07硬盘驱动器(选修课2)
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硬盘驱动器
硬盘内部结构
5.1.1 硬盘的分类与结构
硬盘驱动器由硬盘磁头 组件（HDA）、印刷电路板 组件（PCBA ）、马达和盘片 几部分构成。均被密封在一 个金属壳内。硬盘的盘片是 一张圆形的金属片，金属片 的两面都有一层很薄的可磁 化层，盘片安装在转轴上。 每一个盘片上都有两个读写 磁头，上下各—，用来读取 盘片两面的数据。磁头装在 磁头臂上，磁头臂带动磁头 移动。
5.1.3 硬盘的参数
硬盘的参数包括Heads（磁头数）、 Cylinders（柱面数）、WPcom （写电 流补偿）、LZone（磁头起停区）、 Sectors（扇区数）、Size（容量）。
硬盘通常由两个以上盘片组成，硬 盘的容量越大，盘片数相对越多。每个 盘片有上下两个可读写盘面，一个盘面 对应一个磁头（Head），因此磁头数是 盘片数的两倍。硬盘的磁头安装在一个 由控制器驱动的固定架上，受步进电机 驱动做寻道工作。
⒊Large Mode（大模式）
当硬盘的柱面超过1024而又不为LBA支持时可采用此种模式。Large模式是 把柱面数除以2，把磁头数乘以2，即使柱面数减少而总容量不变。实际工作时 其相反的转换由BIOS完成，以便取得正确的硬盘地址。
5.1.5 硬盘的技术指标
⒈转速
硬盘的转速是指硬盘盘片每分钟转动的圈数，单位为RPM（Rotation Per Minute，转／分钟）。硬盘转速的大小决定硬盘性能的高低，转速越高，读写速 度越快，等待时间越短，硬盘的整体性能越好。
因此支持最大硬盘容量为：512×63×16×1024B＝504MB
⒉LBA（Logic Block Addressing） Mode（逻辑块地址模式）
LBA模式是E-IDE接口的标准工作模式，支持32位数据传输，实现高容量高 速的目标。在LBA模式下，设置的柱面、磁头、 扇区等参数并不是实际硬盘的 物理参数。访问硬盘时，由IDE控制器把由柱面、磁头、 扇区等参数确定的逻 辑地址转换为实际硬盘的物理地址。
《硬盘驱动器》课件
《硬盘驱动器》PPT课件
硬盘驱动器是用于存储和检索数字数据的设备。它们被广泛应用于个人电脑、 服务器和数据中心，是现代计算的关键组成部分。
硬盘驱动器的定义和功能
定义
硬盘驱动器是一种用于存 储和读取数据的设备，采 用旋转磁盘和磁头技术。
功能
它可以长期保存大量数据， 并且能够快速访问和传输 数据，满足用户的存储需 求。
1
定期保养
定期清理硬盘驱动器，确保良好的通风和散热，并定期进行磁盘检测和错误修复。
2
备份数据
定期备份重要数据，避免因硬盘故障导致数据丢失。
3
故障排除
根据故障现象，采取相应的措施进行排除，如重新连接数据线、检查硬盘驱动器 是否损坏等。
价格比较
通过比较不同渠道的价格， 找到性价比较高的硬盘驱 动器。
硬盘驱动器的安装和使用方法
安装
将硬盘驱动器安装到计算机的 硬盘插槽中，并连接数据和电 源线。
连接
通过数据线将硬盘驱动器连接 到计算机的主板，确保连接稳 固。
数据传输
使用操作系统提供的工具，格 式化硬盘驱动器并传输数据。
硬盘驱动器的维护和故障排除方法
硬盘驱动器的工作原理
1
数据存储
硬盘驱动器使用磁性材料在磁盘上存储数据，通过磁头读取和写入数据。
2
磁盘旋转
磁盘以高速旋转，使磁头可以精确地定位到磁盘上的特定扇区。
3
寻道和பைடு நூலகம்位
磁头通过寻道和定位技术，找到目标扇区并读取或写入数据。
硬盘驱动器的性能指标
1 容量
硬盘驱动器的容量通常 以千兆字节（GB）或千 亿字节（TB）为单位， 在选择时应根据需求进 行合理选择。
2 速度
硬盘驱动器的速度通常 以转速（RPM）表示， 较高的转速意味着更快 的数据访问速度。
硬盘驱动器是用于存储和检索数字数据的设备。它们被广泛应用于个人电脑、 服务器和数据中心，是现代计算的关键组成部分。
硬盘驱动器的定义和功能
定义
硬盘驱动器是一种用于存 储和读取数据的设备，采 用旋转磁盘和磁头技术。
功能
它可以长期保存大量数据， 并且能够快速访问和传输 数据，满足用户的存储需 求。
1
定期保养
定期清理硬盘驱动器，确保良好的通风和散热，并定期进行磁盘检测和错误修复。
2
备份数据
定期备份重要数据，避免因硬盘故障导致数据丢失。
3
故障排除
根据故障现象，采取相应的措施进行排除，如重新连接数据线、检查硬盘驱动器 是否损坏等。
价格比较
通过比较不同渠道的价格， 找到性价比较高的硬盘驱 动器。
硬盘驱动器的安装和使用方法
安装
将硬盘驱动器安装到计算机的 硬盘插槽中，并连接数据和电 源线。
连接
通过数据线将硬盘驱动器连接 到计算机的主板，确保连接稳 固。
数据传输
使用操作系统提供的工具，格 式化硬盘驱动器并传输数据。
硬盘驱动器的维护和故障排除方法
硬盘驱动器的工作原理
1
数据存储
硬盘驱动器使用磁性材料在磁盘上存储数据，通过磁头读取和写入数据。
2
磁盘旋转
磁盘以高速旋转，使磁头可以精确地定位到磁盘上的特定扇区。
3
寻道和பைடு நூலகம்位
磁头通过寻道和定位技术，找到目标扇区并读取或写入数据。
硬盘驱动器的性能指标
1 容量
硬盘驱动器的容量通常 以千兆字节（GB）或千 亿字节（TB）为单位， 在选择时应根据需求进 行合理选择。
2 速度
硬盘驱动器的速度通常 以转速（RPM）表示， 较高的转速意味着更快 的数据访问速度。
硬盘驱动器优秀课件
又不会磨损磁头。目前使用的主流硬盘的转速为7200转/分。
5.2 硬盘驱动器的组成及其工作原理
整个硬盘系统由硬盘驱动器、硬盘适配器及连接电 缆三部分组成。
只有在了解硬盘系统组成的基础上，才能对硬盘的工 作原理有更深入的认识。
5.2.1 硬盘驱动器的组成
1、读/写系统组成 2、硬盘能对磁头精确定位 3、硬盘机中的盘片驱动机构 4、硬盘机的电路
5.3.1 硬盘的主要参数
1、磁头数（Heads）
硬盘的磁头数与硬盘体内的盘片数目有关，由于每一盘片均有二个 磁面，每面都应有一个磁头，因此，磁头数一般为盘片数的二倍。
2、柱面（Cylinders）
硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都划分为数目相等的磁 道，并从外向里编号，最外为O磁道。由于盘片较多，具有相同编号 的磁道形成一个圆柱，因而称为柱面。硬盘的柱面数与一个盘面上的 磁道数是相等的。
5.3.2 硬盘相关性能指标
5、数据传输率
硬盘的数据传输率分为两种。其一为外部数据传输率，也称为突 发数据传输率，是指从硬盘高速缓存中向外输出数据的速度。其二为 内部数据传输率，也称为持续传输率，是指硬盘本身从盘面上读取数
据的速度。
6、S．M．A．R．T 数据安全技术
S．M．A．R．T (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology，自监测、分析和报告技术) 能够预先测量某些硬件的特 性硬盘发生故障有两种类型：不可预测的和可预测的。S．M．A．R ．T可以监视磁头的飞行高度，也可以监视硬盘上的电子控制电路的 工作状态或数据的传输速率。
磁头和磁盘的组合是固定的。每个磁盘对应固定的磁头，因而可
以采用全密封结构，避免外界灰尘的影响，并省去了抹磁头。
5.2 硬盘驱动器的组成及其工作原理
整个硬盘系统由硬盘驱动器、硬盘适配器及连接电 缆三部分组成。
只有在了解硬盘系统组成的基础上，才能对硬盘的工 作原理有更深入的认识。
5.2.1 硬盘驱动器的组成
1、读/写系统组成 2、硬盘能对磁头精确定位 3、硬盘机中的盘片驱动机构 4、硬盘机的电路
5.3.1 硬盘的主要参数
1、磁头数（Heads）
硬盘的磁头数与硬盘体内的盘片数目有关，由于每一盘片均有二个 磁面，每面都应有一个磁头，因此，磁头数一般为盘片数的二倍。
2、柱面（Cylinders）
硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都划分为数目相等的磁 道，并从外向里编号，最外为O磁道。由于盘片较多，具有相同编号 的磁道形成一个圆柱，因而称为柱面。硬盘的柱面数与一个盘面上的 磁道数是相等的。
5.3.2 硬盘相关性能指标
5、数据传输率
硬盘的数据传输率分为两种。其一为外部数据传输率，也称为突 发数据传输率，是指从硬盘高速缓存中向外输出数据的速度。其二为 内部数据传输率，也称为持续传输率，是指硬盘本身从盘面上读取数
据的速度。
6、S．M．A．R．T 数据安全技术
S．M．A．R．T (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology，自监测、分析和报告技术) 能够预先测量某些硬件的特 性硬盘发生故障有两种类型：不可预测的和可预测的。S．M．A．R ．T可以监视磁头的飞行高度，也可以监视硬盘上的电子控制电路的 工作状态或数据的传输速率。
磁头和磁盘的组合是固定的。每个磁盘对应固定的磁头，因而可
以采用全密封结构，避免外界灰尘的影响，并省去了抹磁头。
硬盘驱动器教学内容
硬盘驱动器
5.1硬盘外部结构
SATA
IDE 笔记本硬盘接口
5.2硬盘的内部结构
1.浮动磁头组件 2.磁头驱动机构 3.盘片和主轴组件 4.前置控制电路 5.硬盘的磁道、扇区和柱面
5.3硬盘的工作原理
5.4硬盘的接口
IDE SCSI SATA
5.5硬盘的性能指标
1.转速（r/min） 2.平均寻道时间 3.反应时间 4.平均潜伏时间 5.最大内部数据传输率 6.外部数据传输率 7.数据缓存 8.单牒容量 9.数据保护技术
5.8硬盘的品牌及选购）
5.三星（SamSung）
5.9硬盘的保养
1.要正确设置硬盘的登陆区保护零磁道 2.要特别注意保持硬盘使用环境的清洁 3.在硬盘拆装时要注意防止静电 4.要尽量减少和避免意外的震动与冲击 5.要注意保持和及的使用温度
此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
SMART 数据卫士 DPS MaxSaft
5.6硬盘的工作模式
1.Normal 528M
2.LBA 8.4GB
RGB
5.7硬盘的主要发展方向
1.主轴转速 2.容量 3.主轴轴承
5.8硬盘的品牌及选购
1.希捷（Seagate） 2.迈拓（Maxtor）
5.8硬盘的品牌及选购）
3.西部数据（Weatern Digital） 4.日立（Hitach）
5.1硬盘外部结构
SATA
IDE 笔记本硬盘接口
5.2硬盘的内部结构
1.浮动磁头组件 2.磁头驱动机构 3.盘片和主轴组件 4.前置控制电路 5.硬盘的磁道、扇区和柱面
5.3硬盘的工作原理
5.4硬盘的接口
IDE SCSI SATA
5.5硬盘的性能指标
1.转速（r/min） 2.平均寻道时间 3.反应时间 4.平均潜伏时间 5.最大内部数据传输率 6.外部数据传输率 7.数据缓存 8.单牒容量 9.数据保护技术
5.8硬盘的品牌及选购）
5.三星（SamSung）
5.9硬盘的保养
1.要正确设置硬盘的登陆区保护零磁道 2.要特别注意保持硬盘使用环境的清洁 3.在硬盘拆装时要注意防止静电 4.要尽量减少和避免意外的震动与冲击 5.要注意保持和及的使用温度
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SMART 数据卫士 DPS MaxSaft
5.6硬盘的工作模式
1.Normal 528M
2.LBA 8.4GB
RGB
5.7硬盘的主要发展方向
1.主轴转速 2.容量 3.主轴轴承
5.8硬盘的品牌及选购
1.希捷（Seagate） 2.迈拓（Maxtor）
5.8硬盘的品牌及选购）
3.西部数据（Weatern Digital） 4.日立（Hitach）
winows7教案2文件管理(杂项)
建工
《 操作系统》教案
教学对象
级对口升学计算机班
教学内容 2． 常用附件。 ． 磁盘安全管理。
教学目的
教学时间
年月 第周 第二章 操作系统
．使学生掌握控制面板的使用方法。 ．使学生了解磁盘安全管理知识。
教学重点
控制面板。
教学难点
系统管理。
建议学时
理论： 上机： 教学教具
多媒体教学系统
教学方法
理论：使用多媒体教学方法讲授（）。 上机：指导上机实验
任务 完成数制转换：将十进制数转换成二进制数，将二进制数转换成十进制数 二、的其他操作（学时） 、更改磁盘卷标名称，把盘更改为盘 、整理盘碎片
3 / 13
建工
、清理盘的磁盘空间 、创建盘的快捷方式，在桌面上的名称为程序 、使用附件工具：计算器、记事本、画图软件、系统备份 、调出任务管理器，结束进程，添加进程 、删除电脑里面的某个程序，添加程序
任务 设置浏览器主页“”，以及设置退出时清除历史记录，以相关数据的清除
.计算器 计算器是“附件”中的一实用程序，用来进行算术计算、函数计算，以及不同进制 数的转换。 方法：打开“开始”→“程序”→“附件”→“计算器”，可启动“计算器”，如图所示是“计 算器”的“标准型”界面。 () 统计计算：可计算一系列数据的和，平均值等。 () 科学计算：可进行函数、对数运算，以及阶乘、幂运算等。 () 数制的转换：可进行十进制、二进制、八进制、十六进制整数的相互转换。
方法五：按复合键 <><><> 。 、应用程序的切换 方法一：单击对应窗口。 方法二：单击任务栏上对应的应用程序窗口图标。 方法三：按复合键<><>。
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《 操作系统》教案
教学对象
级对口升学计算机班
教学内容 2． 常用附件。 ． 磁盘安全管理。
教学目的
教学时间
年月 第周 第二章 操作系统
．使学生掌握控制面板的使用方法。 ．使学生了解磁盘安全管理知识。
教学重点
控制面板。
教学难点
系统管理。
建议学时
理论： 上机： 教学教具
多媒体教学系统
教学方法
理论：使用多媒体教学方法讲授（）。 上机：指导上机实验
任务 完成数制转换：将十进制数转换成二进制数，将二进制数转换成十进制数 二、的其他操作（学时） 、更改磁盘卷标名称，把盘更改为盘 、整理盘碎片
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建工
、清理盘的磁盘空间 、创建盘的快捷方式，在桌面上的名称为程序 、使用附件工具：计算器、记事本、画图软件、系统备份 、调出任务管理器，结束进程，添加进程 、删除电脑里面的某个程序，添加程序
任务 设置浏览器主页“”，以及设置退出时清除历史记录，以相关数据的清除
.计算器 计算器是“附件”中的一实用程序，用来进行算术计算、函数计算，以及不同进制 数的转换。 方法：打开“开始”→“程序”→“附件”→“计算器”，可启动“计算器”，如图所示是“计 算器”的“标准型”界面。 () 统计计算：可计算一系列数据的和，平均值等。 () 科学计算：可进行函数、对数运算，以及阶乘、幂运算等。 () 数制的转换：可进行十进制、二进制、八进制、十六进制整数的相互转换。
方法五：按复合键 <><><> 。 、应用程序的切换 方法一：单击对应窗口。 方法二：单击任务栏上对应的应用程序窗口图标。 方法三：按复合键<><>。
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计算机组装与维护教程教学大纲
《计算机组装与维护教程》课程教学大纲一、课程基本信息.课程代码：.课程名称：计算机组装与维护教程.总学时周学时学分： 72/8/4.考核方式：考查.开课院(系)：计算机系.面向专业：计算机教育.对应职业资格证书课程名称：二、课程性质与目标. 课程性质：本课程属于专业选修课；立足于对学生的技能培养，强调实践应用能力。
. 课程目标：强调全面、具体、恰当且具有针对性的个人综合能力培养，不仅关注与培养学生的专业能力，也同时关注学生的方法与社会能力。
要求学生掌握计算机的分类、结构、工作原理、参数，硬件的选购和安装，参数设置，硬盘的初始化，设备驱动程序的安装和设置，操作系统的安装和设置，系统的测试，微机的维护及常见故障的判断和排除等内容。
培养学生动手能力，自我学习能力。
三、教学基本内容及要求第一章微型计算机概述(一)教学的基本要求了解微型计算机的组成，结构分类。
(二)教学具体内容. 微型计算机的发展. 微型计算机系统的组成和结构. 微型计算机的分类.实训：微机外部线缆的连接(三)教学重点和难点. 微型计算机的发展. 微型计算机系统的组成和结构(四)考试内容及要求了解微型计算机的发展，掌握微型计算机系统的组成和结构。
第二章(一)教学的基本要求了解的发展历史，的分类、结构、基本工作，的主要参数掌握主流介绍及选购。
(二)教学具体内容．的发展历史．的分类、结构、基本工作原理和主要参数．主流介绍及选购．散热器. 实训——的安装、拆卸与检测(三)教学重点和难点. 的发展历史．掌握的分类、结构、基本工作原理和主要参数.掌握主流介绍及选购(四)考试内容及要求了解的发展历史，掌握的分类、结构、基本工作原理和主要参数。
第三章主板(一)教学的基本要求了解主板的分类，掌握主板的组成结构，掌握主流芯片组，掌握主板中的新技术，主板的选购。
(二)教学具体内容．主板的分类．主板的组成结构．主流芯片组．主板中的新技术. 主板的选购. 实训——主板的安装和拆卸(三)教学重点和难点. 主板的分类．主板的组成结构. 主流芯片组(四)考试内容及要求掌握主板的分类，主板的组成结构，主流芯片组。
第5章 硬盘驱动器
计算机组装与维修实用教程
5. 2 逻辑结构 5.2.1 逻辑结构组成
盘面 磁道 扇区 柱面
计算机组装与维修实用教程
5. 2 逻辑结构 5.2.1 逻辑结构组成
盘面 磁道 扇区 柱面
计算机组装与维修实用教程
5. 2 逻辑结构 5.2.1 逻辑结构组成
硬盘容量 = 柱面数×磁头数×扇区数×512 B
计算机组装与维修实用教程
5.1.2 内部结构
音圈电机 磁头驱动小车
计算机组装与维修实用教程
5.1.2 内部结构
硬盘加电——控制电路初始化 ——磁头位于着陆区——主轴电机旋转 ——磁头驱动小车移动——磁头置00道 —硬盘启动，等待指令。
接口接收指令——放大电路放大指令 ——音圈电机发出信号——磁头定位数据 ——将接收的信息解码——放大电路 ———接口——反馈到主机。
Primary Master Primary Slave
IDE2（Secondary IDE）
Secondary Master Secondary Slave
平均访问时间=平均寻道时间+平均旋转等待时间
磁盘寻道时间 旋转等待时间
计算机组装与维修实用教程
3．转速
主轴的转动速度：7200 /10000 r/min。 SCSI:10000 ～15000 r/min。 转速高的硬盘读/写速度快，噪音和发热量也
比较大.。
计算机组装与维修实用教程
4．存储密度
位密度：沿磁道方向单位长度所能存储的二 进制位数。位/英寸（bpi）。 道密度：指沿磁盘径向单位长度所包含的磁 道数，道/英寸（tpi）或道/毫米（tpm）。 面密度：指位密度与道密度的乘积，单位为 位/平方英寸。
计算机组装与维修实用教程
5. 2 逻辑结构 5.2.1 逻辑结构组成
盘面 磁道 扇区 柱面
计算机组装与维修实用教程
5. 2 逻辑结构 5.2.1 逻辑结构组成
盘面 磁道 扇区 柱面
计算机组装与维修实用教程
5. 2 逻辑结构 5.2.1 逻辑结构组成
硬盘容量 = 柱面数×磁头数×扇区数×512 B
计算机组装与维修实用教程
5.1.2 内部结构
音圈电机 磁头驱动小车
计算机组装与维修实用教程
5.1.2 内部结构
硬盘加电——控制电路初始化 ——磁头位于着陆区——主轴电机旋转 ——磁头驱动小车移动——磁头置00道 —硬盘启动，等待指令。
接口接收指令——放大电路放大指令 ——音圈电机发出信号——磁头定位数据 ——将接收的信息解码——放大电路 ———接口——反馈到主机。
Primary Master Primary Slave
IDE2（Secondary IDE）
Secondary Master Secondary Slave
平均访问时间=平均寻道时间+平均旋转等待时间
磁盘寻道时间 旋转等待时间
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3．转速
主轴的转动速度：7200 /10000 r/min。 SCSI:10000 ～15000 r/min。 转速高的硬盘读/写速度快，噪音和发热量也
比较大.。
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4．存储密度
位密度：沿磁道方向单位长度所能存储的二 进制位数。位/英寸（bpi）。 道密度：指沿磁盘径向单位长度所包含的磁 道数，道/英寸（tpi）或道/毫米（tpm）。 面密度：指位密度与道密度的乘积，单位为 位/平方英寸。
计算机组装与维修实用教程
第7章__硬盘驱动器
表7-1 7200r/min桌面硬盘技术参数一览
主流硬盘参数举例
厂商希捷 (Seagate)系列Barracuda 7200.10, 型号ST3320620AS,固件版本3.AAK,盘片尺 寸3.5〃,接口SATA2(3Gb/s),盘片数量2, 单碟容量188GB,转速7200rpm,平均潜伏期 4.16ms,标称寻道时间8.5ms(读/写),缓存 容量16MB.
8. 外部数据传输率 外部数据传输率(External Transfer Rate) 外部数据传输率指从硬盘缓冲区读取数据的速率, 外部数据传输率指从硬盘缓冲区读取数据的速率, 可达300MB/s或更高,比内部数据传输快. 或更高, 可达 或更高 比内部数据传输快. 在硬盘特性表中常以数据接口速率代替,单位为 MB/s. 由于外部数据传输速率受内部数据传输速率制约, 所以无法达到标称的速率.
数据接口:数据接口是硬盘数据和主板控制器之间进 行传输交换的纽带,根据连接方式的差异,分为IDE, SATA等接口. IDE接口为40根针,数据线分40线和80线两种.如图77a所示, SATA硬盘使用7针端口,如图7-7b所示.
图7-7 IDE的数据线和SATA的数据线
目前常用的两种接口的硬盘比较
硬盘系统由硬盘驱动器,适配器及连接电缆三部分组成. 初始化完成后,主轴电机启动并高速旋转,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. 存储区由盘片,面,磁道(同心圆),扇区组成.多个盘面 的相同磁道形成硬盘的"磁柱面".
7.4 硬盘驱动器的主要性能指标
1. 容量(Capacity )主流硬盘容量160~500GB, 影响硬盘容量的因素为单片容量和盘片数量. 1GB=1024MB, 计算机中按 1GB=1024MB, 硬盘厂家按 1GB=1000MB 所以在计算机中显示出来的硬盘容量一般情 况下要比硬盘容量的标称值小. 况下要比硬盘容量的标称值小. 2. 平均寻道时间(average seek time):从初始位 置移动到数据所在磁道所需要的时间(ms).