计算机拆装与维护第6章.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,6,章,硬盘驱动器和软盘驱动器,6.1.1,硬盘的分类,6.1.2,硬盘主要性能指标,6.1.3,硬盘的选购,6.2,软盘驱动器,6.1,硬盘驱动器,6.2.1,软驱和软盘简介,掌 握,理 解,了 解,6.1,硬盘驱动器,硬盘的结构组成：,外部结构,内部结构,难 点,一、硬盘驱动器概述：,硬盘、软盘驱动器都属于磁盘驱动器通过读写记录各种信息，存储各类软件、程序和数据。,既是输入设备又是输出设备。只能和计算机交换信息，与内存不同，,在断电之后仍然保持信息,。,硬盘是计算机中最重要的存储器，与其他外存储器相比，具有速度快、容量大的特点。,二、硬盘的组成,硬盘,结构主要由固定面板、控制电路板、盘头组件、接口及附件等几大部分组成,。,可以从外观和内部来了解,（一）硬盘的外观,:,硬盘尺寸普遍使用的是,3.5,英寸硬盘，小体积硬盘用于笔记本电脑中,1,背面,从外观上看，硬盘具有金属外壳，其背面裸露着控制芯片、电阻等电子元件，这些电子元件裸露在外面,而,不包裹在金属匣子里面的原因在于这样更有利于散热。散热对硬盘的稳定运行非常重要,。,硬盘正面,2,正 面,硬盘的正面贴着硬盘的标签，上面标有硬盘的生产厂家、转速、容量、工作电压等信息示。,（二）硬盘外部结构,1,、控制电路板：,它包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、高速缓存、控制与接口电路、,ROM,芯片、缓存（,Cache,）,等。,ROM,芯片：,固化的程序可以进行硬盘的初始化，执行加电和启动主轴电机，加电初始寻道、定位以及故障检测等。,缓存（,Cache,）：,对磁盘性能所带来的作用是在读取零碎文件数据时，大缓存能带来非常大的优势。,2,、外壳：,硬盘的外壳与底板结合成一个密封的整体，正面的外壳保证了硬盘盘片和机构的稳定运行。除此，还有一个透气孔，它的作用就是使硬盘内部气压与大气气压保持一致。,3,、接口：,包括电源接口插座和数据接口插座两部分。,还有跳线，安装时用来设置硬盘的属性。,电源插座就是与主机电源相连接，为硬盘正常工作提供电力保证。,数据接口插座则是硬盘数据与主板控制芯片之间进行数据传输交换的通道，使用时是用一根数据线将其与主板,IDE,接口或与其他控制适配器的接口相连接。,数据接口可分成,IDE,接口（,40,针）和,SCSI,接口（,80,芯）两种。,1,）,IDE,接口,IDE,(,集成设备电子部件,),接口也叫,ATA,接口,，目前,PC,机使用的硬盘大多数都是,IDE,接口,80,针和,40,针数据线,2,）,SCSI,接口,SCSI,(S,mall Computer System Interface,，,小型计算机系统接口,),接口是一种系统级接口，由于,SCSI,接口比,IDE,接口可以支持更大的带宽、更多的连接设备和更长的传输距离,常用在服务器的硬盘上,.,一条,SCSI,总线最多可以连接,15,块硬盘。无论是在速度还是在容量方面，,SCSI,接口都具有非常好的扩展性能。,3,）,SATA,接口,新一代的,Serial ATA,（串行磁盘接口）,（三）、硬盘的内部组成,1,、,盘头组件,盘头组件,(HDA,，,Hard Disk Assembly,),是构成硬盘的核心，封装在硬盘的净化腔内，包括浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片及主轴驱动机构、前置读写控制电路等,1,）浮动磁头组件,浮动磁头组件由读写磁头、传动杆和传动轴三部分组成,磁头是硬盘技术最重要和最关键的一环，是集成工艺制成的多个磁头的组合，它采用了非接触式结构，加电后在高速旋转的磁盘表面飞行，,飞高间隙只有,0.1m,0.3m,，,可以获得极高的数据传输率。现在转速,5400 r/min,的硬盘飞高都低于,0.3m,，,以利于读取较大的高信噪比信号，提供数据传输存储的可靠性。,磁头与盘片的距离,2,）磁头驱动机构,磁头驱动机构由音圈电机、磁头驱动小车组成。新型大容量硬盘还具有高效的防震动机构。,3,）前置控制电路,控制磁头感应的信号、主轴电机调速、磁头驱动和伺服定位等。,4,）盘片和主轴组件,盘片是硬盘存储数据的载体，由,主轴组件整体组合。,2,、硬盘盘片,已经密封在硬盘驱动器中，不可以将盘片随时插入或取出。,3,、硬盘的磁道、扇区和柱面,1,）磁头,磁头是读、写数据,2,）磁道,:,当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，,这些圆形轨迹就叫做磁道。,3,）,扇区,:,磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区，每个扇区可以存放,512,个字节的信息，磁盘驱动器在向,磁盘读取和写入数据时，以扇区为单位。,4,）,柱面,:,硬盘由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“,0”,开始编号，,具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。,柱 面,4,）,柱面,:,磁盘的,柱面数,与一个,盘面上的,磁道数,是相等的。,由于每个盘面都有自己的磁头，因此，,盘面数等于总的磁头数,。,硬盘的,C,H,S,与硬盘容量关系,:,Cylinder,（,柱面,磁道数,）、,Head,（,磁头,盘面数,）、,Sector,（,扇区,读取和写入数据时，以扇区为单位,）,用,C H S,的数目，即可确定硬盘的容量：,硬盘的容量,=,柱面数,磁头数,扇区数,512B,。,例：某,IDE,接口硬盘的磁道数为,1120,，磁头数为,16,，每个磁道有,59,个扇区，则磁盘容量为：,11201659512 B=54 132 736 013541 MB,6.1.1 硬盘的分类,1.,IDE,硬盘,2.,SCSI,硬盘,3.,Serial ATA,硬盘,1,、,IDE,硬盘,：,标准,IDE,只支持,2,个,528MB,设备，用,40,线连接,。,增强型,IDE,（,EIDE,）,标准，可支持,4,个,大容量的硬盘。,2,、,SCSI,硬盘,是一种总线型接口，其系统占用率极低。,SCSI,又称硬盘协处理器，可以同时,接,7,个以上,的外设,，如光盘驱动器、磁带驱动器、扫描仪等,。支持的硬盘容量更大、传输速率更高。,SCSI,接口：,50,针、,68,针和,80,针。,2,、,SCSI,硬盘,硬盘型号上标有“,N”“W”“SCA”,，,就是表示接口针数的。,N,即窄口（,Narrow,），,50,针；,W,即宽口（,Wide,），,68,针；,SCA,即单接头（,Single Connector Attachment,）,80,针。,80,针的,SCSI,盘一般支持热插拔。,3.,Serial ATA,硬盘,串行,ATA,（,SATA,）,电子接口技术接口,IDE,并行,ATA,（,PATA,）,是基于集成驱动器电路接口标准的一项硬驱技术。,SATA,则是一项新兴的标准。其存储设备配置要比,PATA,简便得多。嵌入计时和重要的数据完整性检查功能，正是高速传输所需的。,SATA,的成本比,PATA,高出,15%,左右。,6.1.2,硬盘的主要性能指标,硬盘的容量,40GB,、,80GB,是标称容量。,1G,1000MB,计算机,自检是,1G,1024MB,硬盘格式化之后实际容量比标称容量小,80%,。,2,单碟容量,硬盘都是由一个或几个盘片组成的,单碟容量就是指一个盘片正反两面总容量,单碟容量高，开发技术的高，硬盘性能的相应提升。,单碟容量一般为,20G,、,40G,，,部分达到了,60G,。,3,硬盘转速,转速：,硬盘的主轴马达带动盘片高速旋转，产生浮力使磁头漂浮在盘片上方。要将所存取数据的扇区带到磁头下方。,转速越快，等待时间就越短。,但转速越快，硬盘发热量和噪音相对也越大。,转速的数值以每分钟盘片的旋转圈数来表示，单位,rpm,。,台式机电脑,硬盘转速,7200RPM5400RPM,笔记本电脑,硬盘转速不超,4500RPM,日立公司已推出有,12000RPM,。,4,硬盘缓存,硬盘,cache buffer,起数据缓存的作用。提高硬盘与外部数据的传输速度。,目前为,2MB,，,西部数据,JB,系列为代表的硬盘缓存已达到了,8MB,，,性能非常优秀。,Cache,是高速的,DRAM,，,有写通式和回写式。,写通式：,读盘时系统先检查请求，寻找所要的数据是否在,Cache,中，如果在,，,缓存就发送相应的数据，不再访问磁盘。,回写式：,在写入硬盘数据时也在缓存中找，如果找到就由缓存就数据写入盘中，现在的多数硬盘都是采用的回写式硬盘，这样就大大提高性能。,5,硬盘传输率,传输率指硬盘的,外部和内部,数据的传输率，单位为,Mb/s(,兆位,/,秒,),。,外部传输率,（突发数据传输率）一般指硬盘的数据接口的速率。,ATA/66/100/133,接口传输率可达,66-133MB/S,。,内部传输率,是磁头至硬盘缓存间的数据传输率，一般取决于硬盘的盘片转速和盘片数据线密度。,5,硬盘传输率,内部数据传输率是系统真正的瓶颈。,因此只有内部传输率向外部传输率接近，提高硬盘内部传输率，才能对磁盘系统的性能有直接、明显提升。,在硬盘的,转速相同时,，单碟容量大的内部传输率高。,在,单碟容量相同时,，转速高的硬盘的内部传输率高。,6,硬盘寻道时间,硬盘磁头在盘面上移动读写头至指定磁道目标数据所用的时间。,是硬盘读取数据的能力，单位是毫秒,(ms),。,目前市场上主流硬盘的平均寻道时间一般在,9ms,左右。,常见硬盘（大约,5,13,毫秒）,7,硬盘平均潜伏时间,磁头移动到数据所在磁道后，等待指定的数据扇区转动到磁头下方的时间，单位毫秒,(ms),。,平均潜伏期越小越好。,5400rpm,硬盘的平均潜伏期为,6.6ms,。,7200rpm,硬盘的平均潜伏期为,4.2ms,。,一般常见（,1,5,毫秒）,8,、平均访问时间,:,平均寻道时间与平均潜伏时间的总和。一般常见（,11,18,毫秒之间）,9,硬盘的磁头,有,MR,磁组磁头、,RMX,扩展磁组磁头、和,GMR,巨磁组磁头。,MR,磁组磁头,是利用特殊材料的电阻值随磁场变化来读取盘片上的数据。,因而对信号变化相当敏感，读取数据的准确性也相应提高。优点：提高盘片道密度，可提高硬盘容量,30%,GMR,巨磁组磁头,的原理是电子的量子效应，敏感程度高,优点：信号检测灵敏度比,MR,磁头高出至少十倍,目前,GMR,磁阻磁头已开始取代,MR,磁头成为硬盘磁头的主流。,10,、硬盘读写模式,(,硬盘的工作模式,）,从主板的支持度来看，目前硬盘的工作模式主要有三种：,NORMAL,、,LBA,和,LARGE,模式。,NORMAL,普通模式,，也是最早的,IDE,方式。在此方式下对硬盘访问时，,BIOS,和,IDE,控制器对参数不作任何转换。,该模式支持的最大柱面数为,1024,，最大磁头数为,16,，最大扇区数为,63,，,每扇区字节数为,512,。,NORMAL,普通,模式,：,硬盘的实际物理参数。容量：,16102463512=,528MB,LBA(,Logical Block Addressing),逻辑,模式,：,解决突破,528MB,容量问题。,容量：,255102463512=,8.4GB,LARGE,巨大,模式,：,LARGE,又称为大硬盘管理模式。,为不支持,LBA,设置而准备。,容量：,3251263512=,1GB,硬盘的物理安装,硬盘物理安装，指的是将硬盘装进机箱，设置跳线并接好电源线和数据线的过程。,电源接口：,将主机的电源与此相连，以给硬盘供电。注意“梯形”接线方向，方向错误将无法插入。,数据线：,数据线用于连接硬盘与主板,IDE,接口，作数据传输之用。数据线则分,40,线与,80,线两种注意，硬盘的数据线有方向之分，反接的话硬盘将无法工作。,数据线的一侧有一红线，红线侧必须与,IDE,接口的第,1/21,针相连接。,主从跳线：,主板上一般只有两个,IDE,接口，每一根接线有三个接口，其中一个接主板的,IDE,接口，另两个则可以接两个,IDE,设备。在同一根接线上如果接两个,IDE,接口设备，则其中一个是主盘,(Master),，,另一个为从盘,(Slave),。,究竟是作为主盘还是从盘则要通过硬盘或光驱背面的“主从跳线”进行设置，否则将无法正常使用。,一般来说，硬盘缺省的跳线设置为主硬盘，光驱的缺省设置则为从盘。具体的设置方法在硬盘或光驱的机壳上均有设置说明。,PK,：,固定磁头，在运输防止中磁头的移动。,CS,：,这是电缆选择方式,DS,：,硬盘为主盘。,SP,：,硬盘为从盘。,有的只采用一个跳线来设置主盘或从盘，,如下图为西数硬盘的路线设置方法：,设置好主从跳线并接好电源线、数据线之后，就可以把硬盘固定在机箱上的,3.5“,托架上。,当然，也可以先固定，再接线。硬盘可以水平安装也可以垂直安装，两者并无不同。,但需要注意的是，水平安装时裸露面（可以见到电路板的一面）要朝下，以免积聚灰尘。,6.1.3,硬盘的选购,主要是,容量、速度、接口,、稳定性、缓存大小、售后服务等。,1,容量是硬盘最为直观的参数，最大单碟容量已经超过了,80GB,，,可达,300GB,。,依据应用来选择，一般,80GB,的硬盘也已经绰绰有余了。,6.1.3,硬盘的选购,2,转速：,高主轴速度可以缩短硬盘的寻道时间，并提高数据传输率，提升硬盘的性能。,7200,转比,5400,转有着明显的提升，在价格方面，前者并不比后者贵多少，因此,7200,转的硬盘是大家不二的选择。,6.1.3,硬盘的选购,3,缓存大小,：,缓存容量的大小与转速一样，与硬盘的性能有着密切的关系,。,2MB,和,8MB,，,对于相同容量的硬盘,，,其差价也在,50,元左右，因此建议购买时，可多出几十元换取高性能,。,6.1.3,硬盘的选购,4,硬盘的接口：,IDE,、,SCSI,和,SATA,三者接口标准。,由于后两种价格都相对昂贵，,IDE,接口是市场的主流，,ATA-100,、,ATA-133,两种规格将继续流行。,6.1.3,硬盘的选购,5,稳定性：,在硬盘的数据和震动保护方面，各个公司都有一些相关的技术给予支持，如,DPS,数据保护系统、,SPS,震动保护系统等。,6,售后服务：,千万不能贪小便宜买水货，不能得到商家的担保，造成不必要损失,。,1、,S.M.A.R.T.,技术,全称是,Self-Monitoring,Analysis and Reporting Technology，,即“自监测、分析及报告技术”。支持,S.M.A.R.T.,技术的硬盘通过硬盘上的监测电路和主机上的监测软件对磁头、盘片、马达、电路的运行情况与历史记录及预设的安全值进行分析、比较，当出现安全值范围时，会自动向用户发出警告。,优点：减少数据丢失，可以对硬盘潜在故障进行有效预测，提高数据的安全性。,2、,SPS,技术,SPS（Shock Protection System）,震动保护系统 保持磁头不受震动，磁头和磁头臂停泊在盘片上，冲击能量被硬盘其他部分吸收，这样能有效地提高硬盘的抗震性能，使硬盘在运输、使用及安装的过程中最大限度地免受震动的损坏。,3、,DPS,技术,DPS（Data Protection System）,数据保护系统,DPS,可快速自动检测硬盘的每一个扇区，并在硬盘的前300,M,空间定位存放操作系统或其他应用系统的重要部分。当系统发生问题时，,DPS,可以在90秒内自动检测并恢复系统数据.,市场上常见的品牌硬盘,（,Samsung）,三星硬盘,Seagate,硬盘,WD（,西部数据）硬盘,IBM,主流硬盘,市场上常见的品牌硬盘,Maxtor（,迈拓）硬盘,计算机硬盘的维护：,故障几率较高部件，其中相当一部分故障都是因为使用不当所致。因此，如果能对硬盘进行正确地使用与保养，故障的可能性就会大大减小，其使用寿命也会随之增长。,1,、日常使用,2,、保养方法,硬盘的保养,:,保养硬盘特别要注意以下五个方面：,(1),要正确设置硬盘的登陆区保护零磁道。,(2),要特别注意保持硬盘使用环境的清洁。,(3),在硬盘拆装时要注意防止静电。,(4),要尽量减少和避免意外的震动与冲击。,(5),要注意保持合理的环境温度,(,1,40,),。,日常,使用,硬盘过程注意事项：,、发现硬盘故障时，任何时候、,任何条件都不能打开硬盘,.,2,、硬盘应平稳固定、执行读,/,写操作时不要移动,.,3,、,不要贸然关机,当硬盘工作时，如果突然关闭电源，可能会导致磁头与盘片猛烈摩擦而损坏硬盘。关机时一定要注意机箱面板上的硬盘指示灯是否还在闪烁，只有当硬盘指示灯停止闪烁、硬盘结束读写工作后，方可关闭计算机。,日常,使用,硬盘过程注意事项：,4,、不要放置在强磁场附近及高温潮湿的环境。注意散热。,室温保持在,2026,。同时使机箱内的空气充分流动，加强散热。在炎热的夏季，要注意监测硬盘周围的环境温度，最好不要超过,35,。理想的 湿度,30%,80%,（更严格,45%,65%,）,5,、无论水平还是垂直放置，不要使底盘（电路板）朝上。,6.,避免静电危害,静电是所有电子元器件的天敌之一，很微量的静电就足以击穿一些脆弱的电子元器件，导致整套电子设备无法工作。而大多数硬盘下方的电路板都有直接暴露的部分，这就给静电有了可乘之机。,所以在安装硬盘,(,这里也包括安装其他的电脑设备,),时一定要注意先让身体接触金属导体，将身体上的静电完全释放掉。,7.,定期整理磁盘,硬盘工作时会频繁进行读写操作，程序的增加、删除也会产生大量的不连续磁盘空间与磁盘碎片。当不连续磁盘空间与磁盘碎片数量不断增多，你会发现系统的磁盘读取速度也在不断下降,.,经常用,Windows,自带的碎片整理程序进行磁盘整理,.,可以用第三方的软件,使用非常简单，且容易上手。,8.,预防,病毒,侵袭,病毒也是硬盘的一大敌人，一般的病毒会对硬盘中存贮的数据进行破坏,.,如,CIH,病毒,则会对硬盘硬件本身以及主板的,BIOS,造成损坏。所以我们应该使用新版本的防病毒软件对硬盘进行保护，发现病毒要立刻清除。,因为目前大多数病毒是通过互联网传播的，所以，我们在浏览网络时最好运行一个病毒,防火墙,软件，如金山毒霸、瑞星等。这样就可以有效地预防病毒的侵袭,。,6.2 软盘驱动器,软盘驱动器（简称软驱），,软盘驱动器是电脑的标准外部存储设备之一.,软盘与硬盘相比,存储容量小,存取速度慢.,不可缺少的部件，在必要的时候，它可以启动计算机，还能用它来传递和备份一些比较小的文件。,6.2.1 软驱和软盘简介,软驱组成：控制电路板、马达、磁头定位器和磁头。,工作原理：马达带动软盘的盘片转动，转速大概为每分钟300转，磁头定位器是一个很小的步进马达，它负责把磁头移动到正确的磁道，由磁头完成读写操作。,软盘：,有,3.5,英寸、,5.25,英寸、,6.25,等规格。,按盘面数和存储信息的密度有六种：单面单密度、单面双密度、双面单密度、双面双密度、单面高密度、双面高密度。,连接,：,现在多放在主板上,34,芯扁平电缆连接。在电缆上的另一端有两个插拖头是,A,、,B,（,大小软区）软区的连接插头。注意要在,CMOS,中对两个区设置,SETUP,。,软盘的日常维护,：,清洗磁头、盘腔除尘、检查连线。清洗磁头时可以用清洗盘灌入清洗液后插入软区转动1-2分钟即可；,或者人工用镊子夹住柔软的织物蘸上清洗剂轻擦磁头多次；,定期用吸尘器或酒精棉清除盘腔灰尘，保持小车在导轨上运动自如。,6.2.2 软驱的选购,目前市面上所使用的,3,5,英寸、,1.44,MB,的软盘驱动器,，已有十几年的发展历史，技术己趋成熟稳定。,在电脑的部件里软盘驱动器是低价格的标准配置。,软盘一定要购买质量好的名牌产品。否则软驱进行读写时，很可能将软驱的磁头弄脏或使磁头发生偏位。,小结：,1,、硬盘存储器：,2,、性能指标,转数、容量、缓存、传输率、平均时间、工作模式。,扇区、磁道、柱面和盘片数,外部结构,内部结构,接口形式、主从跳线,印制板面朝下,浮动磁头组件、驱动机构,盘片和主轴组件、,前置控制电路,布置作业：,P41,页 题,1,、,2,、,3,书写硬盘的主要参数,