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四章外部存储设备 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第一节 概 述n n存储器的度量单位n n外存分类n n磁记录原理n n光记录原理一、存储器的度量单位一、存储器的度量单位 n n位bit（用b表示）是二进制数的最基本单位，也是存储器存储信息的最小单位，8位二进制数称为一个字节Byte（用B表示）。微机中通常以字节为存储器的计量单位，其中1024B1KB、1024KB1MB、1024MB=1GB、1024GB=1TB等 二、外存分类二、外存分类 n n根据记录介质的不同，外部存储设备主要可分为三大类：磁记录设备、光记录设备和IC存储设备。三、磁记录原理三、磁记录原理 n n磁存储设备记录数据的基本原理是：磁记录设备中的电子线路将欲记录的二进制数据序列转换为一系列有规律的电子脉冲信号，这一系列有规律的脉冲波通过电磁转换器件（俗称磁头）使磁介质产生磁化翻转，磁介质用这种不同的具有一定规律的磁化状态来记录二进制数据。四、光记录原理四、光记录原理 第二节第二节 软盘驱动器软盘驱动器 一、软驱的安装一、软驱的安装 n n硬件安装n nCMOS设定 1硬件安装硬件安装 n n硬件安装的具体步骤如下：n n（1）取下机箱中的驱动器挡板。n n（2）将软驱放在机箱内的软驱托架中。注意软驱的槽口与机箱面板的槽口相对应。n n（3）拧上螺丝，三个以上螺丝即可固定一个软驱。n n（4）连接数据线 n n（5）连接好电源线。2CMOS设定CMOS设置主界面 三、软盘的结构及主要技术指标三、软盘的结构及主要技术指标 n n软盘的结构n n软盘的主要技术指标 1软盘的结构软盘的结构 n n软盘由塑料外壳、盘片和保护膜组成 3.5英寸软盘结构 2软盘的主要技术指标软盘的主要技术指标 n n面数（Side）n n磁道（Track）n n扇区（Sector）n n存储密度n n容量（Capacity）四、软驱、软盘的使用与保养四、软驱、软盘的使用与保养 n n软驱的机械系统并未密封，如果使用与维护不当，很容易出现故障，造成软盘数据的丢失。因此，为了延长软驱、软盘的使用寿命，保证软盘数据存放正确、可靠，应正确使用软驱、软盘，并作好日常维护工作。n n1使用软驱注意事项 n n2使用软盘注意事项 第三节第三节 硬盘驱动器硬盘驱动器 n n硬盘的分类硬盘的分类n nIDEIDE硬盘的结构硬盘的结构n n硬盘的工作参数硬盘的工作参数n n硬盘的主要技术指标硬盘的主要技术指标n nIDEIDE硬盘的连接与设置硬盘的连接与设置n n硬盘的使用与保养硬盘的使用与保养n n硬盘的常见故障及排除硬盘的常见故障及排除n nDMDM硬盘管理软件的使用硬盘管理软件的使用n n逻辑数据恢复技术简介逻辑数据恢复技术简介一、硬盘的分类一、硬盘的分类 n n硬盘的类型很多，可以从不同的角度分类。根据外形可分为：5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸等；根据容量可分为10MB、10GB、60GB、200GB等；根据接口类型可分为：ST-506/412、IDE、EIDE、SCSI等。目前常用的分类方式是按硬盘接口类型分类。1ST-506/412、ESDI接口接口 n n该接口是早期在IBM PC/XT微机上使用的硬盘接口，由希捷公司开发，首先使用这种接口的硬盘为希捷的ST-506及ST-412，由此得名。ESDI（Enhanced Small Device Interface）接口由迈拓公司在ST-506的基础上于1983年开发而成。目前这两种接口的硬盘均被淘汰。2IDE系列接口系列接口 n nIDE即英文Integrated Drive Electronics的简写，中文意思是适配器电路与盘体集成的硬盘驱动器 IDE硬盘数据接口 3SCSI接口接口 n nSCSI接口是一种智能外设总线，它具有总线仲裁功能，可以同时连接多种外部设备，在多任务操作系统如Windows NT及以上、Unix、Linux中可获得更高的性能。SCSI接口数据传输速率较高，CPU占用率较少。二、二、IDE硬盘的结构硬盘的结构 n n它主要有两大部分组成:n n外部结构n n内部结构1外部结构外部结构 n n硬盘的外部结构由连接接口、控制电路、固定面板和安装螺孔等四大部分组成。控制电路板 固定盖板 2内部结构内部结构 n n硬盘内部结构主要由盘头组件（硬盘内部结构主要由盘头组件（Hard Disk AssemblyHard Disk Assembly，HDAHDA）组成，它是构成硬盘的核心，封装在硬盘的净化腔）组成，它是构成硬盘的核心，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动机构、前置读写控制电路等 三、硬盘的工作参数三、硬盘的工作参数 n n硬盘的工作参数包括：柱面数（Cylinders）、磁头数（Heads）、扇区数（Sectors）、写预补偿（Write Pre Comp）、磁头停靠区（Land Zone）、间隔因子（Interleave）和控制模式（Mode）。1柱面数及磁头数柱面数及磁头数 硬盘的扇区、磁道、柱面示意图 2扇区数扇区数 n n相对于软盘有9、15、18和36个扇区，而硬盘的扇区数一般为17个以上，有些硬盘的扇区数可达63个。硬盘在每个扇区的开关处都有一个洞，但外面封套上只有一个索引孔。它不像软盘需要识别部分，故容量比软盘大，但需使用特殊的硬件线路配合。3写补偿写补偿 n n写入补偿值表示从哪一个柱面开始增加写补偿电流。由于扇区的尺寸大小随着柱面数的增大而减小，磁道的半径也逐渐地缩小。然而每一个扇区还必须容纳512个字节的数据。4磁头停靠区磁头停靠区 n n磁头停靠区也称为着陆区，是硬盘在电源关闭后，磁头停放的位置。一般地，着陆区未用作存储数据的磁盘内层柱面，这样可避免磁头在开、关电源期间紧急降落或由于振动所造成数据的损失。5间隔因子间隔因子 n n间隔因子是指硬盘磁道上相邻的两个逻辑扇区之间的物理扇区的数量。由于硬盘上的信息是以扇区的形式来组织的，通过扇区号进行存取操作，使用一个特定的间隔因子给扇区进行编号，有助于获取最佳的数据传输率。正确地设置间隔因子，能使硬盘数据传送速率提高66%以上。6控制模式控制模式 n n当前大容量的硬盘，一般具有三种控制模式。其中，LBA模式即逻辑地址块模式，该模式可管理超过1GB的硬盘，是大容量硬盘的最佳设置方式；Large模式即大模式，最大可管理容量为1GB，不支持LBA模式的硬盘适配器可选择该模式；Normal模式即普通模式，原始的硬盘管理模式，可管理硬盘容量仅为504MB。大容量硬盘如采用此方式设置，也只能管理到504MB。四、硬盘的主要技术指标四、硬盘的主要技术指标 n n决定硬盘性能的主要技术指标有：转速、缓存区、平均潜伏时间、平均寻道时间、接口类型、数据传输率（包括内部和外部，又分“读”和“写”速率）、噪声、抗震性、寿命等。1.转速n n转速是指硬盘主轴电机的旋转速度，即硬盘每分钟的转数，单位rpm。数字越大，速度越快。2缓冲区缓冲区n n缓冲区是指硬盘内部存放数据的缓存容量。随着硬盘容量、速度的不断提高，缓冲区也需逐渐加大，以弥补接口传输能力与硬盘读写速度之间的差距。目前一般容量为2MB，为了获得更高的传输效率，已逐步使用8MB的数据缓存。3平均潜伏时间平均潜伏时间 n n平均潜伏时间是指当磁头移动到数据所在的磁道后，等待指定的数据扇区转动到磁头下方的时间，单位ms。一般地，转速越快的硬盘具有更低的平均潜伏时间，7200rpm硬盘的平均潜伏期为4.2ms。4平均寻道时间平均寻道时间n n平均寻道时间是指硬盘在接收到系统指令后，磁头从开始移动到移动至数据所在的磁道所花费时间的平均值，是影响硬盘内部数据传输率的重要参数，单位ms。目前硬盘的平均寻道时间一般为9ms左右。5传输速率传输速率 n n传输速率是指在单位时间内，系统从硬盘中读写的数据量，该值越大，速度越快。6硬盘容量硬盘容量 n n容量也是硬盘的主要指标，容量越大越好。7单片容量单片容量n n单片容量指单张盘片的容量，单片容量越大，实现大容量硬盘也就越容易。另外，单片容量越大，其平均寻道时间就越短。8稳定性稳定性n n衡量硬盘稳定性的指标是平均无故障时间（MTBF），单位是小时，一般越大的硬盘其MTBF值越大。9发热问题发热问题n n硬盘发热量的大小，对于硬盘使用寿命也会有一定影响，一般电子元件在达到限定温度后就会产生不良的影响，出现不稳定情况。五、IDE硬盘的连接与设置n nIDE硬盘的连接n nIDE硬盘的设置1IDE硬盘的连接硬盘的连接n n硬盘的安装步骤：n n（1）取下机箱中的驱动器挡板。n n（2）从机箱内向外将硬盘放入硬盘托架中n n（3）拧上螺丝。n n（4）连接数据线。n n（5）连接电源线。2IDE硬盘的设置IDE设备设置界面 六、硬盘的使用与保养六、硬盘的使用与保养 n n文件分配表（FAT）简介n n系统安装时的初始化硬盘操作n nWindows XP中初始化硬盘操作n n格式化操作n n日常维护七、七、DM硬盘管理软件的使用硬盘管理软件的使用 n n1启动DM程序n n2简易安装硬盘n n3手工安装硬盘n n4维护选项简介 八、逻辑数据恢复技术简介八、逻辑数据恢复技术简介 n n目前市场上有不少专门用于逻辑数据恢复的软件，如DataExplore（数据恢复大师）、Acronis Disk Director Suite、EasyRecovery、OSBRecovery、RecoverMyFiles、FinalDataEnterprise、searchandrecover、finalRecovery等。下面以数据恢复大师 V1.91试用版为例简单介绍逻辑数据恢复技术。九、硬盘的常见故障及排除九、硬盘的常见故障及排除 第四节第四节 光光 存存 储储 器器 n n光存储器的分类n nIDE光驱的基本结构n n光驱的主要技术指标n nIDE光驱的连接与设置n n光盘分类n n刻录软件介绍n n光驱的常见故障及排除一、光存储器的分类一、光存储器的分类 n n（1 1）接口类型，可分为专用接口、）接口类型，可分为专用接口、IDEIDE接口接口（ATAPIATAPI）和）和SCSISCSI接口等。接口等。n n（2 2）外形，可分为外置式和内置式。）外形，可分为外置式和内置式。n n（3 3）速度，可分为单倍速（即转速与激光唱机相）速度，可分为单倍速（即转速与激光唱机相同）、同）、2 2倍速、倍速、4 4倍速倍速5252倍速等。倍速等。n n（4 4）读写方式和容量，可分为）读写方式和容量，可分为CD-ROMCD-ROM（光驱）、（光驱）、CD-R/RWCD-R/RW（刻录机或刻录光驱）、（刻录机或刻录光驱）、DVD-DVD-ROMROM（DVDDVD或或DVDDVD光驱）、光驱）、COMBOCOMBO（康宝，集（康宝，集合了合了CD-ROMCD-ROM、CD-R/WCD-R/W和和DVD-ROMDVD-ROM多种功能于多种功能于一体的组合型光驱）、一体的组合型光驱）、DVD-R/WDVD-R/W（DVDDVD刻录机）刻录机）、BD-ROMBD-ROM（蓝光光驱）等。（蓝光光驱）等。二、二、IDE光驱的基本结构光驱的基本结构 n n外部结构n n内部结构1外部结构外部结构 n n（1）连接接口n n（2）面板n n（3）固定盖板n n（4）安装螺孔2内部结构内部结构 n n（1）光驱固件n n（2）光头组件n n（3）光头驱动机构n n（4）主轴电机n n（5）机芯固件n n（6）CD托盘组件n n（7）电路板三、光驱的主要技术指标三、光驱的主要技术指标 n n平均读取时间n n数据传输模式n n缓存区容量n n容错能力n n多种光盘格式支持n n其他四、四、IDE光驱的连接与设置光驱的连接与设置 n nIDE光驱的安装方法与PATA接口的IDE硬盘基本一致，如果在一条IDE电缆线上连接两个光驱（或一个硬盘和一个光驱），则必须分别设置它们的主从跳线。n n光驱安装完成后，还需要安装驱动程序，才能使之正常工作。Windows系统一般自带多种光驱的驱动程序，常用的光驱都能实现自动识别并装载驱动程序。DOS操作系统则必须人工装载驱动程序。五、光盘分类五、光盘分类 n n计算机中常用的光盘有：CD-DA、CD-ROM、CD-R、CD-RW、VCD、DVD-ROM、DVD-R、DVD-RW和DVD+RW。六、刻录软件介绍六、刻录软件介绍 n n光盘刻录基础知识n nNero Burning Rom刻录软件 1光盘刻录基础知识光盘刻录基础知识 n n（1）文件名限制n n（2）虚拟CD映像n n（3）真实CD映像n n（4）查证和模拟刻录n n（5）多数据区刻录n n（6）视频格式n n（7）光盘启动原理2Nero Burning Rom刻录软件刻录软件 Nero主窗口 七、光驱的常见故障及排除七、光驱的常见故障及排除 n nCD光盘的保养n n光驱的日常维护n n光驱挑盘原因分析1CD光盘的保养光盘的保养 取光盘示意图2光驱的日常维护光驱的日常维护 n n（1）单独数据线连接n n（2）使用数据缓冲技术n n（3）避免光盘久置光驱n n（4）少用光驱观看VCDn n（5）注意光驱的环境温度n n（6）保持光驱内清洁n n（7）定期清洗激光头3光驱挑盘原因分析光驱挑盘原因分析 n n光驱挑盘是指光驱无法正确读出某些光盘的数据，而对另一些光盘却能够正确读出数据的现象。光驱读不出数据时，屏幕会显示“驱动器未准备好”的提示信息，从而使操作无法继续下去。n n从工作原理上看，光驱挑盘有光驱和光盘两方面的原因。第五节 USB存储设备及其他n nUSB闪存盘n nUSB读卡器n nUSB移动硬盘n nUSB存储设备使用与维护n n其他存储设备简介一、一、USB闪存盘闪存盘 n n闪存（Flash Memory）是一种基于半导体介质的存储器的存储单元。闪存掉电后仍可以保留信息、可在线擦写等优点，并且读写速度比EEPROM更快且成本更加低。USB闪存盘 USB闪存盘内部结构 二、USB读卡器n nUSB读卡器是用于读写闪存卡的设备，它相当于剥离了闪存之后的闪存盘三、三、USB移动硬盘移动硬盘 n nUSB移动硬盘（简称移动硬盘）由普通硬盘、转换电路和USB接口组成 n n与闪存盘相比，移动硬盘具有容量大、体积大、功耗大、重量重、抗震性能差等特点，另外由于移动硬盘含有机械及电机部件，故在其工作期间禁止移动和插拔，以免损坏内置硬盘。四、USB存储设备使用与维护n n正确设置CMOSn n掌握正确插拔方法n n向移动硬盘提供充足的电能n n使用符合规范的USB存储设备n n使用较高版本的Windows系统n n正确设置系统五五 其他存储设备简介其他存储设备简介 n nLS-120驱动器n nZIP驱动器