存储设备培训课程

第3章存储设备计算机组装与维修3.2光盘驱动器要求了解光盘驱动器的分类;掌握各类型光盘驱动器的结构、工作原理和技术参数;了解光盘的标准 、结构、数据的存放方式和选购;熟练掌握光盘驱动器的安装和设置方法。光盘驱动器的分类

1．按光盘的存储技术分类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-R／RW、DVD+R／RW、DVD-RAM)BD-ROMBD-RBD-RW等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．按光驱的接口分类分为：IDE口、USB口、SATA、SCSI口、IEEEl394口等，如图8—3所示。CD-ROM驱动器8.2.1CD-ROM驱动器的结构

1、驱动器的外部结构图8-4所示是一个普通的内置式CD-ROM驱动器。正面是控制面板，有操作按钮、耳机孔、指示灯、光盘托架、弹出孔（临时解决托盘故障）

CD-ROM驱动器的背面是电源和数据连接线

图8-4CD-ROM的结构2.CD-ROM驱动器的内部结构由于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。图8-5光驱机芯结构CD-ROM驱动器的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。图8-6光驱的工作原理CD-ROM驱动器器的主要要技术术参数数1．速度度CD-ROM驱动器器的速速度指指的是是标称称速度度，其其单倍倍速的的标准准速度度是150KB／s。CD-ROM的标称称速度度有16X、24X、48X、52X等。2．数据据传输输速率率此指标标与标标称速速度密密切相相关，，CD——ROM驱动器器标称称速度度与数数据传传输速速率的的换算算关系系为数据传传输速速率=标称速速度(倍速)×150KB/s；例：48X的CD-ROM数据传传输率率为：：数据传传输速速率=48×150KB/S=7200KB/S3.旋转方方式(1)恒定线线速度度（ConstantLinearVelocity，简称称CLV）方式式：CLV方式的的CD-ROM驱动器器的特特点是是在读读取光光盘内内圈时时加快快转速速，可可以保保证在在读取取盘片片内、、外圈圈时有有大致致相同同的数数据传传输速速率。。适合合于低低速光光驱；；(2)恒定角角速度度（ConstantAngularVelocity，简称称CAV）方式式：内内圈达达不到到数据据传送送指标标(Max)；CAV方式的的CD-ROM驱动器器的特特点是是无论论激光光头读读取光光盘外外圈还还是内内圈，，电动动机都都以相相同的的速度度旋转转。(3)局部恒恒定角角速度度（PartialConstantAngularVelocity，简称称P-CAV）方式式:内圈CLV，外圈圈CAV，P-CAV方式是是现在在CD-ROM驱动器器才具具有的的，属属于最最高级级的一一种读读盘方方式。。它把把CAV技术和和CLV技术合合二为为一，，4.纠错能能力:读““差盘盘”的的能力力；5.CPU占用率率：反反映光光驱性性能和和光驱驱BIOS的水平平，要要尽量量使用用好的的光盘盘和好好的驱驱动器器。6.寻道时时间（（SeekTime):平均寻寻道时时间(~95ms)。寻寻道时时间是是CD——ROM驱动器器中激激光头头从开开始寻寻找数数据到到找到到数据据所花花费的的时间间，一一般为为平均均随机机寻道道时间间。寻寻道时时间越越短越越好，，不能能超过过95ms。7.缓存容容量：：缓存通通常用用BufferMemory表示，，其作作用是是提供供一个个数据据的缓缓冲区区域，，将读读取的的数据据暂时时保存存，然然后一一次性性进行行传输输和转转换，，目的的是解解决CD——ROM驱动器器与计计算机机其他他部件件速度度不匹匹配的的问题题。(一般般几几百百KB)8.接口口：：与与主主板板的的连连接接多多为为IDE、USB接口口。。9．接接口口传传输输速速率率UltraDMA33/66数据据传传输输标标准准首首先先被被广广泛泛使使用用在在硬硬盘盘上上，，其其优优点点是是可可以以减减少少CPU的占占用用率率，，突突发发数数据据传传输输速速率率可可以以达达到到33MB/s，但但实实际际速速率率主主要要是是看看光光驱驱倍倍速速。。CD-ROM驱动动器器产产品品的的主主要要技技术术参参数数通过过这这些些参参可可以以了了解解其其主主要要性性能能。。CD-RW（CD-ReWritabe可重重写写光光盘盘））驱驱动动器器可用用于于CD-ROM的读读和和空空盘盘片片的的写写。。CD-RW驱动动器器的的类类型型和和结结构构类型型同同CD-ROMCD-RW驱动动器器的的外外观观结结构构与与CD-ROM驱动动器器几几乎乎一一样样，，如如图图8-7。图8-7CD-RW的外外部部结结构构CD-RW驱动动器器的的工工作作原原理理1.CD-R的工工作作原原理理、、结结构构，，如如图图8-8所示示。。大功功率率激激光光照照射射记记录录层层染染料料，，使使其其分分解解形形成成平平面面和和凹凹坑坑，，可可反反射射光光。。染染料料层层分分解解后后不不能能复复原原(一次次刻刻写写)。图8-8CD-R的结结构构2.CD-RW的工工作作原原理理、、结结构构记录录层层染染料料采采用用银银硒硒晶晶体体混混合合物物在在不不同同温温度度下下呈呈晶晶体体或或非非晶晶体体态态等等同同于于平平面面或或凹凹坑坑，，并并具具有有热热转转换换性性(多次次重重写写)。高功功率率：：写写入入，，中中功功率率：：擦擦除除（（转转晶晶体体态态）），，低低功功率率：：读读出出，，不不改改变变记记录录层层。。电介介质质层层用用于于吸吸收收晶晶体体状状态态改改变变时时发发出出的的额额外外热热量量。。CD-RW驱动动器器的的主主要要技技术术参参数数1.速度度刻录录（（写写））速速度度：：向向CD-R写入入数数据据的的最最大大速速度度。。复写写（（先先擦擦后后写写））速速度度：：向向CD-RW上写写入入数数据据时时的的最最大大速速度度。。读速速度度：：作作为为CD-ROM驱动动器器使使用用的的速速度度。。标称称速速度度：：写写、、擦擦除除并并重重写写、、读读。。例例52X32X522.缓存存容容量量：：刻录录时时先先写写入入缓缓存存再再刻刻入入光光盘盘。。一一般般容容量量2M。3.防止止缓缓冲冲区区欠欠载载技技术术：：如果缓存存里的数数据用完完了，后后面的数数据不能能及时补补充称缓缓存欠载载，它导导致刻录录失败。。现在通通常用软软件来防防止。4.刻录机读读写方式式刻录机目目前的读读写方式式有4种：CLV、CAV、P-CAV和Z-CLV。Z-CLV：区域恒恒定线速速度，将将刻录盘盘分成三三个区域域，采用用恒定且且不同的的恒定线线速度。。5.刻录方式式：刻录机的的刻录方方式主要要有整盘盘刻录和和轨道刻刻录两种种,可分别用用于光盘盘复制和和逐次的的数据保保存。6.兼容性：：刻录机对对各种盘盘片的兼兼容性；；对各种格格式(CDROM、AudioCD、VideoCD等)的兼容性性。某CD-RW驱动器的的主要技技术参数数DVD-ROM驱动器DVD的类型1.DVD-ROM按记录内内容分。。DVD-ROM：用于记记录数据据，包括括计算机机应用的的多媒体体数据，，用途类类似CD-ROM。DVD-Video：用于记记录家庭庭影音信信息或者者DVD-ROM驱动器播播放的视视频信息息，用途途类似LD或VideoCD。这种格格式具有有版权保保护功能能。DVD-Audio：用于记记录高品品质的多多音轨音音频，用用途类似似AudioCD。后后来增加加了写入入或多次次擦写格格式。但各厂商商出于自自身利益益的考虑虑，到现现在为止止，还没没有达成成统一的的刻录格格式，从从而出现现了互不不兼容的的DVD格式——DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW等。2.按盘片的的容量分分DVD格式及其其容量，，见下表表。目前前市面上比比较常见见的DVD盘片是DVD-5（4.7GB)和DVD-9(8.5GB)(DVD-10和DVD-18在美国居居多)。3.按接口分分DVD-ROM驱动器的的接口类类型与CD-ROM基本相同同，但增增加了SATA接口。为为普及串串口，英英特尔在在推出ICH8主板南桥桥芯片(北桥965)之后，不不再提供供对PATA接口的支支持，虽虽然我们们在主流流的主板板上还能能见到PATA接口，但但大都是是厂商为为了方便便用户使使用而通通过增加加一组芯芯片来提提供一组组IDE接口。DVD-ROM驱动器的的外观结结构DVD-ROM驱动器的的外观与与CD-ROM驱动器相相同，DVD-ROM驱动器的的外观，，如图8-8所示。图8-8DVD-ROM驱动器的的外观DVD-ROM驱动器的的基本工工作原理理DVD——ROM驱动器的的结构与与CD—ROM驱动器基基本相同同，只是是DVD盘的记录录凹坑比比CD-ROM更小，且且螺旋存存储凹坑坑之间的的距离也也更短。。DVD盘片上存存放数据据信息的的凹坑非非常小，，而且非非常紧密密，最小小凹坑长长度仅为为0.4um，每个凹凹坑间的的距离只只是CD-ROM盘片的50％，并且且轨距只只有0.74um，如图8-10所示。DVD-ROM原理同CD-ROM，但盘片记记录密度度更大，，如图8-9中蓝色盘盘片所示示。图8-10CD-ROM与DVD盘片的记记录凹坑坑对比DVD所需波长长更短650nm。各种激激光头如如下(1)单激光头头单透镜镜双聚焦焦，外外圈DVD，内圈CD，速高、、价低；；(2)单激光头头双透镜镜，针针对不不同类型型(DVD和VCD／CD)的盘片选选用不同同的聚焦焦镜来读读取。读读盘能力力强，故故障多。。(3)单激光头头双激光光器，它它在一个个激光头头内安装装了两个个不同的的激光器器。。速高且且耐用(较流行的的读盘方方式)。图8-11单激光头头的实物物照片123(4)双激光头头双激光光器，图8-11a双激光头头的实物物照片就是两套套完全独独立的激激光头读读取系统统，一套套是用来来读取VCD和CD的780nm激光头另另一一套是用用来读取取DVD的650nm激光头。。读盘能力力强，故故障多。。双激光头头的实物物照片如如图8—11a所示。DVD-ROM驱动器的的主要技技术参数数1.DVD-ROM驱动器的的速度DVD-ROM光驱的单单倍速标标准速度度是1350KB/s数据传输输率=标称速度度(倍速)X1350KB/s例：16X的DVD-ROM数据传输输率为：：数据传输输率=16X1350KB/s=21600KB/s2.区码问题题为保护知识版权权，在DVD驱动器和和碟片上上编入6个不同的的区域代代码，不不同代码码的驱动动器和碟碟片不能能互相读读和拷贝贝。区域代码码的地区区范围划划分如下下：第一区：：加拿大大、美国国。第二区：：日本、、欧洲、、中东、、埃及、、第三区：：东南亚亚、东亚亚(中国香港港、韩韩国、、泰国、、印尼)。第四区：：澳大利利亚、新新西兰、、南太平平洋群岛岛、中美美洲、墨墨西哥哥、、南美洲洲。第五区：：非洲、、印度、、中亚、、蒙古、、俄罗斯斯、朝鲜鲜。第六区：：中国。。3．DVD的兼容性性所有DVD-ROM驱动器都都可以读读取AudoCD和CD-ROM数据盘。。DVD-ROM驱动器支支持的格格式包包括：：CD-Audio、CD-ROM、CD-I、CD-R／RW、VideoCD、DVDVideo、DVD-ROM(单、双层层)和DVD-R等。4．其他技技术参数数有些技术术参数是是所有光光盘驱动动器都具具有的，，如读盘盘方方式(DVD-ROM驱动器有有CAV和P-CAV两种)、CPU占用率、、缓存容容量、平平均寻道道时间、、传输模模式等，，其概念念与CD-ROM驱动器相相同。某16×DVD-ROM驱动器产产品的主主要技术术参数5CD-ROM与DVD-ROM光驱数据据传输率率的比较较例：DVD-ROM光盘驱动器或或DVD刻录机对DVD-ROM的读盘速度是是16X，对CD-ROM的读盘速度是是48X，问读两种光光盘的数据传传输率分别是是多少？那一一种更快？解：1XDVD-ROM驱动器的标准准速度为1350KB/S16XDVD-ROM的数据传输速速率为16X1350KB/S=21600B/S1XCD-ROM驱动器的标准准速度为150KB/S48XCD-ROM的数据传输速速率为=48X150KB/S=7200KB/S答：16XDVD-ROM比48XCD-ROM的数据传输速速度快。Combo驱动器Combo(康宝)驱动器是集DVD-ROM驱动器和CD-RW驱动器于一身身的光盘驱动动器。Combo驱动器的外观观如图8-12所示。图8-12Combo驱动器的外观观原理同前，采采用单光头双双激光管设计计。Combo一词其实是由由combine(混合、多功能能的意思)转化而来的，，Combo驱动器可以实实现多种功能能的关键在于于光头。通过过光头发出不不同波长的激激光簇，从而而实现CD和DVD的读取以及CD—RW的刻写。Combo(康宝)驱动器的工作作原理Combo驱动器的主要要技术参数1.速度：(CD-R写)×(CD-RW复写)×(CD读)×(DVD读)×以下几项参数数与CD-RW驱动器同；2.读写方式：多多为CAV方式；3.防止缓冲区欠欠载技术：与与CD-RW同；4.刻录模式：与与CD-RW同；5.C1、C2纠错：两个阶阶段的纠错，，错误来自盘盘片和刻录机机。6.机芯材料图8-13所示为采用纯纯钢机芯的Combo驱动器。采用黑色托盘盘能吸收干扰扰杂光。图8-13纯钢机芯某48×24××48×16×Combo驱动器的主要要技术参数。。DVD刻录机用于DVD-ROM盘片的读、DVD±R/RW光盘的读、写写（刻录）；也可用于CD-ROM盘片的读、CD-R/RW光盘的读、写写（刻录）。。DVD刻录机的外观观如图8-14所示。DVD刻录的规格1.DVD的三种基本刻刻录规格(1)DVD-R/RW规格:日本先锋(Pioneer)公司所主导，，苹果、NEC、三星和康柏柏等公司采用用，兼容性好、、价低。(2)DVD-RAM规格:日立、松下、、东芝等厂商商开发，随机机读写，但兼兼容性不好，，价高。(3)DVD+R/RW规格:飞利浦、索尼尼、惠普、三三菱等厂商所所主导，刻录速快、、易用，市场场占有大。DVD+RW的技术优势相相对于DVD-RW无疑是非常明明显的。DVD+RW驱动器能实现现比DVD-RW驱动器更快的的刻录速度。。DVD技术标准DVD－ROM只读，DVD－R可刻录一次。。录像可在大大多数普通DVD影碟机上播放放。DVD－RAM可反复刻录。。最适合于数数据存储。存存储的录像不不能在大多数数普通DVD影碟机上播放放。DVD－RW可反复刻录。。主要用于刻刻录录像。与与绝大多数新新上市的普通通DVD影碟机兼容。。DVD＋RW可反复刻录。。适合于数据据、录像存储储。与绝大多多数新上市的的普通DVD影碟机兼容。。2.DVD-MultiDVD-DuaI规格DVD-Multi(集成DVD-R／RW和DVD-RAM)DVD-Dual(集成DVD+R／RW和DVD-R／RW)从原理上来说说，这两种规规格是前面三三种DVD规格相互组合合而衍生出来来的产物。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，RW标准，由索尼尼公司设计并并率先推行。。DVD-Dual刻录机可以刻刻录DVD+R/RW和DVD-R/RW两种规格的标标准DVD光盘，因而受受到普通用户户欢迎。DVD刻录机主要技技术参数DVD刻录机的主要要技术参数：：写入速度、、读取速度、、缓存容量、、随机寻道时时间、写入模模式、支持光光盘格式、使使用接口等项项，其概念与与DVD-ROM、CD-RW驱动器基本相相同表8-5列出了某DVDDual刻录机产品的的主要技术参参数，通过这这些参数可以以了解其性能能。速度、缓存容容量、支持格格式是重要的的技术指标。。表8-6某DVDDual刻录机产品的的主要技术参参数BD-DVDBlu-ray标准（蓝光DVD）：索尼、日日立、LG、松下、飞利利普、三星等等联合开发。。Blu-ray的命名是来自自其采用的激激光波长405纳米（nm），刚好是光光谱之中的蓝蓝光，因而得得名。(DVD采用650nm波长的红光读读写,CD则是采用780nm波长)。激光波长越越短，可以读读写光盘的密密度越高，记记录的信息自自然也就多了了,蓝光DVD单片单层容量量达25GB。蓝光DVD具有速度快、容量量大，主要用于专业业制作，在娱乐、电子子产品及游戏戏领域具有强强大实力，使使其最终获胜胜。蓝光的单倍读读取速度为4500KB每秒，相应的的2X速度就是9000KB每秒左右。蓝光刻录机除除高速读写和和大容量外对对CD、DVD盘片兼容。如建兴iHBS212刻录机可提供供最高12x的BD-R磁盘写入能力力。最大提提供写入速度度分别为12xBD-RSL，8xBD-RDL，2xBD-RE，16xDVDR/+R，12xDVD-RAM，8xDVD-R/+RDL和DVD+RW，6xDVD-RW，48xCD-R和24xCD-RW，价格也在千千元以内。DVD刻录机的产品品规格和选购购现在市场上常常见的DVD刻录机规格，，主要有有DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW和DVDDual四种。各种DVD规格标记，如如图8—15所示。光盘存放数据资料料、电子出版物、、多媒体软件件以及电脑游游戏等。8.7.1光盘的分类：：1、按读写方式式分类CD-ROM、DVD-ROM只读光盘，适适用于单位大大量发行的场场合。CD-RDVD-R一次性写入式式光盘，适适用于少量发发布软件或数数据，个人资资料的长期保保存，软件拷拷贝等。CD-RW、DVD-RW、DVD-RAM可重复读写式式光盘，用于于软件和数据据的临时保存存，盘片可反反复使用。2、按光盘的容容量分类CD184MB8厘米单面面单层20分音频；CD650MB12厘米单面单单层74分音频；DVD-54.7GB12厘米单面面单层超超过2小时视频;DVD-98.5GB12厘米单面面双层大大约4小时视频；；DVD-109.4GB12厘米双面面单层大大约4.5小时视频;DVD-1817GB12厘米双面面双层超超过8小时视频。。BD-DVD25GB光盘的结构构与数据的的存放方式式1.光盘的结构构(1)CD-ROM、DVD-ROM盘片的径向向截面共有有三层：聚聚碳酸酯做做的透明衬衬底、铝反反射层和漆漆保护层。。如图8-16所示。图8-16CD-ROM的结构(2)CD-R、DVD±R盘片在CD-ROM的基础上增增加了可改改写的记录录层.用高功率激激光照射CD—R光盘的染料料层，使其其发生化学学变化，在在盘片上产产生凹坑(Pit)；没有照射射的地方仍仍为平面(Land)。这种化学学变化是无无法恢复的的，所以CD—R只能写入一一次，不能能重复写入入。光驱在在读取这些些平面和凹凹坑时产生生0与1的信号，经经过译码器器分析后，，可得到盘盘片上的数数据。(3)CD—RW盘片CD—RW盘片内部镀镀了一层200~500A的薄膜，薄薄膜的材质质多为银、、铟、硒或或碲混合物物的结晶层层。这个结结晶层的特特点是能呈呈现出结晶晶与非结晶晶的状态，，激光照射射可使这两两种状态相相互转换，，而这两种种状态也在在盘片上呈呈现出平面面与凹坑的的效果。同同样，光驱驱读取这些些平面与凹凹坑所产生生的0与1的信号，经经过译码器器分析后，，得到光盘盘上的数据据。2.CD-ROM盘片中数据据的存放