微機(jī)組裝與維護(hù)5-外存儲(chǔ)器

微機(jī)組裝與維護(hù)5.1硬盤5.2軟驅(qū)與軟盤退出第五章外存儲(chǔ)器5.3

光驅(qū)與光盤5.4

新存儲(chǔ)設(shè)備5.1硬盤1、硬盤的外觀1）背面從外觀上看，硬盤具有金屬外殼，其背面裸露著控制芯片、電阻等電子元件。這些電子元件裸露在外面而不包裹在金屬匣子里面的原因在于這樣更有利于散熱。散熱對硬盤的穩(wěn)定運(yùn)行非常重要。2）正面硬盤的正面貼著硬盤的標(biāo)簽，上面標(biāo)有硬盤的生產(chǎn)廠家、轉(zhuǎn)速、容量、工作電壓等信息硬盤背面硬盤正面2、硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由固定面板、控制電路板、盤頭組件、接口及附件等幾大部分組成。盤頭組件(HDA，HardDiskAssembly)是構(gòu)成硬盤的核心，封裝在硬盤的凈化腔內(nèi)，包括浮動(dòng)磁頭組件、磁頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、盤片及主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、前置讀寫控制電路等。硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1．盤片和主軸組件盤片是硬盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的載體，現(xiàn)在的盤片大都采用金屬薄膜磁盤，這種金屬薄膜較之軟盤的不連續(xù)顆粒載體具有更高的記錄密度，同時(shí)還具有高剩磁和高矯頑力的特點(diǎn)。最近IBM使用玻璃盤片,使容量增加，穩(wěn)定性提高。主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主軸部件,如軸瓦和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)等。硬盤盤片結(jié)構(gòu)圖2．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)、磁頭驅(qū)動(dòng)小車組成。新型大容量硬盤還具有高效的防震動(dòng)機(jī)構(gòu)。磁頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠?qū)Υ蓬^進(jìn)行正確的驅(qū)動(dòng)，并在短時(shí)間內(nèi)精確定位指定的磁道，保證數(shù)據(jù)讀寫的可靠性。3．浮動(dòng)磁頭組件浮動(dòng)磁頭組件由讀寫磁頭、傳動(dòng)桿和傳動(dòng)軸三部分組成。磁頭是硬盤技術(shù)最重要和最關(guān)鍵的一環(huán)，實(shí)際上是集成工藝制成的多個(gè)磁頭的組合，它采用了非接觸式結(jié)構(gòu)，加電后在高速旋轉(zhuǎn)的磁盤表面飛行，飛高間隙只有0.1μm～0.3μm，可以獲得極高的數(shù)據(jù)傳輸率。現(xiàn)在轉(zhuǎn)速5400r/min的硬盤飛高都低于0.3μm，以利于讀取較大的高信噪比信號(hào)，提供數(shù)據(jù)傳輸存儲(chǔ)的可靠性。磁頭組件4．前置控制電路前置放大電路控制磁頭感應(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。由于磁頭讀取的信號(hào)微弱，將放大電路密封在腔體內(nèi)可減少外來信號(hào)的干擾，提高操作指令的準(zhǔn)確性。5．硬盤的磁道、扇區(qū)和柱面硬盤上的數(shù)據(jù)都是存儲(chǔ)在磁盤片上的。當(dāng)磁盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，若磁頭都保持在一個(gè)位置上，則每個(gè)磁頭都會(huì)在磁盤表面上劃出一個(gè)圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫磁道。磁盤的磁道硬盤的接口類型(1)IDE接口

IDE是智能磁盤設(shè)備(IntelligentDriveElectronics)或集成驅(qū)動(dòng)設(shè)備(IntegratedDriveElectronics)的縮寫。IDE接口是一個(gè)集中存儲(chǔ)設(shè)備的接口，通過它控制器被整合在硬盤驅(qū)動(dòng)器或光盤驅(qū)動(dòng)器中。IDE接口硬盤采用ATA(AdvancedTechnologyAttachment)規(guī)范。隨著技術(shù)的發(fā)展，ATA規(guī)定了多種工作模式，如UltraATA／66(即UltraDMA／66)、UltraDMA／100、UltraDMA／133。(2)SCSI接口

SCSI(SmallComputerSystemInterface，小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口)最早研制于1979年，最初是為小型機(jī)而研制出的一種接口技術(shù)，但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在它被完全移植到了普通微機(jī)上?，F(xiàn)在的SCSI可以劃分為多種SCSI版本。SCSI廣泛應(yīng)用于硬盤、光驅(qū)、ZIP、MO、掃描儀、磁帶機(jī)、JAZ、打印機(jī)、光盤刻錄機(jī)等設(shè)備上。它具有適應(yīng)面廣、多任務(wù)、占用CPU率低(僅為10％左右，傳統(tǒng)的IDE接口硬盤CPU占用率為80％)、數(shù)據(jù)傳輸率高(如Ultra160SCSI版本的最高數(shù)據(jù)傳輸率為160MB／s)。但SCSI接口硬盤的價(jià)格相對較高，而且使用時(shí)還必須另外購買SCSI接口卡，因而在家用微機(jī)上使用很少。SCSI接口的硬盤主要被用在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工作站和高檔微機(jī)上。IDE硬盤上的跳線一般來說，硬盤出廠時(shí)默認(rèn)的設(shè)置是作為主盤，當(dāng)只安裝一個(gè)硬盤時(shí)是不需要改動(dòng)的；當(dāng)安裝多個(gè)硬盤時(shí)，需要對硬盤重新設(shè)置。PK：當(dāng)這個(gè)跳線短接時(shí)，磁頭被固定在安全位置，防止運(yùn)輸過程中磁頭的移動(dòng)。CS：CableSelect，此方式利用經(jīng)過特殊處理的數(shù)據(jù)線來設(shè)定主盤和副盤，第28根數(shù)據(jù)線為選擇線，有則為主盤，無則為副盤，這種方法很少見。DS：當(dāng)這個(gè)跳線短接時(shí)，硬盤作為主盤(Master)。SP：當(dāng)這個(gè)跳線短接時(shí)，硬盤作為副盤(Slave)。5.2軟驅(qū)與軟盤軟盤是常見的電腦存儲(chǔ)工具，具有價(jià)格低廉、攜帶方便、易于保存的特點(diǎn)，在存儲(chǔ)小容量數(shù)據(jù)和程序時(shí)使用得最多，所以軟盤是目前計(jì)算機(jī)不可缺少的一部分，更是單機(jī)間文件交換的必然選擇。軟盤有高密盤和低密盤之分，有5.25英寸和3.5英寸兩種規(guī)格，其容量為1.2MB和1.44MB。低密盤和5.25英寸盤基本上被淘汰了，現(xiàn)在市場上最常見的是3.5英寸盤。（1）軟驅(qū)的主要組成有：控制電路板、馬達(dá)、磁頭定位器和磁頭。磁頭其實(shí)是很小的，上下各有一個(gè)。它的工作過程是這樣的：馬達(dá)帶動(dòng)軟盤的盤片轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速大概為每分鐘300轉(zhuǎn)，磁頭定位器是一個(gè)很小的步進(jìn)馬達(dá)，它負(fù)責(zé)把磁頭移動(dòng)到正確的磁道，由磁頭完成讀寫操作。這是3寸盤插到軟驅(qū)中的情況，它的讀寫孔被打開，磁頭通過這個(gè)位置和盤片接觸。軟驅(qū)磁頭在讀寫操作時(shí)是接觸磁片的，所以它會(huì)沾染灰塵，時(shí)間一長，它的操作就有可能出現(xiàn)故障。

安裝軟驅(qū)比較簡單，它有一個(gè)電源插座和數(shù)據(jù)接口。數(shù)據(jù)接口有34根針，這是一根連接軟驅(qū)的數(shù)據(jù)排線。（2）軟盤現(xiàn)在看到的軟盤都是3.5英寸的，通常簡稱3寸。3寸軟盤都有一個(gè)塑料外殼，比較硬，它的作用是保護(hù)里邊的盤片。盤片上涂有一層磁性材料(如氧化鐵)，它是記錄數(shù)據(jù)的介質(zhì)。在外殼和盤片之間有一層保護(hù)層，防止外殼對盤片的磨損。軟盤提供了一種簡單的寫保護(hù)方法，3寸盤是靠一個(gè)方塊來實(shí)現(xiàn)的，拔下去，打開方孔就是寫保護(hù)了。反之就是打開寫保護(hù)，這時(shí)可以往文件里面寫入數(shù)據(jù)。寫保護(hù)是個(gè)非常有用的功能，可防止誤寫操作，也避免病毒對它的侵害。5.3光驅(qū)與光盤（1）CD–ROM驅(qū)動(dòng)器的外觀

CD–ROM的外觀主要由光驅(qū)的控制面板及背面結(jié)構(gòu)組成。1．光驅(qū)的控制面板一塊普通的內(nèi)置式CD–ROM驅(qū)動(dòng)器，其各部分名稱及作用如下：耳機(jī)插孔(HeadphoneJack)：用于連接耳機(jī)或音箱，可輸出AudioCD音樂，與隨身聽(Walkman)一樣。音量調(diào)整旋鈕(HeadphoneVolumeControl)：用于調(diào)節(jié)輸出的CD音樂的音量大小。有些光驅(qū)是采用兩個(gè)數(shù)字按鍵代替模擬的旋鈕。光盤托盤(DiscDrawer)：用于放置光盤。工作指示燈(BusyIndicator)：燈亮?xí)r，表示驅(qū)動(dòng)器正在讀取數(shù)據(jù)；燈不亮?xí)r，表示驅(qū)動(dòng)器沒有讀取數(shù)據(jù)。強(qiáng)制彈出孔(EmergencyEjectHole)：用于在斷電或其它狀態(tài)下打開光盤托架。用戶可插入曲別針等工具推出光盤托架。彈進(jìn)彈出/停止鍵(Open/Close/StopButton)：用于控制光盤托架的進(jìn)出。如果正在播放CD，將停止播放。

播放鍵(PlayButton)：用于直接使用控制面板來播放AudioCD。要播放CD時(shí)，按該鍵開始播放第一首，如果要播放下一首，再按該鍵，直到播放出要聽的音樂為止。用該鍵播放CD時(shí)不需要運(yùn)行播放程序，因此也不占用系統(tǒng)資源。（2）光驅(qū)的背面結(jié)構(gòu)幾乎所有光驅(qū)的背面都一樣，如圖所示。光驅(qū)的背面主要有以下插口：電源插座：使用與硬盤相同的四線電源線。數(shù)據(jù)線插座：主要用來連接數(shù)據(jù)線。如果為IDE接口的光驅(qū)，與IDE硬盤的連接方法相同。跳線：用來設(shè)置光驅(qū)作為主盤還是從盤。四針模擬音頻輸出口：這是光驅(qū)與聲卡的連接口。

數(shù)字音頻輸出連接口(DigitalAudioOutputConnector)：可以連接到數(shù)字音頻系統(tǒng)或數(shù)碼音樂設(shè)備（3）CD–ROM驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由于CD–ROM驅(qū)動(dòng)器集光、電、機(jī)械于一體，內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜?？傮w上看，CD–ROM驅(qū)動(dòng)器主要由控制電路和機(jī)芯組成，其機(jī)芯結(jié)構(gòu)如圖所示。CD–ROM驅(qū)動(dòng)器主要包括以下幾個(gè)部分：激光頭組件：由激光頭、聚集透鏡等組成，配合齒輪機(jī)構(gòu)和導(dǎo)軌等機(jī)械部分，根據(jù)系統(tǒng)信號(hào)確定讀取光盤數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)電纜將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂齐娐?。主軸電機(jī)：壓緊光盤后，帶動(dòng)光盤高速旋轉(zhuǎn)。光盤托架：通過光盤托架輸送光盤。啟動(dòng)機(jī)構(gòu)：控制光盤托架的進(jìn)出和主軸電機(jī)的啟動(dòng)。加電運(yùn)行時(shí)，啟動(dòng)機(jī)構(gòu)將使包括主軸電機(jī)和激光頭組件在內(nèi)的伺服機(jī)構(gòu)處于半加載狀態(tài)。（4）CD–ROM驅(qū)動(dòng)器的工作原理激光頭是光驅(qū)的心臟，也是最精密的部分，它主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的讀取工作，因此清理光驅(qū)內(nèi)部的時(shí)候要格外小心。激光頭主要包括激光發(fā)生器(又稱激光二極管)、半反光棱鏡、物鏡、透鏡以及光敏元件(光電二極管)等部分。（5）CD–ROM驅(qū)動(dòng)器的技術(shù)指標(biāo)有很多人都會(huì)認(rèn)為光驅(qū)的速度越快，其性能就越高，其實(shí)這種想法在實(shí)際操作和應(yīng)用中并不盡然。光驅(qū)的速度只是指其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速而言，而真正衡量光驅(qū)性能高低的技術(shù)指標(biāo)還有很多。1．持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸速率(Sustaineddatatransferrate)

數(shù)據(jù)傳輸速率是CD–ROM光驅(qū)最基本的性能指標(biāo)，該指標(biāo)直接決定了光驅(qū)的數(shù)據(jù)傳輸速率，通常以KB/s來計(jì)算。最早出現(xiàn)的CD–ROM的數(shù)據(jù)傳輸率只有150KB/s，當(dāng)時(shí)有關(guān)國際組織將該速率定為單速，而隨后出現(xiàn)的光驅(qū)速率與單速標(biāo)準(zhǔn)是倍數(shù)關(guān)系。2．讀取方法

CD–ROM主要有CLV(恒定線速度)、CAV(恒定角速度)及P–CAV(區(qū)域恒定角速度)等三種讀盤方式。

CLV(ConstantLinearVelocity，恒定線速度)技術(shù)是12倍速以下光驅(qū)普遍采用的一種技術(shù)。CLV技術(shù)指從盤片的內(nèi)道(內(nèi)圈)向外道移動(dòng)過程中，單位時(shí)間內(nèi)讀取的軌道弧線長度相等。3．平均訪問時(shí)間(AverageAccessTime)

平均訪問時(shí)間又稱“平均尋道時(shí)間”，是指從檢測光頭定位到開始讀盤這個(gè)過程所需要的時(shí)間，單位為ms。數(shù)據(jù)傳輸速率相同的光驅(qū)的平均讀取時(shí)間可能有很大差別，一般平均訪問時(shí)間越小，光驅(qū)性能就越好。4．CPU占用率(CPULoading)CPU占用率指CD–ROM光驅(qū)在維持一定的轉(zhuǎn)速和數(shù)據(jù)傳輸速率時(shí)占用CPU的時(shí)間。該指標(biāo)是衡量光驅(qū)性能的一個(gè)重要指標(biāo)，從某種意義上講，CPU的占用率可以反映光驅(qū)的BIOS編寫能力。5．高速緩存這個(gè)指標(biāo)常用Cache表示，也有些廠商用BufferMemory表示。高速緩存的容量大小直接影響光驅(qū)的運(yùn)行速度。6．容錯(cuò)性“超強(qiáng)糾錯(cuò)”在目前光驅(qū)的應(yīng)用中表現(xiàn)得最不理想。盡管目前高速光驅(qū)的數(shù)據(jù)讀取技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，但仍有90%左右的產(chǎn)品為了提高容錯(cuò)性能，采取調(diào)大激光頭發(fā)射功率的辦法來達(dá)到糾錯(cuò)目的。5.4新存儲(chǔ)設(shè)備閃盤

閃盤就是采用Flashmemory(閃存)作為存儲(chǔ)器的移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備。由于Flashmemory具有掉電后保持存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不丟失的特點(diǎn)，因此成為移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備的理想選擇。目前的閃盤都采用USB1.1串行總線接口與PC機(jī)、筆記本電腦連接，體積只有大拇指大小，重量約20g，由USB接口直接供電，不用驅(qū)動(dòng)器，不需外接電源，可熱插拔，即插即用，使用非常方便：而且存儲(chǔ)容量大(16MB～1GB)，讀寫速度快(比軟盤快20％)，保存時(shí)間長(達(dá)10年之久)，可重復(fù)擦寫100萬次以上：耐高低溫，不怕潮，不怕摔，小巧輕盈，便于攜帶，特別適用于微機(jī)間較大容量文件的轉(zhuǎn)移存儲(chǔ)，是一種理想的移