计算机组装和维护——第7章 软盘驱动器与软盘

第七章 软盘驱动器与软盘

软盘驱动器作为计算机的磁存储设备之一，可对计算机进行输入/输出操作，其操作简单、方便。而且配用的软盘价格低廉、使用很广泛，启动系统、文件存储等用起来都很方便。软驱安装简易，不需要任何额外的驱动程序，只要插好线就可以使用。

（1）软盘驱动器的种类。

（2）软盘驱动器的结构和分类。

（3）软盘驱动器的性能指标。

（4）软盘的结构。

（5）软盘的性能指标。

第一节 软盘驱动器

软盘驱动器（Floppy Diskette Drive ，FDD ）又叫软驱，是用来驱动软盘旋转，同时从软盘进行读数据和写数据的设备，软驱是计算机最基本的输入/输出设备，它使得计算机数据转移很方便，同时又是重要的系统启动设备。

一、软盘驱动器的种类

软盘驱动器一般按其尺寸的大小可分为5.25英寸的大盘驱动器和3.5英寸的小盘驱动器，5.25英寸的软盘驱动器又可分为低密软驱和高密软驱两种。

图7.1.1 5.25英寸软盘驱动器

1．5.25英寸低密软驱

5.25英寸低密软驱的容量为360 KB ，该软盘驱动器是

IBM PC 和IBM PC/TX 计算机系统的标准配置，在过去的286，

386，486机型中能够经常见到，但是由于其容量太小，因此早

已被淘汰，如图7.1.1所示。

2．5.25英寸高密软驱 5.25英寸高密软驱曾是IBM PC/AT 电脑系统的标准配置之一，并且也被用于286，386，486机型中，其使用的软磁盘存储容量为1.2 MB ，而且这种高密软驱可以兼容低密软驱的特性，可用来读写低密软盘，不过这种软驱也早已被淘汰。

计算

机培训重点核心课程教材

新编计算机组装与维护培训教程

3．3.5英寸软驱

这种软盘驱动器主要应用于PC/AT 电脑中，它用的是

1.44 MB 容量的软盘。与前两种软驱相比，

3.5英寸软驱有体积小、容量大的特点。软盘基本被封装在硬塑料盒中，抗挤压性好，且具有很好的防尘效果，并且盘片上的数据不易丢失。这种软盘驱动器也是目前使用最为广泛的软驱，如图7.1.2所示。

图7.1.2 3.5英寸软盘驱动器

二、软盘驱动器的结构

软盘驱动器是由读写系统、磁头定位系统、数据读写电路系统和状态检测系统4部分组成的，其内部结构如图7.1.3所示。

图7.1.3 软盘驱动器的内部结构 1．读写系统

磁盘驱动器是采用数字磁记录方式存储信息的，这种记录

方式是在原有的磁录音基础上发展起来的。所谓数字磁记录方

式就是在磁介质上记录二进制的0和1。磁头是读写系统的主

要部件，软盘驱动器将信息记录在柔性的磁芯片上，而硬盘驱

动器是将信息记录在较硬的涂有磁介质的金属盘片上，

但它们的共同之处都是用磁头来读写信息。

磁头实际上就是在一个很小的软磁体上绕上线圈制成的

一个具有磁隙的装置。当电流通过它上面的绕线时，可以在磁隙处将磁介质磁化。

2．定位系统

不论是读信息还是写信息，和硬盘驱动器一样，磁盘都需要磁头来寻道。寻道就是指磁头通过步进电动机使磁头在0～79磁道的范围内移动，直到定位于某一磁道。一般来说控制磁头寻道要有步进信号和方向信号，步进信号是单个步进脉冲，可以决定磁头移动的距离范围，方向信号是高、低两种电平信号，决定磁头的前进或后退，这样就可以使磁头定位到寻址的磁道和扇区。

3．数据读写电路系统

读写磁头作为一个整体安装在一起，两个磁头共用一套读写电路，完成数据的读入和写出。

4．状态检测系统

状态检测系统包括4个检测装置：00磁道检测装置、索引孔检测装置、写保护检测装置与盘片更换检测装置。它们各自向适配器输送相应的接口信号。

（1）00磁道检测装置。00磁道检测装置用于检测磁头起始磁道00

的位置，有微动开关和光电

第七章软盘驱动器与软盘

新需求·技能导航

传感器两种，当磁头小车回到00磁道位置时，应检测到00磁道信号（Track00）。

（2）索引孔检测装置。索引孔检测装置由发光二极管和光敏元件组成，用于对索引孔进行检测。

（3）写保护检测装置。写保护检测装置有微动开关和光电传感器两种，用于对盘片的写保护状态进行检测，当盘片处于写保护状态，输出写保护信号“Write Protect”。

（4）盘片更换检测装置。软盘驱动器工作时，磁头与磁盘接触，磁头是否清洁对被操作的磁盘影响极大，不清洁的磁头不仅可能造成数据读写失败，甚至可能划伤磁盘。盘片更换检测装置就是用来检测磁盘盘片的可用程度。

软盘驱动器不工作时，磁头与磁盘是分离的，因此当运输计算机和软盘驱动器时，需用专用硬纸板插入驱动器中并将驱动器门关闭使磁头与纸板接触以防振动，避免磁头工作位置偏移。

三、软盘驱动器的工作原理

使用软盘进行存储操作时，首先将软盘插入驱动器中，启动软盘驱动器，这时主轴部件带动盘片旋转，使转速达到额定值，随即启动磁头驱动与定位装置，使磁头移动并将其前隙定位到00磁道上，这时驱动器就进入待命状态。当控制器接到数据总线发出的命令后，经过控制器上的微处理器对命令进行解释、译码，产生各种控制信号。这时实现寻找磁道的操作，使磁头定位在目标磁道上。寻道前，磁头所在的磁道地址已经存放在磁道寄存器中，目标磁道也已经放入暂存器内。然后监测索引、扇区标志，即确定在磁道上的哪个扇区读/写数据。最后发出读、写命令及传送相应的数据，实现数据的读写操作。

四、软盘驱动器的性能指标

软盘驱动器的性能指标是用来衡量软盘驱动器性能的重要指标，其主要有以下几项：

（1）寻道时间（Track-Track Access Time）。寻道时间是指磁头从一个磁道移动到相邻磁道所需的时间。

（2）寻道安顿时间（Setting Time）。寻道安顿时间是指磁头刚从别的磁道转到访问的新磁道时，磁头仍在抖动而未完全定位，还不可能立即读写数据，必须等到磁头停止抖动，安顿下来之后，才能访问数据。这段时间称为寻道安顿时间，一般寻道安顿时间小于或等于15 ms。

（3）平均访问时间（Average Access Time）。访问数据所需要的时间，其计算式为：平均访问时

间=（最大磁道数/3）×访问时间+寻道安顿时间；其值越小，平均访问时间是指访问数据的速度快慢，平均访问时间是评价磁盘系统的一个重要的指标。

（4）数据传输速度。数据传输速度是指单位时间内所传送的数据位数（Kb/s）。常见的有125 Kb/s，250 Kb/s，300 Kb/s，500 Kb/s几种，亦有1 000 Kb/s甚至更高的。

（5）每英寸磁道数（TPI，Tracks Per Inch）和每英寸数据位数（BPI，Bits Per Inch）。这是两个关系到磁盘存放数据密度的指标。

TPI是指沿半径方向每英寸的磁道数，而BPI是沿磁道方向每英寸的数据位数。由于磁盘每磁道扇区数以及每扇区数据位数是一样的，但由于每圈扇区长度不同，内圈每扇区长度小于外圈每扇区长度，所以不同半径处的BPI值不同，通常指内圈的BPI值。

（6）错误比率（Error Rate）。错误比率分为软错误比率和硬错误比率两种。