计算机硬件维修实训教程 教学课件 ppt 作者 孙承庭 主编 王海军 闫玉梅 副主编第8章 硬盘原理与维修.pptVIP

第8章硬盘的原理与维修 1.盘片 硬盘的所有数据都存储在盘片上，盘片是由硬质合金组成的，现在还出现了玻璃盘片（所以这种硬盘也称为玻璃硬盘）。 2.主轴电机 主轴电机所采用的技术是决定我们平常所说的转速。液态轴承电机使用膜液油轴承，以油膜代替滚珠可以避免金属面的直接磨擦，噪声和温度减小到最低。而油膜具有有效吸收震动的能力，可以提高主轴部件的抗震能力。 3.浮动磁头组件 浮动磁头组件是由磁头、传动手臂和传动轴组成。其中，磁头是盘中最昂贵的部件，它是用线圈缠绕在磁芯上制成的。加电后在高速旋转的磁盘表面飞行，飞高间隙只有0.1-0.3μm，通过电流变化去感应信号的幅度。磁头在和旋转的碟片相接触过程中，通过感应碟片上磁场的变化来读取数据。硬盘工作时由驱动机构带动读写臂，将相应的磁头定位到指定的位置，由磁头完成读写操作。由于硬盘工作时磁头与盘片间距极微，所以硬盘在工作过程中一定要注意防止碰撞。 4.磁头驱动组件 硬盘的读写是通过移动磁头进行寻道来完成的，而移动磁头则需要磁头驱动机构进行准确定位才能实现。 磁头驱动机构由电磁线圈电机、磁头驱动小车组成。 5.前置控制电路 前置控制电路主要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信号干扰。 6.电路板 硬盘电路可分为主控电路、接口电路和前置电路。前置电路与机械结构一起被密封在盘体内，负责磁头读写小信号放大和处理；主控电路与接口电路一起做在主电路板上，主电路板被固定在硬盘的背面。包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等。硬盘电路板如图所示。 7.硬盘的接口 硬盘的接口类型有IDE（Intergrated Disc Electronics，集成电子磁盘）、SCSI（Small Computer System Interface，小型计算机系统接口）、SATA（Serial Advanced Technology Attachment，串行高级增补技术）三种。 （1）IDE接口 IDE接口硬盘如图10-4所示。IDE的本意是指把控制器集成在硬盘驱动器或光盘驱动器中。现在常说的IDE接口也叫ATA（Advanced Technology Attachment，高级增补技术）接口 （2）SATA接口 SATA接口是串行接口，它能以连续串行的方式传送数据，一次只传输1位数据。串行ATA硬盘使用7芯数据线，15芯电源线。SATA接口硬盘如图所示。 （3）SCSI接口 SCSI接口是一种总线型接口，适用于多任务的操作系统，一般在服务器中使用。 8.2硬盘的数据结构 硬盘经过分区和格式化后会建立分区表。硬盘被操作系统划分成主引导扇区、操作系统引导扇区、文件分配表、目录区和数据区共五部分。其中主引导扇区在每块硬盘中都是唯一的。一块硬盘上只能有一个主引导扇区，而其他部分则在硬盘的每个分区里都会存在。 1.主引导扇区 硬盘主引导扇区位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区，它包括硬盘主引导记录和硬盘分区表两部分。硬盘主引导扇区结构如图10-6所示。在总共512B的硬盘主引导扇区中，MBR只占用了其中的446B，其最后两个字节“55”，“AA”是分区的结束标志。另外的64B交给了硬盘分区表。主引导程序是由分区程序产生的，所以在不同的操作系统中，主引导程序可能会不同。 2. 操作系统引导扇区 操作系统引导扇区通常位于硬盘的0磁道、1柱面、1扇区（如果硬盘被设置为多重引导方式，则位于每个引导系统所在的主分区或扩展分区的第一个扇区），它是操作系统可直接访问的第一个扇区，包括一个引导程序和一个分区参数记录表。引导程序的主要任务是判断本分区根目录下两个文件是否为操作系统的引导文件。如检查通过，就将引导文件读入内存，并把控制权交给该文件。分区表参数块则是记录着本分区的起始扇区、结束扇区、文件存储格式、硬盘介质描述符、根目录大小、FAT个数、分配单元的大小等重要参数。 3. FAT FAT是硬盘对其存储的文件进行分配管理的一种系统，它记录着硬盘的容量与文件配置情况，哪些扇区己被数据占用，哪些扇区没有被数据占用。硬盘经高级格式化以后，在硬盘的分区表中会建立FAT，FAT在不同的操作系统和不同硬盘容量中，其配置也不相同。 4.目录区 目录区它紧接在第二个FAT表之后。FAT必须和目录区配合才能准确定位文件的位置。它记录着每个文件（目录）的起始单元、文件的属性等信息