计算机维护与维修第04章课件

1、第4章 软驱、硬盘及可移动存储器电子教案第4章 软驱、硬盘及可移动存储器4.1 软盘驱动器的分类4.2 软驱的结构、工作原理及接口4.3 软驱常见故障及维修方法4.4 硬盘的结构及主要参数4.5 硬盘驱动器的接口4.6 硬盘型号识别4.7 硬盘的安装4.8 可移动存储设备4.9 硬盘常见故障处理4.1 软盘驱动器的分类目前市场上能够见到的软盘驱动器主要有： 3.5英寸软驱 Zip软驱 LS-120软驱。后两种统称为大容量软驱。虽然目前由于U盘等可移动存储器的出现，软驱的使用正在减少，有的计算机甚至不再配置软驱，但软驱毕竟是微型计算机的标准配置，目前还在使用，所以此处进行简单介绍。4.1.1 3

2、.5英寸软盘驱动器在3.5英寸软驱中，有两种容量的软驱：720KB软驱和1.44MB（高密）软驱。720KB的软驱现在已很少应用。目前3.5英寸1.44MB的软驱仍然是PC机上的主流产品。4.1.2 大容量软驱Zip的容量为100MB，LS-120的容量为120MB。以LS-120为例，其磁盘片数据密度提高了83倍（120MB/1.44MB=83.333），为什么？首先，LS-120采用了光学定位技术，定位精确，使其盘片的磁道数增加到1736个，而1.44MB软盘只有80道。其次，其每条磁道的扇区数不再相同，最内圈磁道有51个扇区，最外圈有92个扇区，而1.44MB软盘每磁道固定含有18个扇区

3、。再次，LS-120盘片采用一种“高密度金属粒涂料”作为数据的储存介质，大容量盘片便这样产生了。图1 Zip大容量软盘及软驱 4.1.2 大容量软驱读/写口Zip大容量软盘盘插入口盘弹出按钮工作指示灯电源指示灯4.2 软驱的结构、工作原理及接口从物理构造上看，软驱由壳体、磁头驱动组件、主轴驱动组件、控制系统及面板部件等部分构成。其中：磁头驱动组件包括磁头、磁头小车、步进电机、磁头定位机构等部件；主轴驱动包括盘片加载夹紧机构、主轴驱动电机等部件；控制系统指印刷线路板、光电检测元件等。从驱动的功能结构上看，软驱主要由信号检测系统、磁头定位系统、读写系统、主轴驱动系统等组成。下面我们从功能结构上简单

4、介绍软驱的基本工作原理。4.2.1 软驱的信号检测系统信号检测系统是将软驱的相关状态报告给主机，主机根据收到的软驱状态信息，发出相应的操作命令。主要有:0磁道检测（检测磁头小车是否到达0磁道）;索引信号检测（软盘上有一个索引孔，该索引孔产生的脉冲索引信号，标志着每个磁道的开始扇区位置）;写保护检测。 4.2.2 磁头定位系统 软驱的磁头定位系统主要由磁头小车、磁头小车驱动步进电机、0磁道定位及相应的控制电路等部分组成，其作用是准确、迅速地将磁头定位于指定的位置上。软驱的寻道工作受主机控制，寻道工作由步进脉冲数（移动的磁道数）、步进的方向来实现。4.2.3 读写系统 1读电路读电路由前置放大器、

5、低通滤波、微分放大、限幅放大、数据鉴别及数据整形等组成。在读操作时，磁头感应出的信号很微弱，经前置放大器放大，并通过低通滤波滤掉高频噪声信号，将信号送到微分放大电路进行微分放大，经微分放大后的信号再经限幅放大，信号变成方波，再经数据鉴别（数据是0还是1）、数据整形后送到主机。 4.2.3 读写系统 1读电路图2 读电路框图 磁头前置放大低通滤波数据鉴别数据整形微分放大及限幅放大输出4.2.3 读写系统2写电路当主机发出写信号，而且软盘未写保护时，写电路发出一个写允许信号，并产生相应的写电流，使磁头磁化盘介质。3抹电路抹电路将抹去写盘时在盘片上留下的磁化飞边，消除道间干扰。4.2.4 主轴驱动系

6、统 驱动盘片旋转的装置由主轴驱动电机、主轴部件、主轴稳速系统组成。主轴部件要求软盘能准确定位于主轴中心上，以确保软盘能恆速旋转及在不同软驱上使用。它主要由盘片托盘、夹紧机构组成。当盘片插入并关闭软驱门时，夹紧机构将盘片压紧并套在主轴上，使盘片能与主轴一起转动。主轴稳速系统的稳速过程是：当主机发出驱动主轴电机旋转信号时，主轴电机中的测速绕组输出和转速给定信号送比较器比较，并返回差值信号控制主轴电机，从而使转速恆定。 4.2.5 软驱跳线说明 早期的3.5英寸软驱，通常都有一组跳线。该组跳线决定驱动器的密度、序号（第几个驱动器）等。通过设置该组跳线，可使软驱互换使用，如早期的3.5英寸软驱可设置成

7、720KB，放到四通打字机上使用。新的软驱大都没有跳线。 4.2.6 软驱的接口软驱与主机的接口类型主要有2种，一种是内置的软驱采用专用的FDD接口，另一种是外置的软驱采用USB接口，多用于笔记本电脑。FDD接口是在软驱和软盘适配器之间通过一条34线的扁平电缆连接的。软盘适配器一般都直接制作在主板上，一般主板都有2个软盘驱动器的接口插座，最多接两台驱动器。内置式软驱还需要将主机电源的一个小4芯电源插头插到软驱的电源插座上。4.2.6 软驱的接口软驱与主机的接口类型主要有2种，一种是内置的软驱采用专用的FDD接口，另一种是外置的软驱采用USB接口，多用于笔记本电脑。FDD接口是在软驱和软盘适配器

8、之间通过一条34线的扁平电缆连接的。软盘适配器一般都直接制作在主板上，一般主板都有2个软盘驱动器的接口插座，最多接两台驱动器。内置式软驱还需要将主机电源的一个小4芯电源插头插到软驱的电源插座上。4.3 软驱常见故障及维修方法4.3.1 软驱子系统故障判断流程 软驱子系统有软驱及适配器两大部分组成，影响软驱子系统正常工作的有软驱与适配器之间的信号电缆线、电源、主机板等因素。一旦软驱子系统出现故障，应首先检查机器适配器是否正常、线路上是否有问题（信号电缆线、电源线），然后再判断是软驱故障，还是适配器故障。 故障判断流程机器配置正确重新配置NY 符合软驱常见故障正确连线换到正常机器上正常软驱故障NY

9、N 更换适配器，正常Y适配器故障YN主板或其他故障信号、电源线连接正确NY图3 软驱故障检查流程图 4.3.2 软驱常见故障及维修 软驱常见故障主要由磁头部件故障、主轴驱动故障、磁头定位系统故障、检测系统故障、和其他故障等。其中磁头故障主要由磁头不清洁、磁头磨损严重、磁头被磁化、1面活动头固定簧片断裂、磁头定位不准确等原因引起的。其主要表现是：来回寻道，有时能读系统、而有时不能，引导时死机，划伤磁盘，根本不读盘，1面不读盘等。用示波器测量磁头的读出信号小于1mV（一般为2.5mV）。图4 磁头的正确定位轴心磁头磁道扇区4.3.2 软驱常见故障及维修对该类故障处理过程是：观察1面磁头是否落在盘片

10、上，检查盘片是否被划伤，用放大镜观察磁头磨损情况、磁头有无杂物、固定装置有无断裂现象，用万用表测量磁头线圈阻值是否为正常值（正常时，读写线圈7.50.5，抹线圈约120.5）、并检查磁头读出信号电压幅值是否正常。下面举例说明软驱几种常见故障的维修方法。4.3.2 软驱常见故障及维修【例4.1】只能列磁盘目录，不能对磁盘进行读写或格式化，只有0磁头工作，1磁头出错。把软驱拆下，不插盘，关上驱动器门，发现上下磁头有一定距离（大于0.3mm，正常时，软驱的上下磁头是吻合的）；或插入盘片，用手轻轻按在磁头上面，磁盘就能正常读写，这说明磁头下落不到位所致。仔细观察故障位置，如果是磁头支臂没落下，则进行调

11、整，若支臂已落下，但磁头还悬浮，则调整磁头背后的压力弹簧。 4.3.2 软驱常见故障及维修【例4.2】读写磁盘时，总提示磁盘出错信息“General failure”或“Sector not found”等。出现该错误时，应首先确定不是软盘自身问题。拆开软驱检查，用脱脂棉沾酒精或清洗剂轻轻擦洗磁头，然后再试试读写，如还不正常，应仔细观察磁头是否有碳结物。碳结物很硬，应用牙签剔除。【例4.3】读软驱时，总提示“General failure”，3.5英寸软驱插盘时，听不见内部伸缩轴弹起声。拆下软驱，软盘取出时，外侧伸缩轴没有抬起，致使软盘转速跟不上。值得注意的是3.5英寸软驱的伸缩轴抬起后，在软

12、盘加载时有“咔”的一声。调整伸缩轴，即可恢复正常读写。 4.4 硬盘的结构及主要参数4.4.1 硬盘结构 硬盘内部结构由固定面板、控制电路板、磁头、盘片、主轴、电机、接口及其他附件组成。其中磁头和盘片组件是构成硬盘的核心，它封装在硬盘的净化腔体内，包括有浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片、主轴驱动装置及前置读写控制电路这几个部分。 4.4 硬盘的结构及主要参数图5 硬盘内部结构 1磁头组件该组件由读写磁头、传动手臂、传动轴三部分组成。磁头是硬盘技术中最重要和关键的一环，实际上是集成工艺制成的多个磁头的组合，它采用了非接触式头、盘结构，加电后在高速旋转的磁盘表面移动，与盘片之间的间隙只有0.10.

13、3m，这样可以获得很好的数据传输率。现在转速为7200rpm的硬盘飞高一般都低于0.3m，以利于读取较大的高信噪比信号，提高数据传输的可靠性。 1磁头组件图6 磁头组件 2磁头驱动机构硬盘的寻道是靠移动磁头，而移动磁头则需要该机构驱动才能实现。磁头驱动机构由电磁线圈电机、磁头驱动小车、防震动装置构成。高精度的轻型磁头驱动机构能够对磁头进行正确的驱动和定位，并能在很短的时间内精确定位到系统指令指定的磁道。其中电磁线圈电机包含着一块永久磁铁，这是磁头驱动机构对传动手臂起作用的关键。防震动装置在旧式硬盘中没有，它的作用是当硬盘受到强烈震动时，对磁头及盘片起到一定的保护作用，以避免磁头将盘片刮伤等情况

14、的发生。3磁盘片盘片是硬盘存储数据的载体，现在硬盘盘片大多采用金属薄膜材料。这种金属薄膜较软盘的不连续颗粒载体具有更高的存储密度、高剩磁及高矫顽力等优点。另外，IBM还有一种被称为“玻璃盘片”的材料作为盘片基质，玻璃盘片比普通盘片在运行时具有更好的稳定性。4主轴组件主轴组件（见图7）包括主轴部件如轴承和驱动电机等。随着硬盘容量的扩大和速度的提高，主轴电机的速度也在不断提升，有的厂商开始采用精密机械工业的液态轴承电机技术。例如，希捷公司的酷鱼ATA IV就采用了这种技术，这样可降低硬盘工作噪音。4主轴组件 图7 主轴组件5前置控制电路前置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

15、。由于磁头读取的信号微弱，将放大电路密封在腔体内可减少外来信号的干扰，提高操作指令的准确性。6控制电路硬盘的控制电路位于硬盘背面，将背面电路板的安装螺丝拧下，翻开控制电路板即可见到控制电路。如图8所示。控制电路可分为：主控制芯片、数据传输芯片、高速数据缓存芯片等几个部分。其中主控制芯片负责硬盘数据读写指令等工作。图8的主控制芯片为WD70C23-GP。数据传输芯片则是将硬盘磁头前置控制电路读出的数据经过校正及变换后，经过数据接口传输到主机系统。高速数据缓存芯片是为了协调硬盘与主机在数据处理速度上的差异而设的。缓存对磁盘性能所带来的作用是毋庸置疑的，在读取零碎文件数据时，大缓存能带来非常大的优势

16、，这也是为什么在高端SCSI硬盘中早就有结合16MB甚至32MB缓存的产品。6控制电路图8 硬盘控制电路4.4.2 硬盘的种类按尺寸分，硬盘有5.25、3.5、2.5、1.8英寸等。按安装方式分为固定硬盘与非固定硬盘。固定硬盘即为平常所说的安装在PC机内部的硬盘，尺寸大多是3. 5英寸硬盘。非固定硬盘分为活动硬盘和热插拔硬盘。活动硬盘不仅具备硬盘的全部特点，而且具备了软驱的灵活机动的特性，通过不断地更换硬盘片，即可拥有无穷的容量，且处理保密文件或数据时，比固定硬盘更为安全可靠。热插拔硬盘安装在机器外部，可带电安装、更换硬盘，改变其容量，每个独立的硬盘有自己的电源，硬盘与硬盘之间通过一根扁平电缆

17、连接。4.4.3 硬盘的技术及主要参数（1）磁头早期使用薄膜磁头。随着发展，在80年代末期IBM发明了MR磁阻磁头，它对信号变化相当敏感，使盘片的存储密度提高数十甚至上百倍，容量首次达到1GB。在1997年推出了GMR（Giant Magneto Resistive）巨阻磁头，使用了磁阻效应更好的材料和多层薄膜结构，比MR磁头更敏感，相同的磁场变化能引起更大的电阻值变化，从而可以实现更高的存储密度。OAW（Optically Assisted Winchester）光学辅助温氏技术，它把传统的磁读写头和低强度激光束结合在一起，激光束通过光纤进入磁头，再通过一个微电机驱动的镜子反射到磁盘表面，从

18、而实现磁头的精确定位。4.4.3 硬盘的技术及主要参数（2）记录密度记录密度等于道密度与位密度的乘积，又称面密度。位密度是指在盘片记录区内沿道圆周方向，每单位长度所记录数据的比特数。（3）存储容量指盘片所能存储的字节总数。在硬盘中，使用MB（兆字节）或GB（千兆字节）作为单位，存储容量等于磁头数、柱面数、每柱面扇区数、每扇区的字节数的总乘积。目前硬盘的容量均以GB为单位4.4.3 硬盘的技术及主要参数（4）平均存取时间平均存取时间是一个综合反映存取速度的指标，是平均寻道时间与平均等待时间之和。平均寻道时间（Average seek time）指硬盘在接收到系统指令后将磁头从原磁道位置移动至目标

19、磁道所用的时间的平均值。硬盘的平均寻道时间一般在9ms以下。存取时间是指磁头从起始位置到达目标磁道位置稳定下来，并从目标磁道上找到要读写的数据扇区所需的全部时间。对硬盘驱动器来说，平均等待时间较短，缩短平均寻道时间能有效地加快存取速度。4.4.3 硬盘的技术及主要参数（5）硬盘的转速（Rotational Speed）即硬盘电机主轴的转速，是决定硬盘内部传输率的关键因素之一，在很大程度上影响了硬盘的速度，也是区分硬盘档次的重要标志之一。硬盘的主轴马达带动盘片高速旋转，产生浮力使磁头悬浮在盘片上方。要将所要存取的扇区带到磁头下方，转速越快，等待时间也就越短。目前市场上常见的硬盘转速一般有5400

20、rpm、7200rpm、甚至10000rpm。转速的提高使温度升高、噪声增大。于是，液态轴承马达便被引入到硬盘技术中。液态轴承马达使用的是黏膜液油轴承，以油膜代替滚珠。这样可以避免金属面的直接磨擦，将噪声及温度减至最低；同时油膜可有效吸收震动，使抗震能力得到提高；更可减少磨损，延长寿命。4.4.3 硬盘的技术及主要参数（6）传输速度内部传输速度（从硬盘到缓存）与外部传输速度（从缓存到界面系统）是不同的。内部传输速度更能反映硬盘的实际表现。内部传输速度比外部传输速度要高出许多。内部传输速度通常以MB/s为单位。直接影响外部传输速度的是接口与缓存，以及系统对硬盘数据的要求和响应。一款日立1TB（D

21、eskstar 7K1000.B/SATA）（HDT721010SLA360）硬盘的容量为1000GB，机1TB。其内部传输速度为1406Mbits/s,外部传输速度为300MB/s。4.4.3 硬盘的技术及主要参数（7）缓存缓存在硬盘的读写部件和接口之间起着缓冲调节的作用。一个硬盘读取数据或传送数据与CPU之间进行数据交换时，CPU总要有一个等待时间。如果事先把一些数据存放在高速缓存中，不让CPU等待或减少等待时间，提高系统速度，这就需要硬盘有一定量的缓存。缓存是硬盘与外部总线交换数据的场所。4.4.3 硬盘的技术及主要参数（7）缓存目前主流硬盘的缓存主要有512KB、2MB、4MB、16M

22、B等几种。其类型一般是EDO DRAM或SDRAM，目前一般以SDRAM为主。根据写入方式的不同，有写通式和回写式两种。写通式在读硬盘数据时，系统先检查请求指令，看看所要的数据是否在缓存中，如果在缓存中就可直接读取，这称为命中。这样系统就不必访问硬盘中的数据，由于SDRAM的速度比磁介质快很多，因此也就加快了数据传输的速度。回写式就是在写入硬盘数据时也在缓存中找，如果找到就把缓存中的数据写入盘中。目前多数是回写式硬盘，这样就大大提高了性能。4.4.3 硬盘的技术及主要参数（8）平均无故障时间（MTBF）指硬盘两次故障之间正常运行时间的平均值。一般硬盘至少在30000或40000小时。（9）硬盘

23、的尺寸目前，一般用于台式机的硬盘盘片的尺寸大都为3.5英寸，而用于笔记本的硬盘多为2.5英寸和1.8英寸的硬盘。三星公司最近推出的160GB1.8英寸笔记本硬盘如图9所示。图9 1.8英寸笔记本硬盘 4.4.3 硬盘的技术及主要参数硬盘参数举例：一款日立1TB（Deskstar 7K1000.B/SATA）（HDT721010SLA360）台式机内置3.5英寸硬盘的容量为1000GB，即1TB。接口类型为SATA，单碟容量334GB，共3个盘片，6个磁头，传输规范为Serial ATA,其内部传输速度为1406Mbits/s,外部传输速度为300MB/s,转速为7200rpm。图10 日立1T

24、B（Deskstar 7K1000.B/SATA）4.5 硬盘驱动器的接口4.5.1 IDE接口 IDE（Integrated Drive Electronics）是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器，我们常说的IDE接口，也叫ATA（Advanced Technology Attachment）接口。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度，只需一根电缆将硬盘与主板连接起来。数据传输的可靠性得到了增强，硬盘制造变得容易，安装更为方便。4.5.1 IDE接口IDE对硬盘的管理不允许超过528MB的存储容量，而由西部数据提出的EIDE（Enhanced IDE，增强型ID

25、E）标准，以取代原有的IDE标准。EIDE有以下显著的优点：1）允许更大的存储容量：最高容量可达8.4G。2）允许一个系统连接4个EIDE设备。3）支持多种外设：支持符合ATAPI标准的CD-ROM和磁带驱动器。4）具有更高的传输率：IDE驱动器的最大突发数据传输率只有3.3MBps，而EIDE支持的数据传输率可达11.1MBps以上。注意：通常我们所说的IDE是指EIDE，而不是IDE4.5.2 Ultra DMA/33/66接口在ATA-4未正式推出之前，昆腾联合其他厂商推出了Ultra DMA /33（或Ultra- ATA /33）。Ultra-DMA/33的传输速率可达33.3MBp

26、s，它与ATA标准原来支持的DMA工作模式不一样，它需要一种特殊的BusMaster DMA工作方式。Intel从430TX芯片组开始加入了对Ultra-ATA/33的支持，现在的IDE硬盘基本上都支持Ultra-ATA/33，并且很多新型硬盘已经支持同样由昆腾开发的Ultra-ATA/66接口，此接口的传输速率达到66MBps。从Ultra DAM/33起就采用了CRC（Cyclical Redundancy Check，循环冗余校验）技术，Ultra DMA/66独特的传输线是：接口虽然仍是40pin，但线缆数却是80根，即在传统的40pin标准IDE的信号线和地线之间又穿插了40条外加的

27、地线，以便在有效地降低信号线之间的串扰现象的同时，还保持了与目前40pin排针的兼容。4.5.3 SCSI/Ultra 160M/320M SCSI接口SCSI(Small Computer System Interface)是一种与ATA完全不同的接口，它不是专门为硬盘设计的，而是一种总线型的系统接口。每个SCSI总线上可以连接包括SCSI控制卡在内的8个SCSI设备。Ultra 160是不断发展的SCSI接口的最新成果，传输率高达160MB/s，其利用了请求/回应信号的上升沿和下降沿来定时数据信号，这种双重转换定时技术把SCSI总线上的数据时钟频率提高到80MHz，从而使得数据传输速率提高

28、了一倍。为了在高速率下保证数据传输的正确性，Ultra 160还加入了CRC技术。Ultra320时钟频率提升到90MHz，外部传输率可达到320MB/s。4.5.4 光纤接口光纤通道技术具有数据传输速率高、数据传输距离远以及可简化大型存储系统设计的优点。目前，光纤通道支持200MBps的数据传输速率，可以在一个环路上容纳多达127个驱动器，局域电缆可在25米范围内运行，远程电缆可在10公里范围内运行。4.5.5 IEEE接口IEEE 1394又称为Firewire（火线）或P1394，它是一种高速串行总线。它定义了数据的传输协议及连接系统，成本低、性能高，连接外设能力强。可同时提供同步和异步

29、数据传输方式，其连接线中有六条芯线：两条线供应电源；其他四条线用来传输信号。现有的IEEE1394标准支持100Mbps、200Mbps和400Mbps的传输速率，将来会达到800Mbps、1600Mbps、3200Mbps，甚至更高。IEEE1394接口优点：1）极高的数据传输速度，可以提供高达3.2Gbps的高速同步数据传输速度；2）是一个标准接口，它不仅仅支持硬盘，还支持许多其他设备，支持热插拔，可以方便地进行插拔操作，实现即插即用。IEEE1394接口优点：3）高度自由的拓扑结构。利用IEEE 1394可以实现混合连接，允许采用菊花链与接口分支。若只采用串接的方式，最多能连接16台设备

30、，而采用混合连接则可以连接多达63台设备。虽然有着各设备间的连线距离不可超过4.5米的限制，不过如果大于4.5米，可以采用中继设备解决。这样一来，IEEE 1394的硬盘在可扩容性方面就具有相对较强的优势，可以在不更换设备的前提下进行大规模的扩容，具有较强的系统伸缩性。4.5.5 IEEE接口4.5.6 Serial ATA（串行ATA）接口SATA的全称是Serial Advanced Technology Attachment，是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盘接口规范，在IDF Fall 2001大会上，Seagate宣布了Seria

31、l ATA 1.0标准，正式宣告了SATA规范的确立。SATA的优点：结构简单，支持热插拔 ， 传输速度快，执行效率高。SATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查并自动纠错，提高了数据传输的可靠性。首先，Serial ATA以串行的方式传送数据，可以用较高的工作频率来提高数据传输的带宽。一次只会传送1位数据，能减少SATA接口的针脚数目。SATA 仅用四支针脚，分别用于连接电源、地线、发送和接收数据，同时降低系统能耗、减小系统复杂性。SATA发展的三个阶段：第一阶段：硬盘接口变革时期。随着技术的不断发展，并口硬盘的传输速度瓶颈突显，串口技术产生。

32、那时候是在原有的ATA传统硬盘的基础上，通过增加桥接芯片来支持SATA接口，属于过度产品，在性能上与传统的PATA硬盘没什么差别，只是接口发生了变化，传输速度还保持在100MB/s的水平。4.5.6 Serial ATA（串行ATA）接口4.5.6 Serial ATA（串行ATA）接口SATA发展的三个阶段：第二阶段：新旧接口并存时期。随着串口技术的不断成熟，希捷科技首先推出了第一款原生的SATA硬盘:酷鱼7200.7系列。此时传输速度已经达到了150MB/s，最大单碟容量达到80GB。NCQ技术也在这个时候出现，并且将支持SATA150（150MB/S）和NCQ的硬盘标准为SATA1.0规

33、范。这个时期SATA硬盘的价格比较昂贵，主流产品还将以ATA为主，市场中出现了ATA与SATA硬盘共存的局面。4.5.6 Serial ATA（串行ATA）接口SATA发展的三个阶段：第三阶段：SATA成熟并占据市场主流。由于技术的不断发展，SATA硬盘的成本在不断降低，此时SATA与ATA的价格差距已缩小至几十元，ATA优势开始被人们所了解和认同，各大厂商都推出了SATA硬盘，SATA开始替代PATA占据市场中的主流。此时SATAII硬盘出现，并且SATAII组织进一步将SATA规范逐步完善，出现SATA300（300MB/S）接口技术，随后发布最新的SATA Rev2.5规范。4.5.6

34、Serial ATA（串行ATA）接口图11 SATA接口 图12 SATA数据线 4.5.6 Serial ATA（串行ATA）接口图13 主板SATA插槽 图14 SATA硬盘电源和数据线接口 4.6 硬盘型号识别要鉴别硬盘，除了看硬盘的防伪标识或者代理标识之外，最好的鉴别方法就是看硬盘编号（型号）。由于各个厂家的硬盘型号的标注方法各不相同，这里仅以西部数据生产的硬盘为例进行介绍，其他的硬盘的型号可查阅有关资料或直接查看硬盘生产厂家的网站。4.6 硬盘型号识别西部数据的编号标注形式因产品系列而异，其桌面市场的主要系列鱼子酱的标注方式为：“厂商代号+容量+转速，缓存+接口类型”。表示为：WD

35、“XXXX，X，X XX，X，X，XX”引号中可以分为七个部分。“WD”是“Western Digital”的简称，表示其为西部数据公司的产品。前6位为主编号： 第一部分的 “XXXX”表示硬盘容量，通常由3到4位数字组成，单位为GB。其标识和希捷是一样的，如4位的“1200”代表120GB，3位的“800”则代表80GB。 4.6 硬盘型号识别WD“XXXX，X，X XX，X，X，XX”第二部分的“X”表示为硬盘转速及缓存容量。“A”5400 rpm的鱼子酱硬盘。“E”5400 rpm的Protege系列硬盘。“B”Caviar：7200rpm的鱼子酱硬盘“J”Caviar SE：7200

36、rpm，数据缓存为8MB的高端鱼子酱硬盘。“S”Caviar RE：7200 rpm，数据缓存为8MB的高端鱼子酱硬盘，比SE系列更可靠。“K”Caviar SE16：7200 rpm，16MB的高端鱼子酱硬盘。“G”10000 rpm,8MB最高端桌面硬盘Raptor系列4.6 硬盘型号识别WD“XXXX，X，X XX，X，X，XX”第三部分的“X”表示接口的类型。 “A” Ultra ATA/66或者更早期的接口类型。“B” Ultra ATA/100。“W” 应用于A/V(数码影音)领域的硬盘。“D” Serial ATA150接口。“S” Serial ATA300接口。4.6 硬盘型

37、号识别WD“XXXX，X，X XX，X，X，XX”后六位为附加编号：第四部分的 “XX”表示为OEM客户标志。如今西数面向零售市场的产品，其两个编号都是为数字“00”。如为其他字符，则为OEM客户的代码，而这种编号的硬盘通常不面向零售市场。第五部分，同系列硬盘的版本代码。最后部分的“XX”表示为硬盘的Firmware（是固化在了硬件中的软件，它存储着计算机系统中硬件设备最基本的参数，为系统提供最底层、最直接的硬件控制。Firmware功能上有点类似于主板上BIOS）版本。我们目前常见的一般都是“A0”。图15 西部数据硬盘型号 4.7 硬盘的安装在计算机主板上若有两个IDE接口，一个为IDE1

38、，另一个为IDE2。两个IDE接口可以连接四个IDE设备。假设在一个主板上安装一个光驱、两个硬盘或三个硬盘，或安装四个硬盘，则必须对其中部分IDE设备的跳线进行重新设置，并在CMOS中对IDE设备进行重新配置，否则在系统监测过程中就会出现错误，导致系统不能正常运行。下面简单介绍IDE设备的跳线设置及在CMOS中为IDE设备设置正确参数。4.7.1 IDE设备的跳线设置在硬盘、光驱的接口处均有跳线设置。通过对跳线的设置，系统在启动检测过程中可以检测出IDE设备是主盘（Master）还是从盘（Slave）。如果在主机箱内，只有一个或两个IDE设备用两条40芯或80芯扁平电缆线分别插入到IDE1、I

39、DE2插槽中，那么就不用对IDE设备进行跳线，因为在系统检测过程中不会出现故障。这里介绍的是在一条40芯或80芯扁平电缆线上连接两个IDE设备时，对IDE设备进行跳线设置方法如图16示。 7 5 3 1 8 6 4 2Master or single drive 此设置硬盘为主盘 7 5 3 1 8 6 4 2Drive is Slave 此设置硬盘为从盘图16 IDE硬盘、光驱跳线 4.7.2 IDE设备的CMOS设置如果想使IDE接口的硬盘、光驱能正常地工作，不能仅对IDE接口的硬盘、光驱跳线，还要在CMOS中对IDE设备的参数进行正确的设置，如果其参数设置不正确同样不能使用IDE设备。对

40、其参数的正确设置详见3.3.4节。4.7.3 IDE设备与主板的连接 主板与IDE设备之间是通过一条扁平电缆连接的。扁平电缆有40芯和80芯两种。40芯的扁平电缆是普通的，80芯扁平电缆支持ATA 33/66。扁平电缆插入主板时，要注意其色线边线的方向，即扁平电缆的色线边线要与IDE插槽的第一根针对应。并且扁平电缆的色线边线要与电源线的红色+5V线相对应（要么都在内侧，要么都在外侧），如图17所示。 4.7.3 IDE设备与主板的连接硬盘接口红色+5V线色线边线硬盘接口红色+5V线色线边线图17 扁平电缆线与接口电路的连接 4.8 可移动存储设备目前移动存储领域的发展趋势主要有两个分支：其一是

41、以Flash盘（闪盘）产品为代表的袖珍型小容量个人移动存储产品；另一种是大容量移动硬盘。4.8.1 闪盘面对如今最流行的移动存储设备 闪盘（U盘），确实适用、方便。闪盘所使用的IC、Flash Memory以及元器件等等对闪盘质量的影响至关重要，同时也是决定闪盘价格的关键因素。尽管闪存的体积轻巧异常，有的甚至比一次性打火机还要纤小许多，携带十分方便，目前流行的闪盘容量在1GB以上。4.8.1 闪盘 图18 一款U盘的外观 图19 闪盘内部结构 4.8.1 闪盘1闪盘的大脑：IC控制芯片之所以称其为大脑是因为它是整个闪存设备的核心，关系到闪盘是否可以实现加密功能，是否能够当作驱动盘使用等等。IC

42、控制芯片有3S、PEOLIFIC、CYPRESS、OTI等，打开闪盘外壳就可以看到。4.8.1 闪盘2闪盘的心脏：闪存（Flash Memory）闪存是一种半导体存储器。“闪存”具有掉电后仍可以保留信息、在线写入等优点，并且其读写速度比EEPROM更快且成本更低。闪存的类型很多。3辅助部分：PCB板和元器件它们对闪盘的质量也有着决定性的影响！USB接口电路附近用以过滤杂讯的电容和电阻，根据需要这个地方是不能够太精简的，否则在数据传输上会有不好的影响，很多小厂家就是靠着在这部分选材上的偷工减料来换取利润，少焊了许多元器件。4.8.2 可移动硬盘1移动硬盘盒硬盘盒就是将一个硬盘安装在一个较坚固的盒

43、中构成的。其作用就是对一块物理硬盘起保护作用，同时使用便于移动的连接方式（如USB、IEEE1394接口、eSATA接口等），实现移动硬盘的作用。购买外置硬盘盒时，要注意其支持的硬盘的类型，比如有的仅支持3.5英寸台式机的硬盘（可能需要额外的电源），有的则仅支持2.5英寸的笔记本硬盘（通常不需要额外的电源）；另外还要注意硬盘盒的内部接口（即硬盘盒与其内部硬盘的接口方式，如IDE、SATA接口等），传输速度等参数。只有硬盘抽取盒才是内置的。4.8.2 可移动硬盘2移动硬盘在移动硬盘中主要有两种接口方式：一种是USB接口；另一种是IEEE1394（火线）接口。还有eSATA、SATA、SATA、S

44、CSI和组合接口等，但产品数量较少。1）USB接口方式：移动硬盘作为PC的一个重要外设，近年来得到了蓬勃的发展。目前市场上常见的移动硬盘主要采用USB接口方式，这种接口通用性较强，可以比较容易地安装在目前的各种微型计算机上。4.8.2 可移动硬盘1）USB接口方式：在市场上常见的USB硬盘产品容量从30GB1000GB甚至更大，产品型号齐全。由于操作系统如Windows ME/XP/2000等已将USB接口作为一项标准接口设备对待，所以插入USB的硬盘后，无须安装任何驱动程序即可自动完成识别安装新型设备的过程，真正意义上实现了即插即用。4.8.2 可移动硬盘1）USB接口方式：USB硬盘的可扩

45、容性很强。理论上一个USB控制器可以接多达127个USB设备。由于USB接口多置于机箱外部，无须打开机箱即可进行安装。由于USB端口自身提供电源输出，所以对于很多USB设备而言，是无须外接电源的。外设与接口间距可以达到5米之多，更由于USB不占用系统中断，使用自己保留的资源，不涉及任何其他的IRQ，无须担心出现冲突现象。虽然很多机箱上只提供4至12个USB接口，但可以通过USB Hub进行扩展性连接。当需要接多个USB硬盘时，可以利用USB Hub进行扩容，以达到无需更新设备即可扩容的目的。4.8.2 可移动硬盘图20 USB口外置硬盘4.8.2 可移动硬盘2）IEEE 1394接口方式相比U

46、SB，IEEE 1394有着高速开放等优势，但目前并没有成为个人PC上的标准接口。原因则是由于IEEE 1394既可作为外部总线，又可成为内部总线。这样就影响到PCI总线的地位。作为硬盘的标准总线结构，PCI有着悠久的历史，而且PCI也在向64位进行过渡，所以在市场上很少能见到真正使用到IEEE 1394高速传输速率的硬盘出现。在外置式移动硬盘产品中，IEEE 1394接口的硬盘比USB接口的硬盘要少得多。比如，2007年9月29日从it168网站上查出USB2.0接口的移动硬盘就有1070款产品，而IEEE 1394接口的移动硬盘只有16款产品。4.9 硬盘常见故障处理4.9.1 故障分类与

47、判定从性质上分为软故障和硬故障两大类。软故障是最常见的，而且是硬盘故障中最多的一部分，包括接口氧化、连接错误、分区故障、病毒故障、萎缩故障、起动故障等；硬故障指控制电路、驱动电机机构及盘体故障等。1错误代码提示当主机加电自检时，对微机系统中的各部分自动检测，对硬盘测试时，一旦发现故障，则给出故障代码，并显示在屏幕上。 表4.3 硬盘故障代码表 故障代码所 代 表 的 故 障17011)硬盘控制器故障或没有插好信号电缆。2)驱动器故障（不能复位；磁头找不到00磁道；读/写控制电路故障；定位及驱动控制电路故障等）。3)信号电缆故障（在控制器或驱动器一端没接好）。4)硬盘驱动器和控制器不兼容。170

48、2这一诊断是专门对硬盘控制器的：1)固化在EPROM中的硬盘驱动程序故障。2)硬盘控制器上的中央处理器芯片故障。3)专用硬盘控制器芯片，DMA芯片故障。4)RAM故障。17031）00磁道故障。 2）00磁道信号检测电路故障。17041）00磁道故障。 2）00磁道信号检测电路故障。3）寻道控制电路及寻道机构故障。4）读/写控制电路及数据通道故障。4.9.1 故障分类与判定2CMOS设置错现在的微机均有“Type AUTO”（自动配置参数）的功能，可利用此功能判断硬盘是否连接上，参数是否正确。3利用诊断盘常用的诊断盘有DM、Norton等，具体应用视实际情况而定，正确使用工具软件，将有助于迅速

49、诊断出硬盘的故障状况，决定故障的处理方法。4.9.2 硬盘故障维修实例1配置COMS故障【例4.4】机器开机自检时，内存、软驱正常，随后不再自检，像死机状态。开机，发现内存、软驱自检后，硬盘灯亮一下，但无启动状态，且硬盘灯不亮。进入SETUP（CMOS配置），发现有两个硬盘配置，而机器只有一块硬盘，将第二硬盘设成“None”，重新启动机器，但提示“Missing operating system”。再次进入CMOS，发现硬盘类型为“46”，其容量为152MB，与实际硬盘不符。改其为“AUTO”或利用“AUTO DETECTION”配置硬盘参数即可。4.9.2 硬盘故障维修实例2跳线设置故障【例

50、4.5】SCSI硬盘不能启动，但从软盘启动后，可以看到并能运行硬盘内容。使用SCSI硬盘的配置文件，发现ID标志是7，而检查硬盘的ID跳线，发现设置为2。重新跳ID标志为7，或设置ID为2，存储配置后即可。注意：ID跳线在SCSI卡上，可根据说明书正确设置跳线。【例4.6】IDE接口硬盘，装上后不能正确由CMOS自动配置到第一个硬盘参数。IDE接口硬盘均有主、从跳线，仔细检查，发现跳线错，修改过来，一切正常。这种故障往往使用户无法配置双硬盘、加IDE光驱，故应对跳线设置多加注意。4.9.2 硬盘故障维修实例3接口故障【例4.7】开机，不认识硬盘，提示配置错。打开主机箱检查，发现接口插的正确，但

51、重新插拔几次，硬盘被检测通过。过了几天，又出现上述情况，判断为接口接触不良，清洗接口，然后开机，工作正常。4引导故障【例4.8】对硬盘进行低级格式化、分区、高级格式化，做完之后，硬盘仍不能引导。用FDISK查看硬盘的分区状况，发现硬盘分为两个区，主引导区未激活，用FDISK的第2项，激活DOS的主分区，工作正常。 4.9.2 硬盘故障维修实例5病毒引起的故障病毒攻击往往造成硬盘启动故障，或执行文件时，提示出错信息，或执行文件时，造成死机，这些状况都是因为病毒改变了文件的字节数、内容，或是标志了坏扇区所致。解决此类故障，应采用杀毒软件对硬盘中的病毒进行清理。病毒有时破坏分区表，使硬盘无法启动，更

52、为严重时，分区表会丢失，无法读取硬盘的数据。所以，应对分区表进行备份，当它被破坏时，用备份对其进行恢复。或对硬盘采取有效的保护措施，如用瑞星、金山毒霸、江民等病毒实时监控软件、病毒防火墙等加以保护。4.9.2 硬盘故障维修实例6硬盘坏道处理方法对于硬盘出现问题，首先应分清是硬盘本身的硬件问题还是系统软件问题。如果是软件系统问题，重新安装系统即可解决；如果硬盘出现了坏道，要诊断出是逻辑坏道还是物理坏道。对于逻辑坏道，可以修复，对于物理坏道，应采用及时隔离的办法，以防止坏道进一步扩散。对于逻辑坏道，一般情况下用操作系统自带的工具和一些专门的硬盘检查工具就能发现并修复。如：Windows自带的SCANDISK磁盘扫描程序就是发现硬盘逻辑坏道最常用的工具。在Windows系统环境下，在“我的电脑”中选中要处理的硬盘盘符，选择其“属性”，在出现的“工具”选单中选择“查错”中的“开始检查”，如图4.20所示。再在“磁盘检查选项”中将“自动修复文件系统错误”和“扫描并试图修复坏扇区”打上“勾”，然后单击“开始”即可。检查处理过程如图4.21所示。1）逻辑坏道的修复在“我的电脑”中右键单击要处理的硬盘盘符，在出现的快捷菜单