第八章 硬盘驱动器

六,硬盘的安装
1,设置硬盘驱动器主,从跳线 在IDE或EIDE接口上通常可连接两台IDE设备.为于区 IDE或EIDE接口上通常可连接两台IDE设备.为于区 别,在每一台IDE设备上者有设置主(MASTER),从 别,在每一台IDE设备上者有设置主(MASTER),从 (SLAVE)方式的跳线,IDE硬盘在出厂时通常预设为 SLAVE)方式的跳线,IDE硬盘在出厂时通常预设为 MASTER,对于只有一个硬盘的微机系统可不必改变, MASTER,对于只有一个硬盘的微机系统可不必改变, 而对于在一个IDE口上连接两个硬盘的系统,必须将一 而对于在一个IDE口上连接两个硬盘的系统,必须将一 个硬盘设为主硬盘,另一个设为从硬盘,.不同厂家生 产的硬盘其跳线设置方式通常不同,在硬盘标签上一般 均注有跳线提示,这里以某常见硬盘为例加以说明.在 该硬盘贴有商标致 一面的外壳上有跳线状态图,在电源 插座与数据线插座之间有4 插座与数据线插座之间有4组跳线插针,出厂时设置为主 硬盘时的跳动线情况,若要作为从方式,则将跳线短路 块从该方式插到从方式的跳线上.硬盘上除了带有 MAASTER和SLAVE跳线外,还有一个数据线选择跳线. MAASTER和SLAVE跳线外,还有一个数据线选择跳线. 如果用户设置了这种跳线,那硬盘间的主从关系就会由 专用的数据线决定,这是一种较为少见的主从盘设置方 法.
一,硬盘的驱动器的分类和组成结构
3,SERIAL(串行)接口 SERIAL(串行) 从早期的ATA1,到现在的U1TRA 从早期的ATA1,到现在的U1TRA ATA100.甚至是MAXTOR推出的 ATA100.甚至是MAXTOR推出的 U1TRA ATA133,硬盘的接口都是并行 ATA133,硬盘的接口都是并行 接口,用并行方式进行数据传输.便是采 用并行方式传输数据.
四,硬盘的主要性能指标
8,最大内部数据传输率(Maximum internal Data ,最大内部数据传输率(Maximum Transfer Rate) Rate) 最大内部数据传输率是磁头到古盘高速缓存之间的 最大数据传输率,也叫持续数据传输第,单位MB/S 最大数据传输率,也叫持续数据传输第,单位MB/S (注意与MB/S之间的差别),是影响 (注意与MB/S之间的差别),是影响 硬盘整体速度的 关键. 9,外部数据传输率(External Transfer Rate) ,外部数据传输率(External Rate) 通称突发数据传输率(burst 通称突发数据传输率(burst data Transfer Rate),指从硬盘缓冲区读取数据的速率,在广告硬盘 Rate),指从硬盘缓冲区读取数据的速率,在广告硬盘 特性表是常以数据接口速代替,单位为MB/S. 特性表是常以数据接口速代替,单位为MB/S. 10,缓存 10,缓存 由于CPU与硬盘之间砘在巨大的速度差异,为解决 由于CPU与硬盘之间砘在巨大的速度差异,为解决 硬盘在读写数据时CPU的等待问题,在硬盘上设置适当 硬盘在读写数据时CPU的等待问题,在硬盘上设置适当 的高速缓存,以解决二者之间速度不匹配的问题. 11,硬盘表面温度 11,硬盘表面温度 硬盘表面温度指硬盘工作时产生的温度使硬盘密封 壳温度上升的情况.
第八章 硬盘驱动器
一,硬盘的驱动器的分类和组成结构
硬盘(Hard Disk,也称硬盘存储器)是各种数据的主要 硬盘(Hard Disk,也称硬盘存储器)是各种数据的主要 存放场所之一. 1,硬盘的驱动器的分类 按盘径尺寸分类 目前的硬盘产品按内部盘片尺寸分为:5.25IN, 目前的硬盘产品按内部盘片尺寸分为:5.25IN, 3.5IN ,2.5IN,和1.8IN. ,2.5IN,和1.8IN. 2,按接口类型分类 IDE接口 IDE接口 IDE接口是一个集中存储设备的接口,它控制器被整合在 IDE接口是一个集中存储设备的接口,它控制器被整合在 硬盘驱动器或光盘驱动器中. SCSI接口 SCSI接口 SCSI广泛应用于硬盘,光驱.ZIP,MO,扫描仪,磁机, SCSI广泛应用于硬盘,光驱.ZIP,MO,扫描仪,磁机, JAZ,打印机,光盘刻录机等设备上.它有适应而广,多 JAZ,打印机,光盘刻录机等设备上.它有适应而广,多 任务,占用CPU低,数据传输高.SCSI接口的硬盘主要 任务,占用CPU低,数据传输高.SCSI接口的硬盘主要 用在网络服务器,工作站和高档微机上.
二,硬盘的驱动器的组成结构
1,硬盘的外部结构 电源接口:电源接口与主机电源相连接,为硬 盘工作提供能源. 数据接口:数据接口是硬盘数据和主板控制器 之间进行传输交换的纽带,连接方式的不同, 分为IDE接口,和SCSI接口. 分为IDE接口,和SCSI接口. 控制电路板:控制电路板采用贴片元件焊接, 主轴电路,磁头驱动与伺服定位电路,读写电 路,控制与接口电路等.在电路板上还有高效 的ROM蕊片. ROM蕊片. 固定盖板:硬盘的固定盖板上标注产品的型号, 产地,设置数据,和诋板结合成一个体,保证 硬盘盘片和机构的运行. 安装螺孔:用于硬盘的安装,对于3.15in的产 安装螺孔:用于硬盘的安装,对于3.15in的产 品,固定盖板和侧面都有安装孔,可以方便灵 活地放置.
五,硬盘的三种工作方式 五,硬盘的三种工作方式
1,NORMAL普通模式 : NORMAL普通模式 NORMAL是原始的IDE硬盘工作模式,最大柱面数为 NORMAL是原始的IDE硬盘工作模式,最大柱面数为 1024.只能使用前1024柱面空间,硬盘最大容量为 1024.只能使用前1024柱面空间,硬盘最大容量为 504MB 2,LBA逻辑块模式 LBA逻辑块模式 减小柱面数而增加磁头数,当对硬盘进行操作时,由硬 盘控制器自动判断参数的正确性并完成逻辑地址物理地址 的映射工作.1997年 月以前生产的主板BIOS采用LBA 的映射工作.1997年9月以前生产的主板BIOS采用LBA 寻址方式,最大寻址空间为8GB.1997年 寻址方式,最大寻址空间为8GB.1997年9月以后生产 的BIOS都支持大于8GB的硬盘,最大可达到128GB.现 BIOS都支持大于8GB的硬盘,最大可达到128GB.现 在使用的大容量硬盘,一般都应在BIOS中设置为LBA模 在使用的大容量硬盘,一般都应在BIOS中设置为LBA模 式. 3,LARGE巨大模式 LARGE巨大模式 此模式的逻辑参数设置方法是把真正的柱面数除以2 此模式的逻辑参数设置方法是把真正的柱面数除以2,而 把磁头数乘以2 把磁头数乘以2,以保证硬盘的总容量不变,此时硬盘最 大容量为1GB. 大容量为1GB.
四,硬盘的主要性能指标
4,平均潜伏期 平均潜伏斯指当磁头移动到数据所在磁道后,然后等 待所要的数据块继续转动(半圈或多些,或少些)到磁 头下的时间,单位ms(毫秒). 头下的时间,单位ms(毫秒). 5,道至道时间 道至道时间指磁头从一磁道转移至另一磁道的时间, 单位为ms(毫秒). 单位为ms(毫秒). 6,全程访问时间 全程访问时间指磁头开始移动直到最后找到所需要的 数据块所用的全部时间,单位为ms(毫秒). 数据块所用的全部时间,单位为ms(毫秒). 7,平均访问时间 平均访问时间指磁头找到指定数据的平均时间,通常是 平均寻道时间和平均潜伏时间之和,单位为ms(毫 平均寻道时间和平均潜伏时间之和,单位为ms(毫 秒).注意:现在不少硬盘广告之中所说的平均访问时 间大部分都是用平均寻道时间所代替的.
四,硬盘的主要性能指标
1,容量 容量的单位为兆字节(MB)吉字节(GB).目前的 容量的单位为兆字节(MB)吉字节(GB).目前的 主流硬盘容量为30~40GB.影响硬盘容量的因素有单 主流硬盘容量为30~40GB.影响硬盘容量的因素有单 碟容量和碟片数量. 2,平均寻道时间 硬盘的平均寻道时间是指硬盘的磁头从初始位置移动 到盘面移动指定磁道所需的时间,单位为ms(毫秒), 到盘面移动指定磁道所需的时间,单位为ms(毫秒), 是影响硬盘内部数据传输率的重要参数. 3,转速 硬盘的转速上指硬盘盘片每分钟转过的圈数,即硬盘 内主轴的转动速度,单位为r/min( 内主轴的转动速度,单位为r/min(Rotation Per Minute).一般硬盘的转速都达到5400r/min,而部 Minute).一般硬盘的转速都达到5400r/min,而部 分硬盘如迈拓的金钻系列则达到了7200r/min.有些 分硬盘如迈拓的金钻系列则达到了7200r/min.有些 SCSI接口的硬盘使用了液态轴承技术,转速可达 SCSI接口的硬盘使用了液态轴承技术,转速可达 10000~15000r/min. 10000~15000r/min.
硬盘外部结构
二,硬盘的驱动器的组成结构
2,硬盘的内部结构 硬盘内部结构由固定面板,控制电路板,盘头组件, 接口件等几大部分组成,而盘头组件是构成硬盘的核 心,封装在硬盘的净化体内. 浮动磁头组件:浮动磁头组件由读写磁头,传动杆和 传动轴3 传动轴3部分组成.
二,硬盘的驱动器的组成结构
磁头驱动机构:磁头驱动机构由音圈电机,磁头 驱动小车组成,新型大容量盘还具有高效的防震 动机构.磁头机的构的电机有步进电机,力矩电 机和音圈电机三种,前两种应用在低容量硬盘中, 现已被淘汰,大容量硬盘多采用音圈电机驱动, 盘片和主轴组件,盘片是硬盘存储数据的载体, 现在的盘片大都采用金属薄膜磁盘,这种金属薄 膜较之软盘的不连续颗粒载体具有更高的记录密 度,同时还具有高剩磁和高矫顽力的特点. 前置控制电路:前置放大电路控制磁头感应信号, 主轴电机调速,磁头驱动和服写位等,由于磁头 读取的信号微弱,将放大电路封存在腔体内可少 外来信号的打扰,提高操作指令的准确性.
四,硬盘的主要性能指标
12,MTBF (平均无故障时间) 12, MTBF指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间,单位 MTBF指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间,单位 是H(小时).一盘硬盘的MTBF至少在30000或 (小时).一盘硬盘的MTBF至少在30000或 40000H.这项指标在一般的产品广告或常见的技术特 40000H.这项指标在一般的产品广告或常见的技术特 性表中并不提供,需要时可专门上网到具体生产该款硬 盘的公司网址中查询. 13,单碟容量 13,单碟容量 硬盘中的存储片一般有1~4片.每张盘片的储存密度 硬盘中的存储片一般有1~4片.每张盘片的储存密度 越高,则其达到相同容量所用的盘片就越少,其系统可 靠性也越高. 14,数据保护技术 14,数据保护技术 数据保护技术上硬盘的一项重要附加技术指标,现在的 硬盘除了有S.M.A.R.T外,一般都还有各自的一套数据 硬盘除了有S.M.A.R.T外,一般都还有各自的一套数据 保护系统.硬盘是一种可靠非常高的设备,它的平均无 故障工作时间可达10万小时以上,即使如此仍不能排除 故障工作时间可达10万小时以上,即使如此仍不能排除 硬盘发生故障的可能.
硬盘的内部结构
将硬 盘面 板揭 开后, 内部 结构 即可 一目 了然.
硬盘的内部结构
细 看 硬 盘 内 部 结 构 .
硬盘的内部结构
细 看 硬 盘 内 部 结 构 .
三,硬盘的工作原理 三源自文库硬盘的工作原理
整个硬盘系统由硬盘驱动器,硬盘适配器及连接 电缆三部分组成 硬盘驱动器加电正常工作后,利用控制电路中的 单片机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将启动 并以高速旋转,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 动磁头置于盘片表面的00道,处于等待指令的启 动状态.当接口电路接收到微机系统传来的指令 信号,通过前置放大控制电路,驱动音圈电机发 出磁信号,根据感应阻值变化的磁头对盘片数据 信息进行正确定位,并将接收后的数据信息解码, 通过放大控制电路传输到接口电路,反馈给主机 系统完成指令操作.硬盘断电状态,在反力矩弹 簧的作用下,浮动磁头驻留到盘面中心.