组装与维护理论教案

1、微型机组装与维护授课教案主讲： 孟林树 六安职业技术学院·信息工程系1 / 882011年3月六安职业技术学院教案20102011学年度 第 二 学期 编号5信息工程系 计算机教研室 任课教师 孟林树课程名称 微型机组装与维护授课章节第四、第五章磁盘驱动器和光盘驱动器§授课班级软件技术1001、软件技术1002授课日期学时数2课题磁盘驱动器课型理论课教学目的及要求了解磁盘驱动的工作原理，掌握硬盘的结构及性能指标。教学重点硬盘的结构及性能指标,硬盘的日常维护教学难点硬盘的结构及性能指标教学方法讲授法教学辅助手段、教具多媒体教学过程主要环节设计一导入新课：我们习惯了，坐到一台计

2、算机前伸手去按电源开机，但开机的程序从哪来，我们输入的文章存放在何处，存储器这一硬件的外观、结构等都是我们本节要介绍的。二讲授新课：第7章硬盘驱动器温彻斯特技术：存储介质在密闭的腔体内做高速旋转，读写磁头在存储介质上方悬浮进行数据的读写。它是硬盘研发的基础。7.1硬盘驱动器的分类1按盘径尺寸分类微硬盘的外观如图7-1所示。2按接口类型分类（1）IDE接口IDE是智能驱动设备（IntelligentDriveElectronics）或集成驱动设备（IntegratedDriveElectronics）的缩写。IDE接口都有40根针，IDE接口硬盘的外观如图7-2所示。（2）SerialATA接口

3、（目前主流硬盘的接口.必须掌握.）SerialATA（简称SATA）预计生命期为10年，计划三代产品，现在为第一代。SATA1.0数据传输速率的有效带宽峰值为150MB/s。SATA2.0标准的数据传输速率为300MB/s，SATA3.0标准的数据传输速率为600MB/s。SATA接口硬盘的外观如图7-3所示。（3）SCSI接口SCSI（SmallComputerSystemInterface，小型计算机系统接口）最初是为小型机研制的一种接口技术，但随着计算机技术的发展，现在它被完全移植到了普通微机上。图7-4所示是希捷Cheetah15K3的SCSI硬盘及其接口，它是第六代SCSI硬盘，主轴

4、转速为15000r/min，36.7GB容量，物理接口是68针，并有光纤（FibreChannel）接口，接口界面采用了UltraSCSI320规范。7.2硬盘驱动器的结构1硬盘的外部结构从外观上看，硬盘由电源接口、数据接口、控制电路板、固定盖板、安装螺孔等组成，相同类型的硬盘结构都是相似的，图7-5a所示是IDE接口的硬盘，图7-5b所示是SATA接口的硬盘。电源接口：电源接口与主机电源相连，为硬盘工作提供能源。IDE硬盘的电源接口为4针接口，而SATA硬盘的电源接口为15针。显然，现有的ATX电源没有这类电源插头，通常需要采用SATA电源转接线与传统电源线转接，如图7-6所示。数据接口：数

5、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，根据连接方式的差异，分为IDE、SATA等接口。IDE接口为40根针，如图7-5a所示，数据线分40线和80线两种。SATA硬盘使用7针端口，如图7-5b所示。IDE和SATA的数据线，如图7-7所示。控制电路板：控制电路板采用贴片式元件焊接，包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等。固定盖板：硬盘的固定盖板面板上标注有产品的型号、产地、设置数据等，它与底板结合成一个密封的整体，以保证硬盘盘片和机构的稳定运行。安装螺孔：用于硬盘的安装，对于3.5in的产品，固定盖板和侧面都有安装孔，可以方便灵活地安装。2硬盘的内部

6、结构硬盘内部结构由固定面板、控制电路板、盘头组件、接口及附件等几大部分组成，而盘头组件（HardDiskAssembly，HAD）是构成硬盘的核心，封装在硬盘的净化腔体内，包括浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片及主轴驱动机构、前置读写控制电路等，如图7-8所示。7.3硬盘驱动器的基本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。7.4硬盘驱动器的主要参数1容量（Capacity）硬盘容量的单位为MB或GB或TB。目前，主流硬盘容量一般为80160GB。影响硬盘容量的因素为单盘容量和盘片数量。在计算机中1GB1024MB，而硬盘厂家通常按照1GB1000MB换算。2平均寻道时间

7、（averageseektime）平均寻道时间指硬盘磁头移动到数据所在磁道时所用的时间，单位为毫秒（ms）。3平均潜伏期（averagelatency）平均潜伏期指当磁头移动到数据所在的磁道后，然后等待所要的数据块继续转动（半圈或多些、少些）到磁头下的时间，单位为毫秒（ms）。4单磁道时间（singletrackseek），单磁道时间指磁头从一磁道转移至另一磁道的时间，单位为毫秒（ms）。5全程访问时间（maxfullseek）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，单位为毫秒（ms）。6平均访问时间（averageaccess）平均访问时间指磁头找到指定数据的平均

8、时间，通常是平均寻道时间和平均潜伏时间之和，单位为毫秒。7最大内部数据传输率（maximuminternaldatatransferrate）最大内部数据传输率也叫持续数据传输率（sustainedtransferrate），单位Mbit/s（注意与MB/s之间的差别）。它指磁头至硬盘缓存间的最大数据传输率，一般取决于硬盘的盘片转速和盘片数据线密度（指同一磁道上的数据间隔度）。8外部数据传输率（externaltransferrate）通称突发数据传输率（burstdatatransferrate），指从硬盘缓冲区读取数据的速率，在广告或硬盘特性表中常以数据接口速率代替，单位为MB/s。内部数

9、据传输率与外部数据传输率的关系如图7-9所示，由于外部数据传输速率受内部数据传输速率制约，所以无法达到标称的速率。9主轴转速（rotationalspeed）主轴转速是指硬盘内主轴的转动速度，目前ATA（IDE）硬盘的主轴转速一般为54007200r/min，主流硬盘的转速为7200r/min，至于SCSI硬盘的主轴转速一般可达720010000r/min，而最高转速的SCSI硬盘转速高达15000r/min。10缓存（BufferMemory）硬盘缓存是指在硬盘内部的高速存储器，其作用是提供一个数据的缓冲区域，把从硬盘读取的数据暂时保存，然后一次性传输出去，或者把从总线传输来的数据暂时保存，

10、然后逐渐写入硬盘。目的是解决硬盘与计算机其他部件速度不匹配的问题。目前，硬盘缓存的容量通常为512KB、2MB、8MB、16MB或更大。11单碟容量硬盘中的存储盘片一般有14片。3.5in的碟片单碟容量已经达到40GB。7.5硬盘RAID技术RAID（RedundantArrayofIndependentDisks，独立磁盘冗余阵列）有时也简称磁盘阵列（DiskArray），是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。(1)RAID0AID0存储方式如图7-10所示。(2)RAID1RAID1存储方式如图

11、7-11所示。(3)RAID0+1RAID0+1存储方式如图7-12所示。(4)JBODJBOD(JustaBunchofDrives，简单硬盘串联)也称作数据迭加。7.6主流硬盘驱动器的介绍目前，市场上主流7200r/min桌面硬盘的品种不多，主要是迈拓的金钻9，希捷的酷鱼V和酷鱼7200.7，西数的鱼子酱BB和JB，日立的腾龙V和7K250以及三星的SPP80系列。7.7硬盘驱动器的选购硬盘的选购与其他产品一样，在没有充足的经济实力支持下，以“够用”为原则，如果考虑得更长远一点，就是想到以后的升级等问题。在购买硬盘时以主流产品为主，近期一般指：容量为320GB或500GB，转速为7200r

12、/min，数据缓存为2MB或8MB，接口类型为SATA300，平均寻道时间低于9.0ms。因此总的说来，一般情况下，可以结合“够用就好”和“考虑升级”两个因素选择硬盘。7.8实训7.7.1IDE接口硬盘驱动器的安装IDE接口硬盘驱动器的安装方法如下：将硬盘固定在安装架上。如图7-13所示。连接硬盘电源线。如图7-14所示。连接IDE数据线。如图7-15所示。硬盘线的红线对准硬盘上信号线插座的第1脚（一般标有序号），插头对准插座引脚插入。如图7-16所示。7.7.2SATA接口硬盘的安装SATA数据线为扁长形，直接连接主板上的相应接口即可，如图7-17所示。7.7.3IDE硬盘的BIOS设置开机

13、后，当屏幕上显示“PressDeltoenterSETUP”信息时按Del或Delete键，进入BIOS设置程序。按光标键选定“StandardCMOSFeatures”项，按Enter键进入该项目。再按光标键选定“IDEPrimaryMaster”项，按Enter键进入设置第一主IDE设备参数的子选项，如图7-18所示。第8章光盘驱动器和光盘8.1光盘驱动器的分类1按光盘的存储技术分类根据光盘的存储技术，光盘驱动器分为：CD-ROM（只读光盘）驱动器、CD-R（可写光盘）驱动器、CD-RW（可重写光盘）驱动器、DVD-ROM（DVD只读光盘）驱动器、Combo光盘驱动器、DVD刻录机（DVD

14、-R/RW、DVD+R/RW、DVD-RAM，可反复擦写DVD光盘存储器）等，其外观如图8-1所示。2按光驱的放置方式分类根据光盘驱动器是否放在机箱内部，分为：内置式光盘驱动器和外置式光盘驱动器。如图8-2所示为常见外置光驱的外观。3按光驱的速度分类根据光盘驱动器的速度，分为56速读、52速写、24速擦写等不同的速度。4按光驱的接口分类根据CD-ROM的接口，分为：IDE口、SCSI口、IEEE1394口、USB口等，如图8-3所示。8.2CD-ROM驱动器8.2.1CD-ROM驱动器的结构1CD-ROM驱动器的外部结构（1）CD-ROM的控制面板图8-4是一块普通的内置式CD-ROM驱动器。

15、（2）CD-ROM的背面几乎所有光驱的背面都一样（如图8-4b所示）。2CD-ROM的内部结构由于CD-ROM驱动器集光、电、机械于一体，内部结构非常复杂，总体上来看，主要由控制电路和机芯组成，其机芯结构如图8-5所示。8.2.2CD-ROM驱动器的基本工作原理激光头是光驱的心脏，也是最精密的部分。它主要负责数据的读取，因此在清理光驱内部的时候要格外小心。激光头主要包括：激光发生器（又称激光二极管），半反光棱镜，物镜，透镜以及光敏元件（光电二极管）这几部分。其工作原理示意图，如图8-6所示。8.2.3CD-ROM驱动器的主要参数1速度CD-ROM驱动器的速度指的是标称速度，最初的单倍速相当于A

16、udioCD的标准速度150KB/s。）（通常所说的几倍速就是用该数字乘以倍速得到是光驱的外部数据传输值）2数据传输速率此指标与标称速度密切相关。标称速度由数据传输速率换算而来，CD-ROM驱动器标称速度与数据传输速率的换算关系为：数据传输速率=标称速度（倍速）×150KB/s。3读盘（旋转）方式（1）恒定线速度（ConstantLinearVelocity，简称CLV）方式CLV方式的CD-ROM驱动器的特点是在读取光盘内圈时加快转速，可以保证在读取盘片内、外圈时有大致相同的数据传输速率。（2）恒定角速度（ConstantAngularVelocity，简称CAV）方式CAV方式的

17、CD-ROM驱动器的特点是无论激光头读取光盘外圈还是内圈，电动机都以相同的速度旋转。（3）局部恒定角速度（Partial-ConstantAngularVelocity，简称P-CAV）方式P-CAV方式是现在CD-ROM驱动器才具有的，属于最高级的一种读盘方式。它把CAV技术和CLV技术合二为一，其主要特点是：当激光头读盘片的内圈数据时，旋转速度保持不变，而大幅增加数据传输速率；当激光头读取外圈数据时，逐渐增加旋转速度，使性能保持最高。4纠错能力纠错能力，即读“烂”盘能力。5CPU占用率CPU的占用率可以反映CD-ROM驱动器BIOS的水平。6寻道时间（SeekTime）（和硬盘的参数比较起

18、来，二者有区别）寻道时间是CD-ROM驱动器中激光头从开始寻找到找到所需数据花费的时间，一般为平均随机寻道时间。寻道时间越短越好，不能超过95ms。7缓存容量缓存通常用BufferMemory表示，其作用是提供一个数据的缓冲区域，将读取的数据暂时保存，然后一次性进行传输和转换，目的是解决CD-ROM驱动器与计算机其他部件速度不匹配的问题。8接口目前，常用的CD-ROM驱动器接口有IDE接口、SCSI、USB接口。9UltraDMA33/66（该设置在BIOS和系统属性内可进行）UltraDMA33/66数据传输标准首先被广泛使用在硬盘上，其优点是可以减少CPU的占用率，突发数据传输速率可以达到

19、33MB/s，比PIOMode4模式快了一倍。如今的高倍速CD-ROM驱动器都支持这个标准。8.3CD-RW驱动器8.3.1CD-RW驱动器的结构CD-RW驱动器的外观与CD-ROM驱动器几乎一样，其控制面板上的按键、插孔的作用，背面的接口，也都与CD-ROM驱动器相同，如图8-7所示。8.3.2CD-RW驱动器的基本工作原理1CD-R的工作原理CD-R盘片的结构，如图9-8所示。2CD-RW的工作原理CD-RW盘片的结构，如图9-9所示。8.3.3CD-RW驱动器的主要参数1读写速度2缓存容量3防止缓存欠载技术4读写方式5刻录方式和存储方式6兼容性8.4DVD-ROM驱动器8.4.1DVD-

20、ROM驱动器的分类1按DVD的格式分DVD最初的格式是只读类型，即数据信息只能在工厂里记录一次，包括以下几种格式。DVD-ROM：用于记录数据，包括计算机应用的多媒体数据，用途类似CD-ROM。DVD-Video：用于记录家庭影音设备或者DVD-ROM驱动器播放的视频信息，用途类似LD或VideoCD。这种格式具有版权保护功能。DVD-Audio：用于记录高品质的多音轨音频，用途类似AudioCD。后来增加了写入或多次擦写格式。但各厂商出于自身利益的考虑，到现在为止，还没有达成统一的刻录型格式，从而出现了互不兼容的DVD格式DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW等。2按盘片的容量分DVD格

21、式及其容量，见表9-1。目前，中国内地市面上比较常见的都是DVD-5和DVD-9格式的DVD影碟（DVD-10和DVD-18在美国居多）。每面有2层的DVD盘，称为DVD±RDL(DualLayer)、DVD-RDL和DVD+RDL规格。8.4.2DVD-ROM驱动器的结构DVD-ROM驱动器的外观与CD-ROM驱动器相同，其控制面板上的按键、插孔的作用，背面的接口，也都与CD-ROM驱动器相同。8.4.3DVD-ROM驱动器的基本工作原理DVD-ROM驱动器的结构与CD-ROM驱动器基本相同，只是DVD盘的记录凹坑比CD-ROM更小，且螺旋存储凹坑之间的距离也更短。DVD盘片上存放

22、数据信息的凹坑非常小，而且非常紧密，最小凹坑长度仅为0.4mm，每个凹坑间的距离只是CD-ROM盘片的50，并且轨距只有0.74mm，如图8-10所示。1单激光头单透镜双聚焦单激光头的实物照片，如图8-11所示。2单激光头双透镜它采用单一激光头，两组聚焦镜，针对不同类型（DVD和VCD/CD）的盘片选用不同的聚焦镜来读取。3单激光头双激光器它在一个激光头内安装了两个不同的激光器。4双激光头双激光器就是两套完全独立的激光头读取系统，一套是用来读取VCD和CD的780nm激光头，另一套是用来读取DVD的650nm激光头。双激光头的实物照片，如图8-12所示。8.4.4DVD-ROM驱动器的主要参数

23、1DVD-ROM驱动器的速度2区码问题区域代码的地区范围划分如下：第一区：加拿大、美国。第二区：日本、欧洲、中东、埃及、南非。第三区：东南亚、东亚（中国香港、中国台湾、韩国、泰国、印尼）。第四区：澳大利亚、新西兰、南太平洋群岛、中美洲、墨西哥、南美洲。第五区：非洲、印度、中亚、蒙古、俄罗斯、朝鲜。第六区：中国。3DVD的兼容性所有DVD-ROM驱动器都可以读取AudioCD和CD-ROM数据盘。DVD-ROM驱动器支持的格式包括：CD-Audio、CD-ROM、CD-I、CD-R/RW、VideoCD、DVDVideo、DVD-ROM（单、双层）和DVD-R等。4其他技术参数有些技术参数是所有

24、光盘驱动器都具有的，如读盘方式（DVD-ROM驱动器有CAV和P-CAV两种）、CPU占用率、缓存容量、平均寻道时间、传输模式等，其概念与CD-ROM驱动器相同。8.5Combo驱动器Combo（康宝）驱动器就是集DVD-ROM驱动器和CD-RW驱动器于一身的光盘驱动器。Combo驱动器的外观如图8-13所示。8.5.1Combo驱动器的结构Combo驱动器的外观与DVD-ROM、CD-RW驱动器相同，其控制面板上的按键、插孔的作用，背面的接口，也都与DVD-ROM、CD-RW驱动器一样。8.5.2Combo驱动器的基本工作原理Combo一词其实是由combine（混合、多功能的意思）转化而来

25、的，Combo驱动器可以实现多种功能的关键在于光头。通过光头发出不同波长的激光簇，从而实现CD和DVD的读取以及CD-RW的刻写。8.5.3Combo驱动器的主要参数1速度2读写方式3防止缓存欠载技术4刻录模式5C1、C2纠错6机芯材料7读盘性能8.6DVD刻录机DVD刻录机的外观如图8-14所示。8.6.1DVD刻录机的分类1DVD的三种基本刻录规格（1）DVD-R/RW规格DVD-R/RW是由日本先锋（Pioneer）公司主导的规格，并得到了DVD论坛的大力支持，其中成员包括苹果、日立、NEC、三星和松下等厂商。（2）DVD-RAM规格DVD-RAM是日立、松下和东芝等厂商率先开发的一种可

26、擦写DVD标准。（3）DVD+R/RW规格DVD+R/RW是由飞利浦、索尼、雅马哈、三菱、理光、惠普和Thomson7家厂商所主导的规格。DVD+RW的技术优势相对于DVD-RW无疑是非常明显的。DVD+RW驱动器能实现比DVD-RW驱动器更快的刻录速度，现在DVD-R驱动器的最高刻录速度为4倍速，DVD-RW为2倍速；DVD+R驱动器和DVD+RW驱动器的最高刻录速度已经达到8倍速和4倍速。2DVD-Multi和DVD-Dual规格DVD-Multi（集成DVD-R/RW和DVD-RAM）和DVD-Dual（集成DVD+R/RW和DVD-R/RW）从原理上来说，是前面三种DVD规格相互组合而

27、衍生出来的产物。DVD-Multi技术以DVD-RAM为主要架构，兼容DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、CD-R/CD-RW等规格。DVD-Dual规范，又称DVD-DualRW标准，由索尼公司设计并率先推行。DVD-Dual刻录机可以刻录DVD+R/RW和DVD-R/RW两种规格的标准DVD光盘，因而受到普通用户欢迎。3HD-Burn规格面对DVD规格的混乱，TDK和三洋等厂商也提出了对CD-R/CD-RW格式进行扩展，采用HD-Burn新刻录技术，可以同时使CD-RW驱动器速度和盘片容量提高2倍。HD-Burn是HighDensity-Burn的缩写，是三洋公司于2002年9月25

28、日发布的。三洋公司表示，HD-Burn技术通过把轨距缩短为0.62mm，来达到提升记录容量的目的，而普通的CD-R轨距为0.83mm，DVD光盘轨距为0.40mm。8.6.2DVD刻录机的主要参数DVD刻录机的主要技术参数为：写入速度、读取速度、缓存容量、随机寻道时间、写入模式、支持光盘格式、使用接口等项，其概念与DVD-ROM、CD-RW驱动器的基本相同。8.6.3DVD刻录机的下一代标准当前DVD标准的混乱局面已经不可避免地影响到DVD的下一代标准。新一代DVD标准一直是世界家电业和IT业共同关注的焦点。新一代DVD标准有可能分裂成以下三种：以日立、LG、松下、三菱、先锋、飞利浦、三星、夏

29、普、索尼、惠普、戴尔及法国的Thomson为代表的Blu-ray标准（蓝光DVD）。由东芝和NEC联合开发的HDDVD（开发代号AOD，AdvancedOpticalDisk）。2003年12月，HDDVD已取得DVD论坛支持，被确定为新一代DVD标准。HDDVD可记录20GB的内容，相当于DVD容量的5倍左右。中国台湾省的工研院光电所提出了HD-DVD标准，其目的在于躲避AOD和Blu-ray的高额专利费。由于标准的应用是由生产厂家决定的，所以下一代DVD标准仍然很难统一。8.6.4DVD刻录机的产品规格和选购现在市场上常见的DVD刻录机规格，主要有DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW

30、和DVDDual这四种。8.7光盘8.7.1光盘的标准CD是CompactDisc的缩写，直译的意思是压缩盘，因为CD是根据激光原理制成的，所以一般称之为光盘。1红皮书2黄皮书3绿皮书4橘皮书5白皮书6蓝皮书8.7.2光盘的结构与数据的存放方式1光盘的结构（1）CD-ROM盘片CD-ROM盘片直径一般为120mm（另外一种是80mmCD-ROM，即miniCD-ROM，有184MB、200MB，215MB几种容量），可以保存大约635MB的数据。CD-ROM盘片的径向截面共有三层：聚碳酸酯做的透明衬底（片基），铝反射层和漆保护层，如图8-16所示。（2）CD-R盘片用高功率激光照射CD-R光盘

31、的染料层，使其发生化学变化，在盘片上产生凹坑（Pit）；没有照射的地方仍为平面（Land）。这种化学变化是无法恢复的，所以CD-R只能写入一次，不能重复写入。光驱在读取这些平面和凹坑时产生0与1的信号，经过译码器分析后，可得到盘片上的数据。（3）CD-RW盘片CD-RW盘片内部镀了一层200500Å（1Å=10-8cm）的薄膜，薄膜的材质多为银、铟、硒或碲混合物的结晶层。这个结晶层的特点是能呈现出结晶与非结晶的状态，激光照射可使这两种状态相互转换，而这两种状态也在盘片上呈现出平面与凹坑的效果。同样，光驱读取这些平面与凹坑所产生的0与1的信号，经过译码器分析后，得到光盘上的数

32、据。2CD-ROM盘片中数据的存放方式（1）光道CD-ROM上的光道与磁盘上的磁道不同，是一条螺旋线，如图8-17所示。CD-ROM盘片上的螺旋线开始于CD-ROM的中心，逐渐向外沿展开。（硬盘和光盘存储数据的区别，必须记住）（2）扇区8.7.3光盘片的选购1CD-ROM盘片的选购2CD-R、CD-RW盘片的选购（1）CD-R、CD-RW盘片的尺寸（2）盘片的颜色（3）速度（4）兼容性（5）选购须知3DVD-R/RW、DVD+R/RW盘片选购常见DVD盘片如图8-19所示。8.7.4光盘片的保存、使用方法首先避免盘片变形，最好把光盘放在专门的光盘架或光盘盒中，尽可能把光盘垂直于水平面放置，尽量

33、不要长期平放。在拿取盘片时，不能用手直接接触盘片表面，也不能够对盘片进行挤压、弯曲，最好能够按照图8-20所示的方法来拿取盘片。当光盘表面附着灰尘污垢需要清理时，要选择柔软的布（最好使用专用光盘清洁刷或布）由里向外呈放射性地擦拭，如图8-21所示。（平时要多注意，尽量用正确的方法进行使用。延长光盘寿命）8.8实训光盘驱动器的安装所有类型的内置IDE光驱的安装方法都是相同的，其安装步骤如下：光驱的跳线。将光驱装入机箱，如图8-22所示。固定光驱，如图8-23所示。安装连接线。第9章移动存储器9.1移动存储器的分类1按是否需要驱动器分类2按存储介质分类3按接口分类9.2USB闪存盘USB闪存盘由于

34、均为USB接口，所以俗称U盘。闪存盘就是采用闪存（FlashMemory）作为存储器的移动存储设备。由于闪存具有掉电后保持存储的数据不丢失的特点，因此成为理想的移动存储设备。常见USB闪存盘的外观如图9-1所示。9.2.1USB闪存盘的结构闪存盘主要由I/O控制芯片、闪存、电路板和其他电子元器件组成，如图9-2所示。9.2.2USB闪存盘的主要参数1USB接口标准闪存盘使用的是USB（UniversalSerialBus，通用串行总线）接口，现在主流的USB接口标准有两种：USB1.1和USB2.0。USB1.1最大传输率是12Mbit/s（12×1024b/8=1536KB/s），

35、而且可以连接多个设备。USB2.0最大传输速率是480Mbit/s。USB1.1与USB2.0相互兼容。2数据传输率闪存盘的数据传输率分为：数据读取速度和数据写入速度，与微机的配置有关。好的产品其数据读取最大速度可达900KB/s，数据写入最大速度可达700KB/s。3即插即用（无驱动程序型）对于Windows系统来说，只有在Windows98的第二版之后才完全支持USB设备，因此USB闪存盘只有在更高版本的Windows上才有资格享用。WindowsXP及Windows2000能够直接识别大多数USB闪存盘；在Windows98下，USB闪存盘都要安装其相应的驱动程序。4启动型在具有启动US

36、B设备的主板中，闪存盘可以引导操作系统，即将BIOS设置中的FirstBootDevice设置为USB_ZIP。有的启动型闪存盘可以仿真软驱。对于早先的主板，没有USB启动选项，则无法实现启动功能。5加密型可通过闪存盘中的程序控制访问闪存盘的权限和对数据加密。有些闪存盘还有MP3播放、收音机、摄像等功能。6认证符合认证标准的产品，其质量才有保证，认证包括国际USB组织对USB2.0标准的高速传输认证，以及FCC和CE认证。9.3移动硬盘9.3.1移动硬盘和移动硬盘盒的结构移动硬盘其实就是普通的硬盘通过一个IDE接口到通用接口（USB、IEEE1394）的转换，实现用通用接口来传输数据，实现ID

37、E接口到通用接口转换的装置就是移动硬盘盒。当前市场上可供挑选的移动硬盘盒很多，其基本结构都是相同的。移动硬盘包括硬盘、接口转换电路、IDE接口连线、电源连线和外壳等部分，如图9-3所示。1硬盘硬盘是移动硬盘的存储介质。目前移动硬盘内所采用的硬盘类型主要有三种：3.5in台式机硬盘；2.5in笔记本硬盘；1.8in微型硬盘。1.8in、2.5in（分为薄盘和厚盘）、3.5in硬盘的大小比较，如图9-4所示。2接口转换电路接口转换电路的作用实现硬盘的IDE接口到USB接口的转换，其结构如图9-9所示。在接口转换电路中，主控芯片的型号决定移动硬盘的USB接口规格标准，常用的USB与IDE接口转换芯片

38、是GL811和M5621，如图9-5所示。3接口和接口连线接口部分包括：电源开关、四针电源接口、USB或IEEE1394接口。接口连线包括数据线和电源线，数据线用于硬盘与USB接口之间的连接。如图9-6所示是硬盘盒上的接口。4外壳移动硬盘的外壳的作用主要是固定硬盘，减少外部震动对硬盘的直接影响，保护硬盘。9.3.2移动硬盘盒的主要参数1移动硬盘盒的尺寸由于硬盘的尺寸有3.5in、2.5in和1.8in，移动硬盘盒的大小也分为3.5in、2.5in（还分为薄盘和厚盘）和1.8in三种标准，分别安装对应尺寸的硬盘。另外还有一种多功能的5.25in移动硬盘盒，可以安装硬盘、光驱或刻录机，从而变成一台

39、外置的光驱或刻录机。如图9-7所示，分别是3.5in和2.5in硬盘盒。2接口类型和数据传输率移动硬盘盒外置接口方式主要有USB和IEEE1394两种。USB接口有两种标准：1.1和2.0标准，USB1.1的传输速度只有12Mbps，而USB2.0的传输速度高达480Mbps。USB3.0的传输速度高达4800Mbps。3移动硬盘盒的电源市场上销售的2.5in硬盘盒都不配备电源，在USB数据线上多了一个USB插头，用于从微机的USB接口上取电，如图9-8所示。3.5in移动硬盘盒都配备交直流转换器，有内置和外置两种。如图9-9所示，配备的是外置交直流转换器。5移动硬盘盒的材质目前常见的移动硬盘

40、盒用料一般有塑料、铝以及铝镁合金三种。6移动硬盘盒的设计一款移动硬盘盒是否使用方便，设计是关键，一般而言，移动硬盘盒大多具有以下几种设计：散热孔、防尘设计、防滑设计、防震设计、硬盘指示灯。7价格现在的硬盘盒2.5in、3.5in的价格比较低，一般在50200元之间。9.4存储卡和读卡器1.存储卡市场上存储卡的种类繁多，从存储介质上分为闪存和微型硬盘这两大类。而闪存按照规格又分为CF卡、SM卡、MMC卡、SD卡、MS卡（记忆棒）、xD卡和TF卡等等。存储卡的速度采用倍速，与CD-ROM的标准相同，即1倍速（1×）等于150KB/s，如标称40速，则等于150×406MB/s。

41、(1)CF和CFII卡CF卡的全称是CompactFlash，Compact意指“小型的，轻便的”，CF格式最初是由SanDisk、日立、东芝、德国Ingentix、松下等5C联盟提出，被SanDisk公司在1994年首次制造出来。微硬盘是CFII接口的主要产物，微型硬盘在接口上与CF卡完全兼容，但其存储原理则由原来的闪存介质改成了硬盘，具有大容量，低价格的优势，5GB以上容量的CF卡中安装的是1in微硬盘。(2)SD卡SD卡（SecureDigitalCard，安全数字卡）是根据MMC卡为基础，由日本松下、东芝和美国SanDisk公司共同开发研制的全新的存储卡产品。(3)miniSD卡min

42、iSD是SD卡的缩小版，miniSD卡及其适配器。(4)MMC卡MMC卡（MultiMediaCard，多媒体卡）由SanDisk与西门子联合开发，于1997年11月发表，其外形尺寸为24mm×32mm×1.4mm，重量2g。MMC卡与MMCPlus卡的外观如图9-13所示。(5)RS-MMC卡RS-MMC（Reduced-SizeMMC）是小型化的MMC卡，RSMMC体积只有标准MMC卡的一半大小，RSMMC规格为24mm×18mm×1.4mm，RS-MMC的接口电路与MMC卡完全相同，适配器也仅仅是一个支架而已，装上随卡附带的延长座后，可以当做标准M

43、MC卡来用。RS-MMC卡及其适配器的外观，如图9-14所示。(6)MemoryStick（记忆棒）记忆棒是索尼的特产，由SONY公司于1999年底推出，主要供索尼的机型使用，有长棒MemoryStick(50mm×21.5mm×2.8mm，4g)和短棒MemoryStickDuo(31mm×20mm×1.6mm，2g)之分，背面有写保护写入开关。(7)xD卡xD卡（xDPictureCard）是富士和奥林巴斯继SM卡后的产品，“xD-PictureCard”源自于“eXtremeDigital”，于2002年7月共同推出，大小为20mm×25

44、mm×1.7mm，重量2g，主要出现在富士和奥林巴斯的数码相机中。xD卡同样具有并行写入的能力，但需要硬件支持才能发挥出来，xD卡的价格一直高居不下，市场上的兼容产品很少。(2)SM卡SM（SmartMedia）卡于1995年11月发布，它最大的特点是大、薄，其厚度只有0.76mm，是目前所有移动存储卡中最薄的产品，重量只有1.8g。SM卡的外观，如图9-17所示。2.读卡器现在主流的读卡器大部分都采用USB接口。读取的存储卡格式有CF、SD、SM、MS等。采用USB接口的外置读卡器写入的速度可高达400Kb/s，读取的速度更是稳定在1Mb/s以上。优盘及各种卡的使用注意事项:(1)

45、防震(2)防水(3)防强磁场(4)防灰尘9.5软盘驱动器和软盘随着新型移动存储器的普及，软驱已经被淘汰。9.5.1软盘驱动器的分类、结构、基本工作原理及主要参数1软盘驱动器的分类（1）5.25in低密软盘驱动器（2）5.25in薄型高密软盘驱动器（3）3.5in软盘驱动器3.5in软盘是386、486及Pentium微机系统的标准配件之一。2软盘驱动器的组成结构软盘驱动器是对软盘进行读写的装置，它是集电、磁、光、机于一体的精密设备。3.5in软驱的组成，如图9-20所示。无论何种类型的软盘驱动器，均由下列机构组成。（1）盘片驱动机构（2）磁头定位机构（3）数据读写抹电路系统（4）状态检测系统（

46、5）整机控制系统3软盘驱动器的工作原理（1）装卸磁盘（2）加载磁头（3）寻找磁道（4）实现读写（5）控制与接口4软盘驱动器的主要参数（1）道-道访问时间（2）平均访问时间（3）寻道安顿时间（4）道密度和位密度（5）出错率9.5.2软盘的分类、结构和主要参数1软盘的类型和结构2软盘的结构下面介绍3.5in软盘，其容量为1.44MB或720KB。其外观如图9-21所示。3软盘的主要参数（1）面数（2）磁道（3）扇区（帮助理解硬盘的存储）进一步将每个磁道划分为若干个弧段，称为扇区（Sector）。软盘上磁道和扇区的分布情况如图9-22所示。（4）存储密度（5）存储容量9.6移动存储器的选购现在用得最

47、多和最方便的移动存储器是USB闪存盘，一般选购容量为1G4G，价格在100元左右。如果喜爱音乐，可选购MP3，其也可作为USB闪存盘来使用，价格稍贵。如果需要移动的文件较大，可选购4080GB的2.5in、USB2.0接口的移动硬盘，其体积小、携带方便，复制文件的速度也较快，价格在500800元左右。如果需要保存影视作品，最好选购容量为160GB以上的3.5in硬盘，配一个硬盘盒，最经济实惠。软盘驱动器已经淘汰，建议不要购买。9.7实训9.7.1软盘驱动器的安装微机上的软驱是通过固定螺钉固定在机箱上的。用主机电源中小的四线插头与软驱的电源插口连接。接头是有方向性的，一般不会插反，即使反了也插不

48、进去。电源上有几个电源接头，用任一个接头接到软驱上。数据电缆线接在软驱的电缆接头上，这些接头一般在电路板的下面，卸下它时不要用力过猛。3.5in软驱与数据电缆的连接。每台微机最多可安装两个软驱，首先根据安装软驱的数目和位置来决定哪一块挡块需要撤去，撤去的那块挡板的地方就是安装软驱窗口的位置，挡板的拆卸十分简单，用手由内向外将挡板稍用力推，就可以取下。将软驱顺着拆去挡板的位置往里放，达到适当位置，使软驱的前面部分与机箱面板平齐，然后在机箱内用螺钉固定，最后将电源线和电缆线接上。9.7.2USB接口设备驱动程序的安装和使用安装USB闪存盘后，可在“资源管理器”或“我的电脑”中看到新增了一个驱动器图

49、标，可像使用硬盘一样来操作。在从USB接口中拔出USB闪存盘或移动硬盘之前，要先安全删除该移动设备。先把鼠标指针放到Windows状态栏右端的移动设备图标上，这时显示“安全删除硬盘”提示，如图9-26所示的左图，再在图标上单击鼠标左键，这时弹出“安全删除USBMassStorageDevice-驱动器(x:)”，单击它（图9-26的右图），当显示“安全地移除硬件”后，就可拔出USB闪存盘或移动硬盘了。如果直接拔出，有可能丢失数据或损坏硬件。4.7硬盘的保养1、 正确设置硬盘的登陆区保护零磁道；2、 环境清洁3、 防止静电4、 防震动和冲击5、 合理的温度三总结：了解了硬盘的结构，我们可以在日常

50、使用时，根据故障的现象进行合理的分析。从而快速准确地判断出故障的原因。作业课后小结六安职业技术学院教案20102011学年度 第 二 学期 编号6信息工程系 计算机教研室 任课教师 孟林树课程名称 微型机组装与维护授课章节 第十章 声卡和音箱第十一章网卡和调制解调器授课班级软件技术1001、软件技术1002授课日期学时数2课题声卡和音箱,网卡和调制解调器课型理论课教学目的及要求掌握声卡和音箱维护和选购，了解它们的分类和性能指标。掌握网卡和调制解调器维护和选购，了解它们的分类和性能指标。教学重点声卡和音箱维护和选购教学难点声卡和音箱维护和选购教学方法讲授法教学辅助手段、教具多媒体教学过程主要环节

51、设计一导入新课：对于声卡和音箱是多媒体计算机中必不可少的硬件，也是我们装配计算机中常常要用到的常用硬件之一。二讲授新课：第10章声卡和音箱10.1声卡10.1.1声卡的分类1按声卡是否为单独一块扩展卡分类2按声卡的放置方式分类3按声卡的接口分类4按声卡取样频率的位数分类5按声卡的功能分类10.1.2声卡的结构声卡的结构如图10-1所示。1数字信号处理器声卡的数字信号处理器（DigitalSignalProcessor，简称DSP）也称声卡主处理芯片，是声卡的核心部件。DSP的功能主要是对数字化的声音信号进行各种处理，如声波取样和回放控制，处理MIDI指令等，有些声卡的DSP还具有混响、合声、音

52、场调整等功能。DSP基本上决定了声卡的性能和档次，通常也按照此芯片的型号来称呼该声卡。2模数与数模转换芯片CodecCodec芯片用于模数转换和数模转换。Codec芯片是模拟电路和数字电路的连接部件，负责将DSP输出的数字信号转换成模拟信号以输出到功率放大器和音箱，也负责将输入的模拟信号转换成数字信号输入到DSP。Codec芯片和DSP的能力直接决定了声卡处理声音信号的质量。3功率放大器功率放大器的主要作用是将Codec芯片输出的音频模拟信号放大，输出可以直接推动音箱的功率，同时还担负着对输出信号的高低音分别进行处理的任务。4外部连接端口（1）话筒输入（MicIn）插孔（粉红色）（2）音频输入

53、（LineIn）插孔（浅蓝色）（3）音频输出（LineOut）插孔（草绿色）（4）SPDIFOut/In（数字输出/输入）（5）Game/MIDI插口（6）内部连接端口10.1.3声卡的基本工作原理（本章重点内容可结合显卡的工作原理进行理解）声卡回放声音的工作过程是：通过PCI总线或者声卡的其他数字输入接口将数字化的声音信号传送给声卡，声卡的I/O控制芯片和DSP接收数字信号，对其进行处理，然后传送给Codec芯片，Codec芯片将数字信号转换成模拟信号，然后输出到功率放大器或直接输出到音箱。声卡录制声音的工作过程是：声音通过MicIn或LineIn接口将模拟信号输入到Codec芯片，Code

54、c芯片将模拟信号转换成数字信号，然后传送到DSP，DSP对信号进行处理，经I/O控制芯片和总线输出到计算机。10.1.4音频标准1AC'97标准因为在计算机中，数据都是以数字的形式来处理和传输的，AC'97标准主要要求在电路结构上把数字部分和模拟部分相互分开，以降低电磁干扰和提高性能，适用于声卡和Modem的设计。2音频中的新技术HDAudio(目前主流的集成声卡标准)为了提供更加逼真的音频效果，Intel推出了音频新标准HDAudio，其编码方式的名称为Azalia，根据Intel的计划，这个编码标准将取代现有的AC'97。这个新标准的特点有：l同时支持输入/输出各1

55、5条音频流。l每个音频流都支持最高16声道。l每个音频流支持8-，16-，20-，24-或32-bit的采样精度。l采样率支持从6kHz到192kHz。l对于控制、连接和编码优化的可升级扩展。l音频编码支持设备高级音频探测10.1.5板载声卡1软声卡对于软声卡，其主板南桥芯片中加入了声卡控制功能，通过软件模拟声卡，完成一般声卡上DSP的功能，音频的输入/输出（模数与数模转换）由一块符合AC'97标准的Codec芯片完成。所以这类主板看不到较大的声卡DSP芯片，只有一块小小的Codec芯片。与硬声卡相比，由于采用软件模拟，CPU占用率比硬声卡高，如果CPU速度达不到要求或者驱动程序有问题，很容易会产生爆音，影响音质。通常，板载软声卡都是符合AC'97规范的，所以大家就约定俗成地把软声卡称为AC'97声卡。在板载AC'97软声卡的主板上，一般在PCI插槽上端的电路