第2章2.6+外存儲(chǔ)器

2.6外存儲(chǔ)器2.6.1硬盤2.6.2光盤存儲(chǔ)器PC機(jī)的外存儲(chǔ)器硬盤存儲(chǔ)器軟盤驅(qū)動(dòng)器光盤驅(qū)動(dòng)器2.6.1硬盤硬盤概述功用：長(zhǎng)期（非易失性）保存二進(jìn)制信息特點(diǎn)：可讀可寫容量很大（當(dāng)前臺(tái)式PC：250GB~6TB）可靠性高成本極低（當(dāng)前：1GB~2GB/元）技術(shù)發(fā)展很快，容量將更大，成本會(huì)更低硬盤存儲(chǔ)器

硬盤存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)控制電路硬盤片接口柱面所有盤片上相同半徑處的所有磁道構(gòu)成一個(gè)“柱面”

磁頭磁頭浮在高速旋轉(zhuǎn)的盤上，它負(fù)責(zé)盤片上數(shù)據(jù)的寫入或讀出移動(dòng)臂用來(lái)固定磁頭并可帶動(dòng)磁頭沿盤片徑向高速移動(dòng)，以便定位到指定的“柱面”

主軸帶動(dòng)盤片高速旋轉(zhuǎn)磁盤存儲(chǔ)器的信息存儲(chǔ)原理(1)磁頭，用于寫入和讀出信息“0”“1”盤片旋轉(zhuǎn)方向磁盤片磁性材料粒子的兩種不同磁化方向，分別表示記錄的是“0”還是“1”磁盤存儲(chǔ)器的信息記錄原理(2)寫“1”寫“0”電流方向磁頭盤片旋轉(zhuǎn)方向磁性材料粒子磁盤表面磁道扇區(qū)磁盤的磁道和扇區(qū)磁盤表面被分為許多同心圓，每個(gè)同心圓稱為一個(gè)磁道。每個(gè)磁道都有一個(gè)編號(hào)，最外面的是0磁道每個(gè)磁道被劃分為若干段（段又叫扇區(qū)），每個(gè)扇區(qū)的存儲(chǔ)容量均為512字節(jié)。每個(gè)扇區(qū)都有一個(gè)編號(hào)注：所謂磁盤的格式化操作，就是在盤面上劃分磁道和扇區(qū)，并在扇區(qū)中填寫扇區(qū)號(hào)等信息的過(guò)程28信息的平均存取時(shí)間磁盤上的信息以扇區(qū)為單位進(jìn)行讀寫，平均存取時(shí)間為：

T=尋道時(shí)間+旋轉(zhuǎn)等待時(shí)間+數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間尋道時(shí)間——磁頭尋找到指定磁道所需時(shí)間(大約5ms)旋轉(zhuǎn)等待時(shí)間——指定扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭下方所需要的時(shí)間(大約4～6ms)(轉(zhuǎn)速：4200/5400/7200/10000rpm)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間——(大約0.01ms/扇區(qū))磁頭磁道旋轉(zhuǎn)軸碟片硬盤主要技術(shù)參數(shù)（1）容量：以GB和TB為單位，目前硬盤單碟容量約為250GB～4TB（2）數(shù)據(jù)傳輸速率外部傳輸速率指主機(jī)從（向）硬盤緩存讀出（寫入）數(shù)據(jù)的速度，與采用的接口類型有關(guān)內(nèi)部傳輸速率指硬盤在盤片上讀寫數(shù)據(jù)的速度，轉(zhuǎn)速越高內(nèi)部傳輸速率越快（3）平均存取時(shí)間：在幾ms～幾十ms之間，由硬盤的旋轉(zhuǎn)速度、磁頭尋道時(shí)間和數(shù)據(jù)傳輸速率所決定（4）緩存容量：原則上越大越好，通常為幾MB～幾十MB（5）其他：如硬盤主軸轉(zhuǎn)速、單碟容量等選講：

關(guān)于硬盤的SATA接口(1)前幾年P(guān)C大多使用并行ATA接口UltraATA100或UltraATA133接口，傳輸速率最高分別為100MB/s和133MB/s近兩年開始大量采用SATA接口(150～300MB/s)串行傳輸方式，工作頻率高(1.5GHz-3GHz)低電平差分信號(hào)，內(nèi)嵌時(shí)鐘信號(hào)傳輸線長(zhǎng)度增加，插頭插座體積縮小選講：

關(guān)于硬盤的SATA接口(2)并行ATA接口的連接電纜SATA接口的連接電纜SATA接口電路功能SATA接口采用差分信號(hào)串行傳輸使用硬盤應(yīng)注意什么?正在對(duì)硬盤讀寫時(shí)不能關(guān)掉電源

保持使用環(huán)境的清潔衛(wèi)生，注意防塵；控制環(huán)境溫度，防止高溫、潮濕和磁場(chǎng)的影響防止硬盤受震動(dòng)，工作時(shí)不要移動(dòng)機(jī)器及時(shí)對(duì)硬盤內(nèi)容進(jìn)行整理，包括目錄的整理、文件的清理、磁盤碎片整理等防止計(jì)算機(jī)病毒對(duì)硬盤的破壞，對(duì)硬盤定期進(jìn)行病毒檢測(cè)29P.44移動(dòng)硬盤工作原理與固定硬盤相同存儲(chǔ)容量較大（40GB～16TB）采用USB或IEE1394接口，即插即用，支持熱插拔(必須先停止工作)小巧而便于攜帶速度快，安全可靠U盤采用Flash存儲(chǔ)器（閃存）芯片，體積小，重量輕容量按需要而定（4GB～1TB），具有寫保護(hù)功能數(shù)據(jù)保存安全可靠，使用壽命長(zhǎng)使用USB接口，即插即用，支持熱插拔(必須先停止工作)讀寫速度比較快可以模擬光驅(qū)和硬盤啟動(dòng)操作系統(tǒng)30P.46現(xiàn)在市場(chǎng)上的假U盤一般有兩種:第一種：就是最讓人深惡痛絕的臭名昭著的“擴(kuò)容盤”！比如說(shuō)您買的是一個(gè)4G的U盤.在電腦上看屬性是4G.但實(shí)際卻是用2G甚至更小的內(nèi)存的山寨芯片擴(kuò)容得來(lái)的.一旦您裝的東西超過(guò)它的實(shí)際容量.那您的U盤就報(bào)廢了.而且里面裝的資料也全部都沒(méi)有了.想想如果您里面裝的是重要的文件.一旦出現(xiàn)這種情況.真是欲哭無(wú)淚.損失更是不可估量!第二種:這種用的是足量的芯片.容量確實(shí)是有4G.但芯片卻是地下工廠生產(chǎn)的山寨黑芯片.這種芯片質(zhì)量是完全沒(méi)有保障的.今天用著好好的.說(shuō)不定明天就壞了.其后果也是一樣.U盤報(bào)廢就不用講了,里面的資料也隨之丟失.無(wú)法找回.而且因?yàn)樗娜萘渴亲愕?一旦壞了就會(huì)丟失更多.損失更大!如何辨別U盤的真假第一:從做工細(xì)節(jié)方面來(lái)區(qū)別.正品的金士頓插上去之后是會(huì)亮燈的.顏色為"綠色".而市面上很多假貨的燈的顏色為"紅色".還有正品的USB接口的地方會(huì)有激光刻字.如果沒(méi)有激光鋼印的那也肯定是假貨.不用管它說(shuō)得多好聽!第二:用一款檢測(cè)U盤是否是擴(kuò)容盤的工具！軟件名稱為“MyDiskTest”.把U盤插上去之后打開軟件.一檢測(cè)便知.

第三：做工和容量都沒(méi)有問(wèn)題之后.就該檢測(cè)產(chǎn)品制造商了.也有一款軟件可以檢測(cè)的.軟件名為"ChipGenius".正品金士頓U盤芯片廠商有4家.分別是:群聯(lián).東芝.鑫創(chuàng).擎泰.“MyDiskTest”測(cè)試圖“ChipGenius”測(cè)試圖存儲(chǔ)卡原理與U盤相同，也使用閃存芯片（flashmemory）做成長(zhǎng)方形或正方形的卡片狀，使用印刷插頭，不使用USB插頭PC機(jī)使用讀卡器才能對(duì)存儲(chǔ)卡進(jìn)行讀寫存儲(chǔ)卡的主要種類：CF卡MMC卡SD/SDHC卡（包括MiniSD卡、MicroSD卡）MemoryStick卡(MS卡)用途：數(shù)碼相機(jī)、游戲機(jī)、手機(jī)、MP3播放器外置“多合一讀卡器”固態(tài)硬盤（SSD）固態(tài)硬盤(SolidStateDisk、SolidStateDrive)是使用NAND型閃存做成的外存儲(chǔ)器用途：在便攜式計(jì)算機(jī)中代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬盤外形與常規(guī)硬盤相同，如1.8英寸、2.5英寸或3.5英寸，與主機(jī)的接口也相互兼容存儲(chǔ)容量：16GB～1TB或更大優(yōu)點(diǎn)：低功耗、無(wú)噪音、抗震動(dòng)、低熱量，讀寫速度也快于傳統(tǒng)硬盤存在問(wèn)題：成本：高于常規(guī)的硬盤壽命：Flash存儲(chǔ)器都有一定的寫入壽命、壽命到期后數(shù)據(jù)會(huì)讀不出來(lái)且難以修復(fù)2.6.2光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器的發(fā)展分代年代名稱激光類型存儲(chǔ)容量第1代1982CD光盤存儲(chǔ)器紅外光650MB第2代1995DVD光盤存儲(chǔ)器紅光4.7GB第3代2006BD光盤存儲(chǔ)器藍(lán)光25GB（注：DVD和BD的容量均為單面單層的容量）31選講：

光盤的信息記錄原理光盤上的螺旋形光道凹坑的邊緣用來(lái)表示“1”，而凹坑和非凹坑的平坦部分表示“0”光盤的工作原理

利用激光在記錄介質(zhì)上燒刻出一系列的凹坑，來(lái)記錄信息讀出信息時(shí)，利用激光光源照射在凹坑邊緣時(shí)產(chǎn)生反射變化將信息讀出

選講：

光盤驅(qū)動(dòng)器的工作原理

驅(qū)動(dòng)器由光頭、光頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、盤片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制電路等組成激光器發(fā)出的激光經(jīng)過(guò)透鏡聚焦后到達(dá)光盤，從光盤上反射回來(lái)的激光束沿原來(lái)的光路返回，到達(dá)激光束分離器后反射到光電檢測(cè)器，由光電檢測(cè)器把光信號(hào)變成電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)電子線路處理后還原成原來(lái)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)光頭為什么DVD容量比CD大得多？1)更小的凹點(diǎn)長(zhǎng)度(~2.08x),2)數(shù)據(jù)軌道間隔更緊密(~2.16x),3)采用較短波長(zhǎng)的635nm或650nm的紅色激光,使激光斑點(diǎn)直徑縮小,提高信息的鑒別能力.4)數(shù)據(jù)區(qū)域稍大一點(diǎn)(~1.02x),5)更有效的信道比特調(diào)制(~1.06x),6)更有效的糾錯(cuò)碼(~1.32x),7)較少的段開銷(~1.06x).光盤驅(qū)動(dòng)器的類型按信息讀寫能力分只讀光驅(qū)可寫光驅(qū)（光盤刻錄機(jī)）按可處理盤片類型進(jìn)一步分成：CD只讀光驅(qū)CD刻錄機(jī)DVD只讀光驅(qū)DVD刻錄機(jī)DVD只讀/CD刻錄機(jī)組合而成的“康寶”BD（Blue-rayDisc）只讀光驅(qū)BD刻錄機(jī)（使用405nm藍(lán)色激光）25

GB/50

GB（使用650nm紅色激光）4.7

/8.5

/9.4/17GB（使用780nm紅外激光）0.7

GB光盤片的類型按存儲(chǔ)容量與讀寫特性分：CD盤片DVD盤片藍(lán)光盤片只讀盤片（CD-ROM）一次性可寫盤片（CD-R）可擦寫盤片（CD-RW）只讀盤片（DVD）一次性可寫盤片（DVD-R,DVD+R）可擦寫盤片（DVD-RW,DVD+RW

DVD-RAM

）只讀盤片（BD）一次性可寫盤片（BD-R）可擦寫盤片（BD-RE）藍(lán)光盤資料:DVD刻錄機(jī)和DVD光盤的容量

DVD刻錄盤目前有2大類、5種規(guī)格：一次性可寫：DVD-R、DVD+R可擦寫：DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RWSuperMulti

DVD刻錄機(jī)能夠兼容上述大部或全部盤片DVD盤片的容量：DVD光盤類型120mmDVD存儲(chǔ)容量(GB)80mmDVD存儲(chǔ)容量(GB)單面單層(SS/SL)

單面雙層(SS/DL)

雙面單層(DS/SL)

雙面雙層(DS/DL)

4.7(DVD-5)8.5(DVD-9)9.4(DVD-10)17(DVD-18)

1.46(DVD-1)2.66(DVD-2)2.92(DVD-3)5.32(DVD-4)32P.47資料:光盤驅(qū)動(dòng)器與盤片的兼容性PressedCDCD-RCD-RWPressedDVDDVD-RDVD+RDVD-RWDVD+RWDVD+RDLPressedBDBD-RBD-RECD-ROMdriveReadReadReadNoneNoneNoneNoneNoneNoneNoneNoneNoneCD-RWrecorderReadWriteWriteNoneNoneNoneNoneNoneNoneNoneNoneNoneDVD-ROMdriveReadReadReadReadReadReadReadReadReadNoneNoneNoneDVD-RWrecorderReadWriteWriteReadWriteReadWriteReadReadNoneNoneNoneDVD+RWrecorderReadWriteWriteReadReadWriteReadWriteReadNoneNoneNoneDVD±RWrecorderReadWriteWriteReadWriteWriteWriteWriteRead[5]NoneNoneNoneDVD±RW/DVD+RDLrecorderReadWriteWriteReadWrite[10]WriteWrite[10]WriteWriteNoneNoneNoneBD-ROMReadReadReadReadReadReadReadReadReadReadReadReadBD-RErecorderReadWriteWriteReadWriteWriteWriteWriteWriteReadWriteWrite光盤驅(qū)動(dòng)器

CD-ROM

DVD-ROM典型題型典型題例下面對(duì)于FlashROM的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是

。（A）FlashROM又稱閃爍存儲(chǔ)器，是一種新型的非易失性存儲(chǔ)器（B）信息可以隨時(shí)寫入、更改和刪除（C）在PC機(jī)中用于存儲(chǔ)BIOS程序，也可使用在數(shù)碼相機(jī)和優(yōu)盤中（D）信息在計(jì)算機(jī)斷電后不會(huì)丟失題例分析分析：F1ashROM（快擦除ROM，或閃爍存儲(chǔ)器），是一種新型的非易失性存儲(chǔ)器，但又可以方便的寫入信息。低壓時(shí)，信息可讀不可寫，類似于ROM；高壓時(shí)，信息可以更改和刪除，類似于RAM。答案：B典型題型典型題例下面幾種說(shuō)法中不正確的是

。（A）目前DVD光盤存儲(chǔ)器所才用的激光大多為紅色激光（B）CD-RW光盤刻錄機(jī)可以刻錄CD-RW和CD-R的光盤（C）DVD的英文全名是DigitalVideoDisk，即數(shù)字視頻光盤，僅能存儲(chǔ)數(shù)字音像資料（D）DVD采用了更有效的糾錯(cuò)編碼和信號(hào)調(diào)制方式，比CD可靠性更高題例分析分析：DVD的英文全名是DigitalVersatileDisk，即數(shù)字多用途光盤。DVD不僅可以存儲(chǔ)數(shù)字音像資料，而且可以作為計(jì)算機(jī)的外存儲(chǔ)器。答案：C典型題型典型題例下面對(duì)于光盤的幾種說(shuō)法中不正確的是

。（A）作為計(jì)算機(jī)外存儲(chǔ)器，CD和DVD都有只讀、可寫一次、可改寫三種類型（B）CD光盤與DVD光盤大小相同但是存儲(chǔ)容量相差很大（C）C