第2章2.6+外存储器

2.6外存储器2.6.1硬盘2.6.2光盘存储器PC机的外存储器硬盘存储器软盘驱动器光盘驱动器2.6.1硬盘硬盘概述功用：长期（非易失性）保存二进制信息特点：可读可写容量很大（当前台式PC：250GB~6TB）可靠性高成本极低（当前：1GB~2GB/元）技术发展很快，容量将更大，成本会更低硬盘存储器

硬盘存储器的结构控制电路硬盘片接口柱面所有盘片上相同半径处的所有磁道构成一个“柱面”

磁头磁头浮在高速旋转的盘上，它负责盘片上数据的写入或读出移动臂用来固定磁头并可带动磁头沿盘片径向高速移动，以便定位到指定的“柱面”

主轴带动盘片高速旋转磁盘存储器的信息存储原理(1)磁头，用于写入和读出信息“0”“1”盘片旋转方向磁盘片磁性材料粒子的两种不同磁化方向，分别表示记录的是“0”还是“1”磁盘存储器的信息记录原理(2)写“1”写“0”电流方向磁头盘片旋转方向磁性材料粒子磁盘表面磁道扇区磁盘的磁道和扇区磁盘表面被分为许多同心圆，每个同心圆称为一个磁道。每个磁道都有一个编号，最外面的是0磁道每个磁道被划分为若干段（段又叫扇区），每个扇区的存储容量均为512字节。每个扇区都有一个编号注：所谓磁盘的格式化操作，就是在盘面上划分磁道和扇区，并在扇区中填写扇区号等信息的过程28信息的平均存取时间磁盘上的信息以扇区为单位进行读写，平均存取时间为：

T=寻道时间+旋转等待时间+数据传输时间寻道时间——磁头寻找到指定磁道所需时间(大约5ms)旋转等待时间——指定扇区旋转到磁头下方所需要的时间(大约4～6ms)(转速：4200/5400/7200/10000rpm)数据传输时间——(大约0.01ms/扇区)磁头磁道旋转轴碟片硬盘主要技术参数（1）容量：以GB和TB为单位，目前硬盘单碟容量约为250GB～4TB（2）数据传输速率外部传输速率指主机从（向）硬盘缓存读出（写入）数据的速度，与采用的接口类型有关内部传输速率指硬盘在盘片上读写数据的速度，转速越高内部传输速率越快（3）平均存取时间：在几ms～几十ms之间，由硬盘的旋转速度、磁头寻道时间和数据传输速率所决定（4）缓存容量：原则上越大越好，通常为几MB～几十MB（5）其他：如硬盘主轴转速、单碟容量等选讲：

关于硬盘的SATA接口(1)前几年PC大多使用并行ATA接口UltraATA100或UltraATA133接口，传输速率最高分别为100MB/s和133MB/s近两年开始大量采用SATA接口(150～300MB/s)串行传输方式，工作频率高(1.5GHz-3GHz)低电平差分信号，内嵌时钟信号传输线长度增加，插头插座体积缩小选讲：

关于硬盘的SATA接口(2)并行ATA接口的连接电缆SATA接口的连接电缆SATA接口电路功能SATA接口采用差分信号串行传输使用硬盘应注意什么?正在对硬盘读写时不能关掉电源

保持使用环境的清洁卫生，注意防尘；控制环境温度，防止高温、潮湿和磁场的影响防止硬盘受震动，工作时不要移动机器及时对硬盘内容进行整理，包括目录的整理、文件的清理、磁盘碎片整理等防止计算机病毒对硬盘的破坏，对硬盘定期进行病毒检测29P.44移动硬盘工作原理与固定硬盘相同存储容量较大（40GB～16TB）采用USB或IEE1394接口，即插即用，支持热插拔(必须先停止工作)小巧而便于携带速度快，安全可靠U盘采用Flash存储器（闪存）芯片，体积小，重量轻容量按需要而定（4GB～1TB），具有写保护功能数据保存安全可靠，使用寿命长使用USB接口，即插即用，支持热插拔(必须先停止工作)读写速度比较快可以模拟光驱和硬盘启动操作系统30P.46现在市场上的假U盘一般有两种:第一种：就是最让人深恶痛绝的臭名昭著的“扩容盘”！比如说您买的是一个4G的U盘.在电脑上看属性是4G.但实际却是用2G甚至更小的内存的山寨芯片扩容得来的.一旦您装的东西超过它的实际容量.那您的U盘就报废了.而且里面装的资料也全部都没有了.想想如果您里面装的是重要的文件.一旦出现这种情况.真是欲哭无泪.损失更是不可估量!第二种:这种用的是足量的芯片.容量确实是有4G.但芯片却是地下工厂生产的山寨黑芯片.这种芯片质量是完全没有保障的.今天用着好好的.说不定明天就坏了.其后果也是一样.U盘报废就不用讲了,里面的资料也随之丢失.无法找回.而且因为它的容量是足的.一旦坏了就会丢失更多.损失更大!如何辨别U盘的真假第一:从做工细节方面来区别.正品的金士顿插上去之后是会亮灯的.颜色为"绿色".而市面上很多假货的灯的颜色为"红色".还有正品的USB接口的地方会有激光刻字.如果没有激光钢印的那也肯定是假货.不用管它说得多好听!第二:用一款检测U盘是否是扩容盘的工具！软件名称为“MyDiskTest”.把U盘插上去之后打开软件.一检测便知.

第三：做工和容量都没有问题之后.就该检测产品制造商了.也有一款软件可以检测的.软件名为"ChipGenius".正品金士顿U盘芯片厂商有4家.分别是:群联.东芝.鑫创.擎泰.“MyDiskTest”测试图“ChipGenius”测试图存储卡原理与U盘相同，也使用闪存芯片（flashmemory）做成长方形或正方形的卡片状，使用印刷插头，不使用USB插头PC机使用读卡器才能对存储卡进行读写存储卡的主要种类：CF卡MMC卡SD/SDHC卡（包括MiniSD卡、MicroSD卡）MemoryStick卡(MS卡)用途：数码相机、游戏机、手机、MP3播放器外置“多合一读卡器”固态硬盘（SSD）固态硬盘(SolidStateDisk、SolidStateDrive)是使用NAND型闪存做成的外存储器用途：在便携式计算机中代替传统的硬盘外形与常规硬盘相同，如1.8英寸、2.5英寸或3.5英寸，与主机的接口也相互兼容存储容量：16GB～1TB或更大优点：低功耗、无噪音、抗震动、低热量，读写速度也快于传统硬盘存在问题：成本：高于常规的硬盘寿命：Flash存储器都有一定的写入寿命、寿命到期后数据会读不出来且难以修复2.6.2光盘存储器光盘存储器的发展分代年代名称激光类型存储容量第1代1982CD光盘存储器红外光650MB第2代1995DVD光盘存储器红光4.7GB第3代2006BD光盘存储器蓝光25GB（注：DVD和BD的容量均为单面单层的容量）31选讲：

光盘的信息记录原理光盘上的螺旋形光道凹坑的边缘用来表示“1”，而凹坑和非凹坑的平坦部分表示“0”光盘的工作原理

利用激光在记录介质上烧刻出一系列的凹坑，来记录信息读出信息时，利用激光光源照射在凹坑边缘时产生反射变化将信息读出

选讲：

光盘驱动器的工作原理

驱动器由光头、光头驱动机构、盘片驱动机构、控制电路等组成激光器发出的激光经过透镜聚焦后到达光盘，从光盘上反射回来的激光束沿原来的光路返回，到达激光束分离器后反射到光电检测器，由光电检测器把光信号变成电信号，再经过电子线路处理后还原成原来的二进制数据光头为什么DVD容量比CD大得多？1)更小的凹点长度(~2.08x),2)数据轨道间隔更紧密(~2.16x),3)采用较短波长的635nm或650nm的红色激光,使激光斑点直径缩小,提高信息的鉴别能力.4)数据区域稍大一点(~1.02x),5)更有效的信道比特调制(~1.06x),6)更有效的纠错码(~1.32x),7)较少的段开销(~1.06x).光盘驱动器的类型按信息读写能力分只读光驱可写光驱（光盘刻录机）按可处理盘片类型进一步分成：CD只读光驱CD刻录机DVD只读光驱DVD刻录机DVD只读/CD刻录机组合而成的“康宝”BD（Blue-rayDisc）只读光驱BD刻录机（使用405nm蓝色激光）25

GB/50

GB（使用650nm红色激光）4.7

/8.5

/9.4/17GB（使用780nm红外激光）0.7

GB光盘片的类型按存储容量与读写特性分：CD盘片DVD盘片蓝光盘片只读盘片（CD-ROM）一次性可写盘片（CD-R）可擦写盘片（CD-RW）只读盘片（DVD）一次性可写盘片（DVD-R,DVD+R）可擦写盘片（DVD-RW,DVD+RW

DVD-RAM

）只读盘片（BD）一次性可写盘片（BD-R）可擦写盘片（BD-RE）蓝光盘资料:DVD刻录机和DVD光盘的容量

DVD刻录盘目前有2大类、5种规格：一次性可写：DVD-R、DVD+R可擦写：DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RWSuperMulti

DVD刻录机能够兼容上述大部或全部盘片DVD盘片的容量：DVD光盘类型120mmDVD存储容量(GB)80mmDVD存储容量(GB)单面单层(SS/SL)

单面双层(SS/DL)

双面单层(DS/SL)

双面双层(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资料:光盘驱动器与盘片的兼容性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光盘驱动器

CD-ROM

DVD-ROM典型题型典型题例下面对于FlashROM的说法中，错误的是

。（A）FlashROM又称闪烁存储器，是一种新型的非易失性存储器（B）信息可以随时写入、更改和删除（C）在PC机中用于存储BIOS程序，也可使用在数码相机和优盘中（D）信息在计算机断电后不会丢失题例分析分析：F1ashROM（快擦除ROM，或闪烁存储器），是一种新型的非易失性存储器，但又可以方便的写入信息。低压时，信息可读不可写，类似于ROM；高压时，信息可以更改和删除，类似于RAM。答案：B典型题型典型题例下面几种说法中不正确的是

。（A）目前DVD光盘存储器所才用的激光大多为红色激光（B）CD-RW光盘刻录机可以刻录CD-RW和CD-R的光盘（C）DVD的英文全名是DigitalVideoDisk，即数字视频光盘，仅能存储数字音像资料（D）DVD采用了更有效的纠错编码和信号调制方式，比CD可靠性更高题例分析分析：DVD的英文全名是DigitalVersatileDisk，即数字多用途光盘。DVD不仅可以存储数字音像资料，而且可以作为计算机的外存储器。答案：C典型题型典型题例下面对于光盘的几种说法中不正确的是

。（A）作为计算机外存储器，CD和DVD都有只读、可写一次、可改写三种类型（B）CD光盘与DVD光盘大小相同但是存储容量相差很大（C）C