外部存储设备

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1、计算机维护技术主讲教师：何华平系部：计算机科学系第5章外存储设备学习目的及要求：1、了解硬盘的工作原理和选用2、掌握硬盘的性能指标和常见故障处理3、了解光驱的工作原理、分类和选用4、掌握光驱的性能指标和常见故障处理5、了解其他的外存设备课前阅读资料：外存储器的发展历程硬盘的发展历程1956年9月，第一块硬盘诞生。1968年，“温彻斯特”技术诞生。1979年，IBM发明薄膜磁头。1991年，IBM生产3.5英寸的硬盘，硬盘的容量首次达到了1GB。1999年，单碟容量高达10GB的ATA硬盘面世。2000年，高速硬盘问世，新材质硬盘诞

2、生。2000年3月16日，第一款“玻璃硬盘”问世。2001年，新的磁头技术GMR2002年，真正意义上的伟大技术革命IBMAFC技术诞生。光驱存储设备的发展历程1、1991年世界上第一个光驱和第一张光碟诞生2、1993年，第二代MPC规格问世，3、1995年夏，公布第三代规格标准，4、1997年左右的时候，光驱已经开始普及了。5、DVD及DVD光驱也就问世了。6、1995年9月发起形成了DVD论坛。7、2001年4月首次开发出可以兼容DVD-RAM和DVD-R(G)格式的驱动器，课前阅读资料：外存储器的发展历程5.1硬盘硬盘的外部

3、结构控制芯片电容硬盘数据线接口硬盘跳线电源接口缓存编号组成部分名称说明1缓存硬盘缓存的主要作用是与硬盘内部交换数据，是实现硬盘数据“预处理”操作的芯片。2电源接口该接口由4针组成，用于硬盘与机箱电源相连接为硬盘工作供电。3硬盘跳线设置主盘和从盘，具体设置方法因不同硬盘而不同，用户可以参考硬盘正面标签上的设置说明来进行主、从盘的设置。4硬盘数据线接口（IDE接口）通过该接口，利用专用数据排线可以把硬盘与主板连接起来，从而实现硬盘中数据的读写操作。5电容为保证数据读写操作的安全，需要高质量的电容来稳定电路。6控制芯片这是硬盘的主要控制

4、芯片，负责数据的交换与处理，是硬盘的核心部件之一。硬盘的外部结构硬盘的内部结构浮动磁头组件磁头驱动机构盘片盘片主轴驱动机构前置读写控制电子线路编号组成部分名称说明1浮动磁头组件是硬盘中最精密的部件之一，由读磁头、传动手臂和传动轴三部分组成。加电后可在高速旋转的盘片表面移动，与盘片的间隙（飞高）只有0.08-0.3微米。硬盘磁头其实是集成工艺制造的多个磁头的组合，每张盘片的上、下方都各有一个磁头。磁头不能接触高速旋转的硬盘盘片，否则会破坏盘片表面的磁性介质，因此硬盘工作时不要搬运主机。2磁头驱动机构硬盘磁头驱动机构由音圈电机和磁头驱

5、动小车组成，能对磁头进行正确的驱动和定位。3盘片盘片是硬盘存储数据的载体，一般采用金属薄膜磁盘，记录密度高。硬盘盘片通常由一张或多张盘片叠放组成。4盘片主轴驱动机构盘片主轴驱动机构由轴承和马达等组成。我们常说的5400转、7200转就是指硬盘马达的转速。轴承是用来把多个盘片串起来固定的装置。5前置读写控制电子线路用来控制磁头感应的信号、主轴电机调速、磁头驱动和定位等操作的。硬盘的内部结构硬盘的逻辑结构磁面（Side）：每个盘片都有上、下两个磁面，从上向下从“0”开始编号，0面、1面、2面、3面、……磁道（Track）：硬盘在格式化

6、时盘片会被划成许多同心圆，这些同心圆轨迹就叫磁道。磁道从外向内从0开始顺次编号，0道、1道、2道、……柱面（Cylinder）：所有盘面上的同一编号的磁道构成一个圆柱，称之为柱面，每个柱面上从外向内以“0”开始编号，0柱面、1柱面、2柱面、……扇区（Sector）：硬盘的盘片在存储数据时又被逻辑划分为许多扇形的区域，每个区域叫作一个扇区。硬盘容量=柱面数×扇区数×每扇区字节数×磁头数硬盘的工作原理硬盘作为一种磁表面存储器，是在非磁性的合金材料（多为铝片）表面涂上一层很薄的磁性材料，再通过磁层的磁化来存储信息的。即硬盘是利用特定的磁

7、粒子的极性来记录数据。磁头在读取数据时，将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号，再利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据，写操作正好相反。硬盘的分类(1)按尺寸分:按接口分:硬盘的分类(2)硬盘的技术指标1、容量：容量是指硬盘的存储空间大小，常用GB（京字节）为单位。2、转速：转速也就是指硬盘内部主轴马达的转动速度。台式机硬盘的转速主要有两种：10000转和7200转3、动作时间：所谓硬盘的动作时间，主要包括平均寻道时间、平均访问时间、道至道时间、最大寻道时间和平均等待时间等几种。4、MTBF（连续无故障时间）：MT

8、BF是指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间，单位为小时。5、数据传输率：硬盘数据传输率衡量的是硬盘读写数据的速度，分为外部数据传输率和内部数据传输率两种,一般用MB/s作为计算单位。6、硬盘缓存：缓存是硬盘控制器上的一块存储芯片，为硬盘与外部总线交