光驅(qū)基礎(chǔ)知識

1、光驅(qū)基礎(chǔ)知識光驅(qū)基礎(chǔ)知識2020/12/242什么是光驅(qū)？n光驅(qū)（也稱光盤存儲器）是一種存放數(shù)據(jù)的存儲裝置，具有容量大、可靠性好、存儲成本低廉等特點，是計算機的重要部件之一。2020/12/243光驅(qū)的工作原理n光驅(qū)是一個結(jié)合光學(xué)、機械及電子技術(shù)的產(chǎn)品。在光學(xué)和電子結(jié)合方面，激光光源來自于一個激光二極管，它可以產(chǎn)生波長約0.54-0.68微米的光束，經(jīng)過處理后光束更集中且能精確控制，光束首先打在光盤上，再由光盤反射回來，經(jīng)過光檢測器捕獲信號。光盤上有兩種狀態(tài)，即凹點和空白，它們的反射信號相反，很容易經(jīng)過光檢測器識別。檢測器所得到的信息只是光盤上凹凸點的排列方式，驅(qū)動器中有專門的部件把它轉(zhuǎn)換并進

2、行校驗，然后我們才能得到實際數(shù)據(jù)。光盤在光驅(qū)中高速的轉(zhuǎn)動，激光頭在伺服電機的控制下前后移動讀取數(shù)據(jù)。2020/12/244光驅(qū)的外部結(jié)構(gòu)n光驅(qū)的外部結(jié)構(gòu)主要有正面產(chǎn)品標簽、控制面板和接口組成。2020/12/245光驅(qū)的外部結(jié)構(gòu)2020/12/246光驅(qū)的控制面板2020/12/247光驅(qū)的控制面板n耳機插孔：連接耳機或音箱 ，可輸出Audio CD音樂。n音量旋鈕：調(diào)整輸出的CD音樂音量大小。 n指示燈：顯示光驅(qū)的運行狀態(tài)。n緊急出盒孔：用于斷電或其他非正常狀態(tài)下打開光盤托架。n播放/跳道鍵：用于直接使用面板控制播放Audio CD。n打開/關(guān)閉/停止鍵：控制光盤進出盒和停止Audio CD

3、播放。2020/12/248光驅(qū)的接口n光驅(qū)的接口由數(shù)據(jù)接口、電源接口、跳線和音頻接口組成。2020/12/249數(shù)據(jù)接口n數(shù)據(jù)接口可分為IDE接口、SCSI接口和USB接口等幾種，目前常用的是采用40針的IDE接口。2020/12/2410電源接口n電源接口采用的是目前計算機通用的四芯D型接口。2020/12/2411跳線n光驅(qū)的跳線也和硬盤的跳線一樣，可以用來設(shè)置光驅(qū)作為主盤或副盤設(shè)置。2020/12/2412音頻接口n音頻接口可以輸出CD音頻，它的功能和面板上的立體聲耳機插孔是一樣的，但需要一根4芯或3芯的CD音頻線連接到聲卡上。2020/12/2413光驅(qū)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)n光驅(qū)內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為

4、底部結(jié)構(gòu)和機芯結(jié)構(gòu)這兩大部份。n其中機芯結(jié)構(gòu)包含：n激光頭組件n主軸馬達n光盤托架n啟動機構(gòu)2020/12/2414光驅(qū)的底部結(jié)構(gòu)n光驅(qū)底部固定著機芯電路板，它包括了伺服系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等主要的電路組成部分。2020/12/2415光驅(qū)的底部結(jié)構(gòu)n細看光驅(qū)底部結(jié)構(gòu)。2020/12/2416光驅(qū)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)n細看光驅(qū)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。2020/12/2417激光頭組件n包括光電管、聚焦透鏡等組成部分，配合運行齒輪機構(gòu)和導(dǎo)軌等機械組成部分，在通電狀態(tài)下根據(jù)系統(tǒng)信號確定、讀取光盤數(shù)據(jù)并通過數(shù)據(jù)帶將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)。2020/12/2418激光頭組件2020/12/2419激光頭組件2020/12/2420主軸馬達

5、n光盤運行的驅(qū)動力，在光盤讀取過程的高速運行中提供快速的數(shù)據(jù)定位功能。2020/12/2421光盤托架n在開啟和關(guān)閉狀態(tài)下的光盤承載體。2020/12/2422啟動機構(gòu)n控制光盤托架的進出和主軸馬達的啟動，加電運行時啟動機構(gòu)將使包括主軸馬達和激光頭組件的伺服機構(gòu)都處于半加載狀態(tài)中。 2020/12/2423光盤n光盤是用極薄的鋁質(zhì)或金質(zhì)音膜加上聚氯乙烯塑料保護層制作而成的。 與軟盤和硬盤一樣，光盤也能以二進制數(shù)據(jù)(由“0”和“1”組成的數(shù)據(jù)模式)的形式存儲文件和音樂信息。要在光盤上存儲數(shù)據(jù)，首先必須借助電腦將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進制，然后用激光將數(shù)據(jù)模式灼刻在扁平的、具有反射能力的盤片上。激光在盤片上

6、刻出的小坑代表“1”，空白處代表“0”。2020/12/2424光盤2020/12/2425光盤存儲數(shù)據(jù)的特點n光盤上的數(shù)據(jù)存儲和硬盤是不同的，它沒有簇的概念，而是按軌道的方式存儲的。n硬盤軌道是一組同心圓，而光盤軌道則是一條從中心開始的漸開線，如果把這條線展開的話，它是一根完整的線，這條線就被稱做軌道。2020/12/2426光盤的制作n市場上常見的CD-ROM制作象用模子壓制塑料制品一樣。從原始主光盤上壓制出來的光盤是主光盤的一個鏡像，它的凹凸正好與主光盤的相反，為了做出與主光盤一樣的光盤，必須把拷貝做兩次，這樣凹凸的位置就相同了。主光盤的第一個拷貝叫母盤，母盤一般是一個金屬盤，以母盤為模

7、，在上面注上聚碳酸酯塑料，然后壓制成型，此時塑料盤片的表面就和原來的主光盤一樣了，然后在塑料盤片表面涂上一層一微米厚的純鋁，然后在鋁層外面涂上一層薄薄的聚碳酸酯以防止氧化和污染，這樣，光盤就被制好了。2020/12/2427光盤的類型n只讀型光盤CD光盤、CD-DA、CD-ROM、VCD、LD激光視盤、DVD等n追記型光盤n可擦寫型光盤CD-RW、MO等2020/12/2428光驅(qū)的工作過程n在無光盤狀態(tài)下，光驅(qū)加電后，激光頭組件啟動，此時光驅(qū)面板指示燈將閃亮，同時激光頭組件移動到主軸馬達附近，并由內(nèi)向外順著導(dǎo)軌步進移動，最后又是回到主軸馬達附近，激光頭的聚焦透鏡將向上移動三次搜索光盤，同時主

8、軸馬達也順時針啟動三次，然后激光頭組件復(fù)位，主軸馬達停止運行，面板指示燈熄滅。 2020/12/2429光驅(qū)的工作過程n光驅(qū)中若放入光盤，激光頭聚焦透鏡重復(fù)搜索動作，找到光盤后主軸馬達將加速旋轉(zhuǎn)，此時若讀取光盤，面板指示燈將不停地閃動，步進電機帶動激光頭組件移動到光盤數(shù)據(jù)處，聚焦透鏡將數(shù)據(jù)反射到接收光電管，再由數(shù)據(jù)帶傳送到系統(tǒng)，微機就可讀取光盤數(shù)據(jù)。若停止讀取光盤，激光頭組件和馬達仍將處于加載狀態(tài)中，面板指示燈熄滅。不過，目前高速光驅(qū)在設(shè)計上都考慮到可以使主軸馬達和激光頭組件在30秒或幾分鐘后停止工作，直到重新讀取數(shù)據(jù)，這樣能有效的節(jié)能，并延長使用時間。2020/12/2430光驅(qū)的性能指標n

9、光驅(qū)的速度快，其性能并不一定就高，因為光驅(qū)的速度只是指其驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速，而真正衡量光驅(qū)性能高低的，還要看下面的幾個性能指標。2020/12/2431數(shù)據(jù)傳輸率n數(shù)據(jù)傳輸率(Data Transfer Rate)即常說的倍速，它是衡量光驅(qū)性能的最基本指標。n什么是單倍速光驅(qū)？單倍速光驅(qū)就是指每秒可從光驅(qū)存取150KB數(shù)據(jù)的光驅(qū)。如果是24或32倍速光驅(qū)，那么它們每秒鐘能讀取3600KB和4800KB的數(shù)據(jù)，可簡寫為24X和32X。而且現(xiàn)在已經(jīng)有40X、48X、50X、52X和56X等倍速的光驅(qū)。 2020/12/2432數(shù)據(jù)傳輸率n光驅(qū)主要有一下三種讀盤方式：nCLV技術(shù)（恒定線速度）nCAV技

10、術(shù)（恒定角速度）nP-CAV技術(shù)（局部恒定角速度）2020/12/2433CLV技術(shù)（恒定線速度）nCLV技術(shù)（恒定線速度）是12倍速以下光驅(qū)普遍采用的一種技術(shù)，是指從盤片的內(nèi)道（內(nèi)圈）向外道移動過程中，單位時間內(nèi)讀過的軌道弧線長度相等。由于CD盤片的內(nèi)徑比外徑小，因此檢測光頭靠近內(nèi)環(huán)時的旋轉(zhuǎn)速度自然比靠近外環(huán)時的快，也只有這樣才能滿足數(shù)據(jù)傳輸率保持不變這一要求。2020/12/2434CAV技術(shù)（恒定角速度）nCAV技術(shù)（恒定角速度）是20倍速以上光驅(qū)常用的一種技術(shù)，其特點是為保持旋轉(zhuǎn)速度恒定，其數(shù)據(jù)傳輸率是可變的，即檢測光頭在讀取盤片內(nèi)環(huán)與外環(huán)數(shù)據(jù)時，傳輸率隨之改變。如一個20倍速的產(chǎn)品在

11、內(nèi)環(huán)時可能只有10倍速，隨著向外環(huán)移動數(shù)據(jù)傳輸率逐漸加大，直至在最外環(huán)可達到20倍速。2020/12/2435P-CAV技術(shù)（局部恒定角速度）nP-CAV技術(shù)（局部恒定角速度）是融合了CLV和CAV兩者的精華形成的一種技術(shù)。當(dāng)檢測光頭讀盤片的內(nèi)環(huán)數(shù)據(jù)時，旋轉(zhuǎn)速度保持不變，使數(shù)據(jù)傳輸率得以增加；當(dāng)檢測光頭讀取外環(huán)數(shù)據(jù)時，則對旋轉(zhuǎn)速度進行提升。2020/12/2436平均尋道時間n平均尋道時間(Average Access Time)是指激光頭（光驅(qū)中用于讀取數(shù)據(jù)的一個裝置）從原來位置移到新位置并開始讀取數(shù)據(jù)所花費的平均時間，顯然，平均尋道時間越短，光驅(qū)的性能就越好。2020/12/2437CPU

12、占用時間nCPU占用時間(CPU Loading)是指光驅(qū)在維持一定的轉(zhuǎn)速和數(shù)據(jù)傳輸率時所占用CPU的時間，它也是衡量光驅(qū)性能好壞的一個重要指標。CPU占用時間越少，其整體性能就越好。 2020/12/2438數(shù)據(jù)緩沖區(qū)n數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(Buffer) 是光驅(qū)內(nèi)部的存儲區(qū)。它能減少讀盤次數(shù)，提高數(shù)據(jù)傳輸率?，F(xiàn)在大多數(shù)光驅(qū)的緩沖區(qū)為128K或256K。2020/12/2439容錯性n盡管目前高速光驅(qū)的數(shù)據(jù)讀取技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，但仍有一些產(chǎn)品為了提高容錯性能，采取調(diào)大激光頭發(fā)射功率的辦法來達到糾錯目的，這種辦法的最大弊病就是人為地造成激光頭過早老化，減少產(chǎn)品的使用壽命。2020/12/2440穩(wěn)定性n

13、穩(wěn)定性是指要一部光驅(qū)在較長一段時間（至少一年）內(nèi)保持穩(wěn)定、較好的讀盤能力。 2020/12/2441全鋼機芯n在光驅(qū)內(nèi)部機芯結(jié)構(gòu)上有“塑料制”和“全鋼制”兩種。n“塑料機芯” 價格低，但采用這種機芯的光驅(qū)在高速運轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的熱量會烘烤機芯，加速塑料的老化甚至變形，時間一長整個光驅(qū)讀盤能力自然下降。n而“全鋼機芯”采用鋼為材料，有效解決了機芯老化的問題，增加了光驅(qū)的使用壽命，并且這種光驅(qū)在用手掂其重量時會明顯感到其分量。2020/12/2442光驅(qū)新技術(shù)n智能安全技術(shù)n雙動態(tài)抗震懸吊系統(tǒng)（DDSS：Double Dynamic Suspensory System ）n自動平衡系統(tǒng)（ ABS：Aut

14、o Balance System）n散熱硅膠片的使用2020/12/2443光驅(qū)的分類n光驅(qū)的種類繁多，按照讀取光盤的種類及性能來分，可分為CD-ROM、CD-R/CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM等幾大類。2020/12/2444CD-ROMnCD-ROM驅(qū)動器是我們目前運用最光的一種，它支持所有符合ISO9660格式的光盤，如CD-ROM、Video-CD、CD-R、CD-RW等。接口類型有ATAPI-IDE、SCSI、EIDE，還可支持Ultra-DMA33接口。2020/12/2445CD-ROM2020/12/2446CD-R/CD-RWnCD-R是小型可寫光盤，該種類的存儲

15、設(shè)備可將數(shù)據(jù)在刻盤中寫入一次，寫完后CD-R光盤無法被改寫，但可以在CD-ROM驅(qū)動器和CD-R刻錄機上被多次讀取。nCD-RW比CD-R的功能更加強大，它提供了次數(shù)有限的讀寫功能，最大的特點是在CD-R的基礎(chǔ)上可以多次寫入數(shù)據(jù)。2020/12/2447CD-R2020/12/2448CD-RW2020/12/2449DVD-ROMnDVD-ROM是數(shù)字視盤和數(shù)字萬用盤的縮寫，它是一種容量更大、運行速度更快的光存儲技術(shù)。 nDVD的容量為8.5GB以上，單倍速DVD-ROM的數(shù)據(jù)傳輸率大致等同于9倍速的CD-ROM，目前已有16倍速的DVD-ROM。nDVD-ROM光驅(qū)不僅可讀大容量的DVD光

16、盤，也能向下兼容讀取CD-ROM光盤。2020/12/2450DVD-ROM2020/12/2451DVD-RAMnDVD-RAM（ DVD-Rewritable）是一種供計算機使用、可對此讀寫的光盤，不僅可以多次重復(fù)寫入，也可以多次重復(fù)讀取，規(guī)定的存儲容量為2.6GB（單層）和5.2GB（雙層）。與DVD-RW不同的是，它刻錄的光盤只能在DVD-RAM驅(qū)動器上才能讀出，兼容性不高。2020/12/2452DVD-RAM2020/12/2453光驅(qū)的發(fā)展n第一代光驅(qū)：1991年、單倍速、650MBn第二代光驅(qū)：1993年、雙倍速n第三代光驅(qū)：1995年、四倍速n高速光驅(qū)：多倍速n一光多道技術(shù)nDVD：5GB2020/12/2454虛擬光驅(qū)n虛擬光驅(qū)是指在硬盤或者文件服務(wù)器上建立整張光盤內(nèi)容的映像文件作為虛擬光盤，同時由系統(tǒng)建立虛擬光盤驅(qū)動器，然后像真實光驅(qū)一樣將虛擬光盤插入到虛擬光盤中使用。n可建立多個虛擬光驅(qū)，與真正光驅(qū)在功能與操作上完全等價。2020/12/2455常見光驅(qū)介紹華碩（ASUS）光驅(qū)明基（BENQ）光驅(qū)索尼（ SONY ）光驅(qū)LG 光驅(qū)三星（S