机械硬盘的原理解析.ppt

机械硬盘 中的一点数控原理 目录 物理结构 工作原理 物理外形及内外结构图解 数据读写的逻辑过程 硬盘分类 硬盘保养 主要分类和主流类型介绍 硬盘保养的一点建议 物理结构——外部结构 1.金属固定面板 硬盘外部总会有一个金属的面板，用于保护整个硬盘。金属面板和底板结合成一个密封的整体，保证硬盘盘片和机构的稳定运行。固定面板和盘体侧面还设有螺纹孔，以方便硬盘的安装。 2.控制电路板 电路板上的电路包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等。几个主要的芯片：主控芯片、BIOS芯片、缓存芯片、电机驱动芯片。 3.外部接口 在硬盘的顶端会有几个不同的硬盘接口，这些接口主要包括电源插座接口、数据接口。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。 添加文本 添加文本 添加文本 金属固定板 缓存芯片 主控芯片 晶振 电机驱动芯片 数字信号处理芯片 电源控制芯片 电源接口 SATA数据接口 盘片电机接口 物理结构——内部结构 --- 一个小型的半闭环控制系统 磁头的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，保证数据读写的可靠性。 磁头及其驱动组件 盘片是硬盘存储数据的载体，盘片是在铝合金或玻璃基底上涂敷很薄的磁性材料、保护材料和润滑材料等多种不同作用的材料层加工而成。主轴组件包括主轴部件轴瓦和驱动电机等。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。 盘片与主轴组件 前置放大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。 前置控制电路 磁盘片 主轴电机 前置控制电路 硬盘分类 硬盘按照其工作形式的不同可以分为两种： 机械硬盘 固态硬盘 机械硬盘按照其接口形式的不同可以分为： IDE硬盘 SATA硬盘 SCSI硬盘 工作原理——逻辑结构 逻辑上每个盘片的每一面都会被分为磁道、扇区、柱面这几个虚拟的概念，并非像切豆腐一样真的进行切割。如所示为硬盘划分的逻辑结构图。另外，不同的硬盘中的盘片数不同，一个盘片有两面，这两面都能存储数据，每一面都会对应一个磁头，习惯上将盘面数计为磁头数，用来计算硬盘容量。 扇区，磁道（或柱面）和磁头数构成了硬盘结构的基本参数，用这些参数计算硬盘的容量，基计算公式为： 存储容量=磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×每扇区字节数 磁道 柱面 扇区 盘片 盘片 主轴 工作原理——存储读取 硬盘数据的读写是按柱面进行，即磁头读写数据时首先在同一柱面内从0磁头开始进行操作，依次向下在同一柱面的不同盘面(即磁头上)进行操作，只有在同一柱面所有的磁头全部读写完毕后磁头才转移到下一柱面，因为选取磁头只需通过电子切换即可，而选取柱面则必须通过机械切换。电子切换比从在机械上磁头向邻近磁道移动快得多。因此，数据的读写按柱面进行，而不按盘面进行。 读写数据都是按照这种方式进行，尽可能提高了硬盘读写效率。 现代硬盘寻道都是采用CHS(Cylinder Head Sector)的方式，硬盘读取数据时，读写磁头沿径向移动，移到要读取的扇区所在磁道的上方，这段时间称为寻道时间(seek time)。因读写磁头的起始位置与目标位置之间的距离不同，寻道时间也不同。目前硬盘一般为2到30毫秒，平均约为9毫秒。磁头到达指定磁道后，然后通过盘片的旋转，使得要读取的扇区转到读写磁头的下方，这段时间称为旋转延迟时间(rotational latencytime)。 磁道 柱面 扇区 盘片 盘片 主轴 硬盘保养 爱护硬盘多一点 切勿突然切断电源 进行适当的碎片整理 避免频繁的读写数据 避免读写时的振动 THANK YOU By 2016.1.6 PPT模板下载：/moban/ 行业PPT模板：/hangye/ 节日PPT模板：/jieri/ PPT素材下载：/sucai/ PPT背景图片：/beijing/ PPT图表下载：/tubiao/ 优秀PPT下载：/xiazai/ PPT教程： /powerpoint/ Word教程： /word/ Excel教程：/excel/ 资料下载：/ziliao/ PPT课件下载：/kejian/ 范文下载：/fanwen/ 试卷下载：/shiti/ 教案下载：/jiaoan/