存储设备.docx
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存储设备
存储设备
重点与难点:
软盘的容量、硬盘接口、硬盘的性能参数
教学目标:
1、掌握软盘容量的计算方法及软盘的维护
2、了解软驱的技术参数
3、掌握软驱的接口
4、了解硬盘的特点
5、掌握硬盘的接口类型及主要性能参数
6、了解硬盘的分类
一、软驱
软盘驱动器使用的软盘片与驱动器分离,就象录音机与磁带一样,携带方便,可以将某一台机上的信息(应用程序或用户数据文件)拷贝到软盘片上,安装到另一台微机的硬盘里,或拿到另一台微机上直接运行。
因此,软盘又是两台或两台以上未联网微机系统之间信息交换的中介
1、软盘
(1)软盘的类型及容量
软盘容量的计算:
软盘容量=磁面数*磁道数*扇区数*512(字节)
常用软盘的磁面、磁道、扇区、容量参数表
磁盘种类
磁面数
每面磁道数
每磁道扇区数
每扇区字节
总容量数(KB)
3.5英寸低密软盘
2(0,1)
80(0-79)
9(1-9)
512
720
3.5英寸高密软盘
2(0,1)
80(0-79)
18(1-18)
512
1,440
3.5英寸超高密软盘
2(0,1)
80(0-79)
36(1-36)
512
2,880
(2)软盘的维护
软盘片是一片在软塑料基底表面涂上一层磁性材料的园盘,封装在一个方形塑料保护套里,塑料保护套的内壁上贴有一层柔软的绒毛,这层绒毛起清洁和保护软盘表面的作用。
✧请注意千万不要让任何物品接触到盘片,以避免盘片被划伤或弄污。
✧不要用湿布擦拭软盘或用其他东西清洗软盘。
✧不要用力弯曲或挤压软盘,以防软盘变形。
✧平时在不使用软盘时,要将软盘保存在清洁干燥的地方,不要让阳光直射到,并要远离磁场。
✧存有重要数据的软盘一定要做好它的备份工作,并且要将它的写保护口打开,以防误操作而造成数据的丢失。
✧防止软盘被雨淋或受潮。
在潮湿的环境中,软盘会产生霉斑。
发霉的软盘会导致数据的遗失,严重的会导致软驱损坏。
✧严防病毒的感染,外来的软盘一定要经过检测确保没有病毒才可使用。
(3)软盘片的质量鉴别
观察软盘片的外表
试着格式化
2、软盘驱动器
1)、软驱的主要技术参数
道-道访问时间:
指磁头从一个磁道移动到相邻磁道上的所需时间。
平均访问时间:
是指读写数据的平均时间。
平均访问时间越少,读写数据的速度就越快。
寻道安顿时间:
指磁头从其他磁道移动到待读写磁道上后,到磁头稳定右以读写数据的时间。
道密度:
有两种表示方法:
BPI(每英寸比特数)、TPI(每英寸磁道数)。
数值越大,磁盘的容量越大。
出错率(误码率):
软出错率(指读取软盘上的一个文件时,有时成功有时不成功)、硬出错率(指硬件不良造成如磁头错位、磁头磨损等)
2)、软盘驱动器的类型(了解)
✧3.5英寸软驱
3.5寸软驱驱动器是目前微机系统的标准配件之一。
软驱的主要组成有:
控制电路板、马达、磁头定位器和磁头。
磁头其实是很小的,上下各有一个。
它的工作过程是这样的:
马达带动软盘的盘片转动,转速大概为每分钟300转,磁头定位器是一个很小的步进马达,它负责把磁头移动到正确的磁道,由磁头完成读写操作。
软盘片的磁性表面,有一个可移动的磁头(head)用于读写数据。
盘面都被刻录上了许许多多的同心圆。
这些同心圆我们称之为“磁道”(track)。
每个磁道还被划分成若干个圆弧段,实际上,所有磁道不论半径大小,由他们划分出来的圆弧段数目是相同的。
这些圆弧段我们叫它扇区(sector)。
那么,半径越小,圆弧段越短。
也就是说,内圈的磁道要比外圈的磁道数据记录密度大。
✧5.25英寸软驱
5.25寸软驱驱动器目前已淘汰。
3)、软驱品牌的选择
主要有:
NEC、SONY、EPSON、PANASONIC、SAMSUNG等。
4)、软驱的接口
软驱通过34线电缆与FDC电路连接,一般只可接两个软驱:
A驱和B驱。
P36图2-18
5)、软驱系统的常见维护
定期清洗磁头(用清洗盘、手工清洗)
盘腔除尘
定期检查软驱的电源线及信号线
6)、软盘驱动器的选购与使用(理解)
✧软盘驱动器的选购。
推荐SONY、NEC及PANASONIC品牌。
✧软驱质量的初步鉴别。
1)格式化测试。
FormatA:
/S
sysa:
在格式化过程中软驱的噪音越小越好。
同时可看看格式化完后盘片的表面是否有明显的划痕。
再将该磁盘作为启动盘,能顺利启动表明软驱能读取盘上数据。
2)兼容性的测试:
将上述格式化后的软盘拿到其他计算机上,看是否能正确读取盘上信息。
3、新型的软盘驱动器
ZIP(96MB)软盘驱动器、LS120(120MB)软盘驱动器、USB便携式驱动器
二、硬盘驱动器
硬盘也称为温盘,安装在主机箱内,其盘片及磁头均密封在金属盒中,盘片和驱动器连成一体,不可拆卸。
1、硬盘的特点
速度快、容量大、硬盘加电后磁头不和盘片接触、盘片与磁头密封在一个超净腔体中(防尘、防霉、防潮)
磁片被固定在马达的转轴上,由马达带动它们一起转动。
每个磁片的上下两面各有一个磁头,它们与磁片并不接触。
如果磁头碰到了高速旋转的磁片,会破坏表面的涂层和存在那里的数据,磁头也会损坏,所以在硬盘通电的情况下,千万不要移动主机。
关机时最好先使磁头定位在磁片外的安全区域。
在CMOS中的硬盘参数设置里有一个LANDZ(landzone)项,它定义磁头归位所处的磁道,一般为最外边的一道。
现在的硬盘都有磁头自动归位功能,切断电源时会自动回到安全位置。
硬盘的盘体是由多个盘片叠加在一起构成的。
每一个盘片有上下两个盘面(Side)、每一个盘面又划分成若干磁道(Track)、各盘面的同一磁道构成一个柱面(Cylinder),每一个磁道又分成若干扇区(Sector)。
2、硬盘的外观及结构
从大的方面看,硬盘是由机械部分和电路部分所组成。
机械部分:
外壳、金属片、读写磁头、主轴电机、音圈电机、磁头驱动臂
电路部分:
硬盘组成部分图(见图)
3、硬盘的接口方式:
(1)IDE(集成驱动器电子接口,也称为AT-BUS或ATA接口)
也称为AT-BUS或ATA接口。
一般用于486及以前的微机。
IDE接口有40针,IDE接口硬盘的最大容量为504MB。
(2)EIDE(增强型IDE接口,也称为ATA-2)
EIDE接口硬盘兼容IDE接口硬盘,也是通过40芯偏平电缆线与EIDE接口相连(支持UltraDMA66/100外部数据传输率的EIDE接口硬盘使用80芯硬盘线),它最多可支持4个设备,支持大容量的硬盘。
(3)SCSI(小型计算机系统接口)
作为网络服务器的微机系统一般采用SCSI接口硬盘,优点是数据传输率高,容量可以做得很大。
接口类型
IDE
EIDE
SCSI
硬盘容量(MB)
504
高达上百GB
最大
硬盘线
40芯
40/80芯
68芯
传输模式
PIO
PIO
DMA
UDMA
SCSI-1
SCSI-2
SCSI-3
IDE/E-IDE接口
IDE集成驱动器电子接口,
E-IDE接口是在IDE的基础上而出现的一种接口,也称为ATA-2,40芯的插座,可支持四个E-IDE设备。
该接口的传输模式有三种:
PIO(PROGRAMMEDI/O)模式
模式
传输速度
PIOMODE0
3.3MB/S
PIOMODE1
5.2MB/S
PIOMODE2
8.3MB/S
PIOMODE3
11.1MB/S
PIOMODE4
16.6MB/S
DMA(DIRECTMEMORYACCESS)模式
模式
传输速度
SINGLE-WORDDMAMODE0
2.1MB/S
SINGLE-WORDDMAMODE1
4.2MB/S
SINGLE-WORDDMAMODE2
8.4MB/S
MULTI-WORDDMAMODE0
4.2MB/S
MULTI-WORDDMAMODE1
13.3MB/S
MULTI-WORDDMAMODE2
16.6MB/S
ULTRADMA(UDMA增强式DMA)模式
模式
传输速度
UDMAMODE0
16.66MB/S
UDMAMODE1
25MB/S(UDMA/25或ULTRAATA/25)
UDMAMODE2
33MB/S(UDMA/33或ULTRAATA/33)
UDMAMODE3
44MB/S(UDMA/44或ULTRAATA/44)
UDMAMODE4
66MB/S(UDMA/66或ULTRAATA/66)
UDMAMODE5
100MB/S(UDMA/100或ULTRAATA/100)
UDMAMODE6
133MB/S(UDMA/133或ULTRAATA/133)
SCSI接口
SCSI-1、SCSI-2、SCSI-3
SCSI-1
5MB/S
可接8个外围设备
SCSI-2
FASTSCSI10MB/S
可接8个外围设备
FASTWIDESCSI20MB/S
可接16个外围设备
ULTRASCSI20MB/S
可接8个外围设备
ULTRAWIDESCSI-3
80MB/S
可接168个外围设备
SCSI-4
160MB/S
可接168个外围设备
SCSI-5
320MB/S
可接168个外围设备
4、硬盘的分类:
(1)按尺寸分;5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸(主要用于笔记本电脑)
(2)按容量分类
5、硬盘的参数
(1)硬盘的容量
硬盘的容量由磁头数、每面磁道数、每磁道扇区数决定,这三个参数也称为硬盘的基本参数。
在硬盘上,每扇区存放512个字节。
(2)磁头数
(3)柱面
(4)每磁道扇区数
(5)交错因子
硬盘容量=磁头数×磁道数×扇区数×512(字节)
6、硬盘的主要技术指标
(1)接口方式
接口方式决定了硬盘的价格,也决定了硬盘的数据传输率。
(2)硬盘内缓冲区容量
硬盘内缓冲区容量越大,平均数据传输率也就越大。
具有Cache的计算机,当CPU进行存储器存取时,首先检查所需内容是否在Cache中,如果存在的话,就直接存取其中的数据而不插入等待状态,这种情况叫“命中”,如果CPU所需的信息不再Cache中时,则需存取主存,CPU需要等待数据进行传输,这种情况称“未命中”,由于Cache的速度较高,不需让CPU等待,故大大提高了系统速度。
(3)平均寻道时间
平均寻道时间越小,硬盘的数据传输率也越大。
(4)平均等待时间
(5)顺序寻道时间
(6)平均访问时间
(7)电机转速(也叫主轴转速,单位是转/分钟)
由于盘片固定在电机轴上,电机转速就是盘片转速。
盘片转速越大,内部数据传输率也就越高。
(8)硬盘的缓冲区
硬盘也使用了适量的高速缓冲存储器,如同CPU的高速缓存,作用是将数据暂存在一个比磁盘速度快得多的缓冲区内,以此提高硬盘的存取速度。
(9)数据传输率
数据传输率包括了:
外部传输速率和内部传输速率,外部传输速率高于内部速率
内部传输速率:
又称为持续传输速率,是指硬盘中的磁头到高速缓存之间的数据传输,是影响硬盘性能的关键,也决定了微机系统的整机性能。
(10)单碟容量
(11)S.M.A.R.T技术
S.M.A.R.T是最早的硬盘保护技术。
S.M.A.R.T是英语“Self-MonitoringAnalysisandReportingTechnology”的缩写,大意是“自我监测、分析和报告技术”,主要是对硬盘中盘片电机等主要部件以及盘片表面的工作状态进行监测、分析,一旦发现问题便及时向用户发出信息以提醒用户及早进行处理,目前生产的硬盘都支持S.M.A.R.T。
7、硬盘的主要厂商
现在市场上的硬盘厂商:
迈拓、希捷、西部数据、三星、富士通、长城、日立
已被收购的著名硬盘厂商:
IBM(日立收购)、昆腾(迈拓收购)
8、硬盘的选购(理解)
主要考虑以下几个因素:
品牌、质量、容量、接口、速度
1)、容量及接口类型的选择
提高硬盘的容量可以通过提高硬盘单碟数据密度或是增加硬盘碟片数目来达到。
不过由于个人电脑的硬盘高度约为1英寸,限制了碟片数目最多为4个左右。
如果单碟容量越大硬盘的容量也越大。
如果硬盘的容量相同,应选择单碟容量大的硬盘。
目前接口应选择支持UltraDMA133数据传输率。
2)、品牌的选择
三、光盘驱动器
1、CD-ROM光盘驱动器
A、CD-ROM驱动器的外观(理解)
B、CD-ROM驱动器背面主要插座(理解)
●信号线插座
●音频信号输出插座
●电源插座
●主从设备跳线
C、CD-ROM驱动器的主要参数(理解)
●接口类型
●数据传输率
●数据缓冲区与数据传输率
目前CD-ROM驱动器的数据缓冲区的大小为128KB到512KB之间,缓冲区容量越大,数据传输率越高。
数据传输率(倍速):
(早期CD-ROM传输率为150KB/每秒)单位“X”
●平均存取时间
D、CD-ROM驱动器的选购(了解)
目前应选择40~50速、支持UltraDMA33数据传输率的IDE接口CD-ROM驱动器,数据缓冲区容量不小于256KB,最好是512KB,如Sony、NEC、华硕、ACER、源兴等产品。
选择时,特别注意读盘能力,选择一些读盘能力好的光驱。
2、CD-ROM盘片(理解)
CD-ROM是只能读出而不能写入的光盘,CD-ROM只有一面有数据。
它的制作成本低、信息存储量大(容量可达650MB)、保存时间长。
3、DVD-ROM光盘与相应的DVD光盘驱动器(了解)
DVD全名为DigitalVideoDisk,也称为数据视频通用只读存储器,是一种海量存储器,主要用于家庭娱乐,同时也可用于数字多功能光盘或数字通用光盘,这种光盘咱音质、影像质量与容量上都有出色的表现!
这种DVD光盘单面容量能达到4.7GB,双面就有9GB左右的容量,能存储的信息量是我们现在常用的CD-ROM的25倍甚至更多,同时能读取该类光盘的驱动器也成DVD-ROM驱动器,与CD-ROM的区别是DVDROM一倍速是1358KB/SEC,CDROM是150KB/SEC
4、CD-R/RW驱动器
●刻录机的用途(了解)
●光盘的格式与类型(了解)
●光盘的刻录方式
a)整盘刻录
a)区段刻录
b)轨道刻录
c)飞盘:
ISO-9660映像文件
d)封装刻录
目前绝大多数的产品都支持这5种刻录方式,采用哪种取决于刻录软件。
●刻录机使用时的注意事项(理解)
a)最稳定的刻录方法:
现将资料作成ISO影像文件
b)刻录时最好不要执行其他程序
c)屏幕保护程序一定要关闭
5、光驱的常见维护(理解)
A、光驱的正确使用:
●工作在良好的工作环境中
●不要使用质量差的光盘
●不要使用光驱的自动播放功能
B、光盘的正确使用:
●手指不要接触有数据的盘面
●光驱必须水平放置时才能进行“进盘”与“退盘”操作
●将光盘保存在光盘盒当中
●勿用硬质笔尖划伤光盘印刷面
●不要咱光驱工作时强行“弹出”光盘
C、光驱设备的优化:
●使用正确的驱动程序
●打开光驱的DMA通道
●增大光驱缓存
●IDE设备少的时候尽量让光驱使用单独的IDE接口
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