外部存储器

柱面（Cylinder）：所有盘面上的同一编号的磁道 构成一个圆柱，称之为柱面，每个柱面上从外向内以 “0”开始编号，0柱面、1柱面、2柱面、……
扇区（Sector）：硬盘的盘片在存储数据时又被逻 辑划分为许多扇形的区域，每个区域叫作一个扇区。
硬盘容量=柱面数×扇区数×每扇区字节数×磁头 数
5.2.2 硬盘的工作原理
5.2.3 硬盘的分类
按尺寸分:
5.2.3 硬盘的分类
按接口分:
❖ （1）IDE接口 ❖ DE接口硬盘的外观如图7-2所示。
❖ （2）Serial ATA接口 ❖ SATA接口硬盘的外观如图7-3所示。
❖ （3）SCSI接口 ❖ 图7-4所示是SCSI硬盘及其接口。
硬盘作为一种磁表面存储器，是在非磁性的合金材料 （多为铝片）表面涂上一层很薄的磁性材料，再通过磁层 的磁化来存储信息的。即硬盘是利用特定的磁粒子的极性 来记录数据。磁头在读取数据时，将磁粒子的不同极性转 换成不同的电脉冲信号，再利用数据转换器将这些原始信 号变成电脑可以使用的数据，写操作正好相反。硬盘Cache 主要负责协调硬盘与主机在数据处理速度上的差异。
教学基本要求
[课 题]外存储器第一次课(发展历程、硬盘 ) [教学目的] 1、使学生了解微机中外存储器的一般知识；
2、掌握硬盘的结构、工作原理、技术指标、接口方式、新技 术、新产品；
3、了解硬盘的选购方法。 [教学重点] 硬盘的结构、工作原理、技术指标、接口方式 [教学难点] 硬盘的技术指标、选购原则 [课 型] 理论 [教学方法]讲解、演示、观察、记忆 [教 具] 多媒体计算机，多媒体幻灯片演示、硬盘一块（各种尺寸的尽 可能多种）
❖ SATA硬盘使用7针端口，如图7-11所示。 IDE和SATA的数据线如图7-8所示。
5.2.1 硬盘的结构
硬盘内ห้องสมุดไป่ตู้结构图
5.2.1 硬盘的结构
编号 1
2 3 4 5
组成部分名称 浮动磁头组件
说明
是硬盘中最精密的部件之一，由读磁头、传动手臂和传动轴三部分组成（如图5.3 所示）。磁头是硬盘技术中最重要、最关键的一环，它类似于“笔尖”。硬盘磁 头采用非接触式头、盘结构，它的磁头是悬在盘片上方的，加电后可在高速旋转 的盘片表面移动，与盘片的间隙（飞高）只有0.08-0.3微米。硬盘磁头其实是集 成工艺制造的多个磁头的组合，每张盘片的上、下方都各有一个磁头。磁头不能 接触高速旋转的硬盘盘片，否则会破坏盘片表面的磁性介质而导致硬盘数据丢失 和磁头损坏，因此硬盘工作时不要搬运主机。
磁头驱动机构
硬盘磁头驱动机构由音圈电机和磁头驱动小车组成，能对磁头进行正确的驱动和 定位，并在很短时间内精确定位于系统指令指定的磁道，保证数据读写的可靠性。
盘片
盘片主轴驱 动 机构
前置读写控制 电子线路
盘片是硬盘存储数据的载体，一般采用金属薄膜磁盘，记录密度高。硬盘盘片通 常由一张或多张盘片叠放组成。
盘片主轴驱动机构由轴承和马达等组成。硬盘工作时，通过马达的转动将盘片上 用户需要的数据所在的扇区转动到磁头下方供磁头读取。马达转速越快，用户存 取数据的时间就越短，从这个意义上讲，马达的转速在很大程度上决定了硬盘最 终的速度。我们常说的5400转、7200转就是指硬盘马达的转速。轴承是用来把多 个盘片串起来固定的装置。
5.1 阅读资料：外存储器的发展历程
5.1.2 光驱存储设备的发展历程
1、1991年世界上第一个光驱和第一张光碟诞生 2、1993年，第二代MPC规格问世， 3、1995年夏，公布第三代规格标准， 4、1997年左右的时候，光驱已经开始普及了。 5、DVD及DVD光驱也就问世了。 6、1995年9月发起形成了DVD论坛。 7、2001年4月首次开发出可以兼容DVD-RAM和DVD-R(G)格 式的驱动器，
2
电源 接口
该接口由4针组成，主要用于硬盘与机箱电源相连接，并通过该接 口为硬盘工作供电。
3
硬盘 跳线
当计算机中连接有两个及以上硬盘时，必须为它们设置主盘和从盘。 硬盘跳线可以实现这种设置，具体设置方法因不同硬盘而不同，用 户可以参考硬盘正面标签上的设置说明来进行主、从盘的设置。
4
硬盘数据线接 通过该接口，利用专用数据排线可以把硬盘与主板连接起来，从而 口（IDE接口） 实现硬盘中数据的读写操作。
教学小结
❖根据硬盘结构适当介绍保养,使用硬 盘的几个主要注意事项；
❖主从盘概念及跳线设置方法介绍。
5.1 阅读资料：外存储器的发展历程
5.1.1 硬盘的发展历程
1956年9月，第一块硬盘诞生。 1968年，“温彻斯特”技术诞生。 1979年，IBM发明薄膜磁头。 1991年，IBM生产3.5英寸的硬盘，硬盘的容量首次达到了1GB。 1999年，单碟容量高达10GB的ATA硬盘面世。 2000年，高速硬盘问世，新材质硬盘诞生。 2000年3月16日，第一款“玻璃硬盘”问世。 2001年，新的磁头技术GMR 2002年，真正意义上的伟大技术革命IBM AFC技术诞生。
5
电容
硬盘中存储了大量的数据，为保证数据读写操作的安全，需要高质 量的电容来稳定电路。
6
控制 芯片
这是硬盘的主要控制芯片，负责数据的交换与处理，是硬盘的核心 部件之一。
❖ （1）电源接口
❖ DE硬盘的电源接口为4针接口（图7-8），而 SATA硬盘的电源接口为15针（图7-9）。
❖ （2）数据接口
用来控制磁头感应的信号、主轴电机调速、磁头驱动和定位等操作的。
5.2.1 硬盘的结构
磁面（Side）：每个盘片都有上、下两个磁面，从 上向下从“0”开始编号，0面、1面、2面、3面、……
磁道（Track）：硬盘在格式化时盘片会被划成许 多同心圆，这些同心圆轨迹就叫磁道。磁道从外向内从 0开始顺次编号，0道、1道、2道、……
5.2 硬 盘
5.2.1硬盘的外部结构
❖ 图7-6所示是IDE接口的硬盘，图7-7所示是 SATA接口的硬盘。
5.2 硬盘
编 号
组成部分名称
说明
硬盘缓存的主要作用是与硬盘内部交换数据，是实现硬盘数据“预
1
缓存
处理”操作的芯片，我们通常说的硬盘内部传输速率其实就是指该
缓存与硬盘内部之间的数据传输速率。