第2章2.6 外存储器.ppt
2.6 2.6 外存储器外存储器2.6.1 2.6.1 软盘存储器软盘存储器2.6.2 2.6.2 硬盘存储器硬盘存储器2.6.3 2.6.3 光盘存储器光盘存储器22.6外存储器PC机的机的外存储器外存储器硬盘硬盘存储器存储器软盘软盘驱动器驱动器CD-ROM驱动器驱动器32.6外存储器2.6.1 软盘存储器软盘存储器42.6外存储器软盘存储器软盘存储器=软驱软驱+软盘片软盘片信息的存储介质信息的存储介质3.5英寸软盘片英寸软盘片信息的读写装置信息的读写装置软盘驱动器软盘驱动器(软驱软驱)优点：存储介质（软盘片）可更换、携带方便、价格便宜优点：存储介质（软盘片）可更换、携带方便、价格便宜缺点：容量太小缺点：容量太小(安装在台式安装在台式PC的机架上的机架上)52.6外存储器软盘片的结构软盘片的结构n目前主要使用目前主要使用3.5英寸软盘英寸软盘写保护孔写保护孔轴盘连轴盘连接孔接孔软盘片软盘片是两面是两面涂涂满了满了磁性材磁性材料一张料一张圆形软圆形软塑料片塑料片盘片被盘片被封封装在一个装在一个硬塑料保护壳中硬塑料保护壳中读写窗读写窗(快门快门)是可移动的金是可移动的金属套，软盘工属套，软盘工作时才打开作时才打开移动翼片，露出写保护口，信移动翼片，露出写保护口，信息就无法记录到盘片，从而实息就无法记录到盘片，从而实现了写保护现了写保护62.6外存储器磁盘存储器的信息存储原理磁盘存储器的信息存储原理磁头，用磁头，用于写入和于写入和读出信息读出信息“0”“1”盘片旋转方向盘片旋转方向磁磁盘盘片片72.6外存储器磁磁 道道扇扇 区区磁盘的磁道和扇区磁盘的磁道和扇区磁盘表面被磁盘表面被分为许多同分为许多同心圆，每个心圆，每个同心圆称为同心圆称为一个磁道。一个磁道。每个磁道都每个磁道都有一个编号，有一个编号，最外面的是最外面的是0磁道磁道 每个磁道被每个磁道被划分为若干划分为若干段（段又叫段（段又叫扇区），每扇区），每个扇区的存个扇区的存储容量均为储容量均为512字节。字节。每个扇区都每个扇区都有一个编号有一个编号 注：所谓磁盘的格式化操作，就是在盘面上划分磁道和扇区，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并在扇区中填写扇区号等信息的过程82.6外存储器3.5英寸英寸软盘片存储容软盘片存储容量量的的计算计算n共共 2个记录面（双面个记录面（双面记录）记录）n每个记录面每个记录面 80个磁道个磁道(编号编号:0-79)n每个磁道划分为每个磁道划分为 18个扇区个扇区 (编号编号:1-18)n每个每个扇区扇区的存储容量为的存储容量为 512字节字节n所以，每张盘片的总存储容量为所以，每张盘片的总存储容量为存储容量存储容量=2 80 18 512=1.44MB缺点：缺点：n盘片容量太小盘片容量太小n单位存储容量的成本：软盘片单位存储容量的成本：软盘片 优盘优盘！优盘：优盘：1GB8GB （100200元）元）92.6外存储器软盘驱动器工作过程软盘驱动器工作过程驱动器的主轴驱动器的主轴驱动系统带动驱动系统带动软盘片不停地软盘片不停地旋转旋转若光线透过写若光线透过写保护窗，则禁保护窗，则禁止写操作止写操作定位系统将磁定位系统将磁头定位到指定头定位到指定的的磁道，磁道，进行进行信息的读写信息的读写快门打开快门打开102.6外存储器2.6.2 硬盘存储器硬盘存储器112.6外存储器硬盘存储器硬盘存储器概述概述n作用：作用：长期保存各类信息长期保存各类信息n特点：特点：可读可写可读可写 容量很大（当前台式容量很大（当前台式PC：250GB500GB）成本极低（当前：成本极低（当前：0.5GB1GB/元）元）技术发展很快，容量将更大，成本会更低技术发展很快，容量将更大，成本会更低122.6外存储器 硬盘存储器的结构硬盘存储器的结构移动臂移动臂控制电路控制电路主轴主轴硬盘片硬盘片磁头磁头接口接口132.6外存储器 磁盘存储器的信息记录原理磁盘存储器的信息记录原理电流方向电流方向磁头磁头磁盘磁盘表面表面磁性材料粒子磁性材料粒子盘盘 片片 旋旋 转转 方向方向写写“1”写写“0”磁存储器信磁存储器信息记录原理息记录原理信息记录格式与软信息记录格式与软盘相同，按磁道和盘相同，按磁道和扇区进行存储，但扇区进行存储，但磁道和扇区数目要磁道和扇区数目要多得多多得多142.6外存储器信息的平均存取时间信息的平均存取时间n磁盘上的信息以扇区为单位进行读写，平均存取时间为：磁盘上的信息以扇区为单位进行读写，平均存取时间为：T=寻道时间寻道时间+旋转等待时间旋转等待时间+数据传输时间数据传输时间n寻道时间寻道时间磁头寻找到指定磁道所需时间磁头寻找到指定磁道所需时间(大约大约5ms)n旋转等待时间旋转等待时间指定扇区旋转到磁头下方所需要的时间指定扇区旋转到磁头下方所需要的时间(大大约约46ms)(转速：转速：4200/5400/7200/10000rpm)n数据传输时间数据传输时间(大约大约0.01ms/扇区扇区)磁头磁头磁道磁道旋转轴旋转轴碟片碟片152.6外存储器硬盘存储器的性能指标硬盘存储器的性能指标（1）容量：以）容量：以GB为单位，目前硬盘单碟容量约为为单位，目前硬盘单碟容量约为40100GB（2）平均存取时间：在几）平均存取时间：在几ms几十几十ms之间，由硬盘的旋转速度、磁之间，由硬盘的旋转速度、磁头寻道时间和数据传输速率所决定头寻道时间和数据传输速率所决定（3）缓存容量：原则上越大越好，通常为）缓存容量：原则上越大越好，通常为2MB8MB（4）数据传输速率）数据传输速率n外部传输速率指主机从（向）硬盘缓存读出（写入）数据的速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度，与采用的接口类型有关n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传输速率越快（5）与主机的接口：）与主机的接口：n前些年使用：并行前些年使用：并行ATA（IDE）接口）接口n当前流行：当前流行：串行串行ATA（SATA）接口）接口162.6外存储器使用硬盘应注意什么使用硬盘应注意什么?n正在对硬盘读写时不能关掉电源正在对硬盘读写时不能关掉电源 n保持使用环境的清洁卫生，注意防尘；控制环境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、潮湿和磁场的影响温度，防止高温、潮湿和磁场的影响n防止硬盘受震动，工作时不要移动机器防止硬盘受震动，工作时不要移动机器n及时对硬盘内容进行整理，包括目录的整理、文及时对硬盘内容进行整理，包括目录的整理、文件的清理、磁盘碎片整理等件的清理、磁盘碎片整理等n防止计算机病毒对硬盘的破坏，对硬盘定期进行防止计算机病毒对硬盘的破坏，对硬盘定期进行病毒检测病毒检测172.6外存储器移动存储器之移动存储器之1 1优盘优盘n采采用用Flash存存储储器器（闪闪存存）芯芯片片，体积小，重量轻体积小，重量轻n容容量量可可以以按按需需要要而而定定（256MB8GB），具有写保护功能），具有写保护功能n数据保存安全可靠，使用寿命长数据保存安全可靠，使用寿命长n使使用用USB接接口口，即即插插即即用用，支支持持热插拔热插拔(必须先停止工作必须先停止工作)n读写速度比软盘快读写速度比软盘快n可可以以模模拟拟软软驱驱和和硬硬盘盘启启动动操操作作系系统统182.6外存储器移动存储器之移动存储器之2 2移动硬盘移动硬盘n存储容量大（存储容量大（30GB160GB、320GB）n采用采用USB或或IEE1394接口，接口，即插即用，支持热插拔即插即用，支持热插拔(必必须先停止工作须先停止工作)n小巧而便于携带小巧而便于携带n速度快，安全可靠速度快，安全可靠移动硬盘移动硬盘192.6外存储器2.6.3 光盘存储器光盘存储器202.6外存储器光盘存储器的发展光盘存储器的发展分代分代年代年代名称名称激光类型激光类型存储容量存储容量第第1代代1982CD光盘存储器光盘存储器红外光红外光650MB第第2代代1995DVD光盘存储器光盘存储器红光红光4.7GB第第3代代2006BD光盘存储器光盘存储器蓝光蓝光25GB（注：（注：DVD和和BD的容量均为单面单层的容量）的容量均为单面单层的容量）212.6外存储器光盘的信息记录原理光盘的信息记录原理光盘上的光盘上的螺旋形光道螺旋形光道凹坑的边缘凹坑的边缘用来表示用来表示“1”，而，而凹坑和非凹凹坑和非凹坑的平坦部坑的平坦部分表示分表示“0”222.6外存储器光盘驱动器的工作原理光盘驱动器的工作原理 驱动器由光头、光头驱动机构、驱动器由光头、光头驱动机构、盘片驱动机构、控制电路等组盘片驱动机构、控制电路等组成成激光器发出的激光经过透镜聚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来的激光束沿原来的光路返回，到达激光束分离器后反射回，到达激光束分离器后反射到光电检测器，由光电检测器到光电检测器，由光电检测器把光信号变成电信号，再经过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电子线路处理后还原成原来的二进制数据二进制数据光头光头232.6外存储器为什么为什么DVD容量比容量比CD大得多？大得多？1)更小的凹点长度更小的凹点长度(2.08x),2)数据轨道间隔更紧密数据轨道间隔更紧密(2.16x),3)采用较短波长的采用较短波长的635nm或或650nm的红色激光的红色激光,使激光斑点直径缩使激光斑点直径缩小小,提高信息的鉴别能力提高信息的鉴别能力.4)数据区域稍大一点数据区域稍大一点(1.02x),5)更有效的信道比特调制更有效的信道比特调制(1.06x),6)更有效的纠错码更有效的纠错码(1.32x),7)较少的段开销较少的段开销(1.06x).242.6外存储器 光盘驱动器的类型光盘驱动器的类型n按信息读写能力分按信息读写能力分n只读光驱只读光驱n可写光驱（光盘刻录机）可写光驱（光盘刻录机）n按可处理盘片类型进一步分成：按可处理盘片类型进一步分成：nCD只读光驱只读光驱nCD刻录机刻录机nDVD只读光驱只读光驱nDVD刻录机刻录机nDVD只读只读/CD刻录机组合而成的刻录机组合而成的“康宝康宝”nBD（Blue-ray Disc）只读光驱）只读光驱nBD刻录机刻录机（使用（使用405 nm蓝色激光）蓝色激光）25GB/50GB（使用（使用650 nm红色激光）红色激光）4.7/8.5/9.4/17GB（使用（使用780 nm红外激光）红外激光）0.7GB252.6外存储器光盘片的类型光盘片的类型n按存储容量与读写特性分：按存储容量与读写特性分：nCD盘片盘片nDVD盘片盘片n蓝光盘片蓝光盘片只读盘片（只读盘片（CD-ROM）一次性可写盘片（一次性可写盘片（CD-R）可擦写盘片（可擦写盘片（CD-RW）只读盘片（只读盘片（DVD）一次性可写盘片（一次性可写盘片（DVD-R,DVD+R）可擦写盘片（可擦写盘片（DVD-RW,DVD+RWDVD-RAM）只读盘片（只读盘片（BD）一次性可写盘片（一次性可写盘片（BD-R）可擦写盘片（可擦写盘片（BD-RE）蓝光盘蓝光盘262.6外存储器资料资料:DVD刻录机和刻录机和DVD光盘的容量光盘的容量 nDVD刻录盘目前有刻录盘目前有2大类、大类、5种规格：种规格：n一次性可写：一次性可写：DVD-R、DVD+Rn可擦写：可擦写：DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RWnSuperMulti DVD刻录机能够兼容上述大部或全部盘片刻录机能够兼容上述大部或全部盘片nDVD盘片的容量：盘片的容量：DVD光光盘类盘类型型120mm DVD存存储储容量容量(GB)80mmDVD存存储储容量容量(GB)单单面面单层单层(SS/SL)单单面双面双层层(SS/DL)双面单层双面单层(DS/SL)双面双层双面双层(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)
