第五章外部存储器教学目的：了解硬盘、光驱和软驱的基本结构学会外部存储器的选购掌握硬盘、光驱主从跳线的设置教学重点（难点）：掌握硬盘、光驱主从跳线的设置教学用具：硬盘、光驱、软驱及盘片各一教学课时：4课时计算机维修与维护5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.1基础知识：认识硬盘硬盘是计算机中存储数据的主要配件工具，断电后，存储的数据信息可以长期保存，是计算机中最重要的存储部件。硬盘的结构硬盘架构多采用温彻斯特架构，由头盘组件与印刷电路板组件组成。温氏硬盘是一种可移动头固定盘片的磁盘存储器，磁头定位的驱动方式主要有步进电机驱动和音圈电机驱动两种。其盘片及磁头均密封在金属盒中，构成一体，不可拆卸，金属盒内是高纯度气体。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.1基础知识：认识硬盘硬盘的内部结构5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.1基础知识：认识硬盘硬盘的接口和铭牌5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.1基础知识：认识硬盘硬盘的接口类型IDE接口使用40芯或80芯的扁平电缆SCSI接口使用50芯的扁平电缆SATA接口（Serial-ATA）使用芯的扁平电缆从主单设备数据线选择5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.1基础知识：认识硬盘硬盘跳线主板IDE接口是双通道的，如果要在一接口上接两个IDE设备，就必须设置它们的“主从”关系，否则不能正常工作。所有的IDE设备均使用一组跳线来确定安装后的主、从状态。硬盘跳线大多设置在电源接口和数据线接口之间的地方。通常情况下跳线由3组(6或7针）或4组(8或9针）再加一个或两个跳线帽组成。在硬盘一面，一般印有“主盘”(Master)、“从盘”(Slave)以及由电缆选择(CableSelect)的跳线方法。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.1基础知识：认识硬盘硬盘数据线硬盘数据线是硬盘与主板连接的桥梁，目前的主板、硬盘大都支持ATA66/100，使用的都是80芯的排线。注意，数据线共有三个接口，一般线的接口上都有相应的标示，数据线、硬盘数据线接口都采用了“防插反”设计，不会出现将线插反的问题。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.1基础知识：认识硬盘电源接口硬盘的电源接口是给硬盘提供电源支持的通道，由四根插针组成。采用“D型头”设计，不用担心将电源插反。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.2硬盘技术指标1主轴转速转速是影响硬盘性能最重要的因素之一，目前市场上流行的是5400rpm(每分钟转数)和7200rpm的硬盘。串行ATA接口是10000rpm。高低速硬盘性能差距比较明显，在预算允许的情况下，建议选择高速硬盘。2平均寻道时间平均寻道时间是指磁头从得到指令到寻找到数据所在磁道的时间，一般常以它来描述硬盘读取数据的能力。平均寻道时间越小，硬盘的运行速率相应也就越快。一般硬盘的平均寻道时间在7.5-14ms。3数据传输率硬盘的数据传输率是指计算机从硬盘中准确找到相应数据并传输到内存的速率，单位为MB/s，IDE接口目前最高的是133MB/s，SATA已经达到了150MB/s。它与硬盘的转速、接口类型、系统总线类型有很大关系。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.2硬盘技术指标4接口方式常用硬盘基本都采用的是IDE或SCSI的接口方式。目前SCSI硬盘接口有三种，分别是50针、68针和80针。PC的硬盘接口一般为IDE接口，根据速度的不同分为ATA/33/66/100；串行ATA接口也逐渐被用户接受使用。5高速缓存硬盘的高速缓存可大幅度提高硬盘存取速度。高速缓存越大越好，鉴于成本较高，早期为256KB，目前一般为2MB，现在也有使用8MBCache的普通硬盘。6容量容量是指硬盘的总容量。单碟容量指单张碟片所能存储的字节数，较大的单碟容量有着更大的数据存储密度，在磁盘转速和磁头的操作速度不变的情况下，能够提高磁盘的内部数据传输率。由于3.5英寸硬盘受到空间等因素的限制，最大只能容纳5张盘片，单碟容量的增加能够使硬盘具有更大的容量和进一步控制成本。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.2硬盘技术指标7.柱面数柱面数是指硬盘多个盘片上相同磁道的组合，盘片上的同心圆圈（磁道）数即是柱面数，这些磁道有一个相同的磁场旋转方向。8.磁头数磁头数，磁头的作用是进行磁电转换，磁头的成本占硬盘总成本的40左右，如果单碟容量有所突破，那么磁头的技术一定要发展。一般情况下一个盘片只有一个磁头，不过最新的技术两个磁头可以同时读取一个盘片。9.着陆区着陆区是指数据区外最靠近主轴的盘片区域，用来放置硬盘不工作时候的磁头。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.2硬盘技术指标10.扇区数硬盘上的一个物理记录块要用三个参数来定位：柱面号、扇区号、磁头号。硬盘容量=柱面数磁头数扇区数512字节，扇区越多，容量越大。11.耐用性硬盘的使用寿命与硬盘的各个部件都有很大联系，马达、盘片、磁头、PCB线路任何部件损坏都不能正常工作。通常是用平均无故障时间、元件设计使用周期和保用期等指标来衡量，磁盘的磁性寿命为10年以上，马达的寿命一般不会超过5万小时，PCB线路等受工作环境影响，保护的好基本用10年没有问题，但是如果腐蚀、振动、静电等因素，可能没有几天就会毁掉。其实影响硬盘使用寿命还有更多的因素，比如连续使用后散热不良及电子迁移造成线路毁坏等。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.3制定选购方案：选购硬盘前的分析1.首先要考虑的是容量如果计算机是用来搞视频编辑、图形图像设计等工作，就应尽量选购大容量的硬盘；而如果是用来学习、办公等，80G硬盘完全可以满足需求。2.其次要考虑选用什么接口的硬盘如果是给老的计算机升级，老的主板极有可能不支持SATA接口，这种情况下选择IDE接口硬盘是惟一的选择；如果主板支持SATA接口硬盘，就最好选择SATA硬盘。SATA硬盘与传统的IDE硬盘相比，具有传输速度快，安装方便，散热性能好，散热性能好，抗干扰能力强等优点。但要注意，SATA硬盘又分为原生SATA硬盘和桥接SATA硬盘，原生SATA硬盘比桥接SATA硬盘性能提高很多。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.3制定选购方案：选购硬盘前的分析3.考虑硬盘的缓存缓存越大，一般情况下，硬盘的读取速度也越快。缓存有2M、8M、16M等几种，现在主流SATA接口的硬盘的缓存有8M和16M两种。4.考虑硬盘的品牌硬盘的品牌主要有希捷、迈拓、日立、西部数据和后来者三星。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.4实战：选购硬盘购买硬盘时，一般不会现场测试，但把硬盘拿到家以后可对硬盘进行测试。方法方法1：购买时，如果条件允许，可以将硬盘接上主板，在DOS下格式化一遍硬盘，在格式化的过程中，将耳朵贴近硬盘仔细辨听其声音，如果从头到尾都没有什么异响，且声音变化均匀，说明该硬盘没有坏道。方法方法2：使用Norton、ADM等磁盘检测工具软件将硬盘扫描一遍，检测硬盘有没有坏簇和坏道。方法方法3：有些硬盘厂家的网站上提供其制作的硬盘专用的检测工具，可直接测出硬盘的所有参数（型号、容量、转速等），这样测试比较准确且省时省力。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.5实战：硬盘型号含义国内市场上主要硬盘品牌有希捷(Seagate)、迈拓(Maxtor)、IBM、西部数据(WesternDigital)，和三星(Sangsum)、富士通(Fujitsu)等几家厂商。各品牌都有多个系列产品，每系列下还有许多款产品。硬盘型号标明了硬盘的参数信息，如接口类型、转速、容量等。例如希捷某款硬盘型号为MODEL:ST3120023A8。则：ST代表Seagate，每一款希捷硬盘型号的开头都有；3表示外形参数，即硬盘的外形大小，3代表3.5英寸硬盘；1200表示硬盘的容量，其单位为100MB，即此款硬盘的容量为120GB；10代表硬盘的标识，由主标识和副标识组成，主标识即第一个数字，表示硬盘盘片数(此处为2，表示此硬盘为单碟60GB)；A代表硬盘的接口类型，A代表ATA，说明这是普通桌面硬盘所采用的接口类型。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.5实战：硬盘型号含义国内市场上主要硬盘品牌有希捷(Seagate)、迈拓(Maxtor)、IBM、西部数据(WesternDigital)，和三星(Sangsum)、富士通(Fujitsu)等几家厂商。各品牌都有多个系列产品，每系列下还有许多款产品。硬盘型号标明了硬盘的参数信息，如接口类型、转速、容量等。例如某希捷硬盘型号如图5-10所示为MODEL:ST3320620AS。其中ST代表Seagate，这在每一款希捷硬盘型号的开头都有；3表示外形参数，即硬盘的外形大小，3代表3.5英寸高；320表示硬盘的容量，在此处，其单位为100MB，即此款硬盘的容量为320GB；紧跟着320的6数字代表16M缓存希捷Barracuda7200.10的磁盘缓存就是紧跟在硬盘容量后面的第一个数字，6代表16M，8代表8M，2代表2M；AS代表硬盘的接口类型为SATA，A代表PATA。ST3300620AS末段的20AS表示该硬盘为2碟设计。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.5实战：硬盘型号含义5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.6硬盘的保养计算机系统故障中近40%以上是因硬盘的损坏而引起。因此，硬盘在平时使用过程中的养护是非常重要的，保养硬盘特别要注意以下几个方面：1正确设置硬盘的登陆区保护零磁道。2注意保持硬盘使用环境的清洁。3在硬盘拆装时要注意防止静电。4要尽量减少和避免意外的震动与冲击。5注意保持合理的使用温度(140)。6及时回收丢失的簇。7尽量不要对硬盘进行低级格式化。5.2光盘存储器第五章外部存储器5.2.1基础知识：认识光驱光驱光盘驱动器，按照所用光盘不同可分为CD-ROM驱动器、CDRW-ROM驱动器、DVD-ROM驱动器以及DVD刻录机。光驱前面板5.2光盘存储器第五章外部存储器5.2.1基础知识：认识光驱电源接口IDE数据线接口主从设置跳线CD音频接口数字音频接口测试接线光驱标签上跳线的设置光驱的背板接口5.2光盘存储器第五章外部存储器5.2.1基础知识：认识光驱光驱的内部结构（1）激光头组件：包括光电管、聚焦透镜等组成部分，配合运行齿轮机构和导轨等机械组成部分，在通电状态下根据系统信号确定、读取光盘数据并通过数据线将数据传输到系统。（2）主轴电机：光盘运行的驱动力，在光盘读取过程的高速运行中提供快速的数据定位功能。（3）光盘托架：在开启和关闭状态下的光盘承载体。（4）启动机构：控制光盘托架的进出和主轴马达的启动，加电运行时启动机构将使包括主轴马达和激光的头组件的伺服机构都处于半加载状态中。5.2光盘存储器第五章外部存储器5.2.1基础知识：认识光驱光驱的工作原理光盘驱动器(光驱)是一个结合光学、机械及电子技术的产品。在光学和电子结合方面，激光光源来自于一个激光二极管，它可以产生波长约0.54-0.68微米的光束，经过处理后光束更集中且能精确控制，光束首先打在光盘上，再由光盘反射回来，经过光检测器捕获信号。光盘上有两种状态，即凹点和空白，它们的反射信号相反，很容易经过光检测器识别。检测器所得到的信息只是光盘上凹凸点的排列方式，驱动器中有专门的部件把它转换并进行校验，然后才能得到实际数据。光盘在光驱中高速的转动，激光头在伺服电机的控制下前后移动读取数据。5.2光盘存储器第五章外部存储器5.2.1基础知识：认识光驱光驱的传输速度在制定CD-ROM标准时，把150K字节/秒的传输率定为标准，后来驱动器的传输速率越来越快，就出现了倍速、四倍速直至现在的24倍速、52倍速或更高，52倍速驱动器理论上的传输率应该是：15052=7800K字节/秒CD-RW有三个速度指标：刻录速度、复写速度和读取速度。某刻录机标称速度为241040，说明此刻录机刻录CD-R盘片的最高速度为24倍速，复写和擦写CD-RW盘片的最高速度为10倍速，读取普通CD-ROM盘片（包括CD-R和CD-RW）的最高速度为40倍速（注：1倍速为150KB/s）。5.2光盘存储器第五章外部存储器5.2.1基础知识：认识光驱DVD-ROM读取速度是指光存储产品在读取DVD-ROM光盘时，所能达到最大光驱倍速。DVD-ROM的单倍速是指1358KB/s，与CD-ROM的单倍速是完全不同的，大约为CD-ROM的9倍。目前DVD-ROM驱动器的所能达到的最大读取速度是16倍速。DVD刻录机的三个速度和CD-RW刻录机的三个速度也不一样，比如DVD刻录机的481616，代表的是最大CD刻录速度48/最大DVD刻录速度16/最大DVD读取速度16。5.2光盘存储器第五章外部存储器5.2.1基础知识：认识光驱DVD光盘与CD光盘而DVD刻录盘片的存储容量之所以能够达到CD-R光盘的七倍之多，原因在于DVD盘片将数据轨道间距从CD光盘的1.6m缩短到了0.74m，并且将光盘最小记录点长度从CD光盘的0.83m减少到0.4m。这样的盘片数据面结构设计大大提高了DVD盘片的数据存储容量。5.2光盘存储器第五章外部存储器5.2.1基础知识：认识光驱DVD盘片格式DVD-R/RWDVD+R/RWDVD+/-RDLDVD-RAM5.2光盘存储器第五章外部存储器5.2.2制定选购方案：选购前的分析从原来的单一的光驱发展到现在还有DVD-ROM、CD-RW、DVD刻录机，因为DVD-ROM和DVD刻录机价格不断下降，已经初步显现取代CD-ROM及CD-RW之势。虽然CD-ROM和CD-RW价格更低，但DVD盘片的逐渐普及使其应用范围大大降低。特别是数码相机和数码摄像机在家庭的普及率不断提高，对于家庭用户来说，拥有一台DVD刻录机是非常有必要的。但如果是用计算机办公的用户，没有必要为每一套计算机都配备DVD刻录机，几台计算机中有一台配备DVD刻录机，其它的则配备DVD-ROM是非常适合的。5.2光盘存储器第五章外部存储器5.2.3实战：选购光驱一、稳定性二、纠错能力三、速度四、接口五、缓存六、品牌5.2光盘存储器第五章外部存储器5.2.4光驱的维护一、保持光驱、光盘清洁二、定期清洁保养激光头三、保持光驱水平放置四、养成关机前及时取盘的习惯五、减少光驱的工作时间六、少用盗版光盘，多用正版光盘七、正确开、关盘盒八、利用程序进行开、关盘盒九、谨慎小心维修十、尽量少放影碟5.3软盘驱动器和软盘第五章外部存储器5.3.1基础知识：认识软盘驱动器软盘驱动器结构软盘驱动器是驱动软盘旋转并同时向软盘写入数据或从软盘读出数据的设备，由机械结构和控制电路两部分组成。从功能上讲，软盘驱动器是由盘片驱动系统、磁头定位系统、数据读写抹电路系统和状态检测系统等4部分组成的。数据线接口电源接口软驱工作指示灯软盘驱动器前后结构弹出键5.3软盘驱动器和软盘第五章外部存储器5.3.1基础知识：认识软盘驱动器。软盘驱动器外观和内部结构5.3软盘驱动器和软盘第五章外部存储器快门（向左推）写保护方孔可写状态写保护状态5.3.2 基础知识：认识软盘软盘的价格低廉，容量非常小，虽然有逐渐淘汰的趋势，但在相当长的时间里，仍然有存在的价值。软盘的外观与结构3.5英寸软盘外形软盘写保护方孔5.3软盘驱动器和软盘第五章外部存储器5.3.2基础知识：认识软盘软盘的维护用软盘备份数据，只要方法得当，它们可以保存5-8年的时间。不能用手或其他物体直接接触磁盘介质表面，否则会造成介质表面擦伤，导致数据存储出错，严重者，使盘片彻底损坏而报废。软盘标签的写、贴要合适。不能在软盘上压放重物，否则会引起盘片变形和永久性损坏。软盘不能在阳光下曝晒、不能受高温、不能受潮、不要靠近磁性物质等等，易使软盘片变形、磁粉脱落造成不能正常存取数据。机器启动或关闭时，最好不要将软盘插在驱动器中，因为加电和断电时产生的脉冲信息有可能破坏软盘片上的数据信息当软盘驱动器指示灯亮时，切不可打开此驱动器门或从驱动器中取出软盘。如果准备将资料长期保存在软盘中，应将软盘装入塑料盒中，垂直存放，以免发生变形。对于存有重要信息的软盘，应将其设为写保护状态，避免由于误操作使软盘上的信息丢失。对于长期保存的信息，一定要定期地进行复制，以免信息丢失。