第2章2.6+外存儲器

2.6外存儲器2.6.1硬盤2.6.2光盤存儲器PC機的外存儲器硬盤存儲器軟盤驅(qū)動器光盤驅(qū)動器2.6.1硬盤硬盤概述功用：長期（非易失性）保存二進制信息特點：可讀可寫容量很大（當前臺式PC：250GB~6TB）可靠性高成本極低（當前：1GB~2GB/元）技術發(fā)展很快，容量將更大，成本會更低硬盤存儲器

硬盤存儲器的結(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“柱面”

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

主軸帶動盤片高速旋轉(zhuǎn)磁盤存儲器的信息存儲原理(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，每個同心圓稱為一個磁道。每個磁道都有一個編號，最外面的是0磁道每個磁道被劃分為若干段（段又叫扇區(qū)），每個扇區(qū)的存儲容量均為512字節(jié)。每個扇區(qū)都有一個編號注：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)號等信息的過程28信息的平均存取時間磁盤上的信息以扇區(qū)為單位進行讀寫，平均存取時間為：

T=尋道時間+旋轉(zhuǎn)等待時間+數(shù)據(jù)傳輸時間尋道時間——磁頭尋找到指定磁道所需時間(大約5ms)旋轉(zhuǎn)等待時間——指定扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭下方所需要的時間(大約4～6ms)(轉(zhuǎn)速：4200/5400/7200/10000rpm)數(shù)據(jù)傳輸時間——(大約0.01ms/扇區(qū))磁頭磁道旋轉(zhuǎn)軸碟片硬盤主要技術參數(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）平均存取時間：在幾ms～幾十ms之間，由硬盤的旋轉(zhuǎn)速度、磁頭尋道時間和數(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：

關于硬盤的SATA接口(1)前幾年PC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，內(nèi)嵌時鐘信號傳輸線長度增加，插頭插座體積縮小選講：

關于硬盤的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接口采用差分信號串行傳輸使用硬盤應注意什么?正在對硬盤讀寫時不能關掉電源

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、潮濕和磁場的影響防止硬盤受震動，工作時不要移動機器及時對硬盤內(nèi)容進行整理，包括目錄的整理、文件的清理、磁盤碎片整理等防止計算機病毒對硬盤的破壞，對硬盤定期進行病毒檢測29P.44移動硬盤工作原理與固定硬盤相同存儲容量較大（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），具有寫保護功能數(shù)據(jù)保存安全可靠，使用壽命長使用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)和硬盤啟動操作系統(tǒng)30P.46現(xiàn)在市場上的假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“擴容盤”！比如說您買的是一個4G的U盤.在電腦上看屬性是4G.但實際卻是用2G甚至更小的內(nèi)存的山寨芯片擴容得來的.一旦您裝的東西超過它的實際容量.那您的U盤就報廢了.而且里面裝的資料也全部都沒有了.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)量是完全沒有保障的.今天用著好好的.說不定明天就壞了.其后果也是一樣.U盤報廢就不用講了,里面的資料也隨之丟失.無法找回.而且因為它的容量是足的.一旦壞了就會丟失更多.損失更大!如何辨別U盤的真假第一:從做工細節(jié)方面來區(qū)別.正品的金士頓插上去之后是會亮燈的.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接口的地方會有激光刻字.如果沒有激光鋼印的那也肯定是假貨.不用管它說得多好聽!第二:用一款檢測U盤是否是擴容盤的工具！軟件名稱為“MyDiskTest”.把U盤插上去之后打開軟件.一檢測便知.

第三：做工和容量都沒有問題之后.就該檢測產(chǎn)品制造商了.也有一款軟件可以檢測的.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”測試圖“ChipGenius”測試圖存儲卡原理與U盤相同，也使用閃存芯片（flashmemory）做成長方形或正方形的卡片狀，使用印刷插頭，不使用USB插頭PC機使用讀卡器才能對存儲卡進行讀寫存儲卡的主要種類：CF卡MMC卡SD/SDHC卡（包括MiniSD卡、MicroSD卡）MemoryStick卡(MS卡)用途：數(shù)碼相機、游戲機、手機、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器用途：在便攜式計算機中代替?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，與主機的接口也相互兼容存儲容量：16GB～1TB或更大優(yōu)點：低功耗、無噪音、抗震動、低熱量，讀寫速度也快于傳統(tǒng)硬盤存在問題：成本：高于常規(guī)的硬盤壽命：Flash存儲器都有一定的寫入壽命、壽命到期后數(shù)據(jù)會讀不出來且難以修復2.6.2光盤存儲器光盤存儲器的發(fā)展分代年代名稱激光類型存儲容量第1代1982CD光盤存儲器紅外光650MB第2代1995DVD光盤存儲器紅光4.7GB第3代2006BD光盤存儲器藍光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，來記錄信息讀出信息時，利用激光光源照射在凹坑邊緣時產(chǎn)生反射變化將信息讀出

選講：

光盤驅(qū)動器的工作原理

驅(qū)動器由光頭、光頭驅(qū)動機構(gòu)、盤片驅(qū)動機構(gòu)、控制電路等組成激光器發(fā)出的激光經(jīng)過透鏡聚焦后到達光盤，從光盤上反射回來的激光束沿原來的光路返回，到達激光束分離器后反射到光電檢測器，由光電檢測器把光信號變成電信號，再經(jīng)過電子線路處理后還原成原來的二進制數(shù)據(jù)光頭為什么DVD容量比CD大得多？1)更小的凹點長度(~2.08x),2)數(shù)據(jù)軌道間隔更緊密(~2.16x),3)采用較短波長的635nm或650nm的紅色激光,使激光斑點直徑縮小,提高信息的鑒別能力.4)數(shù)據(jù)區(qū)域稍大一點(~1.02x),5)更有效的信道比特調(diào)制(~1.06x),6)更有效的糾錯碼(~1.32x),7)較少的段開銷(~1.06x).光盤驅(qū)動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）按可處理盤片類型進一步分成：CD只讀光驅(qū)CD刻錄機DVD只讀光驅(qū)DVD刻錄機DVD只讀/CD刻錄機組合而成的“康寶”BD（Blue-rayDisc）只讀光驅(qū)BD刻錄機（使用405nm藍色激光）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容量與讀寫特性分：CD盤片DVD盤片藍光盤片只讀盤片（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）藍光盤資料:DVD刻錄機和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存儲容量(GB)80mmDVD存儲容量(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)動器

CD-ROM

DVD-ROM典型題型典型題例下面對于FlashROM的說法中，錯誤的是

。（A）FlashROM又稱閃爍存儲器，是一種新型的非易失性存儲器（B）信息可以隨時寫入、更改和刪除（C）在PC機中用于存儲BIOS程序，也可使用在數(shù)碼相機和優(yōu)盤中（D）信息在計算機斷電后不會丟失題例分析分析：F1ashROM（快擦除ROM，或閃爍存儲器），是一種新型的非易失性存儲器，但又可以方便的寫入信息。低壓時，信息可讀不可寫，類似于ROM；高壓時，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法中不正確的是

。（A）目前DVD光盤存儲器所才用的激光大多為紅色激光（B）CD-RW光盤刻錄機可以刻錄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，僅能存儲數(shù)字音像資料（D）DVD采用了更有效的糾錯編碼和信號調(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不僅可以存儲數(shù)字音像資料，而且可以作為計算機的外存儲器。答案：C典型題型典型題例下面對于光盤的幾種說法中不正確的是

。（A）作為計算機外存儲器，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容量相差很大（C）C