第6章 光盘及光盘驱动器分解
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COMBO光驱
COMBO即康宝，是近几年才发展起来的一种 新型多功能光驱。它的最大特点就是同时具备 CD-ROM、DVD-ROM和CD-R/CD-RW三种光 驱的功能。目前笔记本上的光驱多为COMBO光 驱。
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3 光驱的结构 （1）外部结构
控制面板：
紧急弹出孔
光驱托盘
工作指示灯
CD立体声插孔
音量控制按 钮
播放键
弹出键
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光驱的接口： 光驱的接口由数据接口、电源接口、跳线和音频 接口组成。
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数据接口： 分为IDE接口、SCSI接口和USB接口等几种，目 前常用的是采用40针的IDE接口。
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电源接口： 目前计算机通用的电源接口采用的是的四芯D型 接口。
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跳线： 光驱的跳线也和硬盘的跳线一样，可以用来设置 光驱作为主盘或副盘设置。
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音频接口： 音频接口可以输出CD音频，它的功能和面板上的 立体声耳机插孔是一样的，但需要一根4芯或3芯 的CD音频线连接到声卡上。
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(2) 寻道时间 寻道时间(Seek Time)是指激光头（光驱中
用于读取数据的一个装置）从原来位置移到新位 置并开始读取数据所花费的平均时间，显然，平 均寻道时间越短，光驱的性能就越好。
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(3) 容错能力
相对于读盘速度而言，光驱的容错性显得更加重 要。在高倍速光驱中，高速旋转的马达使激光头 在读取数据的准确定位性上相对低倍速光驱要逊 色许多，同时低质量的光盘更加剧对光驱容错能 力的需求，因而许多厂家都加强对容错能力的设 计。
第6章 光盘驱动器
DVD驱动器
• 1995年初，PHILIPS和SONY公司联合推出12cm的全 数字视盘标准即DVD（DIGITAL VIDEO DISC），
DVD的物理尺寸和形状与CD－ROM 相同，由两个原0．6mm的基层粘成，基 片上的凹槽比CD-ROM更细、道间距更小， 所以数据存储量比CD－ROM大得多。 DVD的存储方式主要有两种，即可以单面 存储也可以双面存储而且每一面还可以存 储两层资料，不同方式的具体存储量为： （DVD－5）的存储容量为 4．7G， （DVD－9）的存储量为8．5G，（DVD －10）的存储量为9．4G，（DVD－18） 存储容量为16．9G。在读写方式上可分为 只能写一次的DVD－R和可以多次读写的 DVD－RAM。巨大的容量使高清晰、高保 真的图像影像成为现实。
2、CD-R空白片 由保护层、反射层、染料层、基板等四部分组成。 这种盘片的缺点就是“一失足成千古恨”——就是说， 刻录时高功率激光照射CD-R盘片的染料层，使其发 生化学变化，既然是化学变化也就再也无法恢复成原 来的状态，所以无法重复写入。凭借染料层的“变化” 与“不变化”的两种不同状态，就可以模拟出一般光 盘片上“平面(Land)”与“凹坑(Pit)”的效果，因此刻 录成功的CD-R光盘，理论上可以在任意一部CDROM光驱中使用。 CD-R光盘主要分为“绿盘”、“金绿盘”(又称 “银盘”)、“金盘”、“蓝盘”。有人可能会问： “为什么会依照色彩来区分呢？”这主要是因为盘片 的构造，除了那些塑胶外，主要是由金属反射层及有 机染料所组成的，反射层的成分主要是24K黄金和白 银两种。
6.1.2 光盘驱动器的类型
根据光盘的存储技术光盘驱动器分为：CD-ROM（只读光盘驱动器）、 CD-R（可写光盘驱动器）、CD-RW（可擦写光盘驱动器）、DVD-ROM （DVD只读光盘驱动器）及DVD-RAM（可反复擦写DVD光盘存储器）。 根据光盘驱动器是否放在机箱内部，分为：内置式光盘驱动器和外置式 光盘驱动器。 根据光盘驱动器的速度，分为40速、52速，8速写、16速写等不同的速 度。 根据CD-ROM的接口，分为：IDE接口、SCSI接口和USB接口。 CD-ROM已经成为微机的标准配置，随着价格的下降，CD-RW及DVD 正逐渐被用户接受，有望取代CD-ROM。常见光驱的外观如图9-1所示。
第8章_光盘驱动器和光盘分解
• 4. 纠错能力: 读 “差盘”的能力； • 5. CPU占用率：反映光驱性能和光驱BIOS的水平， 使用好光盘和好驱动器。 • 6. 寻道时间（Seek Time):平均寻道时间(~95ms)。 寻道时间是CD—ROM驱动器中激光头从开始寻 找到找到所需数据花费的时间，一般为平均随机 寻道时间。寻道时间越短越好，不能超过95ms。
2. 按盘片的容量分
DVD格式及其容量，见表9—1。目前， 中国内地市面上比较常见的都是DVD-5 （4.7GB)和 DVD-9(8.5GB) 格式的DVD盘 片 (DVD-10和DVD-18在美国居多)。
8.4.2 DVD-ROM驱动器的外观结构
DVD-ROM驱动器的外观与CD-ROM驱动器相同， • DVD-ROM驱动器的外观，如图8-8所示。
图8-8 DVD-ROM驱动器的外观
8.4.3 DVD-ROM驱动器的基本工作原理
DVD—ROM驱动器的结构与CD—ROM驱 动器基本相同，只是DVD盘的记录凹坑比 CD-ROM更小，且螺旋存储凹坑之间的距 离也更短。DVD盘片上存放数据信息的凹 坑非常小，而且非常紧密，最小凹坑长度 仅为0.4um，每个凹坑间的距离只是CDROM盘片的50％，并且轨距只有0.74um， 如图8-10所示。
• DVD-ROM原理同CD-ROM，但盘片记录密度 更大，如图8-9中蓝色盘片所示。
图8-10 CD-ROM与DVD盘片的记录凹坑对比
DVD所需波长更短650nm。各种激光头如下
(1) 单激光头单透镜双聚焦 ，外圈DVD，内圈CD，速高、价低； (2) 单激光头双透镜， 针对不同类型(DVD和VCD／CD)的盘片选用 不同的聚焦镜来读取。读盘能力强，故障多。 (3) 单激光头双激光器，它在一个激光头内安装了两个不同的激光 器。速高且耐用(较流行的读盘方式)。
第6章光盘驱动器
第6章 光盘驱动器 章
6.1 光 盘（CONTD…）
蓝光DVD 蓝光DVD 蓝光光盘（Blue-ray Disc，简称BD）由索尼、飞利浦、松 蓝光光盘 下等公司设计和开发，是目前最先进的大容量光盘片，单层 盘片容量达到25GB或是27GB。 蓝光光盘的命名是来自于其采用的激光波长为405纳米 蓝光光盘 （nm），刚好是光谱之中的蓝光，因而得名 (DVD采用650nm 波长的红光读写器，CD则是采用780nm波长)。
光盘结构 光盘是光存储设备的信息载体，形状通常是厚度为 1.2mm、直径为120mm或80mm的圆盘片。 按照存放数据的作用可将光盘由里向外分成三个区。 第一个区称为导入区（Lead-In），接下来的范围称 为数据区或称节目区（Program），最后一个区称为 导出区（Lead-Out）。
第6章 光盘驱动器 章
DVD读盘方式 读盘方式 CLV方式 方式是恒定线速度读取数据方式，通过改变 方式 主轴电机的速度，使激光头从光盘的内圈移动到外圈 时单位时间内读过的轨道弧长相同。 CAV方式 方式是恒定角速度读取数据方式，主轴电机 方式 的转速不变，即恒角速度旋转。
第6章 光盘驱动器 章
6.2 光盘驱动器（CONTD…） 光盘驱动器（
第6章 光盘驱动器 章
6.2 光盘驱动器（CONTD…） 光盘驱动器（
光盘驱动器的使用 注意防震、防尘、 注意防震、防尘、散热 注意注意不要随意拆洗光驱 操作时要轻 不要使用劣质光盘 不要经常用光驱播放VCD影碟 影碟 不要经常用光驱播放 光驱工作时不要打开光驱仓门
第6章 光盘驱动器 章
6.3 光盘刻录机
第6章 光盘驱动器 章
6.3 光盘刻录机（CONTD…） 光盘刻录机（
光盘驱动器
主讲人:李丹
光盘驱动器外部结构
DVD光盘驱动器内部结构
光驱的分类
CD-ROM 只读光驱 读 写 方 式 DVD-ROM CD-R/RW 可读写光驱 (刻录机) DVD刻录机
光盘的分类
CD-Audio(音乐CD) CD-ROM（CD只读光盘） DVD-ROM（DVD只读光盘） DVD-Audio(音乐DVD) DVD-Video(DVD视频) CD-R（一次性写入型） CD-RW（可多次读写） DVD-R（一次性写入型） DVD-RW（可多次读写）
光驱性能指标
1、数据传输率：表明光驱从光盘上读取数
据的快慢。
单速：是指最初的光驱读取速率150KB/S
但DVD是CD－ROM的9倍.
倍速是指光驱读盘的最大速度，用多Байду номын сангаас倍的
方式来标称。通常记作48X、52X等。
2、缓存大小：一般为256KB或512KB。 3、光盘容量：CD（700M左右） DVD(4.7GB－17GB) 4、接口方式：SATA (内置) USB (外 置)
一、选择题 1、某一款CD-RW的面板上刻有24X/8X/4X字样， 它的含义是（ A ） A、读取速度/刻录速度/擦写速度
B、读取速度/擦写速度/刻录速度
C、刻录速度/读取速度/擦写速度
D、刻录速度/擦写速度/读取速度 注：CD-RW有读、写、擦写三个速度指标，其 中读盘速度最高，其次为写速度，擦写速度最慢
5、光驱的容错性能：读取质量不好的
光盘能力。
光盘驱动器的使用
注意防震、防尘、散热 注意注意不要随意拆洗光驱 操作时要轻 不要使用劣质光盘
不要经常用光驱播放VCD影碟
光驱工作时不要打开光驱仓门
计算机组装与维护教程第6章 光盘驱动器
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光盘驱动器工作原理
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光驱的选购
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1．纠错能力 2．稳定性 3．速度 4．接口类型 5．品牌
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光驱的安装与维护
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光驱的安装
安装光驱的方法与硬盘方法类似，对于普通的机箱，只要将机箱托 架前的面板拆除，将光驱放入对应的位置即可。但有的光驱安装前， 先要安装托架。光驱的安装一定要注意从机箱外面向内装，而很多 机箱有前置面板，那么就要首先将前置面板拆卸下来，再装入光驱 至适当位置，拧上螺丝，装上前置面板。其安装如图所示。
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光驱概述
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光盘
光盘的结构与数据的存放方式 1．光盘的结构 （1）CD-ROM盘片 CD-ROM盘片的结构如图所示。
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光驱概述
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光盘
（2）CD-R盘片 CD-R盘片的结构如图所示。
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光驱概述
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光盘
（3）CD-RW盘片 CD-RW盘片的结构如图所示。
光盘驱动器性能参数
1.数据传输速率 CD-ROM驱动器的传输速率为153.6KB/s，传输速率为该值2 倍的驱动器就标注为2X。 DVD-ROM驱动器的基准速率为1385KB/s。 2.访问时间 访问时间是驱动器接收到读命令和它实际开始读一位数据之 间的间隔时间。 3.缓存 内部缓存（Buffer/Cache）。这些存储芯片安装在驱动器的 电路板上，使它在发送数据给数据总线之前可以准备或存储更大的 数据段。 4.CPU利用率 CPU必须给硬件或软件提供多少处理能力以使它工作。
光驱的安装与维护
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光盘的维护
光盘的保存和使用方法 按照如图所示的方法来拿取盘片。由里向外呈放射性地擦拭，如图所示。
光盘驱动器和光盘解读
传统的光盘标记
光盘记号笔
优点：光盘笔成本低廉。 缺点：只能做简单的文字描述，也不够美观。
光盘贴
优点：光盘贴相对美观。 缺点：可能会导致光盘重心不平衡。
光盘打印机
优点：光盘打印机虽然足够美观。 缺点：购买和使用成本比较昂贵，并且使用烦琐。
LightScribe烧录原理
烧录原理：LightScribe光盘结构在保护层上涂 上一层使用特殊染料的盘标图像刻印层，而不是传统 的光盘生产商与速度标识；控制固定功率的激光在光 盘表面的特殊染料层打孔，颜色的深浅是通过打孔的 密集程度来体现。 目前的LightScribe只能实现单色刻印。
其他存储设备 刻录机缓存 盘片
刻录一盘空白的盘片的时候，不管以何种方式或格式刻录数 据，刻录机都会预先读入数据到缓存（Buffer）中，当刻录机的 缓存存满的时候，刻录机就会开始执行刻录数据的动作，缓存中 必须要有足够的数据供给刻录机才能保证刻录的顺利完成。但是 数据传输给刻录机缓存时，由于各种各样的原因容易造成输入的 速度跟不上刻录机的写入速度，如果缓存中数据被耗尽，此时就 会发生Buffer Under Run（缓存欠载）错误，这样就会刻录失败， 盘片报废。
2 CD-ROM驱动器简介 3 DVD-ROM驱动器简介 4 光盘刻录机简介 5 光存储新技术
1 常见的光盘简介
光盘的物理和逻辑结构 CD光盘种类(规范) DVD光盘简介 光盘的维护
1.1 光盘物理结构
光盘形状通常是厚度为1.2mm、直径为120mm或80mm的圆 盘片，常见的是直径为120mm的光盘。在光盘的正面中心有一个直 径为15mm的圆孔，从里向外依次是：半径为2mm的透明圆形内环； 半径为7mm的透明圆形高压区；半径为1mm的透明圆形沟槽；半径 为41mm的圆形印刷面；最外面是半径为m的圆形外环。 光盘数据数据光道是由里向外的螺旋线，其轨道的各个尺寸和密 度都是一样，保证数据的存储空间分配更加合理。
第六章光存储技术
第六章光存储技术光存储技术是一种利用激光在光盘上记录和读取信息的技术。
这种技术最早出现在20世纪70年代，经过几十年的发展，已经成为信息存储领域的重要分支。
光存储技术具有存储容量大、数据保存时间长、读写速度快等优点，广泛应用于计算机、消费电子、医疗、教育等多个领域。
光存储技术的基本原理是通过激光在光盘上烧蚀出凹坑或改变光盘表面材料的性质，形成信息的记录。
读取时，激光照射到光盘上，通过检测反射光的变化来还原信息。
光存储技术的核心设备是光盘驱动器，它负责控制激光的发射、聚焦、读取等过程。
目前，光存储技术主要包括CD、DVD、蓝光等几种类型。
CD是最早出现的光存储介质，容量为650MB，主要应用于音乐、软件等领域。
DVD是CD的升级版，容量为4.7GB，广泛应用于电影、游戏等领域。
蓝光则是最新的光存储技术，容量可达25GB，适用于高清电影、大容量数据存储等需求。
随着科技的不断进步，光存储技术也在不断创新。
例如，holographic storage（全息存储）技术、MDISC（Millennium Disc）技术等新型光存储技术正在研发中，这些技术有望在未来提供更大的存储容量和更长的数据保存时间。
光存储技术作为一种成熟的信息存储技术，在现代社会中发挥着重要作用。
未来，随着科技的不断发展，光存储技术将会继续创新，为人类提供更高效、更便捷的信息存储解决方案。
光存储技术的发展历程光存储技术的起源可以追溯到20世纪60年代，当时科学家们开始研究利用激光来记录和读取信息。
1972年，荷兰飞利浦公司推出了第一张CD（Compact Disc），这标志着光存储技术的正式诞生。
CD的出现极大地改变了音乐和软件的存储方式，它具有高保真、可重复播放等优点，迅速在全球范围内普及。
随着技术的进步，光存储技术不断升级。
1995年，DVD（Digital Versatile Disc）正式上市，其容量是CD的7倍，不仅能够存储更多的数据，还支持高质量的音视频播放。
光盘驱动器的基本结构及原理
光盘驱动器的基本结构及原理CD-ROM 是光盘中的一种，直径为12cm，存储容量可达650MB-740MB，存贮量可达6亿个数据字符以上，如果单纯存放文字，一张光盘相当于15万张16开的纸。
而光盘驱动器已成为计算机系统必备的外部存储设备之一。
8.1光盘驱动器的基本结构及原理8.1.1光盘驱动器的结构光驱由机械器件、电子器件和光学器件三部分组成。
其结构包括光盘头、激光器、光电检测器、光学器件和伺服控制系统等。
如图8-1所示。
1.光盘头光盘头是光盘的读出系统，它发射出来的激光束照射到光盘的凹凸反光面上，被反光层反射后，经光电检测器将反射回的激光束转换为电信号，再经电子线路处理后得到信号编码，编码经译码后便得到读出的数据。
光盘头得到从光盘表面反射回的激光束信号，还可判断出聚焦误差、光道跟踪误差，这些误差信号使聚焦伺服系统和径向光道跟踪伺服系统动作，将激光束调整到最佳位置。
光盘头的结构原理如图8-2所示。
2 .激光器激光器由激光二极管和聚焦透镜等组成。
砷化镓半导体激光器可发射出波长为0.78祄、输出功率为0.5mW的激光束。
3 •光电检测器光电检测二极管将从光盘表面反射回的激光束转换为电信号，由电信号强弱的变化，便可检测出该信号是来自光盘的凹区、凸区还是两区交界处，并得到聚焦误差、光道跟踪误差及速度误差等，从而由伺服控制系统进行实时调整。
4 •光学器件如图8-3所示，包括光栅、激光束分离器、放大镜等，准直透镜将激光束变成圆柱形光束。
激光束分离器(半反镜)使反射回的激光束射向光电检测二极管，物镜由音圈电机带动下上下移动和沿盘片的径向微量移动，使激光束焦点始终落在光盘的光道上。
5 •伺服控制系统在光盘驱动器中，有三个基本伺服控制系统：聚焦伺服系统、径向光道跟踪伺服系统和光盘转速控制系统。
(1) 聚焦伺服系统的目的是进行自动聚焦。
聚焦误差检出方式一般采用非点收差法，非点收差法就是根据光盘反射面位置的变化，反射光的聚焦位置移动，通过圆柱面透镜对投影光形状进行变化，用4分割PD差动检出，如图8-4所示。
第6章 外部存储设备
第6章外部存储设备微机的外部存储器主要包扩硬盘、软盘驱动器、光盘驱动器以及移动存储设备。
硬盘驱动器简称硬盘，是微机系统中最重要的外部存储设备，由于硬盘的存储容量极大，速度在所有外部设备中是最快的，所以，操作系统及所有的应用软件等都存储在硬盘中。
6.1 硬盘驱动器硬盘驱动器的盘片是涂有金属氧化物的刚性金属盘片，所以称为硬盘。
它与软盘最明显的区别是，硬盘的生产过程是在无尘环境中进行的，盘片和磁头全部被密封在驱动器内腔的金属盒子中，因此它的容量在出厂之前就已经固定了。
1968年，IBM公司在美国加州坎贝尔市温彻斯特大街的研究所首次提出温彻斯特(Winchester)技术，探讨对硬盘进行技术改造。
1973年，IBM公司制造出了第一台采用温彻斯特技术的硬盘，此后硬盘的发展一直沿用这种技术。
温彻斯特技术的特点是：在工作时，磁头悬浮在高速旋转的盘片上方，而不与盘片直接接触，磁头沿盘片做径向移动。
这也是现代绝大多数硬盘的工作原理。
6.1.1 硬盘的工作原理和结构硬盘基片一般是以钢或铝为主要成分的合金材料，在基片表面涂上磁性介质就形成了磁盘。
大多数硬盘中有2～4个盘片，在盘片的每一面上都有一个读写磁头，所有盘片相同位置的磁道就构成了所谓的柱面。
1．硬盘的工作原理硬盘驱动器加电正常工作后，利用控制电路中的初始化模块进行初始化工作，此时磁头置于盘片中心位置。
初始化完成后，主轴电机启动并高速旋转，装载磁头的小车机构移动，将浮动磁头置于盘片表面的00道，处于等待指令的启动状态。
当主机下达存取盘片的命令时，通过前置放大控制电路，发出驱动电机运动的信号，控制磁头定位机构移动磁头，搜寻定位磁道扇区位置，进行数据读写。
2．硬盘的外部结构硬盘的外观如图6-1所示，在外部结构上可分为三大部分：（1）接口接口包括电源接口插座和数据接口插座两部分，其中电源接口插座与主机电源插头相连接；数据接口插座则是硬盘数据与主板控制芯片之间进行数据传输交换的通道，通过数据线与主板的IDE接口或SATA接口相连接。
光盘驱动器的组成
光盘驱动器的组成
光盘驱动器是计算机的一种外部设备，用于读取和写入光盘数据。
它由多个部件组成，每个部件都有特定的功能，下面将详细介绍光盘驱动器的各个组成部分。
1. 电动机：光盘驱动器的电动机用于带动光盘的旋转。
光盘驱动器通常采用直流电动机，通过电流的施加使得光盘能够旋转起来。
电动机的种类有直流马达和步进马达两种。
2. 机械结构：光盘驱动器的机械结构包括配重轮、导轨等。
配重轮用于平衡光盘的旋转，提供稳定的转动效果。
导轨则用于控制光头的移动，使光头能够在光盘上准确读取数据。
3. 光学头：光盘驱动器的光学头是用于读取和写入光盘上的数据信息的重要组成部分。
光学头由激光二极管和透镜组成，通过激光束对光盘进行扫描，然后将扫描到的信息转化为电信号，以便计算机可以识别和处理。
4. 集成电路：光盘驱动器中的集成电路用于控制整个驱动器的操作。
主要包括读取和写入控制电路、数据解码电路、马达控制电路等。
这些集成电路能够控制光盘的旋转速度、光头的移动以及数据的读取和写入过程。
5. 接口端口：光盘驱动器通过接口端口与计算机主机连接，以实现数据的传输和通信。
常见的接口端口包括IDE接口、SATA接口、USB接口等。
这些接口端口可以保证光盘驱动器与计算机主机之间的高速数据传输。
总之，光盘驱动器是由电动机、机械结构、光学头、集成电路和接口端口等多个组成部分构成的。
这些部件各有自己的功能，通过协同工作，实现了光盘数据的读取和写入。
在计算机中，光盘驱动器被广泛应用于数据存储、软件安装等领域，是一种非常重要的外部设备。
第六章硬盘
第六章硬盘学习要点:一、硬盘的分类二、硬盘的接口类型三、硬盘的选购（性能指标）四、硬盘的品牌概述磁盘（磁盘驱动器）用来记录电脑中的各类数据、程序和信息，分为硬盘驱动器（ＨＤ）、软盘驱动器（ＦＤＤ）光盘驱动器。
近几年硬盘、光驱在容量以及数据传输速度上有很大的发展。
硬盘是电脑的主要外部存储设备（不可缺少的），由硬盘接口卡（数据线）、驱动器和硬磁盘（盘片）组成，它固定安装在机箱内部。
驱动器、和硬磁盘（盘片）封装在一个金属壳中，保证读／写精度，并能保护其中的机械结构和盘上的数据。
硬盘通过数据线和主机相连。
硬盘具有存储容量大、存取速度快、可靠性高的特点。
一、硬盘的分类１、按盘径尺寸分有5.25英寸（淘汰）、３.5英寸（台式机主流）、２.5/1.8英寸（笔记本电脑或精密仪器使用）２、按接口类型分●ＩＤＥ［集成驱动器（控制器与盘体）电子设备、ＥＩＤＥ（扩展ＩＤＥ）、ＰＡＴＡ、ＡＴＡ］：也叫并口硬盘，台式电脑中使用的硬盘，通过数据线与主板的ＩＤＥ口相连，数据线有40线、８０线两种，８０线的抗干扰能力强、数据传输速度快，按数据传输速度有ATA/33/66/100/130MB/S的硬盘，使用ATA/66/100/130硬盘时必须用80线的数据线才能发挥性能。
●ＳＡＴＡ（Ｓerial ATA）：也叫串口ＡＴＡ硬盘，外观与ＡＴＡ硬盘一样，但数据线与接口是4线（针）的，数据传输速度是ＡＴＡ的几倍，可达ATA/150－600MB/S。
●SCSI(小型计算机系统接口)：先是用在小型计算机中后移植到普通电脑上，使用50线数据线，特点是：ＣＰＵ占用率低、数据传输速度快，可连接设备多（３２个）、价贵，用于服务器、高档电脑中。
●ＵＳＢ（通用串行总线接口）：移动硬盘，支持热插拨，传输速度快（１２－４８０ＭＢ／Ｓ）二、硬盘的选购（性能指标）１、硬盘的接口类型：可供选择的有ＩＤＥ和ＳＡＴＡ（稍贵一点，大势所趋，资金允许可考虑，但注意主板要支持）。
第6章 光盘驱动器
6、光驱的读取方式
①恒定线速度（CLV） CLV（Constant Linear Velocity,恒定线速度）, 读取光盘内圈和外圈数据时，光驱马达的转速 是不同，读出的数据传输率保持不变。 优点：光驱读取性能稳定、容错性能比较高； 缺点：浪费了主轴的工作效率（读取外圈时降低 马达速转）
②恒定角速度（CAV） CAV（Constant Angular Velocity,恒定角速 度）,保持光驱马达转速恒定，其数据传输率 是可变的。 优点：读盘速度不断提高；避免太多加速或减 速控制，可减少发热量。 缺点：容错性能有所下降。
6.2.5 移动存储产品的选择
6.为：CD-ROM（只读光盘驱动器）、 CD-R（可写光盘驱动器）、CD-RW（可擦写光盘驱动器）、DVD-ROM （DVD只读光盘驱动器）及DVD-RAM、DVD-R/RW、DVD+R/RW（可反 复擦写DVD光盘存储器）。 根据光盘驱动器的速度，分为40速、52速，8速写、16速写等不同的速度。 根据CD-ROM的接口，分为：IDE接口、SCSI接口、并口和USB接口。 DVD-ROM已经成为微机的标准配置，随着价格的下降，常见光驱的外观.
光盘存储数据的特点
光盘上的数据存储和硬盘是不同的，它没有 簇的概念，而是按轨道的方式存储的。硬盘轨 道是一组同心圆，而光盘轨道则是一条从中心 开始的渐开线，如果把这条线展开的话，它是 一根完整的线，这条线就被称做光轨。
6.4.3 CD-ROM的性能指标
1、数据传输率：表明光驱从光盘上读取数据的快慢。 CD-ROM单速——是指最初的光驱读取速率 CD-ROM单速150KB/S DVD-ROM单速1358KB/S 倍速——指是最初光驱读取速率的多少倍的读取速率的 光驱。 例如50倍速的光驱速度为：50×150KB/S
光盘驱动器的基本结构及原理
CD-ROM是光盘中的一种，直径为12cm，存储容量可达650MB-740MB，存贮量可达6亿个数据字符以上，如果单纯存放文字，一张光盘相当于15万张16开的纸。
而光盘驱动器已成为计算机系统必备的外部存储设备之一。
8.1 光盘驱动器的基本结构及原理8.1.1 光盘驱动器的结构光驱由机械器件、电子器件和光学器件三部分组成。
其结构包括光盘头、激光器、光电检测器、光学器件和伺服控制系统等。
如图8-1所示。
1．光盘头光盘头是光盘的读出系统，它发射出来的激光束照射到光盘的凹凸反光面上，被反光层反射后，经光电检测器将反射回的激光束转换为电信号，再经电子线路处理后得到信号编码，编码经译码后便得到读出的数据。
光盘头得到从光盘表面反射回的激光束信号，还可判断出聚焦误差、光道跟踪误差，这些误差信号使聚焦伺服系统和径向光道跟踪伺服系统动作，将激光束调整到最佳位置。
光盘头的结构原理如图8-2所示。
2．激光器激光器由激光二极管和聚焦透镜等组成。
砷化镓半导体激光器可发射出波长为0.78祄、输出功率为0.5mW的激光束。
3．光电检测器光电检测二极管将从光盘表面反射回的激光束转换为电信号，由电信号强弱的变化，便可检测出该信号是来自光盘的凹区、凸区还是两区交界处，并得到聚焦误差、光道跟踪误差及速度误差等，从而由伺服控制系统进行实时调整。
4．光学器件如图8-3所示，包括光栅、激光束分离器、放大镜等，准直透镜将激光束变成圆柱形光束。
激光束分离器(半反镜)使反射回的激光束射向光电检测二极管，物镜由音圈电机带动下上下移动和沿盘片的径向微量移动，使激光束焦点始终落在光盘的光道上。
5．伺服控制系统在光盘驱动器中，有三个基本伺服控制系统：聚焦伺服系统、径向光道跟踪伺服系统和光盘转速控制系统。
(1)聚焦伺服系统的目的是进行自动聚焦。
聚焦误差检出方式一般采用非点收差法，非点收差法就是根据光盘反射面位置的变化，反射光的聚焦位置移动，通过圆柱面透镜对投影光形状进行变化，用4分割PD差动检出，如图8-4所示。
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2、基于红色激光技术的光盘：
（1）DVD（Digital Versatile Disc）是一种光盘存储器，通常用来播放标 准电视机清晰度的电影，高质量的音乐与作大容量存储数据用途。DVD 与CD的外观极为相似，它们的直径都是120毫米左右。原始的DVD规格 里共有五种子规格： DVD-ROM：用作存储电脑数据； DVD-Video：用作存储图像； DVD-Audio：用作存储音乐； DVD-R：只可写入一次刻录碟片； DVD-RAM：可重复写入刻录碟片。 这些标准存储的内容虽然不同，目录和文件排列架构也不同，但除了 DVD-RAM外，它们的基层结构是一样的。 由于DVD的记录层的数量不同，DVD的容量也一样。在计算DVD的容量 时，1GB代表1000bytes，而不是惯用的1024bytes。具体的规格标准包括： DVD-5是标称容量4.7GB的单面单层DVD片。 DVD-9的标称容量理论为9.4GB，实际为8.5GB的单面双层DVD片。 DVD-10的标称容量为9.4GB的双面单层DVD片。 DVD-14的标称容量为13.2GB的单面单层+单面双层DVD片。 DVD-18的标称容量为17GB的双面双层DVD片。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6.1.3 DVD、BD、HD-DVD的比较 1、激光束的比较
DVD、BD、HD-DVD激光束的比较
2、烧录技术的比较
CD 最小记录点 长度 轨距 光盘 记录密度 0.41 Gb/in2
DVD
HD DVD
Blu-ray Disc
0.83μm 1.6μm
0.41m 0.74μm 2.77Gb/in2
6.1.2光盘的结构 光盘主要分为五层，其中包括基板、记录层、反射层、 保护层、印刷层等。
1、基板 它是各功能性结构(如沟槽等)的载体，其使用的材料是聚碳酸酯 (PC)，冲击韧性极好、使用温度范围大、尺寸稳定性好、耐候性、 无毒性。一般来说，基板是无色透明的聚碳酸酯板，在整个光盘中， 它不仅是沟槽等的载体，更是整体个光盘的物理外壳。 2、记录层(染料层) 这是烧录时刻录信号的地方,其主要的工作原理是在基板上涂抹上专 用的有机染料，以供激光记录信息。由于烧录前后的反射率不同,经 由激光读取不同长度的信号时,通过反射率的变化形成0与1信号，借 以读取信息。 3、溅镀层 它是反射光驱激光光束的区域，借反射的激光光束读取光盘片中的 资料。其材料为纯度为99.99%的纯银金属。一般来说，我们的光盘 可以当作镜子用，就是因为有这一层的缘故。 4、保护层 它是用来保护光盘中的反射层及染料层防止信号被破坏。 5、印刷层 印刷盘片的客户标识、容量等相关资讯的地方，这就是光盘的背面。
0.204μm 0.4μm 8.83 Gb/in2
0.149μm 0.32μm 14.73 Gb/in2
读出层厚度 激光波长 光源 物镜NA值 光斑直径
1.2mm 780nm 0.45 2.11μm
0.6mm 650nm 0.60 1.32μm
0.6mm 405nm 0.65 0.76μm
0.1mm 405nm 0.85 0.58μm
（2）FVD(Forward Versatile Disc)是由台湾的工业技术研究院 （工研院）所主导开发的光碟储存格式。其目标是在现有 DVD与下一世代蓝光光碟（HD DVD、Blu-ray Disc）之间作 一过渡期，提供一个在两者世代交替的解决方案。 （3）其它的光盘包括：EVD（Enhanced Versatile Disc）、 HVD（High-definition Versatile Disc）、HDV（High Definition Video）、NVD（Net Video Disc）、VMD （Versatile MultiLayer Disc）、DualDisc (DualDisc)和UMD （Universal Media Disc）等。
3、基于蓝色激光的光盘
（1）蓝光光盘（Blu-ray Disc，简称BD）是DVD之后的新一 代光盘格式之一，目前发展迅速，有取代DVD的趋势。BD用 以存储高品质的影音以及高容量的数据存储。 蓝光光盘的命名是由于其采用波长405纳米（nm）的蓝色激光 光束来进行读写操作（DVD采用650纳米波长的红光读写器， CD则是采用780纳米波长）。 （2）HD DVD是一种以蓝光激光技术存储数字格式信息于光 盘上的产品。HD DVD与其竞争对手Blu-ray Disc均是和CD同 样大小，使用405纳米波长的蓝色激光。
几种光盘与光源的相关参数
DVD、HD DVD和BD的烧录技术及光斑大小比较示意图
3、容量的比较
DVD、HD DVD、BD容量的比较
4、音、视频技术的比较
DVD只支持640×480的普通电视分辨率，而HD DVD和BD都 支持1920×1080的高清电视标准。
DVD HD DVD BD 支 持 的 音 频 格 Dolby Digital、 Dolby Digital、 Dolby Digital 、 Dolby Digital DTS 、 Linear DTS 式 Plus 、 DTS 、 PCM Linear PCM 、 Dolby TrueHD 、 VC-1 、 MPEG-2 、 VC-1 、 MPEG-2 、 支 持 的 视 频 格 MPEG-1 MPEG-2 MPEG-4 AVC MPEG-4 AVC 式 DVD、HD DVD、BD支持的音、视频格式对比表
6.1光盘
6.1.1光盘的分类 按照光盘的光存储技术则分为以下几种：
1、基于红外激光技术的光盘： （1）CD（Compact Disc）是一种用以储存数字资料的光学碟 片，CD在1982年面世，至今仍然是商业录音的标准储存格式， 容量标准为650MB，最大850MB。 （2）VCD（Video Compact Disc）是一种在光盘（Compact Disk）上存储视频信息的标准，它是一种全动态、全屏播放的 视频标准。