微型计算机的存储设备培训课件

第四章微型计算机的存储设备4.1内存内存是计算机中数据存储和交换的设备。在整个计算机中内存起着调节CPU和外部存储器之间速度差异过大的作用。内存包括Cache（高速缓冲存储器）、ROM（只读存储器）和RAM（随机存取存储器)，通常把RAM称为内存，它是由各类半导体集成芯片组成的条状物，所以也叫“内存条”4.1.1内存的分类1.SDRAMSDRAM，即SynchronousDRAM（同步动态随机存储器），同步动态随机存储器，将CPU与RAM通过一个相同的时钟锁在一起，是RAM和CPU能共享一个时钟周期，以相同的速度同步工作，避免了不必要的等待周期，减少数据存储时间。存取速度比EDO内存提高50％.2.DDRRAM双速率内存，可在时钟脉冲的上升沿和下降沿读出数据。DDR2与DDR的区别

与DDR相比，DDR2最主要的改进是在内存模块速度相同的情况下，可以提供相当于DDR内存两倍的带宽。这主要是通过在每个设备上高效率使用两个DRAM核心来实现的。作为对比，在每个设备上DDR内存只能够使用一个DRAM核心。技术上讲，DDR2内存上仍然只有一个DRAM核心，但是它可以并行存取，在每次存取中处理4个数据而不是两个数据。

3.SLDRAM同步链接内存是一种增强和扩展的SDRAM结构，将当前的4体结构扩展到16体，并增加了新接口和控制逻辑电路。多用于高速显卡中,已经淘汰4.RDRAM内存RDRAM是RambusDynamicRandomAccessMemory（存储器总线式动态随机存储器）的简称，理论上可以提供更大的带宽，单根RDRAM数据传输速率可以达到1.6GB/s。sdram4.1.2内存的主要性能指标1.内存容量主流内存一般是64MB、128MB、256MB、512MB、1GB等系列，内存容量是多多益善，但要受到主板支持最大容量的限制2.数据宽度数据宽度指内存一次输入/输出的数据量，其大小与主板上的内存插槽（Bank）有关，一个Bank的数据带宽由CPU与内存之间所需的数据通道宽度决定。3.存取时间指从CPU读取到内存送出的时间，目前SDRAM芯片的存取时间为6～8ns或10ns。存取时间越短，CPU等待的时间越短。4.符合CPU外频CPU在单位时间内处理指令的频率称为”主频“，由于CPU运行必须配合内存读取数据，因此速度上必须与内存匹配。4.1.3双通道内存技术优点：双通道内存系统，带来内存带宽提升。双通道内存技术是双通道内存控制技术，是在当前内存技术的基础上开发的一种内存管理和控制技术。它的重点在于对内存的控制而不是内存本身，整合在芯片组北桥中的内存控制器承担了这个功能，因此说它是芯片组技术似乎更合适。内存报价：1G的在200多左右。4.2硬盘驱动器4.2.1硬盘驱动器简称硬盘，是PC机配置的大容量外部存储器，由于采用了温彻斯特（Winchester）技术，因此又称为温盘驱动器或温盘。硬盘都是采用全密封结构。1.盘片硬盘盘片是将将磁粉附着在在铝合金圆盘盘片的表面上上。这些磁粉粉被划分成称称为磁道的若若干个同心圆圆，。每个粉粉末微粒代表表状态0和1，当这些小小磁铁收到来来自磁头的磁磁力影响的时时候，其排列列的方向会随随之改变。利利用磁头的磁磁力控制指定定的一些小磁磁铁方向，使使每个小磁铁铁都可以用来来存储信息2.盘体磁盘的盘体由由多个盘片组组成，转速可可达5400或者7200rpm甚甚至更高。3.磁头磁盘的磁头用用来读取或者者修改磁盘上上磁性物质的的状态。磁头头在停止工作作时，与磁盘盘是接触的，，但是在工作作时呈飞行状状态。4.电机磁盘内的电机机都为无刷电电机，在高速速轴承支撑下下机械磨损很很小，可以长长时间连续工工作。磁盘磁磁头的寻道伺伺服电机多采采用音圈式旋旋转或者直线线运动步进电电机，在伺服服跟踪的调节节下精确的跟跟踪盘片的磁磁道。5.控制电路路板硬盘的控制电电路板大多采采用帖片式元元件焊接，包包括主轴调用用电路、磁头头驱动与伺服服定位电路、、读写电路、、控制与接口口电路等6.固定定盖板固定盖板就是是外壳7.硬盘的的接口硬盘的接口包包括电源接口口和数据接口口两部分。其其中电源插口口与主机电源源相连，数据据接口则是硬硬盘数据和主主板控制器之之间进行传输输交换的纽带带。4.2.2硬硬盘的常常用技术指标标1.容量最主要的参数数，硬盘的容容量以兆字节节（MB）或或吉字节（GB）为单位位，1GB=1024MB，2.转速硬盘的转速越越快，需要等等待的时间越越短，转速在在很大程度上上决定了硬盘盘的速度。IDE硬盘在在5400、、7200、、1000rpm等。3.缓存起数据缓冲作作用，提高硬硬盘和外部数数据的传输速速度，速度越越大越好。一一般为2MB4MB8MB。缓缓存容量的加加大可以使得得更多的预读读数据被容纳纳4.平均寻道道时间是指在磁盘面面上移动磁头头到所指定磁磁道所需的时时间。一般都都在9～10ms5.单碟容量量仅次于硬盘转转速的重要因因素。越大代代表扇区间的的密度越大。。在硬盘转速速相同的情况况下，单碟容容量越大在相相同的时间内内可以读取更更多的文件，，传输速率也也会加快。容容量是60GB80GB6.传输模式式主要有UltraDMA/33、、UltraDMA/66、UltraDMA/100、UltraDMA/133。UltraDMA/100也就就是ATA/100,它它是在原有有的ATA/66基础上上推出的新一一代接口类型型，得到了Intel和和其他一些第第一流芯片制制造商的支持持。特点及好好处就是将硬硬盘的最大外外部数据传输输速率提高到到了100MB/s。7.发热量硬盘发热量的的大小对硬盘盘使用寿命有有一定影响。。4.2.3硬硬盘的选用用1.硬盘接口口IDE接口具具有速度快、、兼容性好、、价格低廉的的优点。2.主轴转速速尽量选用7200或者是是10000rpm的硬硬盘3.缓存容量量尽量选用缓存存容量在1MB以上的硬硬盘4.稳定性稳定性要高。。5.发热问题题在发热量和转转速之间寻求求一个平衡。。6.品牌QUANTUM（昆腾））、SEAGATE、IBM、MAXTOR4.2.4SATA硬硬盘UltraDMA/100UltraDMA/133和SATA接口最根根本的不同在在于，前者硬硬盘所有的ATA接口类类型都是采用用并行方式进进行数据处理理，因此统称称为并行ATA,而SerialATA是采采用串行方式式进行数据传传输。目前它它的传输速度度已经达到150MB/s，以后会会增长到300MB/s，第三代会会发展到600MB/s。SATA硬盘盘与ATA硬硬盘相比优势势和区别（1）采用SATA的存存储设备配置置起来要比采采用并行ATA简便的多多。（2）SATA还采用低低电压差分信信号技术，数数据传输速率率更高更远，，而且信号电电压从并行ATA的5V降到了SATA的0.7V，不仅仅降低了磁盘盘驱动器的功功耗，还缩小小了开关控制制器的尺寸。。（3）SATA采用了点点对点拓扑结结构，而不是是普遍应用于于并行ATA或SCSI技术的基于于总线的架构构，所以SATA可以为为每个连接设设备提供全部部带宽，从而而提高了总体体性能。（4）SATA最重要的的特性就是热热插拔。给普普通用户带来来的好处就是是不需要再买买昂贵的移动动硬盘，配合合外置的SATA接口，，完全可以用用SATA硬硬盘作为外置置存储设备。。（5）目前使使用的SATA标准为2.0，用于于数据传输的的有效速率峰峰值达到了150MB/s。（6）价格略略高于传统PATA硬盘盘，还有一个个缺点就是：：再WindowsXP中SATA硬盘需要要安装附加的的驱动程序。。因为WindowsXP本身不直直接支持串行行ATA控制制器，安装WindowsXP的的时候必须从从软驱中搜索索第三方的SATA驱动动，若没有主主板附带的软软盘驱动时，，必须将光盘盘中的驱动拷拷贝到软盘中中。所以，首首先须要有软软驱才行。如如果你安装Windows98系系统的话，只只需要在BIOS中把启启动选择为SCSI/SATA就可可以像普通IDE硬盘一一样正常安装装了4.3移动动硬盘与优盘盘4.3.1移移动硬盘外观轻便，便便于携带。它它拥有安全、、稳定、便捷捷、大容量、、存储高速的的特性，多采采用USB接接口，支持热热插拔技术。。容量大约在在20GB～～100GB，传输速率率12MB/s，平均寻寻道时间为12ms，优优的移动存储储设备还内置置数据加密，，确保数据不不外泄。4.3.2优优盘与MP3播放器1.优盘优盘由硬件部部分和软件部部分组成，其其中硬件部分分包括Flash存储芯芯片、控制芯芯片、USB接口、PCB板、外壳壳、电容、电电阻等。软件件部分由嵌入入式程序与应应用软件组成成，嵌入式程程序嵌入在控控制芯片中，，是闪存的核核心技术，它它决定了该优优盘是否支持持双启动和是是否支持USB2.0协协议等。优盘按功能可可以分为：1.加密型一种是专门制制作的加密产产品，另一种种是在无驱动动型优盘的基基础上附加了了加密软件。。2.启动型在计算机启动动后，优盘被被认做一个硬硬盘以实现启启动3.无驱动型型在任何系统中中不需要驱动动，真正实现现“即插即用用”2.MP3播放器MP3是MPEGAudioLayer3的简称，，MP3播放器器由液晶显示示屏、微处理理器、数码信信号处理器芯芯片、输入输输出控制器、、放大器和一一些按钮组成成。价格：4.4光盘盘驱动器光盘驱动器又又称为CD-ROM驱动动器－－只读读光盘驱动器器。具有容量量大、速度快快、兼容性强强、盘体成本本低等优点。。4.4.1光光驱的结构构和工作原理理1.光驱的工工作原理：在在无盘状态下下，光驱加电电后，激光头头组件启动，，此时光驱面面板指示灯将将闪亮，同时时激光头组件件移动到主轴轴马达附近，，并由内向外外顺着轨道步步进移动，最最后又回到主主轴马达附近近，激光头聚聚焦透镜将向向上移动三次次搜索光盘，，同时主轴马马达也顺时时针启动三次次，然后激光光头组件复位位，主轴马达达停止运行。。面板指示灯灯熄灭。光驱驱中若放人光光盘，激光头头聚焦透镜重重复搜索，找找到光盘后主主轴马达将加加速旋转，此此时若读取光光盘，面板指指示灯不停闪闪动，步进电电机带动激光光头组件移动动到光盘数据据处，聚焦透透镜将数据发发射到接收光光电管，再由由数据带传送送到系统，计计算机就可读读取光盘数据据。若停止读读取光盘，激激光头组件和和马达仍将处处于加载状态态中，面板指指示灯熄灭。。2.光驱读读取数据的的原理光驱数据能能否被准确确的读出由由三个主要要因素：（1）磁道道聚焦，即即聚焦于适适当磁道的的能力（2）径向向聚焦，光光束停留于于某以磁道道的能力（3）恒定定的数据速速率－从螺螺旋状磁道道得到的恒恒定读出速速率。3.光驱运运作的几种种方式（1）CLV恒定线线速度（2）CAV恒定定角速度4.光驱驱的结构（1）耳机机插孔、音音量控制、、指示灯、、紧急出盒盒孔、打开开/关闭/停止按钮钮、播放/跳道按钮钮（2）后面面有电源线线接口、主主从跳线、、数据线接接口、音频频线接口（3）内部部结构激光头组件件、旋转马马达、控制制电路板、、光盘托架架4.4.2光驱的的性能指标标1.数据据传输速率率2.平均寻寻道时间3.光驱的的接口类型型4.CPU的占用率率5.防震、、静噪等性性能6.数据缓缓冲区大小小4.4.3DVD光驱数字通用光光盘，同CD相比，，具有更高高的存储数数据量，单单面单层的的存储量可可达到4.7GB。。DVD区域域代码：在在DVD光光驱、影碟碟机盒其碟碟片上编入入6个不同同的区域代代码，使它它们之间不不能相互读读取。DVD光驱驱的选用（1）倍速速，即数据据的传输速速率。其标标称的4倍倍速、5倍倍速指的是是读取DVD盘片时时的数据传传输速率，，而在读取取CD盘片片时，其倍倍速可达到到24倍速速以上。（2）多格格式支持，，是指该DVD光驱驱能支持和和兼容读取取多少种碟碟片的问题题。（3）接口口方式，主主要有IDE和SCSI两种种。（4）数据据缓存，缓缓存容量越越大，它的的Cache的命中中率就越高高。光驱保养：：1、防止灰灰尘进入光光驱2、光驱用用单独的数数据线连接接IDE23、不要对对IDE接接口的光驱驱进行热插插拔4、不要使使用有裂痕痕的光盘，，以免出现现炸盘情况况5、不要用用光驱来播播放“DVCD”影影碟6、不要让让光驱使用用严重“擦擦花”的光光盘7、正确使使用光盘来来保证光驱驱读盘顺利利8、不要频频繁地进行行进、出仓仓操作4.5光光盘刻录机机4.5.1工作原原理它的内部由由激光器、、感光器、、反射光束束、光电装装置、瞄准准镜、目标标镜及光栅栅等部件组组成。它在在读盘时，，激光器发发出的激光光射向旋转转中的光盘盘，然后反反射光通过过一片透镜镜并射向接接收数据的的光电装置置，光电装装置的电路路能辨识出出激光所反反射回来的的数据。在在光盘上，，数据是以以凹槽及平平面的形式式编码，而而光电装置置的电路能能辨识出激激光射中的的平面及凹凹槽所走的的距离差（（距离差称称为相位提提升，时光光盘中存储储与读取数数据的基础础）。经光光电读取装装置反射到到感光器的的光（经过过平面有凹凹槽反射回回的光）将将转换成1与0的形形式存在。。在发射激激光时，数数据为1，，则发射光光。当开始始刻录时，，光盘刻录录机的激光光束通过塑塑胶基片（（刻录机上上）加热有有机涂料，，受热后变变形上升而而凸出至金金属层。这这样来回反反复，将数数据写道光光盘上。4.5.2性能参参数1.读写速速度刻录机有三三个速度的的指标：刻刻录速度、、复写速度度、读取速速度。读写写速度是光光盘刻录机机的重要指指标。16×10××32×2.接口方方式因SCSI接口在CPU资源源占用和数数据传输的的稳定性方方面要好于于其他接口口，系统和和软件对该该接口刻录录机刻录过过程的影响响也较小，，刻录质量量最好，但但需要另外外购置SCSI接口口卡。IDE接口的的刻录质量量低于SCSI接口口，但价格格低，兼容容性好，对对系统和软软件依赖性性较强。并并口有SPP、EPP和ECP模式，，其中EPP和ECP为告诉诉模式，这这两种接口口模式刻录录机能达到到6倍速读读、2倍速速写的要求求，而SPP只能达达到2倍速速读、1倍倍速写3.内置置或者外置置内置式的节节省空间，，价格便宜宜，一般用用SCSI或者IDE接口。。外置式的特特点是散热热好，便于于携带，一一般使用SCSI接接口、USB接口或或者并口。。内置或外置置只是接口口不同。4.缓存缓存大小是是衡量光盘盘刻录机性性能的重要要指标之一一。缓存的的容量越大大，刻录的的成功性越越高。5.兼容性性刻录机的兼兼容性主要要表现在刻刻录盘片与与刻录方式式方面。4.5.3光盘刻刻录机的选选用性能指标方方面最好选选用缓存2MB或更更大的刻录录机。选择择接口卡时时应考虑经经济条件，，防尘散热热的设计，，品牌，配配件是否齐齐全。4.6软软盘驱动器器1.盘片驱驱动机构它具有一个个＋12v的直流伺伺服电机由由它带动盘盘片以300转／分分的恒速旋旋转。当驱驱动器关门门以后，磁磁头加载电电路使磁头头与盘面接接触，等待待读写命令令的到来。。2.磁头定定位机构采用四相双双拍步进电电机，由步步进电机带带动磁头小小车沿磁盘盘半径方向向作径向直直线运动。。从适配器器接口送来来的“方向向”和“步步进”控制制脉冲，驱驱动步进电电机使磁头头定位到需需寻址的磁磁道和扇区区。3.数据读读写抹电路路系统读写抹磁头头作为一个个整体安装装在一起，，下两个磁磁头共用一一套读写电电路，完成成数据的读读入和写出出。4.状态检检测系统包括四个检检测装置：：00磁道道检测装置置、索引孔孔检测装置置、写保护护检测装置置与盘片更更换检测装装置。它们们各自向适适配器输送送相应的接接口信号。。00磁道检检测装置用用于检测碰碰头起始道道00的位位置，有微微动开关和和光电传感感器两种，，当磁头小小车回到00道位置置时，应检检测到“00道”信信号索引孔检测测装置由发发光二极管管和光敏元元件组成，，用于对索索引孔进行行检测。当当主轴电机机转速为300转／／分时，测测得索引孔孔脉冲信号号INDEX的周期期为200ms，脉脉冲宽度约约4ms。。写保护检检测装置亦亦有微动开开关和光电电传感器两两种，用于于对盘片的的写保护状状态进行检检测，当盘盘片处于写写保护状态态，输出写写保护信号号“WriteProtect”。。软盘驱动器器工作时，，磁头与磁磁盘接触，，磁头是否否清洁对被被操作的磁磁盘影响极极大，不清清洁的磁头头不仅可能能造成数据据读写失败败，甚至可可能划伤磁磁盘。软盘盘驱动器不不工作时，，磁头与磁磁盘是分离离的，囚此此当运输微微机和软盘盘驱动器时时，需用专专用硬纸板板插入驱动动器中井将将驱动器门门关闭使磁磁头与纸板板接触以防防振动，防防止磁头工工作位置偏偏移。4.6.2软盘驱驱动器的性性能指标1.道稳定定时间2.稳定时时间3.道－道道查询时间间4.平均访访问时间5.每英寸寸磁道数和和每英寸数数据位数6.数据传传输速率4.6.3软盘的选选购软盘是存储储小量的数数据或程序序不可缺少少的存储设设备，因为为软盘驱动动器所使用用的软盘，，价格低，，体积小，，数据存储储容易而且且携带方便便，目前市市面上所使使用的3．．5英寸、、1.44MB的软软盘驱动器器，由软盘盘的发展一一直沿用至至今，已有有十几年的的历史，技技术己成熟熟稳定，在在电脑的部部件里软盘盘驱动器是是低价格的的标准配置置，故在选选购上已不不是重点，，未来选购购的重点是是选购高容量。高高稳定性、、兼容性和和低价格的软盘，目目前电脑的的标准配置置是一个小小的3.5英寸、1.44MB软盘盘驱动器，，最近软盘盘驱动器有有较大的改改进，Iomega的ZIP100MB和OR公司生生产的LS-l20-120MB大容容量的规格格，但价格格高尚未纳纳入标准，，5.25英寸的的规格现已已逐渐淘汰汰，软盘驱驱动器根据据它的体积积和容量可可分为下列列几种，如如下表所示示。软盘是是我们电脑脑目前最好好的必备存存储工具，，因为价廉廉、携带方方便、数据据存储容易易。不过，，在使用的的过程中牵牵涉到折损损、污染、、潮湿、发发霉、消磁磁、磁头刮刮伤、马达达转速等因因素，都会会造成盘片片数据无法法正常读写写，因此软软盘在使用用时一定要要注意，不不要强行推推出。9、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。12月月-2212月月-22Wednesday,December28,202210、雨雨中中黄黄叶叶树树，，灯灯下下白白头头人人。。。。21:10:0021:10:0021:1012/28/20229:10:00PM11、以我独沈久久，愧君相见见频。。12月-2221:10:0021:10Dec-2228-Dec-2212、故故人人江江海海别别，，几几度度隔隔山山川川。。。。21:10:0021:10:0021:10Wednesday,December28,202213、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。12月月-2212月月-2221:10:0021:10:00December28,202214、他乡生白白发，旧国国见青山。。。28十二二月20229:10:00下下午21:10:0012月-2215、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。十二月月229:10下下午午12月月-2221:10December28,202216、行行动动出出成成果果，，工工作作出出财财富富。。。。2022/12/2821:10:0021:10:0028December202217、做做前前，，能能够够环环视视四四周周；；做做时时，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿着着以以脚脚为为起起点点的的射射线线向向前前。。。。9:10:00下下午午9:10下下午午21:10:0012月月-229、没有有失败败，只只有暂暂时停停止成成功！！。12月月-2212月月-22Wednesday,December28,202210、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。21:10:0021:10:0021:1012/28/20229:10:00PM11、成成功功就就是是日日复复一一日日那那一一点点点点小小小小努努力力的的积积累累。。。。12月月-2221:10:0021:10Dec-2228-Dec-2212、世间成事，，不求其绝对对圆满，留一一份不足，可可得无限完美美。。21:10:0021:10:0021:10Wednesday,December28,202213、不知知香积积寺，，数里里入云云峰。。。12月月-2212月月-2221:10:0021:10:00December28,20