外部存储器

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4.移动硬盘


移动硬盘(Mobile Hard disk)顾名思义是以硬盘 为存储介质,计算机之 间交换大容量数据,强 调便携性的存储产品。 移动硬盘具有存储容量 大、传输速度快、使用 方便、便于携带等特点。 但是,与半导体存储器 相比,硬盘消耗电量过 大。
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光盘存储器


20世纪90年代初,随着多媒体技术的发展,光盘存储器 逐步得到应用,用于声音、视频等多媒体信息的存储。 光盘存储器一般包括CD存储器和DVD存储器两类,两 者所采用的基本技术是相似的,但存储容量却有着巨大 的差别。 与硬盘存储器将存储介质和存储设备集成在一起不同, 光盘存储器中存储介质和存储设备采用了分离的形式, 从而方便了数据的移动和交换。光盘存储器使用CD光 盘或DVD光盘作为存储介质,而要读取盘片中的数据, 计算机中就必须配置相应的存储设备,即CD驱动器或 DVD驱动器。
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硬盘存储器
外部存储器
光盘存储器 固态存储器
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硬盘存储器
优点;硬盘存储器采用磁存储技术,存储容量 大,工作可靠,生产成本低,是PC中最重要的 外部存储器。 注意事项:硬盘需要良好的工作环境,适当的 温度,湿度,防尘,防震等。因此,硬盘被固 定在主机箱的硬盘架上,并通过电缆与主板中 的硬盘口相连接。
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2.固态存储卡

适用于:数码相机、手机、录音笔等各类数码产品 种类:SD卡、MMC卡、CF卡、TF卡、XD卡 等
SD卡
MMC卡
CF卡
TF卡
XD卡
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速度等级
Class2、Class4、Class6、Class10用于表示普通SD卡和高 速SD卡的速度等级,数字越大则读写速度越快 UHS Class 1用于表示超高速SD卡
· 定义:是一种直接通过USB接口与计算机相连接的便 携式固态存储器。 · 特点(3):体积小、重量轻、便于携带(是目前应用最 为广泛的可移动存储设备) · 存储介质:Flash芯片 · 组成(5):USB接口、主控芯片、Flash存储芯片、印刷 电路板、外壳封装 · 接口类型:USB2.0 & USB3.0 (读写速度更快)
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3.CD数据读取原理
CD盘所存储的数据要用CD驱动器来读取。图3.36所示描 述了放大后的CD盘面,上面有多凹槽。读取数据时,CD 驱动器发出具有特定波长的激光束,当激光束照射到盘面 凹槽外部或内部的平坦部分处时,反射回去的光的强度很 大,这种信号用来表示“0”;而当激光束照射到凹槽的边 缘时,一部分光从凹槽中反射回来,而另一部分光将从凹 槽外的平台上反射回来,两部分光将发生相消干涉,因此 反射光的强度很小,这种信号用来表示“1”。 因此CD光道中,凹槽的边缘代表“1”,凹槽和平台中的 平坦部分代表“0”,而平坦部分的长度代表了“0”的个数。 这种方法,要比直接用凹槽和平台代表“0”和“1”更为有效, 不仅可以方便地从读出的信息中提取同步信号,而且能够 通过有效的编码方式提高CD的存储容量。
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(3)SCSI接口。SCSI的英文全称为 “Small Computer System Interface” (小型计算机系统接口),是同IDE (ATA) 完全不同的接口,IDE接口是普通PC的 标准接口,而SCSI并不是专门为硬盘设 计的接口,是一种广泛应用于小型 机上的高速数据传输技术。SCSI接口具 有应用范围广、多任务、带宽大、CPU 占用率低,以及热插拔等优点, 但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般 普及,因此SCSI硬盘主要应用于中、高 端服务器和高档工作站中。
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2.CD盘的结构
CD盘片是用塑料制作而成的圆盘,直径为120mm,厚度为1.2mm,质量约为 14~18g,可以存储650MB的数据。CD盘的一面用于存储信息,另一面用于印 刷或粘贴标签。将印刷面向上,CD盘从上到下可分为印刷层、保护层、铝反 射层、记录曾、基板5层,基板由聚碳酸酯材料构成,无色透明,是记录层的 载体,也是整个光盘的外壳。数据存储在记录层,CD-ROM的记录层上含有一 系列凹槽,用高低不平的变化表示“0”和“1”两种不同信号;CD-R和CD-RW的记 录层上并没有真正的凹槽,他们用颜色和晶状体结构的变化模拟凹槽。铝反射 层类似镜子的银反射层,用于将照射到盘片上的激光束反射回去。保护层是固 化的丙烯酸类材料,起到保护铝反射层和记录层的作用。印刷层上印刷了商品 名称、商标等信息。 CD盘片可分为几个区域。图3.35所示描述了CD盘片中的各区域及记录信息的 光道。 CD盘片的中心是导入区,其中记录了光盘的有关参数,并作为记录信息开始 的标识。紧接着导入区的区域成为数据区,数据区的开始部分记录了文件的目 录结构,以实现快速检索,后面存储了大量的用户数据。数据区的后面是导出 区,作为记录信息结束的标识。 与磁盘盘片转动采用恒定的角速度不同,CD盘片转动采用恒定的线速度,CD 盘片上用来记录数据的轨道称为光道,它由很多不连续的凹槽组成,且光道不 像磁道那样形成多个同心圆,而是一条连续的阿基米德螺旋线。
5.DVD存储器




DVD存储器由DVD光盘和DVD驱动器组成,其工作方式和工 作原理与CD驱动器基本类似。但由于最初的设计目标是用 CD存放音乐,用DVD存放数字视频,这就决定了DVD光盘的 存储量要远大于CD光盘的存储量。 为提高DVD的存储容量,主要采用了以下3个措施。 (1)增加记录层的数量。DVD可以使用两个面来记录数据, 同时每个面上还能制作两个记录层。单面单层DVD存储容量 为4.7GB;单面双层8.5GB;双面单层9.4GB;双面双层17GB。 (2)减少光道之间的距离及凹槽的长度。这是DVD光盘提 高存储容量的主要原因,为此DVD驱动器需要使用波长更短 的激光。 (3)增加数据区的面积。 目前,采用蓝光技术的DVD光盘一个记录层的存储容量可 达25GB。



PC中硬盘需要通过接口及电缆与主板相连。目前, 硬盘接口主要包括以下几种类型 (1)IDE接口。其中文含义是“电子集成驱动器”, 他将硬盘驱动器与硬盘集成在一起,以减少硬盘 接口的 电缆数目及长度,提高数据传输的可靠性。IDE接 口又称PATA接口,使用该接口的硬盘称为并口硬 盘。 (2)SATA接口。使用SATA(Serial ATA)口的硬 盘又叫串口硬盘,是未来和现在PC机硬盘的主流 趋势。Serial ATA采用串行连接方式,串行ATA总 线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力, 与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不 仅仅是数据)进行检查,如果发现错误会自动矫 正,这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。
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2、硬盘存储原理



硬盘在第一次存储数据 之前,必须进行格式化 操作。就是在磁盘的每 个面上划分出磁道和扇 区,并为之编号。 当磁头不动时,盘片转 一周被磁头扫过的一周, 称为磁道。 为了方便记录信息,还 要把每个磁道划分成数 目相同的许多小区段, 每个区段成为一个扇区。
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3.固态硬盘



定义:基于半导体存储 芯片制造的硬盘,简称 固盘 优点(6):体积小、重 量轻、耗电少、抗震性 强、无噪音、读写速度 快等 缺点:制造成本相对较 高、存储容量相对较少 因此目前无法完全替代 传统的机械硬盘
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~谢谢大家~
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1.光盘的类型
根据光盘所支持的读写类型,可将光盘分为只读光盘、可刻录光盘和 可擦写光盘3类。 (1)只读光盘。只读光盘是在制造时就讲数据永久性地存储在光盘 中,用户无法改变其中存储的数据,也无法写入新的数据。利用压制 技术,只读光盘能够大规模生产和制造,通常用于音乐、电影和软件 的发布。CD只读光盘称为CD-ROM(Compact Disc-ROM),DVD只读光 盘称为DVD-ROM(Digital Video Disc-ROM)。 (2)可刻录光盘。为方便用户存储自己的数据,人们开发了支持一 次性写入的可刻录光盘。他利用光盘驱动器发出的激光束,通过改变 盘片中染色层的颜色来记录数据。由于染色层的改变是永久的,所以 写入数据之后就无法改变。CD可刻录光盘称为CD-R(CD-Recordable), DVD可刻录光盘称为DVD-R(DVD-Recordable)。 (3)可擦写光盘。可擦写光盘支持多次写入操作,方便用户修改光 盘中的数据。可擦写光盘使用“相位改变”技术,通过改变光盘中晶状体 的结构存储数据。晶状体的结构可反复改变多次,因而可像硬盘一样 多次修改数据。CD可擦写光盘称为CD-RW(CD-ReWritable),DVD可 擦写光盘称为DVD-RW(DVD-ReWritable)。

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1、硬盘的物理结构

硬盘通常采用温彻斯特技术,也称温氏硬盘。
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盘片作为硬盘存储器的存贮介质,是 由金属铝或比例制作而成的,他的两 个面上都覆盖有密度很高的磁性铁氧 化物微粒。 磁盘表面的磁性微粒是随机分布的, 数据存储是磁头能够磁化微粒并确定 它们的极向,两种不同的极向排列正 好可以表示0和1 磁盘工作室,主轴电机能够带动盘片 高速旋转,每分钟搞达5400转或7200 转。
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4.CD驱动器



PC中,CD驱动器通常被固定在主机箱内的驱动器架上,并 通过电缆与主板中的相应接口连接。主要有两种类型的CD驱 动器:CD-ROM驱动器和CD-RW驱动器。其中CD-ROM驱动器 只能读取光盘中的信息,而CD-RW驱动器除以读取信息外, 还可以将信息写入光盘,又称为CD刻录机。 驱动器主要由光学头、读写通信、聚焦伺服系统、跟踪伺服 系统以及主轴电机伺服系统等部分组成。 光学头是CD系统的核心部件之一,由光电检测器、透镜、激 光束分离器、激光器等器件组成。读取数据时,激光器发出 的激光经过几个透镜聚焦后到达光盘,从光盘上反射回来的 激光束沿原来的光路返回,到达激光束分离器后反射到光电 检测器,由光电检测器把光信号变成电信号,再经过处理后 就能还原出二进制数据。写入数据时,在驱动器各部件和控 制电路的配合下,激光器发出的激光照射到光盘的记录层, 通过改变有机颜料的颜色或晶状体的结构,将数据存储在光 盘中。 梁安琪制作
3.5外部存储器
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计算机存储体系中,内存具有“易失性”,只用 于保存CPU运行时需要的指令和数据。为永久性 保存指令和数据,计算机中必须配置外部存储器, 而且存储容量远大于内存,同时为方便不同计算 机间的信息交流,部分外存储器还具有可移动性。 外部存储器一般包括两个部分:存储介质和存储 设备。其中,存储介质是保存数据的物理媒介; 存储设备指在存储介质上写入和读取数据的物理 装置。 外部存储器保存数据时,存储设备负责将“0”和 “1”这样的二进制位转换成存储介质中的相应替 代物,具体如何转换取决于所使用的存储技术。 下面来介绍一下目前PC中普遍使用的3种存储技术。


柱面 由于硬盘中可能含有多个 盘片,在计算机硬盘的存 储容量或表示数据的存储 位置时,常使用“柱面”这 一概念。 由一组盘片的相同磁道在 纵向上所形成的同心圆柱 面构成。与磁道一样,柱 面也从外向内编号。 数据在硬盘上的位置可通 过柱面号,磁头号和扇区 三个参数来确定。
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3.硬盘接口类型
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固态存储器

相对硬盘存储器、光盘存储器需要可转动或可移动 的存储介质,新型的固态存储器将数据存储到集成 电路中,利用晶体管的开关状态分别表示“0”和 “1”两种不同的信号。固态存储器不包含移动部件, 无需机械装置的动作,具有耗电低、抗震性强等优 点,目前已得到广泛应用。
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1.U盘
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