大学计算机基础 第3章课外资料－硬件及装机

第3章课外参考资料TOC\o"1-3"\h\z微机的主要部件与指标 2主板 2CPU 2芯片组 3内存 3光盘驱动和光盘 4磁盘驱动和磁盘 5键盘 6鼠标 6显示器 6显示卡 7多媒体音箱 8扫描仪 8打印机 8机箱 9调制解调器和ISDN 10菜鸟选配电脑一点通 10CPU 10主板 11硬盘 11显卡和声卡 12显示器 12光驱 12软驱和内存 13机箱 13鼠标和键盘 13全面硬盘知识与硬盘技术 14硬盘分类篇 14硬盘的结构 15硬盘工作原理 16硬盘接口与发展 17硬盘常见技术总汇 20选购硬盘“黄金原则” 25硬盘硬件故障判断与排除 29硬盘的软故障的判断与排除 32硬盘的分区 37硬盘的数据结构 38硬盘故障的三个应对办法 39磁盘的文件系统 41微机的主要部件与指标微型计算机随着计算机技术的不断发展已成为计算机世界的主流之一，扮演着越来越重要的角色，目前的微机不论从各部件的工艺外观、性能指标、存储容量、运行速度等诸方面都有了高速的发展。微型计算机是由若干系统部件构成的，这些系统部件在一起工作才能形成一个完整的微型计算机系统。例如，通常说的80486或奔腾处理器并不代表一台微型计算机。微处理器不包含存储器或输入/输出接口，形象地说，微处理器会思考，但不能记忆，也不能听或者说，这就要求用一些其他部件和微处理器一起构成一台可用的微型计算机。通常，要构成一台微型计算机系统，一般先以各种大规模集成芯片核心组成插件(例如，CPU插件、存储器插件、打印机接口插件、软件适配器插件等)；再由若干插件组成主机；最后再配上所需要的外部设备，组成一个完整的计算机系统。微机的要基本结构即主要部件及其性能指标的优劣是衡量计算机是否能快高效自动地完成信息处理的标准。主板主板(MotherBoard,ainBoard,SystemBoard)是一台PC的主体所在，主板要完成电脑系统的管理和协调，支持各种CPU、功能卡和各总线接口的正常运行，它是PC机的"总司令部"，其上的CPU、CHIPSET、DRAM、BIOS等决定了它是什么"级别"，平时我们所说的386、486、Pentium机，其判断的标准就是机器所用的主板和CPU。而其他的附件如显示器、声卡、键盘等，基本上是通用的。主板芯片可分为数字芯片和模拟芯片两种。主板使用的芯片，除了少数几个是模拟芯片外，大部分都是数字芯片。主板大小的规格，随着主板内部系统使用元件的多少和芯片封装来决定它的尺寸。对AT主板来讲，因为大部分的芯片元件延用了传统TTL芯片的封装，所以它的尺寸是最大的。芯片集成的小AT板在中后期，电路的稳定性已获得改进，功能也增加了一些。成本也大幅度地降低了，所以到现在最新的586/686档次的主板都是芯片组的组合。主板有各种不同的总线，功能较差或不稳定的总线早已被淘汰。效率高、速度快且稳定的总线为我们现在的主板所采用。CPUCPU即中央处理单元，是英文CentralProcessingUnitr的缩写，是整个系统的核心，也是整个系统最高的执行单位。它负责整个系统指令的执行，数学与逻辑的运算，数据的存储与传送，以及对内对外输入与输出的控制。因为CPU是决定电脑性能的核心部件，人们就以它来判定电脑的档次，于是就有了486、586之分。事实上，被称作第五代CPU的586，只是对高于486CPU性能的民间叫法，而无明确定义。生产CPU的不同产商，都为自己的产品规定了不同的名称。Intel公司称作奔腾，Cyrix公司的称作5X86及6X86，AMD公司的称作K5。CPU既然关系着指令的执行和数据的处理，当然也关系着指令和数据处理速度的快慢，因而CPU有不同的执行功能，不同的处理速度。一般CPU的功能和处理速度，我们可以从它的型号、数字来判断它的等级，如Pentium系列是586机种的CPU，它后面型号的数字即为它的工作频率，也就是它处理速度的时钟。PentiumPro系列是686机种的CPU，它后面型号的数字也是它的处理速度，它们的单位都是MHZ。芯片组芯片组(ChipSet)其实就是一块集成电路片，它是内部元件、功能和接脚比较多的芯片的集合体。早期的主板是由许多TTL芯片和一些LSI的芯片所组合而成，所以一块大AT的主板就有一百多块芯片元件，生产一块主板不但耗时费力而且成本高。后来美国一家名叫晶技公司(Chip)把一百多块芯片元件，浓缩为五块大芯片组和几块TTL芯片组合成的一块叫BABYSize或称小AT的主板。由于这种主板的芯片组把许多芯片电路的集合在一起狭窄的芯片里，当材质和技术不成熟时，会造成高频的干扰、温度的增加和特性的匹配等不稳定的情况，所以小小AT大概经过一两年的改善，其技术、材质已有些突破，从而奠定了以后芯片组的基本结构。目前功能比较多的芯片组采用BGA的封装，可设计300多支接脚至800多支接脚。内存内存是主板上重要的部件之一，它是存储CPU与外围设备沟通的数据与程序的部件。在主机中，内存所存储的数据或程序有些是永久的，有些是暂时的，所以内存就有不同形式的功能与作用，而且存储数据的多少也关系着内存的容量大小，传送数据的快慢也关系着内存的速度，这些都跟内存的种类与功能有关，现介绍些内存有关的知识。（一）内存的品牌内存有许多不同的品牌，这些不同的品牌加载于主板上，它们的排列组合就关系着主板的性能和整个系统的稳定性。除了CPU、主板外，内存是一个关键的部件。每家厂商对于内存的规格、容量以及电路的特性都有不同的要求，所以对于在主板上使用的内存是否有不良的反应都应留意，尤其是高容量、高速度、新规格的内存，在选用时更应注意其特性。如Panasonic的MN、NEC的MC、Mitsubishi的MH、Motorola的MCM、AMD的AM、Semens的Semens、Samsung的KM等。（二）内存的速度内存的存取速度关系着CPU对内存读写的时间，所以不同型号规格的内存就有不同的速度，如ROM就有27010-20、27010-15等不同的速度。DRAM也有411000-7、411000-6等不同的速度，这些编号后面的-20代表200ns，-15代表150ns，-7代表70ns，-6代表60ns，所以RAM的速度比ROM的速度快很多。当电脑一启动时，把BIOSROM中的程序拷贝至DRAM内，以后CPU直接与较快的DRAM联络即可，这就是我们所谓的ShadowRAM。（三）内存的规划种类1）常规内（ConventionalMemory）在内存分配表中占用最前面的位置，从0KB到640KB（地址000000H～109FFFFH），共占640KB的容量。因为它在内存的最前面并且在DOS可管理的内存区，我们又称之为LowDosMemory（低DOS内存），或称为基本内存（BaseMemory），使用此空间的程序有BIOS、DOS操作系统、外围设备的驱动程序、中断向量表、一些常驻的程序、空闲可用的内存空间、以及一般的应用软件都可在此空间执行。2）高位内存（UM）是英文UpperMemory的缩写，是常规内存上面的一层内存（640KB～1024KB）。3）高端内存区（HMA）是英文HighMemoryArea的缩写。它是1024KB至1088KB之间的64KB内存，管为高端内存区，其地址为100000H～10FFEFH或以上，CPU在实地址模式下以Segment:OFFSET(段地址：偏移量)方式来寻址，其寻址的最大逻辑内存空间为（FFFF：FFFF），即10FFEFH。4）EMB是英文ExtendedMemoryBlock（扩展内存块）的缩写，早期采用的扩充存储器（EPM）必须遵循EMS规范(如使用EMM386.exe)，后来使用的扩展存储器（EXM）必须遵循XMS规范（如使用Himem.sys）。扩展内存是指1MB以上的内存空间，其地址是从100000H开始，连续不断向上扩展的内存，扩展内存取决于CPU的寻址能力。（四）内存的奇偶校验（ParityCheck）在主机系统中，它是对内存和数据读写的一种检查电路，检查写到主存的数据与读取的数据是否相符，假如不符，则通过对CPU强制中断（NMI）的电路，通知CPU停机。光盘驱动和光盘（一）、CD-ROM光驱自从个人多媒体计算机标准MPC-1在1990年推出以来，用于个人计算机的只读式CD-ROM光驱已经逐步取代了传统的磁盘介质而成为新一代软件载体，而随着8倍速、10倍速、24倍速、32倍速甚至40倍速产品的不断推出，CD-ROM光驱的性能更高，但价格却更加低廉。一般地，CD-ROM光驱的技术标准最低包括以下要求：使用12mm的标准盘片。光盘转动速度为GLV方式（恒定线速度）。每片光盘容量：至少可达到550MB。光驱数据舆速率：至少要达到150KBps（KiloBytespersceong，每钞千字节）。（二）、CD-ROM光驱的性能指标大多数人都认为CD-ROM光驱的速度越快，其性能就越高，其实不然。CD-ROM光驱的速度是指其驱动电机的转速而言，而要真正衡量其性能高低，还要看下面几个指标表现如何：1）数据传输速率（Sustaineddatatransferrate）是CD-ROM光驱最基本的性能指标，它是指CD-ROM光驱在1秒的时间内所能读取的最大数据量。单速/倍速/四倍速/八倍速CD-ROM光驱的数据传输速率分别是150KBps/300KBps/600KBps/1.2MBps。2）平均访问时间（Averageaccesstime）又称"平均寻道时间"是指CD-ROM光驱的激光头从原来的位置移到一个新指定的目标（光盘的数据扇区）位置并开始读取该扇区上的数据这个过程中所花费的时间。一般来说，四倍速及更高速光驱的平均访问时间至少应低于250毫秒（ms）。3）CPU占用时间（CPUloading）指CD-ROM光驱在维持一定的转速和数据传输率时所占用CPU的时间。该指标是衡量光驱性能的一个重要指标，对于倍速和四倍速CD-ROM光驱而言，在MPC3中所规定的CPU占用时间分别不超过20%和40%。以上三个指标是衡量CD-ROM光驱的内在性能与质量时首先要考虑的三个重要因素，至于光驱的盘片格式、转速、品牌、容错性及产地等因素都是次要的。（三）、CD-ROM光驱的种类①按光驱接口标准来划分按照光驱与电脑主板的连接方式，可以把光驱分为以下三种：SCSI接口光驱：是指采用专门的SCSI接口卡与电脑主板相连接的光驱。这是一种智能型的接口，速度快，数据传输效率高，相应价格也比较高。主要应用于工作站、服务器和一些高档次的电脑上。IDE接口光驱：是目前应用最广泛、最常见的光驱。这种光驱遵循ATAPI标准，采用了普通的IDE接口方式与电脑主板连接，因此既可以通过IDE多功能卡或者声卡上的IDE接口与电脑连接，也可以直接连接到主板的IDE硬盘接口上（比如586主板），IDE光驱不需要专门的接口，价格便宜，适合普通电脑消费者，但是数据传输率较低。专用接口光驱：还有一些用于特殊用途光驱采用的是专门接口，如一些大型工作站使用的产品电脑。②按光驱的结构来划分按照光驱在电脑上安装的方式、自身的结构等，又可以把光驱分为以下三种：内置式光驱：是目前最普遍的方式，可以安装在电脑机箱的5.25英寸软驱位置，通过内部连线连接到电脑上。外置式光驱：自身带有保护外壳，可以放在电脑机箱外，通过并口与电脑相连接使用，而不必安装到电脑机箱中去，外置式光驱使用方便，但是价格较贵。多盘式：一次可以放入4张、6张或8张不等的光盘片，以方便使用者（尤其是一些提供信息服务的大型服务器），像先锋、NEC、松下等都有这样的多碟式光驱产品。磁盘驱动和磁盘（一）磁盘常用的有软盘和硬盘两类。1、软盘、软盘驱动器软盘有高密盘和低密盘之分，有5.25英寸和3.5英寸两种规程，其容量为1.2MB和1.44BM。低密盘和5.25英寸盘基本上疲淘汰了，现在最见的是3.5英寸盘。软盘驱动器是驱动软盘旋转并同时向软盘写入数据或从软盘读出数据的设备，不当今各种微型计算机不可缺少的输入输出设备，它由机械结构和控制电路和两部分组成。大容量软盘驱动器，一种是ZIP100，一种是LSI120，在外形上与传统软驱相近，盘片皆可携带。前者容量为100MB，与老式硬盘速度相近，盘片使用寿命也较长，但不兼容1.44软盘；后者为120MB容量，速度慢些，但可兼容1.44MB软盘。这两种大容量软驱在国外有一定的普及。如LS-120主要部件彩激光光学轨迹读写技术，并配备高容量、高密度的磁性粒于材质的软盘，LS-120其容量可达120MB，为传统3.5英寸软盘驱动器的83倍，其读取的速度高达5倍，为新一代软盘驱动器的标准。除了LS-120，ZIP100以外，另外还有速度更快的UHC（Ulrta-HighCapacity）软盘驱动器，其功能与LS-120类似，为150MB的容量，而且也可以读写1.44MB的3.5英寸粉盘。其最大的不同是速度的改进，其主轴马达的转速可达每分钟3600转，其磁头与硬盘相同，表面与盘片没有接触，采用NCCI（NonContactComplianceInterface）磁头。从功能上讲，软盘驱动器是由盘片驱动系统、磁头定位系统、数据读写抹电路系统和状态检测系统等四部分组成。（二）硬盘硬盘中的磁盘是用硬质金属做的，所以称为硬盘。硬盘的磁头是悬浮在磁盘表面上的（一般只有0.3～0.6微米）。硬盘的转速极快，一般有3600RPM（RoundPerMinute）/5400RPM/7200RPM等品种。硬磁盘每个存储表面被划分成若干个磁道，每道划分成若干个扇区。每个存储表面的同一道形成一个圆柱面，称为柱面。柱面是硬盘的一个常用指标。硬盘一般由硬磁盘、磁头、步进电动机、螺孔、外壳、数据线插座、电源插座、控制线插座、跳脚等组成。按硬盘采用的接口分类，一般有ESDI硬盘、IDE硬盘、EID硬盘、SCSI硬盘，SCSI具有真正的全球标准，全世界的生产厂商的SCSI设备都具有统一的标准。按硬盘的尺寸大小来分类，常见的有3.5英寸和5.25英寸。硬盘越小，所需的材料越少，所耗电能越少，读、写速度就越快。（三）一些有关驱动器及盘片基本概念磁头（Head）：又称读写头，为读写磁道数据的装置，盘片有上下两面，故有上下磁头，软盘的读写头与盘片相接触，故磁头脏了就容易把软盘刮伤，而造成盘片的损坏。磁道（Track）：为盘片存放数据的同心圆轨道。第0磁道：盘片最外圈的磁道为第0磁道。磁道密度（TrackDensity）：盘片同心圆半径区域，每英寸所含的磁道数。扇区（Sector）：为磁道的一部分，将每个磁道分成几个小区域，此区域即为扇区，一般每个扇区可存放512字节的数据。软盘转速（RPM）软盘盘片每分钟旋转的次数，一般软盘磁头因与盘片接触，故其转速较慢，每分钟为300转，高容量软盘改时为750转，甚至达2945转。盘片容量的计算：软盘总容量＝磁道数×扇区数×磁盘面数（2）×扇区字节数（512）硬盘总容量＝磁头数×柱面数×扇区数×扇区字节数磁盘是我们电脑目前最常用的必备存储工具，因为价廉、携带方便、数据存储容易。不过，在使用的过程中牵涉到折损、污染、潮湿、发霉、消磁、磁头刮伤、马克转速等因素，都会造成盘片数据无法正常读写，因此，用户人常备一些磁盘维护的工具和检测软件。键盘键盘是向电脑提供指令和信息的必备工具之一，是电脑系统一个重要的输入设备，用一条电缆线连接到主机箱。常用键盘有101键、104键。键盘上各部分的名称及功能如下：（一）打字机键区：键盘上这部分键的安排，与英文打字机类似。不管键盘其他键的位置如何变化，这部分键的位置总是不会变的。（二）光标键区：光标键和9个特殊键，一般软件都是用这些键来进行菜单选择和光标移动等动作。（三）小键盘：用于快速输入数字等，通过NubLock键，可以在光标功能和数字功能之间进行切换。（四）功能键区：从F1到F12是功能键，一般软件都是用这些键来做软件的功能热键，如F1为寻求帮助，F2为存盘等。（五）指示灯面板：有NumLock、CapsLock、ScrollLock三个指示灯，对应三个二态功能键，数字锁定键、英文大写字母锁定键和滚动锁定键。其中，常用键盘打字区有62个键，包括字母键、数字键、控制键等。辅助键区有30个键。功能键区有12个功能键。键盘上键的功能和作用是由软件来定义的，所以在不同的工作环境下各键--尤其是功能键和控制键的作用不尽相同。（六）组合控制键：在电脑键盘上有三个键常与其他键一起组合使用，它们是Ctrl，Shift，Alt，其中尤以Ctrl使用为多。在使用组合键时，总是先按下Ctrl、Shift、Alt其中一个键不放，然后依次按下其余的键，最后同时松开。如＜Ctrl＞+＜Alt＞+＜Del＞即对系统进行热启动。＜Ctrl＞+＜Prtsc＞即联机打印，按奇数次接通打印机，按公里数次断开打印机。鼠标鼠标是当代计算机不可缺少的一种重要输入设备，它在专利证书上的正式名称为"屏幕坐标位置指示器"。用鼠标（Mouse）作为输入设备，可以极大方便软件的操作，尤其是在图形环境下（如Windows，OS/2等操作系统下使用）。显示器显示器又叫监视器（Monitor）。显示器是计算机最主要的输出设备之一，也是人与计算机交流的主要渠道。（一）TTL显示器所谓TTL显示器是指用TTL信号（即数字信号）传送线、绿、蓝三基色，因而也叫数字式显示器。由于数字信号只有0、1两种状态，因而可表达的颜色种类十分以。（二）模拟显示器解决色彩丰富问题的根本办法就是彩模拟信号传送红、绿、蓝三基色。由于模拟信号是连续变化，从理论上说可表达的颜色种类是无限的，实际使用中，颜色种类要受到计算机显示卡或图像卡的硬件条件的限制，但颜色种类数字显示器有了极大的提高。而且随着硬件技术的发展，颜色种类也不断增加，以至于达到所谓真彩色水平。（三）多行频自动跟踪及微电脑控制显示器随着计算机硬件技术的发展，显示卡的性能有了很大的提高，图像的分辨率在很宽的范围内可编程到最高分辨率为1280×1024，甚至更高。行频、场频与图像分辨率是有相对应关系的，FH＝Fv×Rv×A，式中FH为行频，Fv为场频，Rv为图像的垂直分辨率，A为系数，其值一般为11～13左右。由上式可见，行频将随着图像垂直分辨率的提高而相应地提高。这就要求显示器的行频、场频能随着主机的变化而变化，即所谓多频自动跟踪显示器。另一方面，由于微处理器集成度越来越高，价格却不断降低，使得微处理器进入显示器得以实现，利用微处理器控制扫描频率的自动跟踪更为容易，同时，由于微处理器超强的处理能力，显示器的各项控制功能都可以用微处理器来实现，除了传统的对比度，亮度控制外，还有图像的水平、垂直位移、幅度、线性、枕形、梯形、平行四边形、图像旋转、三色会聚等多种高速校正功能，极大地提高了图像的质量。（四）平板显示器具有体积小、重量轻、功耗低等优点，大致分为三类：液晶显示器（LCD）、电致发光显示器（ELD）、气体等离子显示器（GPD）。LCD是反射显示器，ELD和GPD是发光显示器。其中，LCD发展最快，由于采用了TFT有源矩阵技术和全新的LuCiD技术，各种技术指标有了很大的提高。LCD显示器分辨率达到了1600×1200像素，显示器尺寸最大为17英寸。显示卡（一）分类显示卡采用的图形芯片划分，可以分为单色显示卡、彩色显示卡（简称彩显卡）、2D图形加速卡和3D图形加速卡，还可进一步划分为：1）总线类型可以分为ISA卡、VL卡和PCI卡。2）按卡上存储器采用的内存种类可以分为SGRAM（SynchronousGraphicsRAM高速同步图形内存）卡，WDRAM（WindowsRAM-Windows内存）卡、MDRAM（MultibankDRAM-多存储本内存）卡、RDRAM（RambusDRAM-随机存储总线内存）卡、VRAM（VideoRAM-视频内存）卡和EDO（扩展数据输出内存）卡等。3）按照视频性能还可以分为带视频输出和不带视频输出的显示卡。4）按照显示卡的性能可以分为工作站级和个人PC级的显示卡。5）按照显示卡所能显示出的颜色数量，可分为"伪彩卡"和"真彩卡"。6）按照显示卡发展的过程，还可将显示卡区分为MDA，CGA，EGA，VGA，SVAG，XG，8514A等等。（二）显示卡的发展趋势1）3D图形加速日益普及。随着Intel的MMX技术和AGP（高级图形设备接口）总线的推出，图形处理的"瓶颈"问题正在得到解决，而应用的需要和市场竞争的推动，也促使3D图形芯片制造商不断推出性能更好，价格更低的可供个人电脑使用的3D图形加速芯片。用不了多久，3D图形加速卡将彻底取代其他的图形加速卡，成为个人电脑上的标准配置。2）图形加速芯片功能集成度不断提高。过去的图形加速芯片往往功能单一，现在，随着生产工艺的提高，已经出现了不少将2D/3D图形加速功能集成在一块图形加速芯片内的产品。以后，这样的集成度还会不断提高，比如将MMX技术，MPEG2回入（DVD）、视频输出功能都集成在一块芯片内。3）更大的显示存储器容量。由于15英寸、17英寸彩显的日益普及和对消费娱乐的要求不断提高，人们对更高的分辨率和更多的彩色数量的需要将会越来越迫切。现今成为标准配置的2兆显示内存容量，由于其性能上的限制（在24位真彩色的情况下只能达到800×600的分辨率）将逐渐被使用者淘汰。按照家用电脑消费的一般情况，在24位真彩色下达到1024×768的分辨率将是最起码的要求（比如DVD回放），那么对显示存储器的容量要求也将达到至少4兆的水平。4）更高的刷新频率和DAC速度。按照VESA（视频标准电子协会）96年的人机工程学和绿色环保标准，对刷新频率的规定是在1024×768分辨率的情况下要鷇到75Hz的水平，这一标准在近期内已提高到85Hz。较高的刷新频率意味着更加稳定、较少闪烁的显示画面，由于大屏幕彩显普遍达到了这个标准，剩下的事就要看显示卡的人，显示卡性能的提高在很大程度上依赖于其DAC速度，因为它限制着显示卡所能达到的刷新频率和最高分频率，比如，在1024×768的分辨率和75Hz的刷新频率下，DAC速度至少要达到85Hz才行，如果是1280×1024的分辨率，那么DAC速度至少要达到150Hz。因此，在DAC的提高就意味着显示卡性能的提高这一情况下，高速的DAC是必然的发展方向。5）应用的重点逐步转向DVD视频回放、3D网上浏览、视频会议等领域。目前，显示卡的应用重点可以说是普通的2D/3D图形加速，比如在Windows下的视窗加速、3D游戏加速等等。针对将来电脑应用的需求，显示卡的应用重点必然转向DVD视频回放、3D网上浏览、视频会议等个人电脑的发展方向，比如在图形芯片内集成相应的硬件功能，在功能上进行有针对性的改进和提高等等。多媒体音箱多媒体音箱是多媒体计算机的必选设备。最早的多媒体音箱大多是无源的，直接接在声卡Speaker口上，而声卡上的功放功率只有4W，并且声频指标也不高，所以发出的声音小而且不清晰。近几年随着声卡技术诸如3D、波表合成技术等的快速发展，声卡所胡表现出来的声音已令几年前的八位声卡望尘莫及了。多媒体音箱有塑料无源音箱、塑料有源音箱、木质有源音箱等品种。扫描仪扫描仪在计算机领域中的应用很广泛，除桌面排版外，制作照片档案和文字原稿的档案。图文传真，甚至包括在国际互联网（Internet）上浏览到大量图片，都要使用扫描仪。扫描仪最大的优点就是可以你彩色打印机一样，在最大程度上保留原稿的风貌。这是键盘和鼠标所办不到的。常见的扫描仪大致分为两种：一种专门负责扫描图像，称为图像扫描仪，其作用好象彩色打印机一样。另一种扫描仪管为光学识别器，专用于扫描一些代表数字的光学码。若按彩色方式分，可以将扫描仪分为单色扫描仪和彩色扫描仪两种：单色扫描仪又可分为黑白扫描仪和灰度扫描仪两类，一般的灰度扫描仪均可以兼容黑白扫描仪工作方式。按操作方式分，还可以分为手持式扫描仪、台式扫描仪（单板式扫描仪）和滚筒式扫描仪。按扫描方式分还可以分为反射式扫描仪和透射式扫描仪。透射式扫描仪主要用于扫描胶片等透明或半透明介质，一般反射式扫描仪加上一个透明胶片适配器TMA就可以变为透射式扫描仪。打印机常用打印机设备有三种：针式（点阵）打印机、喷墨打印机、打印机。从价格性能比来看，目前市场中喷墨打印机使用比较普及。与打印机有关的重要参数有：1，打印质量：这是打印机一个基本的指标。打印机最终要达到的目的和效果也体现于此，现在激打的主流分辨率大都在1200dpi，我们最好选择具有1200dpi以上的打印机。当然具体的也要根据用户的实际需求来定。2，打印速度：时间就是金钱，这在企业里面体现的更加明显。在企业里需要打印的人多，打印量大，这就必须要求我们的打印机够快才行。速度是以ppm来表示，也就是每分钟打印的张数。打印机的处理速度主要取决于打印机的处理器和内存的大小。最好还要具有扩展功能，这样方便我们后的升级。3，处理打印介质的能力：简单的说就是打印机能够打印的文档幅面和纸张的存储量大小。这在要求多功能和高负荷的工作环境下显得十分重要。4，打印负荷：这是最能够表现一台打印机质量和效能的重要参数。打印负荷越高的打印机，从原理上来说应该是越稳定，质量越可靠的机器。从另外一个角度来看，也为用户节约了使用成本。5，硒鼓寿命：硒鼓使用寿命指其可以打印的纸张数量，可打印的纸张量越大，硒鼓的使用寿命越长，这也是衡量一款打印机后期使用成本的重要指标。6，网络速度：其实就是看打印机本身具有什么样的数据传输环境和数据传输接口，这就要视具体的使用环境而定，目前来说我们绝大部分用户的都是10MB/100MB的网络环境。7，软件管理解决方案：网络激光打印机提供了内置的管理软件，这也是网络打印机和普通打印机一个很大的不同。通过管理软件，用户可以更为直观，简单，快捷的进行打印机配置和维护。机箱标准卧式机箱一般是由箱体架、前面板、开关式稳压电源及上盖板四大部分所组成的。机箱内部一般都有二至三个5.25英寸驱动器的安装位置，一至两个3.5英寸驱动器的安装位置以便于组装整机时自由选择装入的软驱与硬盘的数量与型号。立式机箱是高度远大于其宽度的一种电脑机箱，所以它是"站立"在工作台上的，因此人们称之为"立式机箱"。立式机箱根据其高度分为小立工机箱、中立式机箱、大立式机箱三种。其中，小立式机箱高度约330mm；具有两个3.5英寸驱动器安装位置及两至三个5.25英寸驱动器安装位置。多媒体机箱。它是在普通卧式机箱的基础之上增加了一些多媒体有关的附件而组成，比如，将双声道扬声器（也叫喇叭）安装在机箱中，半装有有源放大器，用以将声霸卡或解压缩卡输出的音频信号放大后播出。而且将调节音频信号大小、高低、左右声道平衡的旋钮均安装在机箱前面板上，以方便调节。有的高档机箱甚至还在前面板上装有高级发光音频电平表或频谱显示器等高级设备。ATX是新出现的描述机箱的名词，它与传统的BABY－AT机箱机对应。ATX机箱是专为适应安装ATX结构主板而设计，BABY－AT机箱则适应传统的主板，前者兼容后者，故ATX结构机箱应是市场的潮流。电源的作用是把市电（220V交流）进行隔离和变换为计算机需要的低压直流电，一般是把一套开关电源变换器件装配在一个单独的铁盒内，它是一种几乎标准化、通用化的微机外设。调制解调器和ISDN调制解调器（Modem）是为数据通信的数字信号在具有有限带宽的模拟信道上进行远距离传输而设计的，它一般由基带处理、调制解调、信号放大和滤波、均衡等几部分组成。调制是将数字信号与音频载波组合，产生适合于电话线上传输的音频信号（模拟信号）；解调是从音频信号中恢复出数字信号。调制解调器一般分为外置式、内置式和PC卡式三种。可通过电话线或专用网缆，外置调制解调器与计算机串行接口；内置式调制解调器直接插在计算机扩展槽中；PC卡式是笔记本计算机采用，直接插在标准的PCMCIA插槽中。调制解调器的性能及速率直接关系到联网以后传输信息的速度，调制解调器的速率有14.4K、19.2K、28.8K、33.6K和56K等，目前56K使用较为普遍。CCITT建议调制解调器的V.34标准，其最大的特点是"自适应速率传输"，即在传输过程中，根据当地用户线路的质量好坏，产品有自动调节传输速率的功能，这样能使所在地区线路不佳的联网用户也可以享受到高速传输的连接效果。而V.37标准具有9600~128000bps信号速率、四线全双工通信方式、同步、单边带调制方式和60~108kHz基群电路等功能；v.42标准具有56000bps信号速率、全双工通信方式、同步和拥有数据压缩及差错控制技术等功能。一线通ISDN，ISDN（IntegratedServiceDigitalNetwork,综合业务数字网）将一个用户终端到另一个用户终端之间的传输全部数字化，不需要调制解调器进行数模转换。它以数字形式统一处理各种业务，使用户可以获得数字化的优异性能。ISDN接入Internet,如果使用2B+D的通道，整个线路理论上可以达到2×64K+16K＝144K的速度。B通道为信息传输通道，D通道为数据管理通道（不作信息传递用），这样极大地提高信号的抗噪声能力，并且可以实现多设备拉入，在一个B通道接入的同时，还可以做正常的电话沟通，传真的收发等工作，互不影响，成为目前性价比最好的一种高速接入方式。常见的有窄带N－ISDN（2B+D）和宽带B－ISDN（30B+D）等品种。菜鸟选配电脑一点通选择一台令自己满意的电脑是大家的心愿，如何在有限的资金内选购一台性能出色、货真价实的电脑就需要一定的经验了。一台电脑，基本上可以分为主板、CPU、内存、显卡、声卡、MODEM、硬盘、软驱、光驱、机箱、显示器、键盘和鼠标这几个部件，有其它需要的用户可能还要购置手写板、扫描仪、打印机、摄像头等，这些就不在本文范围之内了。CPU首先应决定下来你想使用哪一家的CPU，目前，CPU市场主要是以Intel和AMD的CPU唱主角，两者的CPU都有高低端之分，高档CPU性能都非常好，价格也高。低端CPU性能相比之下要弱一些，但价格很低，是DIYer的首选了。总体而言，AMD的CPU性价比较高，但兼容性和稳定性要比INTEL的差点。因此，选哪一家的哪一种CPU，就看你的需要了。CPU的感观挑选可以从表面（看看有无打磨痕迹、侧光看时有无不同色泽，有的不法奸商会将低频或低端的CPU表面处理后，打上高频或高端的CPU上的铭文出售。）、激光刻字的手感、针脚有无断裂、缺少。然后上机测试一下即可，对于INTEL的CPU，建议你用INTEL的原装主板进行检测，因为，迄今为止，还没有哪一款REMARK过的CPU能逃过它的检测。有关专门检查CPU的软件很多，如果你用的是INTEL的CPU，笔者推荐你用IntelprocessorFrequencyIDUtility，下载地址：/support/processor/tools/FrequencyID/freqID.htm，它可以检测从533MHz开始的celeron、pentium3、pentium4CPU，也可以检测AMD的CPU，检测信息还是比较可信的。主板CPU定下来了，再来选主板，这可是一台电脑的主体所在，它决定一台电脑其它的配件选购和以后的升级性能，因此一定要千挑万选。如果你买电脑只是是为孩子学习之用，那么，普通的整合主板就可以了，一般都集成了显卡和AC97声卡，稍高档的集成有创新声卡，音质会更好一点；但是如果你是以制图为主的专业人员，那么就不应该买集成显卡类的主板，分辨众多主板的关键是了解主板所采用的芯片，而主板所用的芯片不光在一定程度上觉定了主板的性能，还决定了与之搭配的cpu和内存。主板按规格大体可分为ATX（俗称大板）和BabyATX（俗称小板）两种，大板的PCI卡插槽、AGP显卡插槽、内存插槽数目比一般的应为6/1/3，这样，升级和扩展会有较大余地，而小板的比例为3/1/2，用料少了，价格相应的也低一些，但这是以牺牲扩展性为代价的，整合型主板和一些品牌机的主板一般都采用小板的布局方式。高档主板的材料和做工都是显而易见的，巨大的钽电容，厚厚的基板，裁切光滑的边缘，简洁的布线，较低的电磁辐射，寿命超长的名牌插接件，都是电脑稳定、高速工作的坚实后盾。一些名牌主板采用了很多独家开发的技术，如SOFT超频技术，双BIOS支持，数据快速恢复、宙斯盾技术等，并随板附赠很多实用软件，读者在购买时，应向经销商索取详细资料，反复比较后再购买。主板可以用Winbench99、BusinessWinstone2001、SISoftSandra2001Professional等专业性的综合测试软件进行检测，得分越高越好。硬盘硬盘是一台电脑的“操作台”和“资料库”，你的绝大部分工作都要在此间进行。因此，能够得到一块传输速度快、存储容量大、运行噪音小、安全防护强、使用寿命长的优质硬盘，你的工作和学习就有了很大保证，可以想象：如果一块保存有你的最新文稿、报价、新产品数据、客户资料的硬盘一旦损坏，你会是一种什么样的心情和表现。所以，硬盘的选购一定不能掉以轻心。首先，定下硬盘的容量。随着软件越做越大，硬盘的容量也越来越大，而硬盘的价格却在不断下降，如果不是有什么特殊需要，40G的容量就足够应付平时的工作和娱乐之用了。事实上，40G容量的硬盘也是目前装机市场中主流配置。其次，定下硬盘的品牌，现在的硬盘市场，基本上被Maxtor（钻石）、IBM、WD（西部数据）和seagate（希捷）占据了绝大部分份额。由于硬盘的生产基本上属于全自动无人参与的方式，因此，硬盘出现物理故障的可能性极小（当然，由于不当使用而出现的故障除外），只要你买的硬盘不是二手货或水货，在正规的销售代理商购得的硬盘，一般均可放心。硬盘光靠感官鉴别是看不出来什么的，最好的办法是进行格式化后，从BIOS设置中获取一些有关的型号、容量、传输等信息，再运行windows中的Scandisk进行测试，如果进度条显示的进度很均匀，无停顿现象，就说明这块硬盘基本上没有问题，可以放心使用。硬盘的测试也可以用前面提到的几款综合测试软件来进行，也可以用专门的软件如NDD等进行比测。显卡和声卡显卡和声卡，如果你购买的是全整合型主板，那么，这一项就可以略过了，而且，由于是整合，不用担心其与主板、CPU的兼容性。如果主板只集成了声卡（现在的主板一般都内建AC97声卡），那么，你就要从商家手中再挑一块适合你的显卡了。先来看看价格和品牌，往上看，高档的非常的贵，当然功能也很不错，适合制做3D动画、效果图和影视编缉等，往下看，中低档的多在500－900元之间，象UNIKA、ELSE、ATI等厂商的显卡显卡有名牌大厂的信誉和服务做保证，只要不买到假货，性能是绝对有保证的。再来谈谈选购方法，先从外包装盒上看，正品包装一般印刷精美，无偏色、混色现象，侧光看，有几处LOGO标志，包装盒内有印制清晰的说明书、产品证书、产品ID号，附送的驱动程序和应用软件光盘等。然后观察板基、板面元件、接口、散热风扇或散热片，真品一般做工细致、用料实在，而生产假货的JS们为了获取最大利润，往往采取偷梁换柱（换风扇、换电容、用劣质元件换优质元件）、鱼目混珠、瞒天过海的方法来欺骗消费者。显卡的软件测试可以用两种方法来解决，一是连续运行一些大型3D游戏，如Quake3、极品飞车4或一些模拟飞行游戏，测试时尽量把分辩率调到最高，如果运行快速流畅，毫无迟滞且画面精美、就可以放心一半了，然后试试散热器（扇）边的温度，不能太高；二是用专业软件如3DMark2001进行测试，如果能在1024X768分辩率、32位色深下得到4500以上的分值，那就恭喜你了！显示器如果你很在乎你的眼睛的话，用一台15寸的液晶显示器吧；如果是做图，那么就用纯平的17寸、19寸的MAG、三菱、SONY吧；如果你口袋里的银子有限，又觉得液显的价格下降空间还很大的话（我也是这样想的），那就先用一台普通的CRT做“脸面”好了。检测显示器的方法很特别：先用WINDOWS中的“画图”程序，做一个“纯白”的“桌布”放在屏幕上（具体操作可以请行家代劳），观察屏幕上有无不足之处，然后将对比度和亮度依次调高，再调低，观察过渡是否均匀。然后在这个“桌布”上“写”几个字，观察字体边缘是否齐整。这一切做完后，在显卡和软件的“帮助”下将分辩率、色深、和刷新速度都调到最高，然后换一张色彩鲜艳、图案丰富的“桌布”，观察显示情况。最后，依次调整显示器的梯形修正、对角修正、色温、上下左右移动、缩扩的能力、消磁能力等，再注意一下显示器的出厂日期、保修时间、功耗等就可以了。以上六大部件都是一台电脑中至关重要的部分，也是利润空间最大的，一般可以从销售商的报价中“砍下”50－100元，杂牌的就更多了。选购时应在这几方面上“提高警惕”，千万不可让JS“悄悄地蒙上了你的眼睛”。光驱现在的光驱居然也沦落为“耗材”了，而我四年前买的8X索尼光驱还在尽心尽力地为我工作着呢。从目前消费者购买的情况来看，大多集中在ACER、LG、三星、美达和新近入行的大白鲨这几个品牌上，但是，这几个产品的假货都不少。建议购买时先掂一掂份量（好光驱，用的都是钢芯），然后放进一张表面磨花的数据盘，测一下读盘速度、听听噪音。如果经济条件好的话，再多加二百来元，买台DVD－ROM，就省去了买DVD影碟机的钱了。专门测试光驱的软件有NeroCDSpeed，它不但能测出你的光驱是CLV、CAV还是P－CAV格式，还能测出你的光驱的真实速度。软驱和内存软驱和内存，放在以前，我是不会将软驱和内存相提并论的，因为那时候，买一条64M的SDRAM内存可以买6只软驱了，而现在，一根64M的现代内存也就和一个软驱相差不多。软驱真是一个“顽固”的电脑配件，“很少能用到，但又不能不用”，在电脑配件日新月异、不断地升级换代的今天，软驱顶多从486时代的5.25英寸变成了今天的3.5英寸，再无丝毫改进。况且现在的软驱基本上都“国产”了，买的时候，只要读盘噪音不大就可以了。内存的基本配置是128M，爱玩游戏的朋友可以买一根256M的，如果是安装WinXP最少也要128M。最近内存的价格变得很离谱，价格一路攀升，天极网有这方面的分析，大家可以留意一下，选择最后的时机来购买。买内存最好买品牌内存，诸如kingstone（金士顿）、kingmax（胜创）、samusng（三星）、千禧条、HY等原厂条等都不错。现在的内存主要就是SDRAM、DDR、RAMBUS等类型，买的时候注意观察一下条子表面和厚度，侧光看看有无打磨痕迹，再用拇指使劲擦一下集成块的文字，正品表面是激光蚀刻的，不易擦去，而打磨品反之。专门测试内存的软件推荐用DocMemory1.45版，此软件对内存的检测非常苛刻，有一丁点错误都不行。另外还有一个办法，就是在BIOS里看看有关内存的信息，将之超频，如果系统运行正常，就可以放心了。机箱+电源好的机箱不但工艺好，用料厚，而且电磁屏蔽性也强。如果把你的电脑比成一辆跑车的话，那么，电源就是它的“发动机”，现在一些电源标称300瓦，实际上连250瓦都不到，购买AMD的CPU和nVIDIA系列显卡的朋友更要注意电源功率的大小，可以去专门店购买“爱国者”、“世纪之星”，“大水牛”等知名品牌，在这方面多花点钱，还是很值的。鼠标和键盘鼠标和键盘，这些真是名副其实的“耗材”了，相比而言，键盘的寿命还要长一些，但如果你对游戏有一份狂热的爱，那么，就去买一只真正的“罗技旋貂”吧；如果你和我一样，也是一个靠码字为生的穷书生，那么，宽大的人体工学和ACER的静音系列键盘一定是你的上上之选。所有配件都买齐并组装完毕了吧？下一步，就要进行长达24小时的“拷机”了，要给电脑要不停地装入、运行、卸载各种系统、游戏、应用软件，并对出问题的地方做出记录，然后统一找出症结所在，如果属于软件的问题，也要想一想板卡之间是否存在兼容性问题，如果属于硬件的问题，如因接口不良、电源功率不足造成的频频死机和重启等，该怎么办？就不用我说了吧！一台经过严格地综合性测试的电脑，就象是一把制作精美的小提琴，需要演奏者的不断磨合和勤苦练习，才能发出淳厚优美的乐音来。全面硬盘知识与硬盘技术硬盘分类篇硬盘是计算机中最重要的部件之一，按不同的接口和外形尺寸，其种类有很多，除了现在最常见的台式机中使用的3.5英寸EIDE和SATA接口的产品外，还有其他类型的硬盘。1、SCSI硬盘目前计算机中最大的速度瓶颈来自于硬盘。受制于IDE接口的局限，IDE硬盘速度的提高已趋于极限。SCSI硬盘的外观与普通硬盘基本一致，但现在SCSI硬盘的最高转速已达到了10000转/分，平均寻道时间在6ms左右，数据传输率可达到160MB/S，尤为关键的是SCSI盘的CPU占有率非常低，在5%左右。这些都使得SCSI硬盘的性能比IDE硬盘有较大的提高。现在7200转的SCSI盘价位已到了可接受的水平，如果经济条件许可，选用SCSI盘将有效提高计算机整机性能。除此以外，SCSI接口和EIDE接口相比还有一个很大的技术优势，那就是SCSI接口中的设备可以同时使用数据总线进行数据传输，而EIDE接口中联接在同一条数据线上的设备只能交替(占用数据线)进行传输；EIDE只能联接四块设备，而SCSI接口可以联接7至15台设备。目前SCSI硬盘接口有三种，分别是50针、68针和80针。我们常见到硬盘型号上标有“N”“W”“SCA”，就是表示接口针数的。N即窄口(Narrow)，50针；W即宽口(Wide)，68针；SCA即单接头(SingleConnectorAttachment),80针。其中80针的SCSI盘一般支持热插拔。2、活动硬盘以前个人计算机，主要的存储设备是固定硬盘和软盘。固定硬盘为计算机提供了大容量的存储介质，但是其盘片无法更换，存储的信息也不便于携带和交换。而软盘则容量太小，可靠性也差。一般活动硬盘同样采用Winchester硬盘技术，所以具有固定硬盘的基本技术特征，速度快，平均寻道时间在12毫秒左右，数据传输率可达10M/s，容量能达到10GB以上。活动硬盘的盘片和软盘一样，是可以从驱动器中取出和更换的，存储介质是盘片中的磁合金碟片。根据容量不同，活动硬盘的盘片结构分为单片单面、单片双面和双片双面三种，相应驱动器就有单磁头、双磁头和四磁头之分。活动硬盘接口方式SCSI、并口、USB等四种方式。用户可以根据自己的需求和计算机的配置情况选择不同的接口方式。不过活动硬盘只是昙花一现的产品。随着使用笔记本硬盘的USB移动硬盘价格的下跌和USB接口的普及，使得USB移动硬盘已经取代了活动硬盘。3、笔记本硬盘笔记本电脑内部空间狭小、电池能量有限，再加上移动中的难以避免的磕碰，对其部件的体积、功耗和坚固性等提出了很高的要求。由于笔记本电脑硬盘比通常的桌面硬盘有着更高的品质要求，生产的厂家不多，当今笔记本硬盘市场85%以上的份额被Hitachi(日立、IBM)、Toshiba(东芝)和富士通这三家公司占领。笔记本硬盘最大的特点就是小巧轻便，它的直径一般仅为2.5英寸(还有1.8英寸的产品)，厚度也远低于3.5英寸硬盘。大多数产品厚度仅有9.5mm，重量尚不足百克，堪称小巧玲珑。目前笔记本电脑硬盘的发展方向就是外形更小、质量更轻、容量更大。除了常见的为2.5英寸规格，还有一种为1.8英寸规格，主要由东芝生产，随着轻薄机型的热销，1.8寸笔记本硬盘的前景也十分广阔，收购了IBM硬盘事业部的日立也在今年发布了1.8寸的笔记本硬盘产品：TravelstarC4K40-20。另外东芝和富士通都曾经推出过PC卡接口的1.8英寸硬盘，老机器用来升级容量十分方便。现在Iomega公司计划在2004年中期推出采用DCT(数字捕捉技术)的移动式1.8英寸硬盘。这种硬盘小到可以装进笔记本电脑的PCCard中，容量可达到2.5GB以上，而价格仅10美元。4、微型硬盘越来越小也是硬盘的发展方向之一，除了1.8寸的硬盘，更小的1英寸HDD(MicroDrive)，容量已达到了4GB，其外观和接口为CFTYPEⅡ型卡，传送模式为UltraDMAmode2。随着数码产品对大容量和小体积存储介质的要求，早在1998年IBM就凭借强大的研发实力最早推出容量为170/340MB的微型硬盘。而现在，日立、东芝、南方汇通等公司，继续推出了4GB甚至更大的微型硬盘。微型硬盘最大的特点就是体积小巧容量适中，大多采用CFII插槽，只比普通CF卡稍厚一些。微型硬盘可以说是凝聚了磁储技术方面的精髓，其内部结构与普通硬盘几乎完全相同，在有限的体积里包含有相当多的部件。新第一代1英寸以下的硬盘也上市，东芝将是最早推出这种硬盘的公司之一，其直径仅为0.8英寸左右(SD卡大小)，容量却高达4GB以上。5、固态硬盘现在市场上由各种快闪存储器构成的小型存储卡应用很广泛了，其中有一种特殊的闪存存储器采用了标准IDE接口，因此也被称为“固态硬盘”，具有很强的耐冲击性能和抗干扰能力，在工业控制计算机等设备中应用很广泛，而随着信息家电的不断涌入家庭，以固态硬盘为主的便携记录媒体市场将会更加红火。随着新型闪存器件容量的急速增长和价格的下跌，固态硬盘将是今后PC存储设备发展的趋势。硬盘的结构从计算机系统的结构来看，存储器分为内存储器和外存储器两大类。内存储器与CPU直接联系，负责各种软件的运行。外存储器包括软盘、硬盘、光盘、磁带机等。硬盘和软盘很相似，它们的工作原理大致相同，不同的是软盘与软盘驱动器是分开的，而硬盘与硬盘驱动器却是装在一起。另外，在使用时，二者速度差异很大。硬盘主要由：盘片，磁头，盘片转轴及控制电机，磁头控制器，数据转换器，接口，缓存等几个部分组成。硬盘中所有的盘片都装在一个旋转轴上，每张盘片之间是平行的，在每个盘片的存储面上有一个磁头，磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还小，所有的磁头联在一个磁头控制器上，由磁头控制器负责各个磁头的运动。磁头可沿盘片的半径方向运动，加上盘片每分钟几千转的高速旋转，磁头就可以定位在盘片的指定位置上进行数据的读写操作。硬盘作为精密设备，尘埃是其大敌，必须完全密封。(一)硬盘的外部结构。目前市场上的常见的硬盘除昆腾公司的Bigfoot(大脚)系列为5.25英寸结构外，其他都为3.25英寸产品，其中又有半高型和全高型之分。常用的3.5英寸硬盘外形大同小异，在没有元件的一面贴有产品标签，标签上是一些与硬盘相关的内容。在硬盘的一端有电源插座、硬盘主、从状态设置跳线器和数据线联接插座。1.接口包括电源插口和数据接口两部分，其中电源插口与主机电源相联，为硬盘工作提供电力保证。数据接口则是硬盘数据和主板控制器之间进行传输交换的纽带，根据联接方式的差异，分为EIDE接口和SCSI接口等。2.控制电路板大多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。在电路板上还有一块高效的单片机ROM芯片，其固化的软件可以进行硬盘的初始化，执行加电和启动主轴电机，加电初始寻道、定位以及故障检测等。在电路板上还安装有容量不等的高速缓存芯片。3.固定盖板就是硬盘的面板，标注产品的型号、产地、设置数据等，和底板结合成一个密封的整体，保证硬盘盘片和机构的稳定运行。固定盖板和盘体侧面还设有安装孔，以方便安装。(二)硬盘的内部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，HDA)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。1.浮动磁头组件由读写磁头、传动手臂、传动轴三部分组成。磁头是硬盘技术最重要和关键的一环，实际上是集成工艺制成的多个磁头的组合，它采用了非接触式头、盘结构，加电后在高速旋转的磁盘表面飞行，飞高间隙只有0.1～0.3um，可以获得极高的数据传输率。现在转速5400rpm的硬盘飞高都低于0.3um，以利于读取较大的高信噪比信号，提供数据传输存储的可靠性。2.磁头驱动机构由音圈电机和磁头驱动小车组成，新型大容量硬盘还具有高效的防震动机构。高精度的轻型磁头驱动机构能够对磁头进行正确的驱动和定位，并在很短的时间内精确定位系统指令指定的磁道，保证数据读写的可靠性。3.盘片和主轴组件盘片是硬盘存储数据的载体，现在的盘片大都采用金属薄膜磁盘，这种金属薄膜较之软磁盘的不连续颗粒载体具有更高的记录密度，同时还具有高剩磁和高矫顽力的特点。主轴组件包括主轴部件如轴瓦和驱动电机等。随着硬盘容量的扩大和速度的提高，主轴电机的速度也在不断提升，有厂商开始采用精密机械工业的液态轴承电机技术。4.前置控制电路前置放大电路控制磁头感应的信号、主轴电机调速、磁头驱动和伺服定位等，由于磁头读取的信号微弱，将放大电路密封在腔体内可减少外来信号的干扰，提高操作指令的准确性。硬盘工作原理概括地说，硬盘的工作原理是利用特定的磁粒子的极性来记录数据。磁头在读取数据时，将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号，再利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据，写的操作正好与此相反。另外，硬盘中还有一个存储缓冲区，这是为了协调硬盘与主机在数据处理速度上的差异而设的。由于硬盘的结构比软盘复杂得多，所以它的格式化工作也比软盘要复杂，分为低级格式化，硬盘分区，高级格式化并建立文件管理系统。硬盘驱动器加电正常工作后，利用控制电路中的单片机初始化模块进行初始化工作，此时磁头置于盘片中心位置，初始化完成后主轴电机将启动并以高速旋转，装载磁头的小车机构移动，将浮动磁头置于盘片表面的00道，处于等待指令的启动状态。当接口电路接收到微机系统传来的指令信号，通过前置放大控制电路，驱动音圈电机发出磁信号，根据感应阻值变化的磁头对盘片数据信息进行正确定位，并将接收后的数据信息解码，通过放大控制电路传输到接口电路，反馈给主机系统完成指令操作。结束硬盘操作的断电状态，在反力矩弹簧的作用下浮动磁头驻留到盘面中心。硬盘接口与发展1、ST-506接口最早的IBMPC并不带有硬盘，它的BIOS及DOS1.0操作系统也不支持任何硬盘，后来DOS2引入了子目录系统，并添加了对“大容量”存储设备的支持，于是一些公司开始出售供IBMPC使用的硬盘系统，这些硬盘与一块控制卡、一个独立的电源(IBMPC的电源只有63.5W，无法向硬盘供电)被一起装在一个外置的盒子里，并通过一条电缆与插在扩展槽中的一块适配器相连，为了使用这样的硬盘，必须从软驱启动，并加载一个专用设备驱动程序。1983年，IBM推出了IBMPC的后继产品PC/XT，虽然XT仍然使用8088CPU，但配置却要高得多，加上了一个10MB(随后的XTS机型为20MB)的内置硬盘，IBM把原本放在盒子里的控制卡的功能集成到一块接口控制卡上，构成了我们常说的硬盘控制器。但是XT的BIOS中仍然不带有硬盘读写例程，为此接口控制卡上有一块ROM芯片，其中存有硬盘读写例程，这种现象一直持续到基于80286处理器的PC/AT的推出，硬盘接口控制例程终于被加入到了主板的BIOS中。PC/XT和PC/AT机器使用的硬盘被称为MFM硬盘或ST-506/412硬盘，MFM(ModifiedFrequencyModulation)是指一种编码方案，而ST-506/412则是希捷开发的一种硬盘接口，首先使用这种接口的硬盘为希捷的ST-506及ST-412。ST-506接口使用起来相当简便，它不需要任何特殊的电缆及接头，但是它支持的传输速度很低，因此到了1987年左右这种接口就基本上被淘汰了，采用该接口的老硬盘容量多数都低于200MB。2、ESDI接口鉴于ST-506接口的低速度，迈拓于1983年开发了ESDI(EnhancedSmallDriveInterface)接口。这种接口把编解码器放在了硬盘本身之中，而不是控制卡上，它的理论传输速度是ST-506的2～4倍，一般可达10Mbps。ESDI接口并没有得到广泛应用，原因之一是它的成本比较高，经过了几个版本之后，它与后出现的低成本高性能的IDE接口相比已没有优势可言，因此在进入九十年代后就逐步被淘汰掉了。Windows9x操作系统中有一个设备驱动程序叫ESDI_506.pdr，显然这个文件的名字来源于古老的ESDI和ST-506接口，但ESDI_506.pdr却是一个IDE接口的驱动程序！3、IDE与EIDE接口IDE(IntegratedDriveElectronics)的本意实际上是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器，我们常说的IDE接口，也叫ATA(AdvancedTechnologyAttachment)接口，现在PC机使用的硬盘大多数都是IDE兼容的，只需用一根电缆将它们与主板或接口卡连起来就可以了。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度，数据传输的可靠性得到了增强，硬盘制造起来变得更容易，因为厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容，对用户而言，硬盘安装起来也更为方便。ATA接口最初是在1986年由CDC、康柏和西部数据共同开发的，他们决定使用40芯的电缆，最早的IDE硬盘大小为5英寸，容量为40MB，康柏早期的386系统使用了由西部数据制造的IDE硬盘，后来康柏创办了Conner来为自己生产硬盘，但很快又把Conner出售了。ATA接口的一大特点是成本低廉，非常符合PC机的发展特点，因此很快得到大家的认同，从80年代末期开始逐渐取代了其它老式接口，ANSI也专门制定了ATA-1标准，1990年后生产的PC机已经普遍采用ATA接口了。就在ATA-2成为标准之时，西部数据与希捷掀起了一场接口名称之争。西部数据提出了EIDE(EnhancedIDE)的概念，EIDE实际上包含了ATA-2和ATAPI(ATAPacketInterface)两种标准，后者是为了让CDROM、磁带机等其它设备使用ATA接口而制订的标准，因为ATA-1和ATA-2标准都只考虑了硬盘。希捷为了对付WD的市场策略，也提出了一个Fast-ATA的概念，并得到了昆腾的支持。Fast-ATA实际上就是ATA-2，相对而言，Fast-ATA比EIDE在概念上要更为清晰一些，但是由于CD-ROM驱动器的迅速发展，ATAPI标准得到了普遍应用，Fast-ATA和EIDE两种称呼都经常出现在各种场合，反而产生了很多混淆。ATA接口的最新标准是ATA-3，与ATA-2相比，ATA-3没有增加更高速率的工作模式，但改进了数据传输的可靠性，加入了一个简单的密码保护的安全方案，对电源管理方案进行了修改，并引入了S.M.A.R.T.技术，让硬盘在出错时能够向系统报告。4、DMA(ATA)100/133DMA100/133并不是新的接口规范，它们只是对EIDE接口的增强。传统的IDE数据传输仅仅利用了单边带的数据脉冲。DMA100/133则在数据传输时使用了双边带的数据脉冲。因此，使用该技术的硬盘并配合相应的芯片组，最大传输速度可以提高到133MS/s，向下兼容采用80芯的线40针的接口，支持CRC错误检测修正技术。它们最大的优点在于把CPU从大量的数据传输中解放出来了，可以把数据从HDD直接传输到主存而不占用更多的CPU资源，从而在一定程度上提高了整个系统的性能。DMA100/133已成为目前E-IDE硬盘接口事实上的标准。当然ATA100/133的数据传输率只是一个理论值，实际使用中是无法达到最大值的，而现在硬盘的最大内部传输率也就在50M/s左右，无法充分发挥ATA100/133接口的能力。5、SATA接口目前大多数台式机硬盘采用的都是UltraATA100/133并行总线接口，理论最高速率在133MB/s，随着硬盘内部传输速率的不断提升，很快会成为硬盘性能的瓶颈。而SerialATA1.0规范将硬盘的外部传输速率提高到了150MB/s以上，而且随着后续版本的发展，其接口速率还可比较轻松的扩展到600MB/s以上，是未来高性能硬盘的必然选择。并行ATA接口硬盘所使用的80-pin数据线在机箱内部也显得特别粗大、凌乱，它会阻碍空气的流动，进而影响到系统的散热，限制高速CPU等配件的性能发挥。而且并行ATA设计采用12V和5V电压供电，在当今电脑配件不断降低电压、减小功耗的趋势下，这也是需要改进的。而SerialATA采用±250mV供电，能够有效地减小系统的功耗。串行ATA采用了点对点传输协议，每一个硬盘与主机通信时都独占一个通道，系统中所有的硬盘都是对等的，因此，在串行ATA中将不存在“主/从”盘的区别，用户也不用再费事去设置硬盘的相关跳线了。点对点传输模式还使每一个硬盘都可以独享通道带宽，这对于提高性能是有好处的。6、SCSI接口SCSI(SmallComputerSystemInterface)是一种与ATA完全不同的接口，它不是专门为硬盘设计的，而是一种总线型的系统接口，每个SCSI总线上可以连接包括SCSI控制卡在内的8个SCSI设备。早期PC机的BIOS不支持SCSI，各个厂商都按照自己对SCSI的理解来制造产品，造成了一个厂商生产的SCSI设备很难与其它厂商生产的SCSI控制卡共同工作，加上SCSI的生产成本比较高，因此没有像ATA接口那样迅速得到普及。SCSI接口的优势在于它支持多种设备，传输速率比ATA接口高，独立的总线使得SCSI设备的CPU占用率很低，所以SCSI更多地被用于服务器等高端应用场合。ANSI分别于1986年和1994年制订了SCSI-1和SCSI-2标准，一些厂商在这些标准的基础上开发了FastSCSI、UltraSCSI、Ultra2SCSI(LVD)和Ultra160/m等事实上的标准。希捷、IBM等厂商都有自己的SCSI硬盘系列产品，由于目标市场不同，这些SCSI硬盘的转速、缓存大小等指标要比同时期的IDE硬盘高得多。EIDE硬盘的接口技术在不断进步时，SCSI硬盘的接口技术也在迅速发展。目前开始普遍采用Ultra2SCSI(LVD)传输模式。LVD代表低电压差分技术，16位Ultra2SCSI(LVD)接口的最高传输速率可达80MB/s，除了速度上的提升外，Ultra2SCSI(LVD)允许接口电缆的最大长度为12米，比起UltraSCSI的1.5米限制有了极大的进步，大大增强了设备配置的灵活性。Ultra160/mSCSI也被引入硬盘界，对硬盘在高计算量应用领域的性能扩展极有裨益