緩存是越大越好。4、光驅(qū)的容錯(cuò)性能是指光驅(qū)讀取質(zhì)量不太好的光盤(pán)的能力，容錯(cuò)性能越強(qiáng)，光驅(qū)能讀的“爛盤(pán)”越多。5、光驅(qū)的讀取方式 恒定線速度（CLV）CLV（Constant Linear Velocity,恒定線速度）,讀取光盤(pán)內(nèi)圈和外圈數(shù)據(jù)時(shí)，光

31、驅(qū)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速是不同，讀出的數(shù)據(jù)傳輸率保持不變。是12X以下普遍采用的技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)：光驅(qū)讀取性能穩(wěn)定、容錯(cuò)性能比較高； 缺點(diǎn)：浪費(fèi)了主軸的工作效率（讀取外圈時(shí)降低馬達(dá)速轉(zhuǎn)） 恒定角速度（CAV）CAV（Constant Angular Velocity,恒定角速度）,保持光驅(qū)馬達(dá)轉(zhuǎn)速恒定，其數(shù)據(jù)傳輸率是可變的。是20X以上普遍采用的技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)：讀盤(pán)速度不斷提高；避免太多加速或減速控制，可減少發(fā)熱量。缺點(diǎn)：容錯(cuò)性能有所下降。 部分恒定角速度（PCAV）當(dāng)激光頭讀不出數(shù)據(jù)時(shí)，主軸速度降低一半，如果再讀不出來(lái)，再降低一半，如此反復(fù)，直到讀取數(shù)據(jù)為止。是現(xiàn)在普遍采用的技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)：即提高了速度，又兼顧了容錯(cuò)性能。6、接口類(lèi)型兩種接口：IDE和SCSI。一般的用戶(hù)應(yīng)該都是IDE口的，SCSI接口的光驅(qū)必須配用SCSI