光驅(qū)基礎(chǔ)知識(shí)

黑

什么是光驅(qū)?

■光驅(qū)（也稱(chēng)光盤(pán)存儲(chǔ)器）是一種存放數(shù)

據(jù)的存儲(chǔ)裝置，具有容量大、可靠性好、

存儲(chǔ)成本低廉等特點(diǎn)，是計(jì)算機(jī)的重要

部件之一。

光驅(qū)的工作原理

■光驅(qū)是一個(gè)結(jié)合光學(xué)、機(jī)械及電子技術(shù)的產(chǎn)品。

在光學(xué)和電子結(jié)合方面，激光光源來(lái)自于一個(gè)

激光二極管，它可以產(chǎn)生波長(zhǎng)約0.54-0.68微米

的光束，經(jīng)過(guò)處理后光束更集中且能精確控制,

光束首先打在光盤(pán)上，再由光盤(pán)反射回來(lái)，經(jīng)

過(guò)光檢測(cè)器捕獲信號(hào)。光盤(pán)上有兩種狀態(tài)，即

凹點(diǎn)和空白，它們的反射信號(hào)相反，很容易經(jīng)

過(guò)光檢測(cè)器識(shí)別。檢測(cè)器所得到的信息只是光

盤(pán)上凹凸點(diǎn)的排列方式，驅(qū)動(dòng)器中有專(zhuān)門(mén)的部

件把它轉(zhuǎn)換并進(jìn)行校驗(yàn)，然后我們才能得到實(shí)

際數(shù)據(jù)。光盤(pán)在光驅(qū)中高速的轉(zhuǎn)動(dòng)，激光頭在

伺服電機(jī)的控制下前后移動(dòng)讀取數(shù)據(jù)。

光驅(qū)的外部結(jié)構(gòu)

■光驅(qū)的外部結(jié)構(gòu)主要有正面產(chǎn)品標(biāo)簽、

控制面板和接口組成。

光驅(qū)的外部結(jié)構(gòu)

光驅(qū)的控制面板

光驅(qū)的控制面板

■耳機(jī)插孔：連接耳機(jī)或音箱，可輸出Audio

CD音樂(lè)。

■音量旋鈕：調(diào)整輸出的CD音樂(lè)音量大小。

■指示燈：顯示光驅(qū)的運(yùn)行狀態(tài)。

■緊急出盒孔：用于斷電或其他非正常狀態(tài)下

打開(kāi)光盤(pán)托架。

■播放/跳道鍵：用于直接使用面板控制播放

AudioCDo

■打開(kāi)/關(guān)閉/停止鍵：控制光盤(pán)進(jìn)出盒和停止

AudioCD播放。

光驅(qū)的接口

■光驅(qū)的接口由數(shù)據(jù)接口、電源接口、

跳線(xiàn)和音頻接口組成。

數(shù)據(jù)接口

■數(shù)據(jù)接口可分為IDE接口、SCSI接口和

USB接口等幾種，目前常用的是采用40

針的IDE接口。

電源接口

■電源接口采用的是

目前計(jì)算機(jī)通用的

四芯D型接口。

跳線(xiàn)

■光驅(qū)的跳線(xiàn)也和硬盤(pán)的跳

線(xiàn)一樣，可以用來(lái)設(shè)置光

驅(qū)作為主盤(pán)或副盤(pán)設(shè)置。

首頻接口

■音頻接口可以輸

出CD音頻，它

的功能和面板上

的立體聲耳機(jī)插

孔是一樣的，但

需要一根4芯或3

芯的CD音頻線(xiàn)

連接到聲卡上。

光驅(qū)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

■光驅(qū)內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為底部結(jié)構(gòu)和機(jī)芯

結(jié)構(gòu)這兩大部份。

■其中機(jī)芯結(jié)構(gòu)包含：

■激光頭組件

■主軸馬達(dá)

■光盤(pán)托架

啟動(dòng)機(jī)構(gòu)

光驅(qū)的底部結(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。

光驅(qū)的底部結(jié)構(gòu)

光驅(qū)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

■

細(xì)

看

光

驅(qū)

內(nèi)

部

結(jié)

構(gòu)

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?/p>

統(tǒng)。

激光頭組件

產(chǎn)品分類(lèi)：

CD激光頭

型號(hào)：

SONYKSS-331C

產(chǎn)也

日本^

產(chǎn)品

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。

光盤(pán)托架

■在開(kāi)啟和關(guān)閉狀態(tài)下的光盤(pán)承載體。

用動(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。

光盤(pán)

■光盤(pán)是用極薄的鋁質(zhì)或金質(zhì)音膜加上

聚氯乙烯塑料保護(hù)層制作而成的。與

軟盤(pán)和硬盤(pán)一樣，光盤(pán)也能以二進(jìn)制

數(shù)據(jù)（由“0”和“廣組成的數(shù)據(jù)模式）的

形式存儲(chǔ)文件和音樂(lè)信息。要在光盤(pán)

上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，首先必須借助電腦將數(shù)

據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，然后用激光將數(shù)據(jù)

模式灼刻在扁平的、具有反射能力的

盤(pán)片上。激光在盤(pán)片上刻出的小坑代

表空白處代表“0”。

光盤(pán)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

■光盤(pán)上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和硬盤(pán)是不同的，

它沒(méi)有簇的概念，而是按軌道的方式

存儲(chǔ)的。

■硬盤(pán)軌道是一組同心圓，而光盤(pán)軌道

則是一條從中心開(kāi)始的漸開(kāi)線(xiàn)，如果

把這條線(xiàn)展開(kāi)的話(huà)，它是一根完整的

線(xiàn)，這條線(xiàn)就被稱(chēng)做軌道。

光盤(pán)的制作

■市場(chǎng)上常見(jiàn)的CD-ROM制作象用模子壓制塑

料制品一樣。從原始主光盤(pán)上壓制出來(lái)的光

盤(pán)是主光盤(pán)的一個(gè)鏡像，它的凹凸正好與主

光盤(pán)的相反，為了做出與主光盤(pán)一樣的光盤(pán),

必須把拷貝做兩次，這樣凹凸的位置就相同

To主光盤(pán)的第一個(gè)拷貝叫母盤(pán)，母盤(pán)一般

是一個(gè)金屬盤(pán)，以母盤(pán)為模，在上面注上聚

碳酸酯塑料，然后壓制成型，此時(shí)塑料盤(pán)片

的表面就和原來(lái)的主光盤(pán)一樣了，然后在塑

料盤(pán)片表面涂上一層一微米厚的純鋁，然后

在鋁層外面涂上一層薄薄的聚碳酸酯以防止

氧化和污染，這樣，光盤(pán)就被制好了。

光盤(pán)的類(lèi)型

■只讀型光盤(pán)

CD光盤(pán)、CD-DA、CD-ROM>VCD、LD

激光視盤(pán)、DVD等

■追記型光盤(pán)

■可擦寫(xiě)型光盤(pán)

CD-RW、MO等

光驅(qū)的工作過(guò)程

■在無(wú)光盤(pán)狀態(tài)下，光驅(qū)加電后，激光頭

組件啟動(dòng)，此時(shí)光驅(qū)面板指示燈將閃亮,

同時(shí)激光頭組件移動(dòng)到主軸馬達(dá)附近，

并由內(nèi)向外順著導(dǎo)軌步進(jìn)移動(dòng)，最后又

是回到主軸馬達(dá)附近，激光頭的聚焦透

鏡將向上移動(dòng)三次搜索光盤(pán)，同時(shí)主軸

馬達(dá)也順時(shí)針啟動(dòng)三次，然后激光頭組

件復(fù)位，主軸馬達(dá)停止運(yùn)行，面板指示

燈熄滅。

光驅(qū)的工作過(guò)程

■光驅(qū)中若放入光盤(pán)，激光頭聚焦透鏡重復(fù)搜索

動(dòng)作，找到光盤(pán)后主軸馬達(dá)將加速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)

若讀取光盤(pán)，面板指示燈將不停地閃動(dòng)，步進(jìn)

電機(jī)帶動(dòng)激光頭組件移動(dòng)到光盤(pán)數(shù)據(jù)處，聚焦

透鏡將數(shù)據(jù)反射到接收光電管，再由數(shù)據(jù)帶傳

送到系統(tǒng)，微機(jī)就可讀取光盤(pán)數(shù)據(jù)。若停止讀

取光盤(pán)，激光頭組件和馬達(dá)仍將處于加載狀態(tài)

中，面板指示燈熄滅。不過(guò)，目前高速光驅(qū)在

設(shè)計(jì)上都考慮到可以使主軸馬達(dá)和激光頭組件

在30秒或幾分鐘后停止工作，直到重新讀取數(shù)

據(jù)，這樣能有效的節(jié)能，并延長(zhǎng)使用時(shí)間。

光驅(qū)的性能指標(biāo)

■光驅(qū)的速度快，其性能并不一定就高，

因?yàn)楣怛?qū)的速度只是指其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)

速，而真正衡量光驅(qū)性能高低的，還要

看下面的幾個(gè)性能指標(biāo)。

數(shù)據(jù)傳輸率

■數(shù)據(jù)傳輸率(DataTransferRate)即常說(shuō)的倍

速，它是衡量光驅(qū)性能的最基本指標(biāo)。

■什么是單倍速光驅(qū)？單倍速光驅(qū)就是指每

秒可從光驅(qū)存取150KB數(shù)據(jù)的光驅(qū)。如果

是24或32倍速光驅(qū)，那么它們每秒鐘能讀

取3600KB和4800KB的數(shù)據(jù)，可簡(jiǎn)寫(xiě)為

24X和32X。而且現(xiàn)在已經(jīng)有40X、48X、

50X、52X和56X等倍速的光驅(qū)。

數(shù)據(jù)傳輸率

■光驅(qū)主要有一下三種讀盤(pán)方式:

■CLV技術(shù)（恒定線(xiàn)速度）

■CAV技術(shù)（恒定角速度）

■P-CAV技術(shù)（局部恒定角速度）

CLV技術(shù)（恒定線(xiàn)速度）

■CLV技術(shù)（恒定線(xiàn)速度）是12倍速以下光

驅(qū)普遍采用的一種技術(shù)，是指從盤(pán)片的內(nèi)

道（內(nèi)圈）向外道移動(dòng)過(guò)程中，單位時(shí)間

內(nèi)讀過(guò)的軌道弧線(xiàn)長(zhǎng)度相等。由于CD盤(pán)片

的內(nèi)徑比外徑小，因此檢測(cè)光頭靠近內(nèi)環(huán)

時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度自然比靠近外環(huán)時(shí)的快，也

只有這樣才能滿(mǎn)足數(shù)據(jù)傳輸率保持不變這

一要求。

CAV技術(shù)（恒定角速度）

■CAV技術(shù)（恒定角速度）是20倍速以上光

驅(qū)常用的一種技術(shù)，其特點(diǎn)是為保持旋轉(zhuǎn)

速度恒定，其數(shù)據(jù)傳輸率是可變的，即檢

測(cè)光頭在讀取盤(pán)片內(nèi)環(huán)與外環(huán)數(shù)據(jù)時(shí)，傳

輸率隨之改變。如一個(gè)20倍速的產(chǎn)品在內(nèi)

環(huán)時(shí)可能只有10倍速，隨著向外環(huán)移動(dòng)數(shù)

據(jù)傳輸率逐漸加大，直至在最外環(huán)可達(dá)到

20倍速。

P-CAV技術(shù)（局部恒定角速度）

■P-CAV技術(shù)（局部恒定角速度）是融合了

CLV和CAV兩者的精華形成的一種技術(shù)。

當(dāng)檢測(cè)光頭讀盤(pán)片的內(nèi)環(huán)數(shù)據(jù)時(shí)，旋轉(zhuǎn)速

度保持不變，使數(shù)據(jù)傳輸率得以增加；當(dāng)

檢測(cè)光頭讀取外環(huán)數(shù)據(jù)時(shí)，則對(duì)旋轉(zhuǎn)速度

進(jìn)行提升。

平均尋道時(shí)間

■平均尋道時(shí)間(AverageAccessTime)是

指激光頭(光驅(qū)中用于讀取數(shù)據(jù)的一個(gè)

裝置)從原來(lái)位置移到新位置并開(kāi)始讀

取數(shù)據(jù)所花費(fèi)的平均時(shí)間，顯然，平均

尋道時(shí)間越短，光驅(qū)的性能就越好。

CPU占用時(shí)間

■CPU占用時(shí)間(CPULoading)是指光驅(qū)在

維持一定的轉(zhuǎn)速和數(shù)據(jù)傳輸率時(shí)所占用

CPU的時(shí)間，它也是衡量光驅(qū)性能好壞

的一個(gè)重要指標(biāo)。CPU占用時(shí)間越少，

其整體性能就越好。

數(shù)據(jù)緩沖區(qū)

■數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(Buffer)是光驅(qū)內(nèi)部的存儲(chǔ)

區(qū)。它能減少讀盤(pán)次數(shù)，提高數(shù)據(jù)傳輸

率。現(xiàn)在大多數(shù)光驅(qū)的緩沖區(qū)為128K

或256K。

容錯(cuò)性

■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，但仍有一些產(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(lái)達(dá)到糾錯(cuò)目的，這種辦法的最大弊

病就是人為地造成激光頭過(guò)早老化，減

少產(chǎn)品的使用壽命。

穩(wěn)定性

■穩(wěn)定性是指要一部光驅(qū)在較長(zhǎng)一段時(shí)

間（至少一年）內(nèi)保持穩(wěn)定、較好的

讀盤(pán)能力。

全鋼機(jī)芯

■在光驅(qū)內(nèi)部機(jī)芯結(jié)構(gòu)上有“塑料制”和

“全鋼制”兩種。

■“塑料機(jī)芯”價(jià)格低，但采用這種機(jī)芯

的光驅(qū)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的熱量會(huì)烘烤

機(jī)芯，加速塑料的老化甚至變形，時(shí)間

一長(zhǎng)整個(gè)光驅(qū)讀盤(pán)能力自然下降。

■而“全鋼機(jī)芯”采用鋼為材料，有效解

決了機(jī)芯老化的問(wèn)題，增加了光驅(qū)的使

用壽命，并且這種光驅(qū)在用手掂其重量

時(shí)會(huì)明顯感到其分量。

光驅(qū)新技術(shù)

■智能安全技術(shù)

■雙動(dòng)態(tài)抗震懸吊系統(tǒng)(DDSS：Double

DynamicSuspensorySystem)

■自動(dòng)平衡系統(tǒng)(ABS：AutoBalance

System)

■散熱硅膠片的使用

光驅(qū)的分類(lèi)

■光驅(qū)的種類(lèi)繁多，按照讀取光盤(pán)的種類(lèi)

及性能來(lái)分，可分為CD-ROM、CD-

R/CD-RW、DVD-ROM>DVD-RAM等

幾大類(lèi)。

CD-ROM

■CD-ROM驅(qū)動(dòng)器是我們目前運(yùn)用最光的

一種，它支持所有符合ISO9660格式的光

盤(pán)，如CD-ROM、Video-CD、CD-R、

CD-RW等。接口類(lèi)型有ATAPI-IDE、

SCSLEIDE,還可支持Ultra-DMA33接

口。

CD-ROM

MAX

CD-R/CD-RW

■CD-R是小型可寫(xiě)光盤(pán)，該種類(lèi)的存儲(chǔ)

設(shè)備可將數(shù)據(jù)在刻盤(pán)中寫(xiě)入一次，寫(xiě)

完后CD-R光盤(pán)無(wú)法被改寫(xiě)，但可以在

CD-ROM驅(qū)動(dòng)器和CD-R刻錄機(jī)上被多

次讀取。

■CD-RW比CD-R的功能更加強(qiáng)大，它提

供了次數(shù)有限的讀寫(xiě)功能，最大的特

點(diǎn)是在CD-R的基礎(chǔ)上可以多次寫(xiě)入數(shù)

據(jù)。

CD-R

MW-00

3MS

MH-QD

DVD-ROM

■DVD-ROM是數(shù)字視盤(pán)和數(shù)字萬(wàn)用盤(pán)的

縮寫(xiě)，它是一種容量更大、運(yùn)行速度更

快的光存儲(chǔ)技術(shù)。

■DVD的容量為8.5GB以上，單倍速DVD-

ROM的數(shù)據(jù)傳輸率大致等同于9倍速的

CD-ROM,目前已有16倍速的DVD-

ROMo

■DVD-ROM光驅(qū)不僅可讀大容量的DVD

光盤(pán)，也能向下兼容讀取CD-ROM光盤(pán)。

DVD-ROM

PHILIPS

DVD-RAM

■DVD-RAM（DVD-Rewritable）是一種

供計(jì)算機(jī)使用、可對(duì)此讀寫(xiě)的光盤(pán)，不

僅可以多次重復(fù)寫(xiě)入，也可以多次重復(fù)

讀取，規(guī)定的存儲(chǔ)容量為2.6GB（單層）

和5.2GB（雙層）。與DVD-RW不同的

是，它刻錄的光盤(pán)只能在DVD-RAM驅(qū)

動(dòng)器上才能讀出，兼容性不高。

DVD-RAM

光驅(qū)的發(fā)展

■第一代光驅(qū)：1991年、單倍速、650MB

■第二代光驅(qū)：1993年、雙倍速

■第三代光驅(qū)：1995年、四倍速

■高速光驅(qū)：多倍速

■一光多道技術(shù)

■DVD：5GB

虛擬光驅(qū)

■虛擬光驅(qū)是指在硬盤(pán)或者文件服務(wù)器上

建立整張光盤(pán)內(nèi)容的映像文件作為虛擬

光盤(pán)，同時(shí)由系統(tǒng)建立虛擬光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器,

然后像真實(shí)光驅(qū)一樣將虛擬光盤(pán)插入到

虛擬光盤(pán)中使用。

■可建立多個(gè)虛擬光驅(qū)，與真正光驅(qū)在功

能與操作上完全等價(jià)。

常見(jiàn)光驅(qū)介