《外部存儲設(shè)備》PPT課件.ppt

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1、第5章外部存儲設(shè)備5.1軟盤驅(qū)動器5.2硬盤驅(qū)動器5.3光驅(qū)思考與練習(xí)題5.1軟盤驅(qū)動器5.1.1軟盤驅(qū)動器的組成和基本工作原理不同的驅(qū)動器，其外形、尺寸不同，現(xiàn)在常見的軟盤驅(qū)動器為3.5英寸，其外形如圖5-1所示。圖5-13.5英寸的軟驅(qū)外形1.軟盤驅(qū)動器的組成(1)盤片驅(qū)動機(jī)構(gòu)。軟盤驅(qū)動器中的軟盤磁頭加載電路使磁頭與盤面接觸，它負(fù)責(zé)帶動盤片旋轉(zhuǎn)，等待讀寫命令的到來。軟驅(qū)中的主軸電機(jī)承擔(dān)著驅(qū)動盤片以300r/min(普通型)的恒定轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。(2)磁頭定位機(jī)構(gòu)。磁頭定位器很小，上下各有一個，主要由一個步進(jìn)電機(jī)、磁頭小車及控制電路構(gòu)成，從適配器接口送來的“方向

2、”和“步進(jìn)”控制脈沖，使磁頭定位到需要尋址的磁道和扇區(qū)。(3)數(shù)據(jù)讀寫擦除電路系統(tǒng)。在一個軟盤驅(qū)動器內(nèi)，共有上下兩個磁頭，都具有讀寫和擦除頭的功能，只是對“0”和“1”盤面分別操作，這些操作由一套共用電路來完成。(4)狀態(tài)檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括4個檢測裝置：“0”磁道檢測裝置、寫保護(hù)檢測裝置、索引孔檢測裝置和更換盤片檢測裝置。它們各自向適配器輸送相應(yīng)的接口信號。(5)整機(jī)控制系統(tǒng)，負(fù)責(zé)控制軟盤驅(qū)動器各個部分協(xié)調(diào)工作。(6)數(shù)據(jù)接口和電源插座。軟驅(qū)的電源插座和數(shù)據(jù)接口都位于軟驅(qū)的后部，如圖5-2所示。圖5-2軟驅(qū)后部的電源插座和數(shù)據(jù)接口2.工作原理軟驅(qū)的馬達(dá)帶動軟盤

3、盤片轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速大概為300r/min(每分鐘300轉(zhuǎn))。磁頭定位器是一個很小的步進(jìn)電機(jī)，如圖5-3所示，它負(fù)責(zé)把磁頭移動到正確的磁道，由磁頭完成讀寫操作。圖5-3軟驅(qū)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(1)裝卸磁盤：軟盤是一種可換媒體，可以裝載和卸出。(2)加載磁頭：在插盤時(shí)，上、下兩磁頭是張開的，盤片插入時(shí)，兩磁頭加載合攏。(3)尋找磁道：這是軟盤和所有直接存取存儲器的一項(xiàng)重要指標(biāo)。(4)實(shí)現(xiàn)讀寫：“寫”是指用磁頭對磁盤記錄(寫入)信息；“讀”是指恢復(fù)(讀出)原先輸錄信息的過程。(5)控制與接口：通過電路控制各種動作，并通過控制器按一定標(biāo)準(zhǔn)與計(jì)算機(jī)接口。5.1.2軟盤驅(qū)動器的技術(shù)參數(shù)

4、1.道-道訪問的時(shí)間道-道訪問的時(shí)間指讀寫數(shù)據(jù)的平均時(shí)間，即讀寫磁頭從一個磁道移到相鄰磁道上所需要的時(shí)間。2.尋道安頓時(shí)間尋道安頓時(shí)間是指從其它磁道移動到待讀寫磁道上后，磁頭穩(wěn)定到可以讀寫的時(shí)間。當(dāng)接受讀寫任務(wù)后，磁頭可能立即找到磁道上某一扇區(qū)，也可能需要磁盤轉(zhuǎn)一周后才能找到，這樣，其平均等待時(shí)間一般為磁盤周期的一半。3.平均存取時(shí)間平均存取時(shí)間是指讀寫磁頭從起始位置到指定位置的運(yùn)動，并完成讀或?qū)懰枰臅r(shí)間的平均值。4.出錯率出錯率包括軟出錯率和硬出錯率。硬出錯也稱不可恢復(fù)性錯誤，它是由介質(zhì)缺陷造成的，軟盤的硬出錯率為1×10-9。軟出錯也稱恢復(fù)性錯誤，大多是

5、由于干擾或灰塵等偶然因素所引起，軟出錯率為1×10-12。5.1.3軟盤的結(jié)構(gòu)及技術(shù)指標(biāo)1.結(jié)構(gòu)軟盤的結(jié)構(gòu)如圖5-4所示。圖5-4軟盤的外觀(1)塑料外殼：耐沖擊，抗彎曲，起保護(hù)盤片的作用。(2)金屬環(huán)：起定位作用。(3)盤片：磁盤的核心，是記錄數(shù)據(jù)的載體。(4)快門：當(dāng)磁盤插入軟驅(qū)時(shí)，快門自動打開，露出讀寫窗口以便磁頭讀寫；當(dāng)磁盤從軟驅(qū)中取出時(shí)，在快門彈簧的作用下快門關(guān)閉，可對磁盤起防塵、防觸的保護(hù)作用。(5)寫保護(hù)：當(dāng)用手指將保護(hù)塊撥向下方時(shí)，磁盤處于寫保護(hù)狀態(tài)，此時(shí)數(shù)據(jù)只能讀出而不能寫入，以保護(hù)原有數(shù)據(jù)。2.軟盤的技術(shù)指標(biāo)與規(guī)格(1)磁頭(Head)：又稱

6、讀寫頭，為讀寫磁道數(shù)據(jù)的裝置。盤片有上、下兩面，故有上、下磁頭。軟盤的讀寫頭與盤片相接觸，故磁頭臟了就容易把軟盤刮傷，從而造成盤片的損壞。(2)面數(shù)：只有一面能用來存儲信息的軟盤稱為單面盤，且此面稱第0面；現(xiàn)在所有的軟盤兩面均可以存儲信息，因此稱為雙面盤，分別稱第0面和第1面。與此相應(yīng)，單面軟驅(qū)只有一個磁頭，雙面軟驅(qū)有兩個磁頭。(3)磁道：磁盤工作時(shí)是轉(zhuǎn)動的，它所存儲的信息是按一系列同心圓記錄在其表面上的，每一個同心圓就是一個磁道，稱為0道，1道等?，F(xiàn)在的軟盤通常有40個或80個磁道。軟盤的結(jié)構(gòu)如圖5-5所示。圖5-5軟盤的結(jié)構(gòu)(4)磁道密度：指盤片同心圓半徑區(qū)

7、域內(nèi)，每英寸所含的磁道數(shù)。(5)扇區(qū)：為磁道的一部分，將每個磁道分成幾個小區(qū)域，此區(qū)域即為扇區(qū)。一般每個扇區(qū)可存放512字節(jié)的數(shù)據(jù)，每個磁道一般又分為8、9、15或18個扇區(qū)。(6)軟盤轉(zhuǎn)速(RPM)：軟盤盤片每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，一般軟盤磁頭因與盤片接觸，故其轉(zhuǎn)速較慢，每分鐘為300轉(zhuǎn)，高容量軟盤轉(zhuǎn)速為750轉(zhuǎn)，甚至達(dá)2945轉(zhuǎn)。(7)存儲容量：所能存儲的數(shù)據(jù)量，以字節(jié)為單位。盤片容量的計(jì)算：軟盤總?cè)萘浚酱诺罃?shù)×扇區(qū)數(shù)×磁盤面數(shù)(2)×扇區(qū)字節(jié)數(shù)(512)硬盤總?cè)萘浚酱蓬^數(shù)×柱面數(shù)×扇區(qū)數(shù)×扇區(qū)字節(jié)數(shù)5.1.4軟盤驅(qū)動器的安裝在機(jī)箱的前部有一個驅(qū)動器支架，軟驅(qū)、光

8、驅(qū)、硬盤通常都固定在驅(qū)動