第7章外存储器资料.pptVIP

外存储器;7.1硬盘驱动器;从外部看硬盘由下面几部分组成： ⑴接口 硬盘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连，为硬盘工作提供电力保证。数据接口则是硬盘和主板上硬盘控制器之间进行数据传输交换的纽带。 ⑵控制电路板 硬盘控制电路板采用贴片式元件焊接，包括主轴电机调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等。 在电路板上还有一块高效的单片机，在其内部ROM中固化的软件可以进行硬盘的初始化，执行加电和启动主轴电机，加电初始寻道、定位以及故障检测等 在电路板上还安装有高速缓存芯片，目前通常为16MB，也有32MB缓存的硬盘。 ⑶固定盖板 固定盖板实际是硬盘的面板。面板上标注有产品的型号、厂家、产地、跳线设置说明等。 ⑷安装螺孔 ;2、硬盘的内部结构 ;硬盘是一个高精密度的机电一体化产品，它由头盘组件HAD（Head Disk Assembly）和印刷电路板组件PCBA（Printed Circuit Board Assembly）两大部分构成。 ⑴头盘组件 头盘组件包括盘体、主轴电机、读写磁头、磁头驱动电机等部件，它们被密封在一个超净腔体内。硬盘的选头电路及前置放大电路也密封在里面。 ⑵印刷电路板组件 印刷电路板组件集成了读写电路、磁头驱动电路、主轴电机驱动电路、接口电路、数据信号放大调制电路和高速缓存等电子元件。 ;7.1.2 硬盘的工作原理 概括地说，硬盘的工作原理是利用特定的磁粒子的极性来记录数据。 磁头在读取数据时，将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号，再利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据，写的操作正好与此相反。 另外，硬盘中还有一个存储缓冲区，这是为了协调硬盘与主机在数据处理速度上的差异而设的。由于硬盘的结构比软盘复杂得多，所以它的格式化工作也比软盘要复杂，分为低级格式化，硬盘分区，高级格式化并建立文件管理系统。 ;7.1.3 硬盘的存储原理及逻辑结构 1、硬盘的存储原理 硬盘的盘片制作方法是将磁粉附着在铝合金（新材料也有改用玻璃）圆形盘片的表面上，这些磁粉被划分成称为“磁道”的若干个同心圆。在每个同心圆的磁道上就好象有无数的任意排列的小磁铁，它们分别代表着0和1的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时，其排列的方向会随之改变。利用磁头的磁力来控制指定的一些小磁铁的方向，使每个小磁铁都可以用来储存储存信息。圆盘片上的小磁铁越多，能存储的信息也越多。 ;硬盘的盘体由一个或多个盘片组成，这些盘片重叠在一起放在一个密封的盒中，它们在主轴电机的驱动下高速旋转。 ;2、硬盘的逻辑结构 一个功能正常的硬盘，应该包括五个部分：MBR（主引导记录），DBR（DOS引导记录），FAT（文件分配表），DIR（根目录区），DATA（数据区）。 可以把这五个部分统称为磁盘的逻辑结构。 （1）MBR(master?boot?record)扇区 MBR位于硬盘的0磁头0柱面1扇区，占用1个扇区大小（512字节）， bios在执行自己固有的程序以后就会jump到MBR中的第一条指令。将系统的控制权交由MBR来执行。 (2) DBR（DOS Boot Record） DBR（磁盘操作系统引导记录，DOS Boot Record）一般位于硬盘0磁道1柱面1扇区，是操作系统可以直接访问的第一个扇区。 ;(3) FAT（File Allocation Table ) FAT紧接在DBR的后面，是硬盘文件组织的重要组成部分，其大小由其所在分区的大小以及文件分配单元（Allocation Unit）的大小决定，分配单元也称为簇（Cluster）。 (4) DIR（Directory） DIR紧接在第二文件分配表（FAT2）之后，记录着根目录下每个文件（或目录）的起始单元，以及文件的属性等。 (5) DATA DATA（数据区）是硬盘真正存放数据的地方，但如果没有前面几个区域，这部分区域只是一堆杂乱无章的二进制代码而已，不能表达任何意义。 ;7.1.4 硬盘的技术指标 1、容量（Volume） 硬盘的容量由柱面数、磁头数和扇区数确定 计算公式为：硬盘容量=柱面数×磁头数×扇区数×512字节 2、单碟容量 影响硬盘容量的因素有单碟容量和碟片数量，当今硬盘朝着薄、小、轻的方向发展，一般采取增加单碟容量而不是增加碟片数来增加硬盘容量。 3、转速（Rotational speed） 硬盘的转速是指硬盘盘片每分钟旋转的圈数，单位为RPM（Rotation Per Minute，转/分钟）。 4、平均寻道时间（Average Seek Time） 硬盘的平均寻道时间是指硬盘的磁头从初始位置移动到盘面指定磁道所需的时间，是影响硬盘内部数据传输率的重要参数。 5、最大内部数据传输率（internal d