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计算机外部存储设备及日常维护 孟晶 存储器 存储器 Memory 是计算机系统中的记忆设备 用来存放程序和数据 计算机中的全部信息 包括输入的原始数据 计算机程序 中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中 按照与CPU的接近程度 存储器分为内存储器与外存储器 简称内存与外存 内存属于主机的组成部分 外存属于外部设备 存储器分类 一 光盘 光盘是计算机程序和数据保存和交换的重要存储设备之一 常见的光盘有CD R CD RW和DVD R和DVD R W等 光盘以光信息做为存储物的载体 用来存储数据的一种物品 分不可擦写光盘 如CD ROM DVD ROM等 和可擦写光盘 如CD RW DVD RAM等 定义 即高密度光盘 CompactDisc 是近代发展起来不同于磁性载体的光学存储介质 用聚焦的氢离子激光束处理记录介质的方法存储和再生信息 又称激光光盘 现在一般的硬盘容量在3GB到3TB之间 软盘已经基本被淘汰 CD光盘的最大容量大约是700MB DVD盘片单面4 7GB 最多能刻录约4 59G的数据 因为DVD的1GB 1000MB 而硬盘的1GB 1024MB 双面8 5GB 最多约能刻8 3GB的数据 蓝光 BD 的则比较大 其中HDDVD单面单层15GB 双层30GB BD单面单层25GB 双面50GB 光盘的存储原理比较特殊 里面存储的信息不能被轻易地改变 也就是说我们常见的光盘生产出来的时候是什么样 就一直是那样了 那我们有没有办法把自己写的文章存在光盘上呢 当然有 只要你有一个CD刻录机和空的CD R光盘 就能将自己的 文章 写在光盘上 其它像DVD等介质的刻录也是一样的 要注意的是 绝大部分DVD刻录机都能刻录CD 即所谓的 向下兼容 1 光盘的结构 光盘的工作原理 明亮如镜的光盘是用极薄的铝质或金质音膜加上聚氯乙烯塑料保护层制作而成的 与软盘和硬盘一样 光盘也能以二进制数据 由 0 和 1 组成的数据模式 的形式存储文件和音乐信息 要在光盘上存储数据 首先必须借助电脑将数据转换成二进制 然后用激光将数据模式灼刻在扁平的 具有反射能力的盘片上 激光在盘片上刻出的小坑代表 1 空白处代表 0 在从光盘上读取数据的时候 定向光束 激光 在光盘的表面上迅速移动 从光盘上读取数据的电脑或激光唱机会观察激光经过的每一个点 以确定它是否反射激光 如果它不反射激光 那里有一个小坑 那么电脑就知道它代表一个 1 如果激光被反射回来 电脑就知道这个点是一个 0 然后 这些成千上万 或者数以百万计的 l 和 0 又被电脑或激光唱机恢复成音乐 文件或程序 CD R 英文全称为 compactdisk recordable 中文意思为一次性可写光盘 光盘刻录原理 是借助于高功率激光照射CD R光盘的染料层 使其产生化学变化 而所谓化学变化 即表示再也无法恢复到原来的状态 所以CD R光盘片 只能写入一次 不能重复写入 而由刻录机照射染料层所产生之化学变化所造成CD R光盘片平面产生之凹洞 Pit 而在一般光驱读取这些平面 Land 与凹洞 Pit 所产生的0与1的讯号 经过译码器分析后 组织成我们想要看或听的资料 CD R的表面涂有反射层 绿 蓝或金色 刚生产出来时是无内容的 你可以发现在刻录之后 盘片的颜色会改变 此时资料已经存储进去了 CD RW CompactDisc Rewritable 可重复刻录光盘 也有反射层 紫色 并可以多次使用 极限为1千次左右 虽然不能当硬盘 但用于备份也是不错的 日本东京大学的研究团队已经发现一种材料 可以用来制造更便宜 容量更大得多的超级光盘 可以储存的容量是目前一般DVD的5千倍 但是东京大学的最新光盘容量将达25000G 也就是所谓的25T CD RW 英文全称为 CdReWritable 为一种可以重复写入的光盘 刻录机除了能刻录CD RW光盘之外 理所当然也有向前整合的功能 也就是说 刻录机也能刻录一般的CD R光盘 CD RW比CD R多一层一层200 500埃 1埃 10 8cm 的薄膜 而此种薄膜的材质多为银 铟 硒或碲的结晶层 这个结晶层的特色是能呈现出结晶与非结晶的状态 因此激照的照射后 使这两种状态之间相互转换 而这两种状态也在光盘片上呈现出平面 Land 与凹洞 Pit 的效果 同样的 而在一般光驱读取这些平面 Land 与凹洞 Pit 所产生的0与1的讯号 经过译码器分析后 组织成我们想要看或听的资料 除上述外 那么CD R刻录盘与CD RW刻录盘有什么差异呢 1 但是由于度层材料的特性 状态改变的次数有限制 大约为一千次 而且此类材质对于激光的反射率较差 大约只有15 不及于CD R光盘片的65 所以光驱必须要具有Multi read的功能才能读取CD RW光盘片 2 CD RW可重复刻录1000次 对于一些时常更新资料的使用者而言 是非常方便的 DVD 是英文DigitalVideoDisc与DigitalVersatileDisc的缩写 即数字视频光盘或数字多用途的光盘 它利用MPEG2的压缩技术来储存影像 也可以满足人们对大存储容量 高性能的存储媒体的需求 DVD光盘不仅已在音 视频领域内得到了广泛应用 而且将会带动出版 广播 通信 WWW等行业的发展 它的用途非常广泛 这一点可以从它设定的五种规格中看出来 DVD ROM 电脑软件只读光盘 用途类似CD ROM DVD Video 家用的影音光盘 用途类似LD或VideoCD DVD Audio 音乐盘片 用途类似音乐CD DVD R 或称DVD Write Once 限写一次的DVD 用途类似CD R DVD RAM 或称DVD Rewritable 可多次读写的光盘 用途类似MO CD R CD RW光盘按表面涂层的不同 可以分为以下几种 1 绿盘由TaiyoYuden公司研发 原材料为Cyanine 青色素 保存年限为75年 这是最早开发的标准 兼容性最为出色 制造商有TaiyoYuden TDK Ricoh 理光 Mitsubishi 三菱 2 蓝盘由Verbatim公司研发 原材料为Azo 偶氮 在银质反射层的反光下 你会看见水蓝色的盘面 存储时间为100年 制造商有Verbatim和Mitsubishi 3 金盘由MitsuiToatsu公司研发 原材料为Phthalocyanine 酞菁 抗光性强 存储时间长达100年 制造商有MitsuiToatsu Kodak 柯达 4 紫盘 CD RW 它采用特殊材料制成 只有类似紫玻璃的一种颜色 CD RW以相变式技术来生产结晶和非结晶状态 分别表示0和1 并可以多次写入 也称为可复写光盘 与CD相比 DVD具有以下的几项优势 1 大容量和快速读取 大多DVD与一般CD的大小相同 直径约12公分 也有8公分的 由二个厚度各为0 6mm的基质层粘贴而成 采用多面多层的技术 即每一面光盘可以储存双层信息 一张光盘最多可有四面的储存空间 DVD利用聚焦更集中的红光镭射提高了每单位面积的储存密度 因此可说其储存空间是空前的大 表一 将各种不同储存形式的储存容量和适用规格做了整理 此外 利用较短波长的镭射和较密集的信息坑制作 可以使单层DVD的最大读取率达11 08Mbit sec 相当于八倍速的光盘机 2 高分辨率的视频 采用MPEG2标准影像压缩技术的DVD 其分辨率可达720 480 远超过VCD的352 240 MPEG2具有可弹性调整视频读取率的能力 因此可以在保有原画面品质的情况下 大量节省信息的储存空间 此外 DVDplayer内建的Letterbox和PanandScan的显示模式还可调整16 9或4 3电视的画面宽高比例 3 高传真的音质 DVD可利用更精确的取样精度转换类比信息 并且将传统的二声道扩充至5 1声道 让人们真正进入多声道的世界 蓝盘 Blu RayDisc BD ROM Blu rayDisc BD ROM为Blu rayDisc的只读光盘 能够存储大量数据的外部存储媒体 可称为 蓝光光盘 为了适应人们不断对大容量存贮的需求 2002年9家国际主流电子巨头 9C Matsushita Hitachi Pioneer Sharp Philips Tohomson Samsung LGE 共同发表有关HighDefinitionDVD HD DVD 的Blu RayDisc规格 Blu RayDisc采用蓝色激光的技术 因此也称为蓝光光盘 它提供更快速 更高容量的储存媒体 让家庭娱乐有更多精致及不同的选择 蓝光光盘的英文名称不使用 Blue ray 的原因 是 Blue rayDisc 这个词在欧美地区流于通俗 口语化 并具有说明性意义 于是不能构成注册商标申请的许可 因此蓝光光盘联盟去掉英文字e来完成商标注册 1989年 日本TaiyoYuden公司开发出一种表面包上一薄层金的有机纯基CD媒体 VCD是什么 也许还有许多人不了解VCD是什么 VCD其实是VideoCompactDisk的缩写 就是一种压缩过的图像格式 它是采用MPEG 1的压缩方法来压缩图像 解析度到达352 240 NTSC 或352 288 PAL 1 15Mb sVideoBitRate 声音格式则采用44 1KHz取样频率 16Bit取样值 Stereo立体声 在未压缩之前 这样的音频格式就是CD音质 也就是我们常常听的音乐CD的音质 MPEG 1layer2 224Kb sAudioBiteRate的压缩方式 用这样的压缩方式 在还原成音乐CD格式之后 即使是受过训练的专业试听师也无法分辨出与原来的CD片音质上的差别 也就是说 这种压缩方式是一种非破坏性的压缩 世界第一台VCD影碟机20世纪90年代初 广东江门 万燕 研发生产出世界第一台家庭VCD 开创了世界VCD先河 但仅仅2年 拥有这项领先技术的万燕却最终淹没于同行业的激烈竞争中 数字多功能光盘 英文 DigitalVersatileDisc 简称DVD 是一种光盘存储器 通常用来播放标准电视机清晰度的电影 高质量的音乐与作大容量存储数据用途 DVD与CD的外观极为相似 它们的直径都是120毫米左右 最常见的DVD 即单面单层DVD的资料容量约为VCD的7倍 这是因为DVD和VCD虽然是使用相同的技术来读取深藏于光盘片中的资料 光学读取技术 但是由于DVD的光学读取头所产生的光点较小 将原本0 85 m的读取光点大小缩小到0 55 m 因此在同样大小的盘片面积上 DVD和VCD的外观大小是一样的 DVD资料储存的密度便可提高 蓝光光碟 Blu rayDisc 简称BD 是DVD之后的下一代光盘格式之一 用以存储高品质的影音以及高容量的数据存储 蓝光光碟的命名是由于其采用波长405纳米 nm 的蓝色激光光束来进行读写操作 DVD采用650纳米波长的红光读写器 CD则是采用780纳米波长 一个单层的蓝光光碟的容量为25或是27GB 足够录制一个长达4小时的高解析影片 2008年2月19日 随着HDDVD领导者东芝宣布在3月底退出所有HDDVD相关业务 持续多年的下一代光盘格式之争正式划上句号 最终由SONY主导的蓝光光碟胜出 光盘使用的材料是聚碳酸酯 PC 冲击韧性极好 使用温度范围大 尺寸稳定性好 耐候性 无毒性 一般来说 基板是无色透明的聚碳酸酯板 在整个光盘中 它不仅是沟槽等的载体 更是整体个光盘的物理外壳 丝绸和棉类擦拭光盘用什么材质最好减轻激光头的负担 DVD光盘可以分为单面单层 单面双层 双面单层和双面双层四种物理结构 图5 10是DVD和CD的凹坑对比图 DVD在道间距和凹坑最小长度上都比CD要小很多 这就是DVD比CD容量高很多的原因 一次性记录的CD R光盘主要采用 酞菁 有机染料 当此光盘在进行烧录时 激光就会对在基板上涂的有机染料 进行烧录 直接烧录成一个接一个的 坑 这样有 坑 和没有 坑 的状态就形成了 0 和 1 的信号 这一个接一个的 坑 是不能回复的 也就是当烧成 坑 之后 将永久性地保持现状 这也就意味着此光盘不能重复擦写 这一连串的 0 1 信息 就组成了二进制代码 从而表示特定的数据 在这里 需要特别说明的是 对于可重复擦写的CD RW而言 所涂抹的就不是有机染料 而是某种碳性物质 当激光在烧录时 就不是烧成一个接一个的 坑 而是改变碳性物质的极性 通过改变碳性物质的极性 来形成特定的 0 1 代码序列 这种碳性物质的极性是可以重复改变的 这也就表示此光盘可以重复擦写 2 光盘的日常保养光盘驱动器在读光盘时 它的读写头并没有直接与盘面接触 而是悬在盘的表面检测从光盘表面反射的激光差异 进而转换为数据 所以 任何微小的划痕 灰尘 手指印等都会导致数据的读出错误 如果遇到那些永久性的损伤 则会对信息的读取带来更大的危害 因此 注意光盘日常的保养是十分重要的 1 在日常使用中 对光盘和播放机卡座要注意保持清洁和完好 2 光盘在拿取和放下时 一定要轻轻拿住它的两边 就像拿照片的底片一样 光盘使用完毕要及时从光驱中取出来 放入封套内或视盘盒内 最好将光盘放在光盘架上 3 光盘在临时放置时不要随意乱放 而要将光面朝上 在放回片盒时 应检查光盘和片盒内是否沾有异物 再将视盘放入盒内 以免有不干净的微小杂物划伤光盘表面 4 经过一个阶段的使用之后 光盘表面很容易沾有脏迹或霉斑 这时 切忌用酒精 汽油 磁头清洁剂等有机溶剂进行擦拭清洗 以免损伤光盘 可以用干净的棉球蘸点清水进行清洗 或是将光盘放在自来水龙头下用凉水轻轻冲洗 然后用软布擦干 除此之外 还可以用专用清洁剂进行清洗 5 在平时 对光盘不要擦拭过频 需要擦拭时 应从光盘的中心向外做放射形擦拭 而不要沿纹路旋转擦拭 否则 将会影响光盘的播放效果 6 在使用过程中 要注意不能使光盘受热 这是因为制造光盘的材料在高温作用下很容易变形 而盘表面存在的任何轻微的弯曲都会影响激光头的工作质量 一旦发现光盘有轻微变形时 应立即停止使用 取出后放入封袋中 将其放到两块玻璃板中间压紧 一般在压放24小时之后 就可以减少变形程度 7 由于光盘的信息容量很大 信息轨道之间的距离很窄 所以 应避免在有震动 冲击和不稳定的环境中使用 否则 会造成光束紊乱 读取信号失误 出现停顿 跳跃等不良现象 严重影响播放的质量 一 光驱存储器 随着计算机技术的不断发展 多媒体技术已经大量应用于各个领域 光驱也已成为电脑的基本配置 目前光驱可分为CD ROM驱动器 DVD光驱 DVD ROM 康宝 COMBO 和刻录机等 它们具有容量大 速度快 兼容性强 盘片成本低 保存时间长等特点 分别为CD ROM驱动器和DVD光驱 1 要确保使用质量好的盘片一台光驱质量下降的决定因素取决于这台光驱经常都读什么样的光盘 质量不好的光盘 如盘片变形 表面严重划伤 污染以及盗版光盘等 在光驱内进行读取时 光学拾取头的物镜将不断地上下跳动和左右摆动 以保证激光束在高低不平和左右偏摆的信息轨迹上实现正确聚集和寻道 加重了系统的负担 加快了机械磨损 同时 为了减少光驱的磨损 延长光驱的使用寿命 不要经常用光驱来长时间播放VCD影碟 因为这样 电机与激光头就增加了工作时间 从而缩短了光驱的使用寿命 另外在关机时 如果劣质光盘留在离激光头很近的地方 那当电机转起来后很容易划伤光头 2 选择一个质量好的光驱俗话说 工欲善其器 必先利其器 如果要想让光驱高效工作 必须确保选择一个质量好的光驱 因为质量好的光驱一般纠错能力较强 阅读盘片的速度较快 而且在读取数据的稳定性方面也比较突出 现在市场的光驱品牌很多 比较知名的光驱品牌有acer aopen sony philips 美达 阿帕奇 大白鲨 nec等数十种 光驱品牌的好坏 在一定程度就代表了光驱的性能 因为大厂家的技术和小厂家的技术差别 所以选择一款比较有名气的光驱 无论在技术还是服务方面都是比较周全的选择 3 要经常对光驱做清洁工作光驱出现读盘速度变慢或不读盘的故障 主要是激光头出现问题所致 除了激光头自身寿命有限的原因外 无孔不入的灰尘也是影响激光头寿命的主要因素 灰尘不仅影响激光头的读盘质量和寿命 还会影响光驱内部各机械部件的精度 所以保持光驱的清洁显得尤为重要 首先要尽可能保持室内的清洁 减少灰尘 还要经常清洁光驱内部组件和激光头 对于光驱的机械部件一般使用棉签擦拭即可 而激光头的清洁有很高的危险性 稍不留意就会造成激光头的损坏 所以如果光驱在保修期内最好交由经销商处理 如果过了保修期也要找个有过拆卸光驱经验的人来指导 另外清洁激光头不能使用酒精和其他清洁剂 可以使用气囊对准激光头吹掉灰尘 4 让光驱处于通风的地方由于光驱在工作的过程中会产生相当的热量 如果散热不良 轻则阅读数据失败 重则机器会损伤 因此我们要把光驱放在一个通风良好的地方 来保持它具有良好的散热性 以便保证读取数据的成功率 5 在工作中不能移动光驱光驱是一种高精设备 工作时激光头在盘片表面的浮动高度只有几微米 当光驱处于读写状态时 一旦发生较大的震动 就可能造成激光头与盘片的撞击 导致损坏 所以不要搬动运行中的光驱 在光驱的安装 拆卸过程中应多加小心 光驱移动 运输时严禁磕碰 最好用泡沫或海绵包装保护一下 尽量减少震动 6 对光驱操作的动作要轻光驱的托盘托架机构非常单薄 因此在托盘上存取盘片时要小心 不能用力向下压盘 也不能用异物碰撞弹出的托架 否则托架会变形或断裂 在将托架缩回光驱内部时 一定要通过按键或命令由控制电路自动将托架收回 而不应用手强行将托架推回光驱内 以防托架机械损坏和内部装盘机构电气失灵 随着光驱 DVD 刻录机的出现 使得用户开始面临一种选择 而厂商也在考虑 到底是否可以把这些设备统一到一个设备上面呢 在这样的情况下 Combo横空出世了 Combo集CD ROM CD R W DVD ROM DVD R W为一体 可谓是光存储市场上的一匹 黑马 Combo以其较高的性能价格比为广大用户所接受 Combo的出现是光存储领域里的一大突破 以先进的技术实现实现多项功能 使用上化繁为简 能节约IDE接口 节约机箱空间与降低功耗 同时具有安装方便的优势 为用户的安装应用提供了极大的方便 这一切都使得Combo在目前市场上极具竞争力 刻录机也有倍速之分 如图5 11所示的SONY刻录机的最大刻录倍速为24X 最大擦写倍速为10X 最大读盘倍速为40X 随着VCD DVD机的广泛使用 几乎每家都有些光盘 光盘高清逼真的音质及清晰的影像已被众多的人士所喜爱 而正确地保养光盘会令你长久享受到纯正的原声原味 光盘因受天气 温度的影响 表面有时会出现水气凝结 使用前应取干净柔软的棉布将光盘表面轻轻擦拭 光盘放置应尽量避免落上灰尘并远离磁场 取用时以手捏光盘的边缘和中心为宜 光盘表面如发现污渍 可用干净棉布蘸上专用清洁剂由光盘的中心向外边缘轻揉 切勿使用汽油 酒精等含化成份的溶剂 以免腐蚀光盘内部的精度 光盘在闲置时严禁用利器接触光盘 以免划伤 若光盘被划伤会造成激光束与光盘信息输出不协调及信息失落现象 如果有轻微划痕 可用专用工具打磨恢复原样 光盘在存放时因厚度较薄 强度较低 在叠放时以10张之内为宜 超之则容易使光盘变形影响播放质量 光盘若出现变形 可将其放在纸袋内 上下各夹玻璃板 在玻璃板上方压5公斤的重物 36小时后可恢复光盘的平整度 对于需长期保存的重要光盘 选择适宜的温度尤为重要 温度过高过低都会直接影响光盘的寿命 保存光盘的最佳温度以摄氏20度左右为宜 1 光驱的使用和维护 5 2光驱存储器 随着计算机技术的不断发展 多媒体技术已经大量应用于各个领域 光驱也已成为电脑的基本配置 目前光驱可分为CD ROM驱动器 DVD光驱 DVD ROM 康宝 COMBO 和刻录机等 它们具有容量大 速度快 兼容性强 盘片成本低 保存时间长等特点 图5 1和图5 2分别为CD ROM驱动器和DVD光驱 5 2 1光驱的结构 光驱由激光装置 电子机构和机械机构三大部分组成 1 外部结构光驱的外部结构分为连接接口 面板 固定面板和安装螺孔等几部分 1 连接接口光驱的连接接口包括电源插口 数据接口和音频接口三部分 如图5 3所示 其中电源插口与主机电源相连 为光驱工作提供电力保证 数据接口则是光驱数据和适配器之间进行传输交换的纽带 根据连接方式的差异 分为EIDE接口和SCSI接口 图5 3光驱接口 2 面板通常由停止 退盘按钮 播放 跳过按钮 音量控制器 耳机插孔 状态指示灯 CD托盘门和退盘针孔组成 如图5 4所示 图5 4面板 3 固定盖板用于保护和固定光驱内部器件 通常在盖板上方标注产品的型号 产地 设置数据等信息 4 安装螺孔用于光驱的安装 光驱的底部和侧面都具有安装孔 可以方便灵活地放置光驱 2 内部结构光驱的内部结构主要由光驱固件 光头组件 光头驱动机构 机芯固件 CD托盘组件 主轴电机和电路板等组成 1 光驱固件用于固定光驱的其它部件 2 光头组件由激光头 磁悬浮机构和驱动电路组成 如图5 5所示 在激光头组件上有一个玻璃状的东西 但这还不是激光头 只是透镜而已 真正的激光头实际上在激光头组件的底部横向安装着 激光是通过反光镜反射出来通过这个透镜到达光盘上的 光盘反射的光也是通过透镜再送回到拾光器中读取的 3 光头驱动机构由步进电机和光头驱动小车组成 如图5 6所示 可以看到承载着激光头的小车固定在两条平行的钢管轨道上 可以径向移动 激光头组件上面连着信号电缆 由于光盘作圆周运动 所以激光头可以扫描整个光盘 图5 5光头组件图5 6光头驱动机构 4 主轴电机主轴电机通过光盘夹片与光盘片结合 控制和驱动光盘片按一定的速度转动 5 机芯固件用于安装固定光头组件 光头驱动机构和主轴电机的部件 通常采用塑料材料制成 6 CD托盘组件负责装载光盘 由CD托盘 齿轮组 直流电机和检测机构组成 如图5 7所示 托盘的弹入弹出就是依靠这个组件 齿轮或皮带坏了就会导致弹入 弹出时托盘被卡死 这是光驱最常见的故障之一 7 电路板电路板是光驱的核心部分 它包含接口电路 电机驱动及伺服电路 检测电路和DSP电路等 图5 7CD托盘组件 5 2 2光驱的工作原理 不同类型的光驱 其工作原理是一致的 均采用广投射和反射原理 激光头是光驱的心脏 也是最精密的部分 它主要负责数据的读取工作 因此在清理光驱内部的时候要格外小心 激光头主要包括 激光发生器 又称激光二极管 半反光棱镜 物镜 透镜以及光电二极管几部分 当激光头读取盘片上的数据时 从激光发生器发出的激光透过半反射棱镜 汇聚在物镜上 物镜将激光聚焦成为极其细小的光点并打到光盘上 此时 光盘上的反射物质就会将照射过来的光线反射回去 透过物镜 再照射到半反射棱镜上 此时 由于棱镜是半反射结构 因此不会让光束穿透它并回到激光发生器上 而是经过反射 穿过透镜 到达了光电二极管上面 由于光盘表面是以突起不平的点来记录数据 所以反射回来的光线就会射向不同的方向 若将射向不同方向的信号定义为 0 或者 1 发光二极管接受到的是那些以 0 或者 1 排列的数据 并最终将它们解析成为我们所需要的数据 在激光头读取数据的整个过程中 寻迹和聚焦直接影响到光驱的纠错能力以及稳定性 寻迹就是保持激光头能够始终正确地对准记录数据的轨道 当激光束正好与轨道重合时 寻迹误差信号就为0 否则寻迹信号就可能为正数或者负数 激光头会根据寻迹信号对姿态进行适当的调整 如果光驱的寻迹性能很差 在读盘的时候就会出现读取数据错误的现象 最典型的就是在读音轨的时候出现的跳音现象 所谓聚焦 是指激光头能够精确地将光束打到盘片上并受到最强的信号 当激光束从盘片上反射回来时会同时打到4个光电二极管上 它们将信号叠加并最终形成聚焦的信号 只有当聚焦准确时 这个信号才为0 否则 它就会发出信号 矫正激光头的位置 聚焦和寻道是激光头工作时最重要的两项性能 我们所说的读盘好的光驱都是在这两方面性能优秀的产品 图5 8是CD光盘的读出原理简化图 光盘上压制了许多凹坑 激光束在凹坑部分反射光的强度 要比从非凹坑部分反射光的强度弱 光盘就是利用这个极其简单的原理来区分0和1的 凹坑的边缘代表1 凹坑和非凹坑的平坦部分代表0 凹坑的长度和非凹坑的长度都代表有多少个0 图5 8光驱读盘原理 5 2 3光驱的主要性能指标 1 倍速 一般CD ROM是以倍速 也就是数据传输速率来区分的 数据传输速率表示单位时间内CD ROM驱动器可以从CD盘上读取的数据量 按数据传输速率可将CD ROM分为单倍速 150Kb s 双倍速 300Kb s 四倍速 600Kb s 六倍速 900Kb s 52倍速 单倍速是CD唱片的标准速度 要想播放视频信号 则需要双倍速以上的CDROM驱动器 2 接口 常用的光驱接口有IDE和SCSI两种 目前也有SATA接口或USB接口 与IDE接口的驱动器相比 SCSI接口的驱动器占用CPU的资源较少 对于同样的任务 性能要好得多 但最常用的仍是IDE接口的光驱 SATA接口的数据传输率更高 3 纠错能力 纠错能力是衡量光驱的好坏很重要的一项指标 即光驱读取劣质光盘数据的能力 为了增强光驱的纠错能力 厂商们采用了各种手段 1 采用可升降光头 一些劣质光盘的盘片过薄 因而使光驱的读能力下降 目前已有一些厂家采用了可升降的激光头 它通过测距功能 使激光头与光盘始终保持一定的距离 从而保证了对过薄光盘的读盘能力 2 提供变频调速功能 现在多数光驱都使用变频调速电机 从而使光驱具有一定程度的智能 当光驱在高速状态下不能读出光盘上的内容时 就会降低转速 直到读出光盘中的信息为止 这个时候 光驱的传输速度一般能达到6倍速 3 安装防尘激光头 目前已有公司研制出防尘能力强的金属防尘激光头 避免了由于粘在激光头上的灰尘而影响激光束的强度 导致读盘能力下降 要指出的是 有些劣质光驱 为了增强CD ROM的纠错能力 把激光头发射功率调得很大 这样做虽然CD ROM的读盘能力大大加强 但使用较长时间后 激光头老化 使读盘能力大幅度下降 而质量好的光驱采用的是先进的容错技术和较好的伺服系统 加上中等功率的激光发射 在读盘能力较强的前提下 始终保持良好的表现 4 CPU占用率 CPU的占用率可以反映光驱BIOS的水平 质量好的光驱可以尽量减少CPU占用率 这实际上主要涉及BIOS的软件算法问题 5 平均读取时间 又称平均搜寻时间 是指CD ROM从光头定位到开始读盘这个过程所需的时间 单位是ns 该参数与传输速率有关 一般来说 该指标越小越好 6 缓存 缓存的作用是提供一个数据缓冲区域 将读取的数据暂时保存在缓冲区内 然后一次性进行传输和转换 目的是解决光驱和微机其他部分速度不匹配问题 5 2 4光驱的使用和维护 光驱已经成为个人计算机的标准配置 为我们使用计算机带来了极大的方便 同时也是问题比较多的一个硬件设备 尽管光驱目前的价格不是很贵 但由于光驱是使用频率比较高的一种设备 而组成光驱的核心部件激光头在长时间使用后 经常使光驱出现各种莫名其妙的故障 从而影响了工作效率 为了高效地使用光驱 须掌握下面的一些维护常识 1 要确保使用质量好的盘片一台光驱质量下降的决定因素取决于这台光驱经常都读什么样的光盘 质量不好的光盘 如盘片变形 表面严重划伤 污染以及盗版光盘等 在光驱内进行读取时 光学拾取头的物镜将不断地上下跳动和左右摆动 以保证激光束在高低不平和左右偏摆的信息轨迹上实现正确聚集和寻道 加重了系统的负担 加快了机械磨损 同时 为了减少光驱的磨损 延长光驱的使用寿命 不要经常用光驱来长时间播放VCD影碟 因为这样 电机与激光头就增加了工作时间 从而缩短了光驱的使用寿命 另外在关机时 如果劣质光盘留在离激光头很近的地方 那当电机转起来后很容易划伤光头 2 选择一个质量好的光驱俗话说 工欲善其器 必先利其器 如果要想让光驱高效工作 必须确保选择一个质量好的光驱 因为质量好的光驱一般纠错能力较强 阅读盘片的速度较快 而且在读取数据的稳定性方面也比较突出 现在市场的光驱品牌很多 比较知名的光驱品牌有acer aopen sony philips 美达 阿帕奇 大白鲨 nec等数十种 光驱品牌的好坏 在一定程度就代表了光驱的性能 因为大厂家的技术和小厂家的技术差别 所以选择一款比较有名气的光驱 无论在技术还是服务方面都是比较周全的选择 3 要经常对光驱做清洁工作光驱出现读盘速度变慢或不读盘的故障 主要是激光头出现问题所致 除了激光头自身寿命有限的原因外 无孔不入的灰尘也是影响激光头寿命的主要因素 灰尘不仅影响激光头的读盘质量和寿命 还会影响光驱内部各机械部件的精度 所以保持光驱的清洁显得尤为重要 首先要尽可能保持室内的清洁 减少灰尘 还要经常清洁光驱内部组件和激光头 对于光驱的机械部件一般使用棉签擦拭即可 而激光头的清洁有很高的危险性 稍不留意就会造成激光头的损坏 所以如果光驱在保修期内最好交由经销商处理 如果过了保修期也要找个有过拆卸光驱经验的人来指导 另外清洁激光头不能使用酒精和其他清洁剂 可以使用气囊对准激光头吹掉灰尘 4 让光驱处于通风的地方由于光驱在工作的过程中会产生相当的热量 如果散热不良 轻则阅读数据失败 重则机器会损伤 因此我们要把光驱放在一个通风良好的地方 来保持它具有良好的散热性 以便保证读取数据的成功率 5 在工作中不能移动光驱光驱是一种高精设备 工作时激光头在盘片表面的浮动高度只有几微米 当光驱处于读写状态时 一旦发生较大的震动 就可能造成激光头与盘片的撞击 导致损坏 所以不要搬动运行中的光驱 在光驱的安装 拆卸过程中应多加小心 光驱移动 运输时严禁磕碰 最好用泡沫或海绵包装保护一下 尽量减少震动 6 对光驱操作的动作要轻光驱的托盘托架机构非常单薄 因此在托盘上存取盘片时要小心 不能用力向下压盘 也不能用异物碰撞弹出的托架 否则托架会变形或断裂 在将托架缩回光驱内部时 一定要通过按键或命令由控制电路自动将托架收回 而不应用手强行将托架推回光驱内 以防托架机械损坏和内部装盘机构电气失灵 7 设置缓存来提高光驱的读写速度在每个光驱的外壳上可能都会标有倍速这个指标 但这个速度通常表示光驱在理想状况下可能达到的最大速度 而在实际的使用的过程中 光驱的读写速度可能还会受到电脑本身运行速度的制约 为此 我们只有通过对电脑的合理设置 来尽量使光驱达到理想值 其实 可以通过设置缓存 来提高光驱的运行速度 通常光驱的缓存是厂家在生产的时候 就在光驱内部建立的 硬 缓存 但我们可以通过相关的光驱优化软件以及提速软件 来设法加大光驱的cache 提高数据传输效率 此外还可以在控制面板中的设备项里 把光驱的DMA 直接存取 打开 这样光驱的速度就会加快 如果光驱带有厂家制作的专门驱动程序 最好给光驱安装 5 2 5光盘 光盘是计算机程序和数据保存和交换的重要存储设备之一 常见的光盘有CD R CD RW和DVD R和DVD R W等 1 CD光盘CD光盘格式和光盘标准很多 应用目的各不相同 下面对CD R和CD RW做一个简单介绍 CD R 英文全称为compactdisk recordable 是一次性写入光盘 CD R盘片使用有机染料作为记录层的主要材料 目前 市场上最常见的CD R盘有绿盘 金盘和蓝盘三种 绿盘是用青蓝色 金盘是用金黄色有机染料制作的 而蓝盘则使用了一种叫AZO的有机染料 用银作为反射层 到底哪种盘片好呢 很多人认为使用金盘效果好 质量高 其实这种看法很片面 每种盘都有各自的特点 在挑选CD R盘片时 这三种盘片都可以放心购买 CD RW 英文全称为CdReWritable 是一种可以重复写入 可擦写 的光盘 CD RW比CD R多一层薄膜 而此种薄膜的材质多为银 铟 硒或碲的结晶层 这个结晶层的特点是能呈现出结晶与非结晶的状态 因此在高功率激光的照射后 使这两种状态之间相互转换 而这两种状态也在光盘片上呈现出平面与凹洞的效果 CD光盘主要由保护层 铝反射层 刻槽和聚碳酸脂衬垫组成 激光束必须穿过透明聚碳酸脂衬垫才能到达刻槽 然后经铝反射层进行反射 保护层一般是涂一层漆 一方面保护光盘 另一方面通过搭配漆的颜色做出各种图案标识光盘 光盘结构如图5 9所示 图5 9CD光盘结构 2 DVD光盘DVD 是英文DigitalVideoDisc与DigitalVersatileDisc的缩写 即数字视频光盘或数字多用途的光盘 它利用MPEG2的压缩技术来储存影像 也可以满足人们对大存储容量 高性能的存储媒体的需求 DVD光盘不仅已在音 视频领域内得到了广泛应用 而且将会带动出版 广播 通信 WWW等行业的发展 从表面上看 DVD光盘和CD光盘很相似 其直径为120mm 厚度为1 2mm 但实质上两者之间有本质的差别 DVD由二个厚度各为0 6mm的基质层粘贴而成 采用多面多层的技术 DVD利用聚焦更集中的红光激光提高了每单位面积的储存密度 因此其储存空间非常大 DVD光盘可以分为单面单层 单面双层 双面单层和双面双层四种物理结构 图5 10是DVD和CD的凹坑对比图 DVD在道间距和凹坑最小长度上都比CD要小很多 这就是DVD比CD容量高很多的原因 图5 10CD与DV 凹坑比较 3 光盘的工作原理明亮如镜的光盘是用极薄的铝质或金质音膜加上聚氯乙烯塑料保护层制作而成的 与软盘和硬盘一样 光盘也能以二进制数据 由 0 和 1 组成的数据模式 的形式存储文件和音乐信息 要在光盘上存储数据 首先必须借助电脑将数据转换成二进制 然后用激光将数据模式灼刻在扁平的 具有反射能力的盘片上 激光在盘片上刻出的小坑代表 1 空白处代表 0 在从光盘上读取数据的时候 定向光束 激光 在光盘的表面上迅速移动 从光盘上读取数据的电脑或激光唱机会观察激光经过的每一个点 以确定它是否反射激光 如果它不反射激光 那里有一个小坑 那么电脑就知道它代表一个 1 如果激光被反射回来 电脑就知道这个点是一个 0 然后 这些成千上万 或者数以百万计的 l 和 0 又被电脑或激光唱机恢复成音乐 文件或程序 4 光盘的日常保养光盘驱动器在读光盘时 它的读写头并没有直接与盘面接触 而是悬在盘的表面检测从光盘表面反射的激光差异 进而转换为数据 所以 任何微小的划痕 灰尘 手指印等都会导致数据的读出错误 如果遇到那些永久性的损伤 则会对信息的读取带来更大的危害 因此 注意光盘日常的保养是十分重要的 1 在日常使用中 对光盘和播放机卡座要注意保持清洁和完好 2 光盘在拿取和放下时 一定要轻轻拿住它的两边 就像拿照片的底片一样 光盘使用完毕要及时从光驱中取出来 放入封套内或视盘盒内 最好将光盘放在光盘架上 3 光盘在临时放置时不要随意乱放 而要将光面朝上 在放回片盒时 应检查光盘和片盒内是否沾有异物 再将视盘放入盒内 以免有不干净的微小杂物划伤光盘表面 4 经过一个阶段的使用之后 光盘表面很容易沾有脏迹或霉斑 这时 切忌用酒精 汽油 磁头清洁剂等有机溶剂进行擦拭清洗 以免损伤光盘 可以用干净的棉球蘸点清水进行清洗 或是将光盘放在自来水龙头下用凉水轻轻冲洗 然后用软布擦干 除此之外 还可以用专用清洁剂进行清洗 5 在平时 对光盘不要擦拭过频 需要擦拭时 应从光盘的中心向外做放射形擦拭 而不要沿纹路旋转擦拭 否则 将会影响光盘的播放效果 6 在使用过程中 要注意不能使光盘受热 这是因为制造光盘的材料在高温作用下很容易变形 而盘表面存在的任何轻微的弯曲都会影响激光头的工作质量 一旦发现光盘有轻微变形时 应立即停止使用 取出后放入封袋中 将其放到两块玻璃板中间压紧 一般在压放24小时之后 就可以减少变形程度 7 由于光盘的信息容量很大 信息轨道之间的距离很窄 所以 应避免在有震动 冲击和不稳定的环境中使用 否则 会造成光束紊乱 读取信号失误 出现停顿 跳跃等不良现象 严重影响播放的质量 5 2 6刻录机的工作原理 使用与维护 CD刻录机所用盘片的容量一般为650 700MB 盘片上面记载资料的方式与一般CD光盘片是一样的 也是利用激光束的反射来读取资料 所以CD刻录机具有CDROM驱动器的功能 DVD刻录机能充分满足人们对于大量数据存储的需求 DVD刻录机不仅可以刻录DVD光盘 还可以刻录普通的CD R RW盘片 同时DVD刻录机本身还具备CDROM驱动器及DVDROM驱动器的功能 1 刻录机的工作原理CD R刻录机的工作原理是借助于高功率激光照射CD R光盘的染料层 使其产生化学变化 所谓化学变化 即表示再也无法恢复到原来的状态 所以CD R光盘片只能写入一次 不能重复写入 由刻录机照射染料层产生化学变化所造成CD R光盘片平面产生凹洞 而在一般光驱读取这些平面与凹洞所产生的0与1的信