第8章 硬盘原理与维修
电脑硬盘工作原理
电脑硬盘工作原理一、引言随着计算机技术的不断发展，硬盘已经成为计算机中存储数据的主要设备之一。
了解硬盘的工作原理对于我们理解计算机存储机制和维护硬盘的正常运行非常重要。
本文将详细介绍电脑硬盘的工作原理。
二、硬盘的组成电脑硬盘由多个部件组成，包括硬盘盘片、读写磁头、马达、控制器等。
其中，硬盘盘片是最关键的组成部分，它们由磁性材料制成，在硬盘内部以旋转的方式存储数据。
读写磁头则负责在硬盘盘片上读取和写入数据。
马达则用于控制盘片的旋转速度。
控制器则是整个硬盘的核心，负责控制读写磁头的移动以及数据的传输。
三、数据的存储和检索当计算机需要读取硬盘上的数据时，控制器将指令发送给读写磁头，指示其移动到特定的磁道上。
一旦读写磁头到达目标磁道，它就会开始读取盘片上的数据。
读写磁头通过改变自身电流来改变磁场的极性，以此在盘片上读取和写入数据。
读写磁头通过感应磁场的变化来读取数据，并将读取的数据发送给计算机进行处理。
四、磁道和扇区硬盘盘片上的数据存储在多个圆形磁道和扇区中。
每个磁道都代表盘片的一个圆环，而每个扇区则是一个磁道上的一小块区域。
读写磁头通过移动到不同的磁道和扇区来读取和写入需要的数据。
五、寻道和旋转延迟在硬盘的工作过程中，读写磁头需要移动到目标磁道上才能读取或写入数据。
这个移动的过程被称为寻道。
由于硬盘的物理结构限制，寻道是一个相对耗时的操作，会导致一定的延迟。
除了寻道延迟外，硬盘的旋转也会引入延迟。
盘片的旋转速度决定了数据位于盘片上的位置，读写磁头需要等待合适的位置才能读取或写入数据。
六、缓存和缓存策略为了提高硬盘的读写速度，硬盘使用了缓存技术。
硬盘内部有一块内存区域，用于存储即将被读取或写入的数据。
通过使用缓存，硬盘可以提前将数据存储到内部的内存中，以减少读写操作对盘片的访问次数。
此外，硬盘还使用了一些缓存策略，如预读和写入缓存，来进一步提高读写效率。
七、RAID技术与数据安全为了提高数据的安全性和可靠性，硬盘常常会使用RAID（磁盘阵列）技术。
电脑硬盘工作原理
电脑硬盘工作原理硬盘是计算机存储数据的重要组件，它的工作原理是如何实现数据的读取和写入呢？本文将详细介绍电脑硬盘的工作原理，以便更好地理解其内部的运作过程。
一、磁盘结构电脑硬盘通常由多个磁盘片（也称为盘片）组成，每个磁盘片都由两面均有磁性涂层的金属盘构成。
盘片通过主轴垂直地叠放在一起，固定在硬盘驱动器的主轴上。
每个磁盘片都被划分为很多同心圆轨道，每个轨道又被划分为几个扇区。
二、磁头与磁道在硬盘的工作中，读写操作是由磁头完成的。
磁头是位于盘片上方和下方的物理部件，用于读取和写入数据。
每个盘片表面的同心圆轨道上都有一对磁头，分别被称为上磁头和下磁头。
同一半径上的所有磁道组成了一个柱面，柱面是硬盘读写的最小单位。
三、数据的读取与写入过程1. 读取数据过程当计算机需要读取硬盘中的数据时，操作系统发送指令给硬盘控制器，控制器将指令传递给磁头。
磁头定位到指定的磁道上，开始旋转盘片。
当磁头顺时针或逆时针旋转过程中，通过感应被读取的盘面上涂层的磁性变化，将数据转换为电信号。
磁头将这些信号传输到硬盘控制器，再传送给计算机的内存。
2. 写入数据过程硬盘写入数据的过程与读取过程类似，只是数据的传输方向相反。
操作系统发送写入指令给硬盘控制器，控制器将指令传递给磁头。
磁头定位到指定的磁道上，开始旋转盘片。
控制器将要写入的数据转换为磁信号，并将其传输给磁头。
磁头通过改变涂层上的磁性，将数据写入相应的位置。
四、磁道密度与容量磁道密度是指单位长度上的磁道数目，而容量则是指硬盘能够存储的数据量。
随着技术的进步，硬盘的磁道密度和容量也在不断增加。
通过提高磁头的精度和减小磁头间距，可以实现更高的磁道密度，从而提高硬盘的数据存储容量。
五、硬盘的缓存机制为了提高数据的读取和写入速度，硬盘通常配备有一块内部的高速缓存。
缓存是将磁盘上常用的数据加载到内存中，当系统需要读取或写入这些数据时，可以直接从缓存中进行操作，而不必每次都访问磁盘。
这样可以大幅提高数据的响应速度和读写效率。
硬盘结构原理
硬盘结构原理硬盘是一种用于存储电子数据的非易失性存储设备。
它是计算机的重要组成部分，用于存储操作系统、应用程序、文件和其他数据。
硬盘的结构和工作原理对于了解其功能和性能至关重要。
在本文中，我们将探讨硬盘的结构和工作原理，并介绍其中的关键组件。
硬盘的结构主要分为外壳、电机、马达控制电路、磁头装置等几个部分。
外壳是硬盘的外部保护层，它通常由金属或塑料制成，其主要作用是保护内部部件不受外界物理伤害。
电机是硬盘的核心部件之一，它通过传动装置驱动磁盘的旋转。
电机通常由永磁体或电磁铁制成，其转速决定了硬盘的性能。
马达控制电路用于调节电机的转速和方向，保证硬盘能够正常运转。
磁头装置是硬盘中最为关键的部件之一。
它由磁头组成，每个磁头对应一个磁道。
磁头的数量和硬盘的容量有关，一般情况下，一个硬盘只有一个磁头。
磁头用于读写数据，它通过微小的电流来改变磁场的方向，从而在磁盘表面上存储数据。
为了准确读取和写入数据，磁头需要保持与磁道的精确对齐。
磁头装置还包括飞行高度控制、磁头间隙调节和防震装置等辅助部件，它们都对硬盘的性能和可靠性至关重要。
硬盘的内部结构是由多个碟片和撞片器组成的。
碟片是硬盘存储介质的载体，它由铝合金或玻璃制成。
每个碟片都有两个表面，每个表面都可以用来存储数据。
碟片的表面上划分成了多个同心圆的磁道，每个磁道上又划分成了多个扇区。
扇区是硬盘最小的物理存储单元，一般为512字节或4KB。
撞片器用于支撑和定位碟片，它通过撞击力和磁力将碟片固定在磁头附近。
硬盘的工作原理基于磁性存储技术。
当电脉冲通过磁头时，磁头会改变磁盘表面的磁场，从而在磁盘上存储数据。
读取数据时，磁头会通过感应作用将磁场转化为电信号。
硬盘的读写速度取决于磁头的精确性、旋转速度和数据密度等因素。
为了提高读写速度和硬盘容量，硬盘采用了多道技术、数据压缩和错误纠正码等技术手段。
硬盘还包括一个控制器，它是硬盘与计算机之间的接口。
控制器负责接收和发送数据，同时控制硬盘的读写操作。
硬盘维修知识大全
硬盘维修知识大全部门： xxx时间： xxx整理范文，仅供参考，可下载自行编辑硬盘维修知识大全第一章硬盘的物理结构和原理一、引言自1956年IBM推出第一台硬盘驱动器IBMRAMAC350至今已有四十多年了其间虽没有CPU那种令人眼花缭乱的高速发展与技术飞跃但我们也确实看到在这几十年里硬盘驱动器从控制技术、接口标准、机械结构等方面都进行了一系列改进。
正是这一系列技术上的研究与突破使我们今天终于用上了容量更大、体积更小、速度更快、性能更可靠、价格更便宜的硬盘。
如今虽然号称新一代驱动器的JAZ、DVD-ROM、DVD-RAM、CD-RW、MO、PD等纷纷登陆大容量驱动器市场但硬盘以其容量大、体积小、速度快、价格便宜等优点依然当之无愧地成为桌面电脑最主要的外部存储器也是我们b5E2RGbCAP每一台PC必不可少的配置之一。
二、硬盘磁头技术1、磁头磁头是硬盘中最昂贵的部件也是硬盘技术中最匾妥罟键的一环。
传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头但是硬盘的读、写却是两种截然不同的操作为此这种二合一磁头在设计时必须要同时兼顾到?写两种特性从而造成了硬盘设计上的局限。
而MR磁头即磁阻磁头采用的是分离式的磁头结构写入磁头仍采用传统的磁感应磁头磁头不能进行写操作读取磁头则采用新型的MR磁头即所谓的感应写、磁阻读。
这样在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行优化以得到最好的读/写性能。
另外磁头是通过阻值变化而不是电流变化去感应信号幅度因而对信号变化相当敏感读取数据的准确性也相应提高。
而且由于读取的信号幅度与磁道宽度无关故磁道可以做得很窄从而提高了盘片密度达到200MB/英寸2而使用传统的磁头只能达到20MB/英寸2这也是MR磁头被广泛应用的最主要原因。
目前磁头已得到广泛应用而采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头也逐渐普及。
2、磁道当磁盘旋转时磁头若保持在一个位置上则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹这些圆形轨迹就叫做磁道。
图解电脑硬盘维修及数据恢复8
图解电脑硬盘维修及数据恢复81.4硬盘的工作原理与启动过程1.4.1硬盘的基本工作原理硬盘存储数据是根据电、磁转换原理实现的，硬盘由一个或几个表面镀有磁性物质的金属或玻璃等物质盘片以及盘片两面所安装的磁头和相应的控制电路组成。
其中，盘片和磁头密封在无尘的金属壳中。
硬盘工作时，盘片以设计转速调整旋转，设置在盘片表面的磁头则在电路控制下径向移动到指定位置，然后将数据存储或读取出来。
当系统向硬盘写入数据时，磁头中“写数据”电流产生磁场使盘片表面磁性物质状态发生改变，并在写电流磁场消失后仍能保持，这样数据就存储下来了。
当系统从硬盘中读取数据时，磁头经过盘片指定区域，盘片表面磁场使磁头产生感应电流或线圈阻抗产生变化，经相关电路处理后还原成数据。
因此，只要能将盘片表面处理得更平滑，将磁头设计得更精密，以及尽量提高盘片旋转速度，就能造出容量更大、读写数据速度更快的硬盘。
这是因为盘片表面处理得越平，转速就越快，能使磁头离盘片表面越近，从而提高读、写灵敏度和速度；磁头设计得越小越精密，就能使磁头在盘片上占用的空间越小，从而使磁头在一张盘片上建立更多的磁道以存储更多的数据。
1.4.2硬盘的初始化1．硬盘初始化的基本过程硬盘初始化基本过程可分为以下四个步骤，可用听声音的方法确定，即在启动过程中声音不同。
①硬盘加速旋转；②匀速旋转；③磁头寻迹的声音；④待机过程。
2．硬盘初始化的步骤（1）接上电源，自动诊断。
①接上电源。
②测定供应的电源电压比额定值高还是低，若处于正常的状态，就向MPU处理器、电动机网路等供电。
如果发现供电异常，就中断运行。
③硬盘自身诊断。
检查包括主电源在内的所有不安全因素，若无异常则全部Reset（2）主轴电动机转动。
①发送“Spindle Motor Start”指令。
②主轴电动机开始做加速运动。
当转速达到约1000r/min后，磁头开始处于飞行状态，在数秒钟内达到正常速度，磁头保持正常的飞行高度。
③确认正常速度。
硬盘的结构原理和故障分析
硬盘的结构原理和故障分析1．硬盘的结构和功能硬盘从外观上看，是一个全密封的金属盒，如图1所示，它安装在主机箱的支架上，通过软排线与主板相连。
硬盘是用硬磁盘记录数据内容的。
盘片、驱动机构、磁头和信号放大器等都封装在完全净化的密封盒内，在盒的外部还有数据信号处理电路，它是计算机中的大容量存储器。
图1硬盘的外部结构我们使用的系统软件、应用软件以及创建软件和数据等，一般都是存储在硬盘上。
硬盘的容量通常都用字节数（Bytes）来表示，容量越大，所能存储的数据量也就越多。
例如，图1中的硬盘在正面的左上角标有120GBytes，表明该硬盘的存储容量为120GB。
2．硬盘的工作原理硬盘是采用磁记录的方式记录（存入）数据和重放（读出）数据的装置，记录媒体是硬磁盘，记录和重放信号采用磁头、磁盘是在高速旋转的状态下进行记录和重放，根据空气动力学原理，磁头相对于磁盘时呈悬浮状态，两者之间保持微小的距离而不接触，因而不存在磨损的问题。
打开硬盘的上盖就可以看到硬盘的内部结构，如图2所示。
图2硬盘的内部结构图硬盘的盘片是由硬磁性材料制成的，它被磁化后会以剩磁的形式保持所磁化的状态，因而可以将信号记录到磁盘上。
磁盘在旋转时，磁盘上所记录的磁信号的磁场会感应磁头，磁头也可以将磁盘上的信号读取出来输出。
硬盘的盘片是由好几个盘片同轴安装在电机的法兰盘上，电机旋转的时候所有的硬盘盘片同轴、同步旋转。
在旋转的时候，盘片与磁头相对运动，进行记录和播放。
硬盘的多个磁头安装在多个同步摆动的磁头摆杆端部。
摆杆摆动时磁头可以在硬盘的同心圆磁迹上读写数据信号。
因为每一个盘片上面都有录放磁头和盘片相接，所以在摆杆摆动的时候，所有磁头的摆杆也是同步运动的。
那么，在某一个瞬时，各个盘片上的磁头和盘片相对应形成的是一个圆柱面，如图3所示。
从而可以多个磁头同时读取盘片上的信号。
所以，它的读取速度和存取速度，也都是非常快的。
图3硬盘的磁迹每个磁头的引线顺摆杆臂连接到摆杆轴承部，经磁头放大器集成电路后，再经软排线送到硬盘的数据信号处理电路，经处理后再送到硬盘后部的数据信号处理电路，经处理后再送到硬盘后部的数据接口插座上。
电脑硬盘工作原理
电脑硬盘工作原理电脑硬盘是计算机中的重要存储设备，它通过一系列复杂的工作原理来实现数据的存储和读取。
本文将介绍电脑硬盘的工作原理，包括磁头、盘片、马达等组成部分以及数据存储和读取过程。
1. 硬盘的组成部分电脑硬盘主要由磁头、盘片、马达和控制电路等组成。
1.1 磁头磁头是硬盘中的关键部件，它负责读取和写入数据。
硬盘通常使用多个磁头，每个磁头对应一个盘面。
磁头通过悬臂臂和磁臂连接到盘片上，并能够在盘片上移动。
1.2 盘片盘片是硬盘的存储介质，通常由金属或玻璃等材料制成。
硬盘通常使用多个盘片，每个盘片有两个表面，每个表面都能够存储数据。
1.3 马达马达是硬盘中的动力来源，它通过转动盘片使得磁头能够在盘片上移动并读取数据。
马达还负责控制盘片的旋转速度和稳定性。
1.4 控制电路控制电路是硬盘中的重要组成部分，它负责控制磁头的移动、读取和写入数据等操作。
控制电路还通过与计算机主板连接来实现与计算机系统的通信。
2. 数据的存储和读取过程硬盘通过磁性材料在盘片上存储数据。
数据存储的单位是磁区，每个磁区都有一个磁场方向。
磁区的大小和密度决定了硬盘的存储容量。
2.1 数据的写入当计算机需要将数据写入硬盘时，控制电路会将数据信号转换为磁信号，并通过磁头写入到指定的磁区。
写入数据时，磁头会将磁场转变为一个特定的磁极性，以表示数据的0或1。
2.2 数据的读取当计算机需要读取硬盘上的数据时，控制电路会控制磁头移动到指定的磁区，并将磁区的磁场信号转换为电信号，通过控制电路转换为计算机可以理解的数据信号。
3. 电脑硬盘的工作原理电脑硬盘的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：磁头移动、马达控制、数据读取和写入。
3.1 磁头移动当计算机需要读取或写入数据时，控制电路会控制磁头在盘片上的移动，使其准确地定位到目标磁区。
磁头的移动是通过马达的转动来实现的。
3.2 马达控制马达控制是保证磁头在盘片上准确移动的关键。
控制电路会根据需要控制马达转速和方向，使磁头能够精确地移动到目标位置。
磁盘坏道修复原理
磁盘坏道修复原理磁盘坏道修复原理是指通过特定的方式和工具，对硬盘上的坏道进行修复和处理的过程。
磁盘坏道指的是硬盘表面上的磁性记录介质遭到损坏或损坏严重的区域。
硬盘上的坏道可以分为物理损坏坏道和逻辑损坏坏道两种类型。
物理损坏坏道是指硬盘表面的磁性记录介质发生了物理损坏，比如磁读头与盘片的接触发生故障、磁头或盘片表面划伤等。
这种情况下，修复起来比较困难，通常需要将硬盘送到专业的数据恢复机构进行维修。
逻辑损坏坏道是指硬盘上的磁性记录介质未受物理损坏，但由于各种原因，如系统故障、频繁掉电、系统关机不当等，导致相关数据的磁道和扇区信息发生错误。
逻辑损坏坏道可以通过一些软件工具进行修复。
磁盘坏道修复的原理主要包括以下几个方面：1. 锁定坏道：修复磁盘坏道的第一步是将坏道锁定，防止系统在进行读写操作时继续对该坏道执行操作。
通过将坏道标记为不可用，系统在进行数据读写时将会自动忽略该坏道，避免造成进一步损坏。
2. 重新分配坏道：针对逻辑损坏的坏道，可以通过重新分配坏道的方法来修复。
在硬盘上为每个扇区分配一个备用扇区，当检测到某个扇区发生错误时，将该扇区的数据移至备用扇区并重新标记。
这种方式可以保证数据的完整性和硬盘的正常运行。
3. 低级格式化：当磁盘出现大面积坏道时，可以采用低级格式化的方式进行修复。
低级格式化会重写硬盘的物理结构，重新对盘片进行扇区的划分，以达到修复坏道的目的。
但需要注意的是，低级格式化会清除所有数据，因此在进行低级格式化之前要备份重要数据。
4. 硬盘测试工具：市场上有一些专门的硬盘测试工具，可以用来检测和修复磁盘坏道。
这些工具会对硬盘进行全面的检测，包括检测坏道的位置、类型和数量等信息，并提供相应的修复功能。
需要注意的是，磁盘坏道的修复并不总是成功的。
有些坏道过于严重，已经无法通过软件手段进行修复，只能将硬盘送往专业的数据恢复机构进行处理。
此外，在进行磁盘坏道修复时，要注意备份重要数据，以防修复过程中造成数据丢失。
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8.2硬盘的数据结构
硬盘主引导扇区结构
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2. 操作系统引导扇区 操作系统引导扇区通常位于硬盘的0磁道 柱面 磁道、 柱面、 扇区 扇区（ 操作系统引导扇区通常位于硬盘的 磁道、1柱面、1扇区（如果硬盘 被设置为多重引导方式， 被设置为多重引导方式，则位于每个引导系统所在的主分区或扩展 分区的第一个扇区），它是操作系统可直接访问的第一个扇区， ），它是操作系统可直接访问的第一个扇区 分区的第一个扇区），它是操作系统可直接访问的第一个扇区，包 括一个引导程序和一个分区参数记录表。 括一个引导程序和一个分区参数记录表。引导程序的主要任务是判 断本分区根目录下两个文件是否为操作系统的引导文件。 断本分区根目录下两个文件是否为操作系统的引导文件。如检查通 就将引导文件读入内存，并把控制权交给该文件。 过，就将引导文件读入内存，并把控制权交给该文件。分区表参数 块则是记录着本分区的起始扇区、结束扇区、文件存储格式、 块则是记录着本分区的起始扇区、结束扇区、文件存储格式、硬盘 介质描述符、根目录大小、 个数、 介质描述符、根目录大小、FAT个数、分配单元的大小等重要参数。 个数 分配单元的大小等重要参数。 3. FAT FAT是硬盘对其存储的文件进行分配管理的一种系统，它记录着硬 是硬盘对其存储的文件进行分配管理的一种系统， 是硬盘对其存储的文件进行分配管理的一种系统 盘的容量与文件配置情况，哪些扇区己被数据占用， 盘的容量与文件配置情况，哪些扇区己被数据占用，哪些扇区没有 被数据占用。硬盘经高级格式化以后， 被数据占用。硬盘经高级格式化以后，在硬盘的分区表中会建立 FAT，FAT在不同的操作系统和不同硬盘容量中，其配置也不相同。 在不同的操作系统和不同硬盘容量中， ， 在不同的操作系统和不同硬盘容量中 其配置也不相同。
1.盘片 盘片 硬盘的所有数据都存储在盘片上，盘片是由硬质合金组成的， 硬盘的所有数据都存储在盘片上，盘片是由硬质合金组成的，现在 还出现了玻璃盘片（所以这种硬盘也称为玻璃硬盘）。 还出现了玻璃盘片（所以这种硬盘也称为玻璃硬盘）。 2.主轴电机 主轴电机 主轴电机所采用的技术是决定我们平常所说的转速。 主轴电机所采用的技术是决定我们平常所说的转速。液态轴承电机 使用膜液油轴承，以油膜代替滚珠可以避免金属面的直接磨擦， 使用膜液油轴承，以油膜代替滚珠可以避免金属面的直接磨擦，噪 声和温度减小到最低。而油膜具有有效吸收震动的能力， 声和温度减小到最低。而油膜具有有效吸收震动的能力，可以提高 主轴部件的抗震能力。 主轴部件的抗震能力。 3.浮动磁头组件 浮动磁头组件 浮动磁头组件是由磁头、传动手臂和传动轴组成。其中， 浮动磁头组件是由磁头、传动手臂和传动轴组成。其中，磁头是盘 中最昂贵的部件，它是用线圈缠绕在磁芯上制成的。 中最昂贵的部件，它是用线圈缠绕在磁芯上制成的。加电后在高速 旋转的磁盘表面飞行，飞高间隙只有0.1-0.3m，通过电流变化去感 旋转的磁盘表面飞行，飞高间隙只有 ， 应信号的幅度。磁头在和旋转的碟片相接触过程中， 应信号的幅度。磁头在和旋转的碟片相接触过程中，通过感应碟片 上磁场的变化来读取数据。硬盘工作时由驱动机构带动读写臂， 上磁场的变化来读取数据。硬盘工作时由驱动机构带动读写臂，将 相应的磁头定位到指定的位置，由磁头完成读写操作。 相应的磁头定位到指定的位置，由磁头完成读写操作。由于硬盘工 作时磁头与盘片间距极微， 作时磁头与盘片间距极微，所以硬盘在工作过程中一定要注意防止 碰撞。 碰撞。
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4.目录区 目录区 目录区它紧接在第二个FAT表之后。FAT必须和目录区配合才能准 表之后。 目录区它紧接在第二个 表之后 必须和目录区配合才能准 确定位文件的位置。它记录着每个文件（目录）的起始单元、 确定位文件的位置。它记录着每个文件（目录）的起始单元、文件 的属性等信息。操作系统在定位文件位置时， 的属性等信息。操作系统在定位文件位置时，根据目录区中的起始 单元，再结合FAT表就可知道文件在磁盘上的位置与大小。 表就可知道文件在磁盘上的位置与大小。 单元，再结合 表就可知道文件在磁盘上的位置与大小 5.数据区 数据区 数据区即硬盘存储数据的区域。 数据区即硬盘存储数据的区域。
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7.硬盘的接口 硬盘的接口 硬盘的接口类型有IDE（Intergrated Disc Electronics，集成电子磁 硬盘的接口类型有 （ ， ）、SCSI（Small Computer System Interface，小型计算机系统接 盘）、 （ ， ）、SATA（Serial Advanced Technology Attachment，串行高级 口）、 （ ， 增补技术）三种。 增补技术）三种。 （1）IDE接口 ） 接口 IDE接口硬盘如图 接口硬盘如图10-4所示。IDE的本意是指把控制器集成在硬盘驱 所示。 接口硬盘如图 所示 的本意是指把控制器集成在硬盘驱 动器或光盘驱动器中。现在常说的IDE接口也叫 接口也叫ATA（Advanced 动器或光盘驱动器中。现在常说的 接口也叫 （ Technology Attachment，高级增补技术）接口 ，高级增补技术）
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8.3.3硬盘的维修方法 硬盘的维修方法
在确定硬盘电路板有故障后，必须对电路进行故障定位。硬盘电路 在确定硬盘电路板有故障后，必须对电路进行故障定位。 板的一般测试方法包括：测电阻法、测电压法和测电流法。 板的一般测试方法包括：测电阻法、测电压法和测电流法。 1.测电阻法 测电阻法 硬盘的步进电机绕组的直流电阻值为 则电阻值正常； 测量硬盘的步进电机绕组的直流电阻值为24 ，则电阻值正常；10 测量硬盘的步进电机绕组的直流电阻值为 左右为局部短路； 为绕组短路烧毁。 左右为局部短路；0 或几 为绕组短路烧毁。 2.测电压法 测电压法 硬盘电源电压为+12V和+5V，硬盘步进电机额定电压为 电源电压为 步进电机额定电压为+12V。 硬盘电源电压为 和 ，硬盘步进电机额定电压为 。 3.测电流法 测电流法 故障线路 将万用表串入故障线路，核对电流是否超过正常值。 将万用表串入故障线路，核对电流是否超过正常值。如果有局部短 路现象，则短路元件会升温发热并可能引起熔断器熔断。硬盘驱动 路现象，则短路元件会升温发热并可能引起熔断器熔断。硬盘驱动 器上的芯片短路会导致系统负载电流加大； 器上的芯片短路会导致系统负载电流加大；驱动电机短路或驱动器 短路，会导致主机电源故障。硬盘电源 电源+12V的工作电流应为 的工作电流应为1.1A左 短路，会导致主机电源故障。硬盘电源 的工作电流应为 左 右。
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5.前置控制电路 前置控制电路 前置控制电路主要控制磁头感应的信号、主轴电机调速、 前置控制电路主要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， 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 内可减少信号干扰。 内可减少信号干扰。 6.电路板 电路板 硬盘电路可分为主控电路、接口电路和前置电路。 硬盘电路可分为主控电路、接口电路和前置电路。前置电路与机械 结构一起被密封在盘体内，负责磁头读写小信号放大和处理； 结构一起被密封在盘体内，负责磁头读写小信号放大和处理；主控 电路与接口电路一起做在主电路板上， 电路与接口电路一起做在主电路板上，主电路板被固定在硬盘的背 包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、 面。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。硬盘电路板如图所示。 制与接口电路等。硬盘电路板如图所示。
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6.分区表 分区表 一个硬盘经过分区和高级格式化以后， 一个硬盘经过分区和高级格式化以后，会在所属的操作系统中建立 分区表，记录一些基本信息，如硬盘的容量大小， 分区表，记录一些基本信息，如硬盘的容量大小，硬盘开始柱面 和结束柱面的分配情况，硬盘的引导区、文件分配表、 和结束柱面的分配情况，硬盘的引导区、文件分配表、根目录和 数据区等一系列数据，分区表的功能可归纳如下。 数据区等一系列数据，分区表的功能可归纳如下。 柱面、 磁道 磁道， 个扇区上 个扇区上。 （1）分区表是创建在硬盘的第 柱面、第0磁道，第1个扇区上。 ）分区表是创建在硬盘的第0柱面 （2）记录操作系统的数据。 ）记录操作系统的数据。 ）、H（ ），S （3）记录分区硬盘的 （Cylinder，柱面）、 （Head，磁头）， ）记录分区硬盘的C（ ，柱面）、 ，磁头）， （Sector，扇区）的数量。 ，扇区）的数量。 （4）记录分配柱面的起始扇区号、结束扇区号和容量。 ）记录分配柱面的起始扇区号、结束扇区号和容量。 （5）记录可启动的硬盘。 ）记录可启动的硬盘。 （6）建立引导区（Boot Sector，引导区）。 ）建立引导区（ ，引导区）。 （7）建立文件分配表FAT（File Allocation Table，文件分配表）。 ）建立文件分配表 （ ，文件分配表）。 （8）建立根目录。 ）建立根目录。 （9）建立数据存储区。 ）建立数据存储区。
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4.磁头驱动组件 磁头驱动组件 硬盘的读写是通过移动磁头进行寻道来完成的， 硬盘的读写是通过移动磁头进行寻道来完成的，而移动磁头则需要 磁头驱动机构进行准确定位才能实现。 磁头驱动机构进行准确定位才能实现。 磁头驱动机构由电磁线圈电机、磁头驱动小车组成。 磁头驱动机构由电磁线圈电机、磁头驱动小车组成。
第8章硬盘的原理与维修
8.1硬盘的结构 硬盘由盘体、控制电路 板、接口三部分组成。 拆下控制电路板后，去 掉外面的保护面板，可 见硬盘的内部结构如图 10-1所示。 硬盘的内部是由盘片、 主轴电机、浮动磁头组 件（磁头、传动手臂、 传动轴）、磁头驱动组 件（电磁线圈电机、磁 头内。
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硬盘经过分区和格式化后会建立分区表。 硬盘经过分区和格式化后会建立分区表。 硬盘被操作系统划分成主引导扇区、操 硬盘被操作系统划分成主引导扇区、 作系统引导扇区、文件分配表、目录区 作系统引导扇区、文件分配表、 和数据区共五部分。其中主引导扇区在 和数据区共五部分。 每块硬盘中都是唯一的。一块硬盘上只 每块硬盘中都是唯一的。 能有一个主引导扇区，而其他部分则在 能有一个主引导扇区， 硬盘的每个分区里都会存在。 硬盘的每个分区里都会存在。 1.主引导扇区 主引导扇区 硬盘主引导扇区位于整个硬盘的0磁道 磁道0 硬盘主引导扇区位于整个硬盘的 磁道 柱面1扇区 扇区， 柱面 扇区，它包括硬盘主引导记录和 硬盘分区表两部分。 硬盘分区表两部分。硬盘主引导扇区结 构如图10-6所示。在总共 所示。 构如图 所示 在总共512B的硬盘主 的硬盘主 引导扇区中， 引导扇区中，MBR只占用了其中的 只占用了其中的 446B，其最后两个字节“55”，“AA” ，其最后两个字节“ ， 是分区的结束标志。另外的64B交给了 是分区的结束标志。另外的 交给了 硬盘分区表。 硬盘分区表。主引导程序是由分区程序 产生的，所以在不同的操作系统中， 产生的，所以在不同的操作系统中，主 引导程序可能会不同。 引导程序可能会不同。