微机组装与维护第5章-外存储器ppt课件

第5章外存储器,本章要点,本章主要介绍硬盘存储器、软盘存储器、光盘存储器及新存储设备等外存储器。学习过程中要求掌握硬盘、软盘、光盘的内部结构，硬盘、软驱、光驱的背面接口的用途，同时也要掌握硬盘的接口类型、性能指标、速度参数等有关概念，以及硬盘UltraATA/100模式的设置，还要掌握虚拟光驱的使用。另外，在学习过程中要求了解硬盘、软驱、光驱的组成、内部结构、工作原理，光盘的类型、光驱的分类、光驱性能指标及光盘的CLV和CAV技术，光盘的刻录方法，新存储设备优盘的使用等。,本章难点,对接口类型、性能指标、速度参数等有关概念的理解对硬盘UltraATA/100模式的设置对光驱工作原理、光盘技术的理解对硬盘、软盘、光盘内部结构的理解,5.1硬盘,硬盘发展史硬盘的外观硬盘内部结构硬盘的接口类型硬盘速度参数硬盘性能指标如何打开UltraATA/100模式,1.硬盘发展史,在磁盘系统之前，计算机使用穿孔纸带、磁带等来存储程序与数据。1956年9月，IBM工程小组推出了世界第一台磁盘存储系统IBM350RAMAC。1973年，IBM又发明了Winchester（温氏）硬盘，其特点是工作时磁头悬浮在高速转动的盘片上方，而不与盘片直接接触，这便是现代硬盘的原型。1979年，IBM发明了薄膜磁头，为进一步减小硬盘体积、增大容量、提高读写速度提供了可能。,2、硬盘的外观,硬盘外壳上有电源插座、数据接口（40针的IDE接口或50针的SCSI接口）和一些跳线（对于IDE硬盘，用于设置主、从；对SCSI硬盘，用于设置ID号和终端电阻）,3、硬盘内部结构（1）,硬盘由硬盘盘片、磁头、马达和电子线路组成。磁片被固定在马达的转轴上，由马达带动它们一起转动。每个磁片的上下两面各有一个磁头，它们与磁片并不接触。,3、硬盘内部结构（2）,（1）硬盘盘片硬盘盘片：由盘片和涂在盘片表面上的磁性物质组成，有单碟、双碟或多碟。硬盘盘片由磁道、扇区、柱面和磁头组成。硬盘容量柱面数扇区数每扇区字节数磁头数。簇是文件存储的最小单位。软盘的簇只有一个扇区，而硬盘簇的大小和分区大小有关，如当分区容量介于64M和128M之间时，每个簇有4个扇区；介于128M和256M之间时，每簇有8个扇区。,3、硬盘内部结构（3）,（2）硬盘的磁头：硬盘磁头就是硬盘进行读写的“笔尖”，通过磁头可将数据写入或者读出。（3）硬盘的马达：控制磁头的驱动设备即为马达。马达的转速越快，等待存取记录的时间就越短。硬盘转速常有5400r/min（转/分）或7200r/min等。马达可分为滚珠马达（采用传统意义上的普通滚珠轴承马达）和液态马达（用油膜代替了原先的滚珠）。,4、硬盘接口类型（1）,硬盘的接口类型主要有IDE、SCSI和SATA三种类型。IDE接口有40针，SCSI接口有50针，SATA接口为7芯数据线。,4、硬盘的接口类型（2）,IDE接口硬盘：控制器和驱动器集成在一起。目前市面上普遍使用的接口技术是ATA100和ATA133，ATA100硬盘数据传输理论上可以达到100MB/秒。SCSI接口硬盘：基本数据传输率为20MB/s，在应用UltraWIDE标准后，其传输速率可达到40MB/s。,4、硬盘的接口类型（3）,SATA接口硬盘：又叫串口硬盘（SerialATA），是未来PC机硬盘的趋势，有5大优势：（1）点对点传输模式，每块硬盘专用150MB/s传输通道，第二代SATA（SATA2）接口速率达到300MB/s。（2）易于连接，布线简单，空气流通顺畅，有利于散热。（3）具有热插拔功能。（4）具有CRC错误校验功能。（5）可以连接数量更多的硬盘，不受Master/Slave的限制。,5、硬盘速度参数,硬盘转速硬盘平均访问时间、平均寻道时间和平均潜伏时间硬盘外部传输率和内部传输率硬盘缓冲区,6、硬盘性能指标,硬盘的转速：平均寻道时间：数据传输率：缓冲区：硬盘接口S.M.A.R.T技术MR（磁阻磁头技术）,7、如何打开UltraATA/100模式,打开UltraATA/100模式，使硬盘发挥应有的作用，需对硬件和软件进行设置。硬件需支持UltraATA/100模式、使用80针专用数据线、操作系统必须支持，这三者是打开UltraATA/100模式的前提。设置步骤：“控制面板”“系统”“设备管理器”“磁盘驱动器”中的“硬盘属性”进行检查，此时“属性”对话框的设置选项卡中应该有“DMA”选项，说明硬盘已工作在UltraATA/100模式下。,5.2软驱与软盘（1）,TEXT,TEXT,TEXT,TEXT,软盘驱动器（Floppy）是一种小容量的外部存储设备，可以利用它启动计算机，并且还可以用它来备份和传输一些较小的文件。软驱由控制电路板、马达、磁头定位器和磁头等部件组成，磁头上下各有一个。,5.2软驱与软盘（2）,软驱工作过程：先由马达带动软盘的盘片转动，转速大概为每分钟300转，然后由磁头定位器步进马达把磁头移动到正确的磁道，由磁头完成读写操作。软驱后背接口：有一个电源插座和数据接口，数据接口有34根针，这是一根连接软驱的数据线，电源接口有4根针。,5.2软驱与软盘（3）,软盘外部结构：由塑料外壳、读写口和写保护口三部分组成。,软盘内部结构,5.3光驱与光盘,光驱的认识光盘的认识光盘的类型光驱的工作原理光驱的工作过程光驱的性能指标光驱分类虚拟光驱,1、光驱的认识（1）,CD-ROM（CompactDiscRead-OnlyMemory）即紧缩光盘只读存储器，它既指代光驱，又指代光盘。光驱前面板由耳机插孔、音量调节旋钮、指示灯紧急出盒孔和按键组成。,1、光驱的认识（2）,光驱内部结构由激光头组件、主轴马达、光盘托架和启动机构组成。,1、光驱的认识（3）,光驱后背接口由以下几部分组成：（1）IDE接口：40针的是IDE接口。（2）电源接口：为4个铜柱。（3）CD接口：中间四芯的为CD输出接口，作用和面板上的立体声插孔相同，需要一根4芯或3芯的CD音频线连接到声卡上。（4）跳线：用来设置光驱作为主盘或从盘。,2、光盘的认识（1）,光盘介质：用聚碳酸酯材料制成的圆片，直径是120mm，厚度1.2mm，中间有一个15mm的圆孔。在这个圆基片上有一层金属薄膜，这层薄膜就是CD-ROM驱动器读取数据的位置。光盘结构：采用CD-DA技术，通过CD-ROM盘面上的凹槽记录数据“1”还是“0”。,2、光盘的认识（2）,光道：CD-ROM上的光道是一条螺旋线，螺旋线开始于CD-ROM的中心，逐渐向外沿展开。,光盘的扇区：扇区方式0。在CD-ROM中用作导入区和导出区；扇区方式1。有很强的检错和纠错能力，适用于保存误码很低的信息；扇区方式2。适用于存放误码要求不高的信息。,3、光盘类型,只读型光盘追记型光盘可擦写型光盘,4、光驱的工作原理,光驱利用激光头中的光电二极管，产生波长约0.54m0.68m的光束，光束首先打在光盘上，再由光盘反射回来，经过光检测器捕获信号。由于光盘是以凹凸两种状态构成，分别代表“0”和“1”来记录数据，它们的反射信号相反，经过光检测器得到光盘上凹凸点的排列方式信息，然后经专门的部件把它转换并进行校验，最后得到实际数据。,5、光驱的工作过程,无光盘状态：在无光盘状态下，光驱加电后，激光头组件启动，此时光驱面板指示灯将闪亮，同时激光头组件移动到主轴马达附近，并由内向外顺着导轨步进移动，最后又回到主轴马达附近，激光头的聚焦透镜将向上移动三次搜索光盘，同时主轴马达也顺时针启动三次，然后激光头组件复位，主轴马达停止运行，面板指示灯熄灭。有光盘状态：在光驱中有光盘的状态下，激光头聚焦透镜重复搜索动作，当找到光盘后，主轴马达将加速旋转，此时若读取光盘，面板指示灯将不停地闪动，步进电机带动激光头组件移动到光盘数据处，聚焦透镜将数据反射到接收光电管，微机即可读取光盘数据。,6、光驱的性能指标,数据传输率（DataTransferRate）是指光驱在1秒的时间内所能读取的最大数据量。所谓的“几速”，就是数据传输率。每秒传输150K为单速、传输率为300KB/s的二倍速。平均访问时间：指光驱的激光头从原来的位置移到指定的数据扇区，并把该扇区上的第一块数据读入高速缓存所花费的时间。CPU占用时间：是指光驱在保持一定转速和数据传输率时所占用CPU的时间。数据缓冲区：指光驱内部的数据存储区，用于存放读出的数据。,7、光驱分类,根据CD-ROM驱动器读取数据的速度，可将其分为：单速、双速、八速、十六速、四十速、五十速等等根据安放位置可分为内置式光驱和外置式光驱。根据接口类型可分为：专用接口、IDE接口、SCSI接口和并行接口。,8、虚拟光驱,虚拟光驱是指在硬盘或者文件服务器上建立整张光盘内容的映像文件作为虚拟光盘，同时由系统建立虚拟光盘驱动器，然后像真实光驱一样将虚拟光盘插入到虚拟光驱中使用。,5.4U盘与新存储设备,大容量软驱：包括Lomega的ZIP、LS-120、Sony的HiFD等。U盘简介：U盘是一种采用FlashMemory（即闪存，属于非挥发性内存，断电后数据也能保存）芯片作为存储介质，具有EEPROM（ElectricallyEPROM）电擦除的特点，并能通过USB接口与电脑交流数据的迷你型活动电子盘。IDE电子盘：DOM（泛指IDE电子硬盘），由控制单元（Controller）和存储单元（FlashIC）组成，也称为固态硬盘。,小结,在微机中使用最普遍的外存