计算机组装与维护（第二版）电子教案钱锋 项目1 任务5外部存储器的认知.ppt

学习性工作任务5——外部存储器 硬盘基础知识 什么是硬盘？ 硬盘（Hard Disk，也称硬盘存储器）是各种数据的主要存放场所之一，平常所用的操作系统（如Windows98等）、各种应用软件、资料和游戏都存放在硬盘中，是计算机的重要部件之一。 硬盘 硬盘的结构 1．硬盘的外部结构 硬盘的外部结构 在硬盘的正面都贴有硬盘的标签，标签上一般都标注着与硬盘相关的信息，例如产品型号、产地、出厂日期、产品序列号等。在硬盘的一端有电源接口插座、主从设置跳线器和数据线接口插座，而硬盘的背面则是控制电路板。 总得来说，硬盘外部结构可以分成如下几个部份： 1．硬盘的外部结构 接口 控制电路板 顶盖 固定螺孔 产品标签 硬盘正面 硬盘背面 接口 包括电源插口和数据接口两部分，其中电源插口与主机电源相联，为硬盘工作提供电力保证；数据接口则是硬盘数据和主板控制器之间进行传输交换的纽带，根据联接方式的差异，分为EIDE接口和SCSI接口等。 固定面板 就是硬盘正面的面板，它与底板结合成一个密封的整体，保证了硬盘盘片和机构的稳定运行。在面板上最显眼的莫过于产品标签，上面印着产品型号、产品序列号、产品、生产日期等信息。 固定面板和盘体侧面还设有安装孔，以方便安装。 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。 2．硬盘的内部结构 硬盘内部结构由盘片、马达、固定基板、控制电路、盘头组件等几大部分组成。盘头组件(Hard Disk Assembly，HDA)是构成硬盘的核心，封装在硬盘的净化腔体内，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。 2．硬盘的内部结构 滑动磁头 磁头驱动机构 盘片和主轴组件 前置控制电路 硬盘的主要部件 硬盘的内部结构 将硬盘面板揭开后，内部结构即可一目了然。 硬盘的内部结构 细看硬盘内部结构。 硬盘的内部结构 细看硬盘内部结构。 浮动磁头组件 是硬盘中最精密的部位之一，它由读写磁头、传动手臂、传动轴三部份组成。 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，加后电在高速旋转的磁盘表面移动，与盘片之间的间隙只有0.1～0.3 μm ，这样可以获得很好的数据传输率。现在转速为7200RPM的硬盘间隙一般都低于0.3 μm，以利于读取较大的高信噪比信号，提供数据传输率的可靠性。 分类 浮动磁头组件 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系统指令指定的磁道。 磁盘片 盘片是硬盘存储数据的载体，现在硬盘的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、高剩磁及高矫正等优点。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。硬盘的盘片是完全平整的，简直可以当镜子使用。 磁盘片 磁盘片 磁盘片表面上以磁盘片中心为圆心，不同半径的同心圆称为磁道。 不同磁盘片相同半径的磁道所组成的圆柱称为柱面。 磁盘片被分成许多扇形的区域，每个区域叫一个扇区。 磁盘片 主轴组件 主轴组件包括主轴部件如轴承和驱动电机（马达）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，有厂商开始采用精密机械工业的液态轴承电机技术(FDB，Fluid Dynamic Bearing motors)。采用FDB电机不仅可以使硬盘的工作噪音降低许多，而且还可以增加硬盘的工作稳定性。 主轴组件 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，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。 硬盘的工作原理 硬盘是用来存储数据信息的，这些信息都存储在磁介质上。电脑可以将0或1的电信号通过磁头在磁介质上转化为磁信息而完成写入的过程，也可以将磁介质上已记录的磁信息通过磁头还原为表示0或1的电信号而完成读取过程。磁介质均匀地涂在盘片上，硬盘的磁盘一般正反面都用，相应地正反面都有磁头机构。另外，一块硬盘中也往往含有多个盘片。 硬盘的工作原理 为了将数据有序地记录在磁盘上，每个盘片的每一个面都“刻”有成百上千的磁道，这些磁道均是以盘片中心为圆心的圆圈，组成一圈一圈的同心圆，间隔极小但互不相连，数据就记录在这些磁道上。最外圈的磁盘一般定义为0磁道，往里依次为1、2、3等。对于同一个磁道来说，磁头是不动的，由主轴电机带动盘片高速旋转来完成在同一磁道的不同位置的数据存取。对于不同的磁道，则由磁头改变径向位置来定位磁