计算机组装维修与维护课件 第7章.ppt

第第7 7章章 磁盘存储器磁盘存储器 本章简要介绍了软盘驱动器的性能特点、种类、本章简要介绍了软盘驱动器的性能特点、种类、结构原理和几种大容量的软驱还介绍了硬盘的性能结构原理和几种大容量的软驱还介绍了硬盘的性能特点、技术参数和接口类型等特点、技术参数和接口类型等 7.1 7.1 软盘驱动器软盘驱动器 7.2 7.2 硬盘硬盘 7.3 7.3 硬盘控制器接口硬盘控制器接口退出退出7.1 7.1 软盘驱动器软盘驱动器 7.1.1 7.1.1 软盘驱动器软盘驱动器 7.1.1.1 7.1.1.1 软盘驱动器的规格和接口软盘驱动器的规格和接口 软盘子系统包括软盘片、软盘驱动软盘子系统包括软盘片、软盘驱动器、驱动程序和软驱控制器这几局部器、驱动程序和软驱控制器这几局部软盘是微机系统永久保存信息和交换信软盘是微机系统永久保存信息和交换信息的重要外部磁存储介质软驱〔息的重要外部磁存储介质软驱〔Floppy Disk DriverFloppy Disk Driver，，FDDFDD〕是对软盘进〕是对软盘进行读写的机电一体化的设备。

软驱驱动行读写的机电一体化的设备软驱驱动程序是软驱的配套程序，它包含在系统程序是软驱的配套程序，它包含在系统BIOSBIOS程序中软驱控制器〔程序中软驱控制器〔FDD FDD ControllerController〕提供主机对软驱的控制信〕提供主机对软驱的控制信号，也是软驱设备的接口，它做在号，也是软驱设备的接口，它做在I/OI/O卡卡或主板上或南桥芯片内或主板上或南桥芯片内 微机常选用的软盘片有直径为微机常选用的软盘片有直径为5.255.25英寸、存储容英寸、存储容量为量为1.2MB1.2MB和直径为和直径为3.53.5英寸、存储容量为英寸、存储容量为1.44MB1.44MB这两这两种，它们的驱动器分别称为种，它们的驱动器分别称为5 5寸软驱和寸软驱和3 3寸软驱由于寸软驱由于3 3寸软盘体积小、容量大并带有塑料外壳不易损坏，目寸软盘体积小、容量大并带有塑料外壳不易损坏，目前大多数前大多数PCPC机仅仅配备一个机仅仅配备一个3 3寸软驱3.53.5〞软驱的外〞软驱的外形如图形如图7-17-1所示图7-1 3.5〞软驱和软盘 3.5 3.5〞软盘的结构如图〞软盘的结构如图7-27-2所示，它的盘片外面有所示，它的盘片外面有一个塑料外壳，不易污染和损坏。

将它的写保护片拨一个塑料外壳，不易污染和损坏将它的写保护片拨到封住写保护孔的位置时，软盘处于可以读写的状态，到封住写保护孔的位置时，软盘处于可以读写的状态，反之为写保护状态，这时软盘上的信息不会被改写，反之为写保护状态，这时软盘上的信息不会被改写，软盘也不会感染病毒软盘也不会感染病毒图图7-2 3.57-2 3.5〞软盘的结构〞软盘的结构 软驱上有两个插座一个电源插座，它有四个插软驱上有两个插座一个电源插座，它有四个插针，分别为针，分别为+12V+12V输入、两个接地线和输入、两个接地线和+5V+5V输入，输入，+12V+12V给给各个马达供电，各个马达供电，+5V+5V给电路元件供电另一个为控制及给电路元件供电另一个为控制及数据电缆插座，它有数据电缆插座，它有3434线用一根线用一根3434线电缆将它与线电缆将它与I/OI/O多功能卡或主板上的软驱接口〔多功能卡或主板上的软驱接口〔FDDFDD〕相连接〕相连接3434线电线电缆的红色线应接到两边插座的缆的红色线应接到两边插座的1 1号脚，以免电缆接反号脚，以免电缆接反软驱软驱3434线电缆如图线电缆如图7-37-3所示。

在一些微机的系统硬件配所示在一些微机的系统硬件配置程序置程序CMOS SetupCMOS Setup中有中有“Swap Floppy Drive“Swap Floppy Drive〞这一项，〞这一项，当将其设置为当将其设置为“Enabled“Enabled〞时那么可对调〞时那么可对调A A、、B B两个软驱两个软驱的逻辑名称，而不必在电缆插头上将它们对调软驱的逻辑名称，而不必在电缆插头上将它们对调软驱接口〔接口〔FDCFDC〕的信号定义如表〕的信号定义如表7-17-1图7-3 软驱的34线电缆 7.1.1.2 7.1.1.2 7.1.1.2 7.1.1.2 软盘驱动器的结构原理软盘驱动器的结构原理软盘驱动器的结构原理软盘驱动器的结构原理 软盘驱动器〔软盘驱动器〔软盘驱动器〔软盘驱动器〔FDDFDDFDDFDD〕由数据读写系统、磁〕由数据读写系统、磁〕由数据读写系统、磁〕由数据读写系统、磁头定位系统、盘片驱动系统和控制电路等组成头定位系统、盘片驱动系统和控制电路等组成头定位系统、盘片驱动系统和控制电路等组成。

头定位系统、盘片驱动系统和控制电路等组成磁头是其工作的核心部件磁头分为上、下两磁头是其工作的核心部件磁头分为上、下两磁头是其工作的核心部件磁头分为上、下两磁头是其工作的核心部件磁头分为上、下两个，上磁头称为个，上磁头称为个，上磁头称为个，上磁头称为“1“1“1“1号磁头〞，下磁头称为号磁头〞，下磁头称为号磁头〞，下磁头称为号磁头〞，下磁头称为“0“0“0“0号磁头〞，它们固定在磁头小车上，并始终接号磁头〞，它们固定在磁头小车上，并始终接号磁头〞，它们固定在磁头小车上，并始终接号磁头〞，它们固定在磁头小车上，并始终接触盘片当盘片由主轴马达驱动以每分钟触盘片当盘片由主轴马达驱动以每分钟触盘片当盘片由主轴马达驱动以每分钟触盘片当盘片由主轴马达驱动以每分钟300300300300多转的高速旋转时，磁头小车由步进马达驱动多转的高速旋转时，磁头小车由步进马达驱动多转的高速旋转时，磁头小车由步进马达驱动多转的高速旋转时，磁头小车由步进马达驱动做径向运动，从而使上、下磁头能扫描磁盘上、做径向运动，从而使上、下磁头能扫描磁盘上、做径向运动，从而使上、下磁头能扫描磁盘上、做径向运动，从而使上、下磁头能扫描磁盘上、下两面的所有磁道，实现读、写操作。

下两面的所有磁道，实现读、写操作下两面的所有磁道，实现读、写操作下两面的所有磁道，实现读、写操作 所谓写操作是指软驱接收到主机发来的数据编码所谓写操作是指软驱接收到主机发来的数据编码信号，经过写电路的一系列处理后，通过磁头将数据信号，经过写电路的一系列处理后，通过磁头将数据的电流信号转换为磁信号记录在磁盘上而读操作是的电流信号转换为磁信号记录在磁盘上而读操作是写操作的逆过程，即把磁盘上记录的磁信息通过磁头写操作的逆过程，即把磁盘上记录的磁信息通过磁头转换为电流信号，然后经过读电路的一系列处理后，转换为电流信号，然后经过读电路的一系列处理后，复原出电信号的数据信息发送给主机复原出电信号的数据信息发送给主机 软盘驱动器还有专门用于检测磁盘状态的传感器软盘驱动器还有专门用于检测磁盘状态的传感器元件比方元件比方“0“0磁道开关〞、磁道开关〞、““写保护传感器〞写保护传感器〞 磁盘驱动器软驱或硬驱的根本原理相同，框图如磁盘驱动器软驱或硬驱的根本原理相同，框图如图图7-47-4所示，主要包括数据读写系统、磁头定位系统、所示，主要包括数据读写系统、磁头定位系统、盘片驱动系统和控制电路等局部。

盘片驱动系统和控制电路等局部图图7-4 7-4 磁盘驱动器的磁盘驱动器的原理方框原理方框 7.1.2 7.1.2 超级软驱超级软驱 目前还有多种高速大容量的新型软目前还有多种高速大容量的新型软盘驱动器，如盘驱动器，如ZIP100ZIP100、、LS-120LS-120和和UHCUHC等由于价格较高和软盘交换性等原因，都由于价格较高和软盘交换性等原因，都尚未被尚未被PCPC机普遍采用机普遍采用 7.1.2.1 LS-120 7.1.2.1 LS-120软盘驱动器软盘驱动器 LS-120 LS-120〔〔Laser Servo-120MBLaser Servo-120MB〕是〕是一种采用激光伺服机构的大容量一种采用激光伺服机构的大容量3.53.5〞软〞软盘驱动器，主要部件采用激光光学轨迹盘驱动器，主要部件采用激光光学轨迹读写技术，并配备高容量高密度软磁盘读写技术，并配备高容量高密度软磁盘 LS-120 LS-120盘片容量可达盘片容量可达l20MBl20MB，是原，是原3.53.5寸软盘的寸软盘的8383倍。

读写速度为原软驱的倍读写速度为原软驱的5 5倍LS-120LS-120使用标准使用标准IDEIDE接接口它与原口它与原3.53.5寸软驱兼容，即可以读写寸软驱兼容，即可以读写1.44MB1.44MB软盘许多新的许多新的BIOSBIOS都支持都支持LS-120LS-120软驱，软驱，DOSDOS、、Win3.xWin3.x、、Windows 9xWindows 9x和和Windows NTWindows NT可以使用这种软驱可以使用这种软驱LS-120LS-120软盘驱动器有望成为未来软盘驱动器有望成为未来PCPC机的大容量外存设备机的大容量外存设备 内外置内外置LS-120LS-120的安装是不同的的安装是不同的 1 1．外置式．外置式LS-120LS-120软驱的安装：软驱的安装：………… 2 2．内置式．内置式LS-120LS-120软驱的安装：软驱的安装：………… 7.1.2.2 ZIP 7.1.2.2 ZIP 7.1.2.2 ZIP 7.1.2.2 ZIP驱动器驱动器驱动器驱动器 ZIP ZIP ZIP ZIP驱动器是一种活动式存储驱动器，它驱动器是一种活动式存储驱动器，它驱动器是一种活动式存储驱动器，它驱动器是一种活动式存储驱动器，它使用的盘片容量为使用的盘片容量为使用的盘片容量为使用的盘片容量为100MB100MB100MB100MB。

它的盘片比传统它的盘片比传统它的盘片比传统它的盘片比传统3.53.53.53.5〞盘片厚许多，它不兼容传统软盘按接口形〞盘片厚许多，它不兼容传统软盘按接口形〞盘片厚许多，它不兼容传统软盘按接口形〞盘片厚许多，它不兼容传统软盘按接口形式分，式分，式分，式分，ZIPZIPZIPZIP有有有有IDEIDEIDEIDE内置式、内置式、内置式、内置式、SCSISCSISCSISCSI内置式、内置式、内置式、内置式、SCSISCSISCSISCSI外外外外置式和并口外置式等采用与硬盘同样的置式和并口外置式等采用与硬盘同样的置式和并口外置式等采用与硬盘同样的置式和并口外置式等采用与硬盘同样的SCSISCSISCSISCSI和和和和IDEIDEIDEIDE接口，使接口，使接口，使接口，使ZIPZIPZIPZIP驱动器的存取时间大大提高，驱动器的存取时间大大提高，驱动器的存取时间大大提高，驱动器的存取时间大大提高，到达到达到达到达29292929毫秒而采用通用的并行口，那么使毫秒而采用通用的并行口，那么使毫秒而采用通用的并行口，那么使毫秒而采用通用的并行口，那么使ZIPZIPZIPZIP驱动器可以非常方便地接入台式、便携式驱动器可以非常方便地接入台式、便携式驱动器可以非常方便地接入台式、便携式驱动器可以非常方便地接入台式、便携式或其它各式计算机，但并行口会使或其它各式计算机，但并行口会使或其它各式计算机，但并行口会使或其它各式计算机，但并行口会使ZIPZIPZIPZIP的访问的访问的访问的访问速度明显变慢。

速度明显变慢速度明显变慢速度明显变慢 IDE IDE IDE IDE接口、接口、接口、接口、SCSISCSISCSISCSI接口和并接口和并接口和并接口和并行接口的行接口的行接口的行接口的ZIPZIPZIPZIP软驱的安装方法均与原来的软驱的安装方法均与原来的软驱的安装方法均与原来的软驱的安装方法均与原来的3 3 3 3寸软寸软寸软寸软驱不同 2.3 UHC 2.3 UHC 2.3 UHC 2.3 UHC软盘驱动器软盘驱动器软盘驱动器软盘驱动器 UHC UHC UHC UHC〔〔〔〔Ultra High CapacityUltra High CapacityUltra High CapacityUltra High Capacity〕即超高容〕即超高容〕即超高容〕即超高容量软盘驱动器，由日本量软盘驱动器，由日本量软盘驱动器，由日本量软盘驱动器，由日本MitsumiMitsumiMitsumiMitsumi公司开发它公司开发它公司开发它公司开发它的盘片容量为的盘片容量为的盘片容量为的盘片容量为150MB150MB150MB150MB，也兼容原，也兼容原，也兼容原，也兼容原1.44MB1.44MB1.44MB1.44MB的的的的3.53.53.53.5寸寸寸寸软盘。

它的主轴马达转速为软盘它的主轴马达转速为软盘它的主轴马达转速为软盘它的主轴马达转速为3600RPM3600RPM3600RPM3600RPM它的磁头与盘面不接触，与硬盘原理一样它的平均头与盘面不接触，与硬盘原理一样它的平均头与盘面不接触，与硬盘原理一样它的平均头与盘面不接触，与硬盘原理一样它的平均搜寻时间为搜寻时间为搜寻时间为搜寻时间为20mS20mS20mS20mS，比，比，比，比LS-120LS-120LS-120LS-120的的的的60mS60mS60mS60mS快快快快3 3 3 3倍 预言各种新型大容量软盘驱动器的开展前预言各种新型大容量软盘驱动器的开展前预言各种新型大容量软盘驱动器的开展前预言各种新型大容量软盘驱动器的开展前景，到底谁能够取代传统的软盘驱动器，不仅景，到底谁能够取代传统的软盘驱动器，不仅景，到底谁能够取代传统的软盘驱动器，不仅景，到底谁能够取代传统的软盘驱动器，不仅仅取决于它自身的性能优良和价格廉价，一个仅取决于它自身的性能优良和价格廉价，一个仅取决于它自身的性能优良和价格廉价，一个仅取决于它自身的性能优良和价格廉价，一个重要因素就是它能否与当前仍独霸重要因素就是它能否与当前仍独霸重要因素就是它能否与当前仍独霸重要因素就是它能否与当前仍独霸PCPCPCPC机的机的机的机的3.53.53.53.5〞〞〞〞1.44MB1.44MB1.44MB1.44MB软盘驱动器相兼容和方便地交换共享软盘驱动器相兼容和方便地交换共享软盘驱动器相兼容和方便地交换共享软盘驱动器相兼容和方便地交换共享数据。

数据7.2 7.2 硬盘硬盘 7.2.1 7.2.1 硬盘驱动器简介硬盘驱动器简介 硬盘驱动器〔硬盘驱动器〔Hard Disk DriverHard Disk Driver，，HDDHDD〕也是微机系统的根本外存设备与〕也是微机系统的根本外存设备与软盘驱动器不同的是，它的磁盘片是硬软盘驱动器不同的是，它的磁盘片是硬质合金的，并固定安装在驱动器内部，质合金的，并固定安装在驱动器内部，所以也可统称为硬盘与软盘相比，它所以也可统称为硬盘与软盘相比，它的存储容量要大得多，速度也快得多，的存储容量要大得多，速度也快得多，而体积也较小而体积也较小3 3〞软盘的容量为〞软盘的容量为1.44MB1.44MB，而目前，而目前PCPC机硬盘容量在机硬盘容量在10GB10GB到到60GB60GB目前市面上硬盘的主流品牌为昆腾〔目前市面上硬盘的主流品牌为昆腾〔QuantumQuantum〕、希捷〔〕、希捷〔SeagateSeagate〕、钻石〔〕、钻石〔MaxtorMaxtor〕、西部数据〔〕、西部数据〔WestdataWestdata〕和〕和IBMIBM等 硬盘子系统包括硬盘驱动器〔内含硬盘〕、驱动硬盘子系统包括硬盘驱动器〔内含硬盘〕、驱动程序和硬盘接口。

硬盘的控制器〔程序和硬盘接口硬盘的控制器〔HDD ControllerHDD Controller〕〕做在硬盘内部，而接口集成在主板上硬盘的驱动程做在硬盘内部，而接口集成在主板上硬盘的驱动程序包含在系统序包含在系统BIOSBIOS程序中硬盘的构成和工作原理与程序中硬盘的构成和工作原理与软驱相仿，它以自己专用的微处理器作为控制器，它软驱相仿，它以自己专用的微处理器作为控制器，它的内部的内部ROMROM固化了控制软件，用来实现加电时的自我诊固化了控制软件，用来实现加电时的自我诊断、运行状态检测、主轴电机的转速调节和对磁头的断、运行状态检测、主轴电机的转速调节和对磁头的位置控制等功能位置控制等功能 硬盘驱动器内部硬件主要由电路板和头盘组件硬盘驱动器内部硬件主要由电路板和头盘组件HDAHDA〔〔Head Disk AssembllyHead Disk Assemblly〕构成 硬盘的内部结构如图硬盘的内部结构如图7-57-5所示图7-5 硬盘的内部结构示意 硬盘按其盘片直径大小可分为硬盘按其盘片直径大小可分为5.255.25、、3.53.5、、2.52.5和和1.81.8英寸等多种，按其接口类型分有英寸等多种，按其接口类型分有IDEIDE接口及接口及SCSISCSI接接口等多种，目前使用最多的是口等多种，目前使用最多的是IDEIDE接口的接口的3.53.5英寸硬盘。

英寸硬盘 IDE IDE接口来自接口来自IBM ATIBM AT机，其信号定义与机，其信号定义与ATAT机的总线机的总线相似，因此也叫相似，因此也叫ATAT总线〔总线〔AT BUSAT BUS〕IDEIDE接口的硬盘连接口的硬盘连接电缆为接电缆为4040线排线电缆，其中红色为线排线电缆，其中红色为1 1号线，如图号线，如图7-67-6所示 在一个在一个IDEIDE接口上连接两个硬盘，一个硬盘上的跳接口上连接两个硬盘，一个硬盘上的跳线应设置为线应设置为“Master“Master〞状态，另一个硬盘上的跳线应〞状态，另一个硬盘上的跳线应设置为设置为“Slave“Slave〞状态 硬盘的电源线为硬盘的电源线为4 4线，分别为线，分别为+12V+12V〔黄色〕、地〔〔黄色〕、地〔黑色两根〕和黑色两根〕和+5V+5V〔红色〕，〔红色〕，12V12V供给马达，供给马达，5V5V供给电供给电路元件图7-6 硬盘的40线电缆 硬盘装好后还要做两件事，首先要进入硬盘装好后还要做两件事，首先要进入CMOS CMOS SetupSetup设置硬盘类型〔设置硬盘类型〔HDD TypeHDD Type〕，即设置硬盘的柱面〕，即设置硬盘的柱面数、磁头数和扇区数。

其次要用数、磁头数和扇区数其次要用FDISKFDISK、、FORMATFORMAT命令进命令进行硬盘分区和格式化，也可用硬盘专用管理软件行硬盘分区和格式化，也可用硬盘专用管理软件DMDM进进行，之后才能使用具体做法在后面有关章节介绍行，之后才能使用具体做法在后面有关章节介绍 7.2.2 7.2.2 硬盘的技术参数硬盘的技术参数 7.2.2.1 7.2.2.1 硬盘的技术指标硬盘的技术指标 1 1．道密度与位密度．道密度与位密度 硬盘道密度是指磁盘径向的磁道密硬盘道密度是指磁盘径向的磁道密度，单位是度，单位是TPITPI〔〔Track Per InchTrack Per Inch〕即每〕即每英寸磁道数英寸磁道数 2 2．转速：．转速： 硬盘的转速是指硬盘主轴马达也就硬盘的转速是指硬盘主轴马达也就是盘片的转速，单位是是盘片的转速，单位是RPMRPM〔〔Round Per Round Per MinuteMinute〕即每分钟圈数〕即每分钟圈数 3 3．平均存取时间．平均存取时间 平均存取时间〔平均存取时间〔Average Access Average Access TimeTime〕是反映硬盘数据操作速度的指标，〕是反映硬盘数据操作速度的指标，单位是毫秒〔单位是毫秒〔mSmS〕。

它包括三个时间段：〕它包括三个时间段：平均寻道时间〔平均寻道时间〔Seek timeSeek time〕，平均定位〕，平均定位时间〔时间〔Setting timeSetting time〕，转动延迟〔〕，转动延迟〔Rotational latencyRotational latency〕 4 4．缓存容量．缓存容量 缓存容量〔缓存容量〔Cache SizeCache Size〕是指硬盘内部数据的高〕是指硬盘内部数据的高速缓冲存储器的大小，如速缓冲存储器的大小，如256KB256KB、、512KB512KB、、1MB1MB和和2MB2MB等 5 5．平均故障间隔时间．平均故障间隔时间 平均故障间隔时间平均故障间隔时间MTBFMTBF〔〔Mean Time Between Mean Time Between FailuresFailures〕是指硬盘操作时发生故障的时间间隔的平〕是指硬盘操作时发生故障的时间间隔的平均数 6 6．硬盘控制器的数据传输率．硬盘控制器的数据传输率 硬盘控制器即接口的数据传输率是指缓存至主机硬盘控制器即接口的数据传输率是指缓存至主机的数据传送速度。

的数据传送速度 7.2.2.2 7.2.2.2 7.2.2.2 7.2.2.2 硬盘实例硬盘实例硬盘实例硬盘实例 以以Maxtor Maxtor 5T060H65T060H6硬硬盘盘为为例例，，它它的的技技术术规规格格如如下下：：…………7.2.3 7.2.3 硬盘的物理类型参数硬盘的物理类型参数 硬盘的参数很多，其中直接关系到硬盘的参数很多，其中直接关系到用户安装使用硬盘的参数有柱面数、磁用户安装使用硬盘的参数有柱面数、磁头数、扇区数和容量，前三项称为硬盘头数、扇区数和容量，前三项称为硬盘的物理结构参数，常常以的物理结构参数，常常以“C/H/S“C/H/S〞标注〞标注在硬盘的盘面上在硬盘的盘面上 1 1．柱面数〔．柱面数〔CylinderCylinder〕〕 缩写为缩写为CylnCyln，指每个盘面上的磁道，指每个盘面上的磁道数由于硬盘盘片是上下叠放的，所以数由于硬盘盘片是上下叠放的，所以每一个盘面上的同号磁道便组成一个圆每一个盘面上的同号磁道便组成一个圆柱面。

这个参数为柱面这个参数为CMOS SetupCMOS Setup中设置硬中设置硬盘类型〔盘类型〔HDD TypeHDD Type〕的关键参数〕的关键参数 2 2．磁头数〔．磁头数〔HeadsHeads〕〕 硬盘的读写磁头总数因为每个盘硬盘的读写磁头总数因为每个盘片的上下两面各有一个磁头，所以也是片的上下两面各有一个磁头，所以也是硬盘的盘面总数这个参数也是硬盘的盘面总数这个参数也是CMOS CMOS SetupSetup中设置硬盘类型的关键参数中设置硬盘类型的关键参数 3 3．扇区数〔．扇区数〔SectorSector〕〕 缩写为缩写为SectSect，指每个磁道上划分的记录数据的根，指每个磁道上划分的记录数据的根本小区域的数目，对本小区域的数目，对DOSDOS系统而言，每个小区域包含系统而言，每个小区域包含512512个字节这个参数也为个字节这个参数也为CMOS SetupCMOS Setup中设置硬盘类型中设置硬盘类型的关键参数的关键参数 4 4．存储容量〔．存储容量〔SizeSize〕〕 指硬盘可以存储的数据字节数，单位为指硬盘可以存储的数据字节数，单位为MBMB〔〔1MB=1024×10241MB=1024×1024字节〕和字节〕和GBGB〔〔1GB=1024MB1GB=1024MB〕。

格式化〕格式化容量〔容量〔GBGB〕〕= =柱面数柱面数××磁头数磁头数××扇区数扇区数×512÷1024÷1024÷1024×512÷1024÷1024÷1024 5 5．间隔存取因子〔．间隔存取因子〔InterleaverInterleaver〕〕………… 6 6．写预补偿〔．写预补偿〔Write Pre-CompWrite Pre-Comp〕〕………… 7 7．磁头着陆区〔．磁头着陆区〔Landing ZoneLanding Zone〕〕…………7.3 7.3 硬盘控制器接口硬盘控制器接口 在微机系统中采用过的硬盘接口主要有四种，在微机系统中采用过的硬盘接口主要有四种，ST-506ST-506、、ESDIESDI〔〔Enhanced Small Device InterfaceEnhanced Small Device Interface〕〕即增强型小型设备接口、即增强型小型设备接口、IDEIDE和和SCSISCSIIDEIDE接口广泛用接口广泛用于普通于普通PCPC机，机，SCSISCSI接口多用于效劳器和专用图形工作接口多用于效劳器和专用图形工作站。

站 7.3.1 7.3.1 硬盘硬盘 IDE IDE 型接口型接口 7.3.1.1 IDE 7.3.1.1 IDE接口接口 IDE IDE〔〔Intelligent Device Intelligent Device ElectronicsElectronics〕即智能设备电子接口，是〕即智能设备电子接口，是目前目前PCPC机普遍采用的最根本硬盘接口机普遍采用的最根本硬盘接口IDEIDE接口的接口的4040个引脚除了对主板上的个引脚除了对主板上的ISAISA总线〔也叫总线〔也叫ATAT总线〕的信号进行必要控总线〕的信号进行必要控制之外，根本上是原封不动地送往硬盘制之外，根本上是原封不动地送往硬盘驱动器，所以驱动器，所以IDEIDE接口也常被称为接口也常被称为ATAATA接接口 PC PC主板通常提供两个主板通常提供两个IDEIDE接口，每个接口，每个IDID可连接两个可连接两个IDEIDE设备，采用一条设备，采用一条4040线扁线扁平电缆传送控制和数据信号硬盘上的平电缆传送控制和数据信号硬盘上的IDEIDE插座外形如图插座外形如图7-77-7所示，其中第所示，其中第2020针针没有，为的是电缆定位。

没有，为的是电缆定位IDEIDE接口和电缆接口和电缆的的4040线信号定义如表线信号定义如表7-27-2 主板上主板上IDEIDE接口占用的系统硬件资源通常为：接口占用的系统硬件资源通常为：IDE1IDE1的的I/O PortI/O Port地址为地址为1F0H-1F7H1F0H-1F7H，，IRQ 14IRQ 14，，IDE2IDE2的的I/O PortI/O Port地址为地址为170H-177H170H-177H，，IRQ 15IRQ 15图图7-7 7-7 硬盘硬盘IDEIDE接口的插座接口的插座 7.3.1.2 IDE 7.3.1.2 IDE 7.3.1.2 IDE 7.3.1.2 IDE硬盘接口的类型硬盘接口的类型硬盘接口的类型硬盘接口的类型 1 1 1 1．．．．IDEIDEIDEIDE的类型的类型的类型的类型 我们现在统称的我们现在统称的我们现在统称的我们现在统称的IDEIDEIDEIDE〔或〔或〔或〔或ATAATAATAATA〕接口，是指〕接口，是指〕接口，是指〕接口，是指接口形式相同的早期接口形式相同的早期接口形式相同的早期接口形式相同的早期IDEIDEIDEIDE、、、、EIDEEIDEEIDEEIDE、、、、ATAATAATAATA〔〔〔〔AT AT AT AT AttachmentAttachmentAttachmentAttachment，，，，ATATATAT附加设备〕和附加设备〕和附加设备〕和附加设备〕和Ultra DMAUltra DMAUltra DMAUltra DMA等多等多等多等多种改进型。

种改进型种改进型种改进型 EIDE EIDE EIDE EIDE〔〔〔〔Enhanced IDEEnhanced IDEEnhanced IDEEnhanced IDE〕即增强型〕即增强型〕即增强型〕即增强型IDEIDEIDEIDE，是，是，是，是PentiumPentiumPentiumPentium以上主板上配备的标准硬盘接口，也以上主板上配备的标准硬盘接口，也以上主板上配备的标准硬盘接口，也以上主板上配备的标准硬盘接口，也支持支持支持支持CD-ROMCD-ROMCD-ROMCD-ROM驱动器等设备驱动器等设备驱动器等设备驱动器等设备 目前使用的目前使用的目前使用的目前使用的IDEIDEIDEIDE接口有接口有接口有接口有ATAATAATAATA〔或〔或〔或〔或Ultra DMAUltra DMAUltra DMAUltra DMA〕〕〕〕33333333、、、、66666666、、、、100100100100等新型高速接口等新型高速接口等新型高速接口等新型高速接口 2．IDE的工作方式…… 3．IDE的类型模式…… PIO-0、PIO-1、PIO-2模式。

以10bit表示柱面数、4bit表示磁头数和6bit表示扇区数，即允许硬盘参数的最大值是1024柱面、16磁头和63扇区，因此能支持的硬盘的最大容量为528MB〔=1024×16×63×512〕在目前的系统BIOS设置程序〔CMOS Setup〕中，被称为硬盘类型的Normal方式不管硬盘容量有多大，只要选择了Normal模式，就只能访问该硬盘的528MB空间 增强的EIDE硬盘接口使用PCI总线适配器，通常做在主板上，它支持PIO-3/4和Multi Word DMA1/2模式的硬盘，也支持符合EIDE接口的光驱〔CD-ROM Driver〕和磁带机等EIDE以8bit〔255〕表示磁头数，10bit柱面数和6bit扇区数不变显然它能支持的硬盘的最大容量应比Normal方式大16倍为8.4GB〔528MB×16〕这在目前的系统BIOS设置程序〔CMOS Setup〕中，被称为硬盘类型的LBA〔Logical Block Addressing〕逻辑块寻址方式 系统BIOS设置程序中还有一种硬盘类型的large方式，它只能将柱面数除以2，使之不大于1024，再将磁头数乘以2，因此它能支持的硬盘的最大容量为Normal方式的2倍为1GB。

目前的硬盘都采用LBA模式 7.3.2 SCSI 7.3.2 SCSI接口接口 7.3.2.1 SCSI 7.3.2.1 SCSI接口类型接口类型 SCSI SCSI〔〔Small Computer System Small Computer System InterfaceInterface〕即小型计算机系统接口，其〕即小型计算机系统接口，其实是一种用于高速外设的外部接口适配实是一种用于高速外设的外部接口适配器卡，也有称之为硬盘协处理器卡〔器卡，也有称之为硬盘协处理器卡〔Disk Coprocessor BoardDisk Coprocessor Board〕的，通常也〕的，通常也叫做叫做“Scuzzy“Scuzzy〞卡在计算机外设接口〞卡在计算机外设接口尤其是外存储设备接口方面，尤其是外存储设备接口方面，SCSISCSI接口接口始终占据着高贵地位，这不仅是由于它始终占据着高贵地位，这不仅是由于它的先进技术性能，也是由于它的高价位的先进技术性能，也是由于它的高价位 SCSI SCSI的意义是小型计算机系统接口，的意义是小型计算机系统接口，它是做在一个专门的系统扩展卡上。

它是做在一个专门的系统扩展卡上SCSISCSI开发于开发于7070年代末，至今已有年代末，至今已有SCSI-1SCSI-1、、SCSI-2SCSI-2以及以及SCSI-3SCSI-3等多种 1 1．．SCSI-1SCSI-1 SCSI-1 SCSI-1是第一个版本，异步数据传输率为是第一个版本，异步数据传输率为3MB/S3MB/S，，同步数据传输率为同步数据传输率为5MB/S5MB/S采用的是特殊的采用的是特殊的2525针的针的SCSISCSI接口 2 2．．SCSI-2SCSI-2 SCSI-2 SCSI-2最初称为最初称为Fast SCSIFast SCSI，，8 8位并行数据传输，位并行数据传输，数据传输率提高到数据传输率提高到10MB/S10MB/S，可连接，可连接7 7个外设标准接口个外设标准接口为为5050线，信号有差分方式和单端方式两种线，信号有差分方式和单端方式两种5050线的线的SCSISCSI插座如图插座如图7-87-8所示Wide SCSIWide SCSI，，1616位并行数据传位并行数据传输，数据传输率提高到输，数据传输率提高到20MB/S20MB/S，可连接，可连接1616个外设。

个外设SCSI-2SCSI-2用于硬盘、用于硬盘、CD-ROMCD-ROM驱动器和扫描仪等设备驱动器和扫描仪等设备SCSISCSI的的5050线差分方式接口的信号定义如表线差分方式接口的信号定义如表7-37-3，单端方，单端方式接口的信号定义如表式接口的信号定义如表7-47-4图图7-8 507-8 50针针SCSISCSI插座插座 3 3．．SCSI-3SCSI-3 SCSI-3 SCSI-3也称为也称为Ultra SCSIUltra SCSI，数据传输率到达，数据传输率到达20MB/S20MB/S，假设使用，假设使用1616位传输模式，那么数据传输率可位传输模式，那么数据传输率可高达高达40MB/S40MB/SSCSI-3SCSI-3增加为一个增加为一个6868针接口，用于将针接口，用于将8 8位位数据增加到数据增加到3232位数据6868针的针的SCSISCSI插座如图插座如图7-97-9所示它也分为差分方式和单端方式两种它也分为差分方式和单端方式两种SCSI-3SCSI-3的的6868线差线差分方式接口的信号定义如表分方式接口的信号定义如表7-57-5，单端方式接口的信号，单端方式接口的信号定义如表定义如表7-67-6。

图图7-9 687-9 68针针SCSISCSI插座插座 4 4．最新型．最新型Ultra SCSIUltra SCSI Ultra 2 SCSI Ultra 2 SCSI发表于发表于9797年，采用低电压差分技术，年，采用低电压差分技术，使用使用1616位传输模式，数据传输率到达位传输模式，数据传输率到达80MB/S80MB/SUltra Ultra 160/m SCSI160/m SCSI发表于发表于9898年，采用低电压差分技术，并且年，采用低电压差分技术，并且每个时钟可发送两位数据，数据传输率到达每个时钟可发送两位数据，数据传输率到达160MB/S160MB/S9898年以后生产的硬盘开始采用此类接口年以后生产的硬盘开始采用此类接口 7.3.2.2 SCSI 7.3.2.2 SCSI 7.3.2.2 SCSI 7.3.2.2 SCSI的特点的特点的特点的特点 SCSI SCSI SCSI SCSI接口设备是链接的，接口设备是链接的，接口设备是链接的，接口设备是链接的，…… …… …… …… 安装在系统中的每个安装在系统中的每个安装在系统中的每个安装在系统中的每个SCSISCSISCSISCSI设备都有自己唯设备都有自己唯设备都有自己唯设备都有自己唯一的标号一的标号一的标号一的标号IDIDIDID〔〔〔〔ID=1…15ID=1…15ID=1…15ID=1…15〕。

设备〕设备IDIDIDID号可由设备号可由设备号可由设备号可由设备前面的跳线来设置，缺省值为前面的跳线来设置，缺省值为前面的跳线来设置，缺省值为前面的跳线来设置，缺省值为7 7 7 7 SCSI SCSI SCSI SCSI接口的优点主要有：接口的优点主要有：接口的优点主要有：接口的优点主要有： 1 1 1 1．．．．SCSISCSISCSISCSI可以连接最多可以连接最多可以连接最多可以连接最多16161616个设备，所有设个设备，所有设个设备，所有设个设备，所有设备只需占用一个备只需占用一个备只需占用一个备只需占用一个IRQIRQIRQIRQ资源 2 2．．SCSISCSI允许在对一个设备进行数据传输的同时，允许在对一个设备进行数据传输的同时，另一个设备对其进行数据查找这就可以在多任务操另一个设备对其进行数据查找这就可以在多任务操作系统中获得更高的性能作系统中获得更高的性能 3 3．．SCSISCSI对对CPUCPU的占用率极低，在多任务系统中确的占用率极低，在多任务系统中确实占有明显的优势。

实占有明显的优势 4 4．．SCSISCSI设备还具有智能化，提高了工作效率设备还具有智能化，提高了工作效率 5 5．．SCSISCSI快于快于IDEIDE 2.3 SCSI 2.3 SCSI 2.3 SCSI 2.3 SCSI和和和和IDEIDEIDEIDE硬盘的比较硬盘的比较硬盘的比较硬盘的比较 比较比较比较比较SCSISCSISCSISCSI和和和和IDEIDEIDEIDE硬盘，它们的主要差异是：硬盘，它们的主要差异是：硬盘，它们的主要差异是：硬盘，它们的主要差异是：……………………习题习题1 1．掌握软驱的种类、规格和接口．掌握软驱的种类、规格和接口2 2．熟悉磁盘驱动器的工作原理．熟悉磁盘驱动器的工作原理3 3．掌握硬盘的规格、特点、技术指标和类型参数．掌握硬盘的规格、特点、技术指标和类型参数4 4．熟悉．熟悉IDEIDE和和SCSISCSI接口的规格和特点接口的规格和特点。