《外存储器》PPT课件

2.6 外 存 储 器2.6.1 软 盘 存 储 器2.6.2 硬 盘 存 储 器2.6.3 光 盘 存 储 器 2 2.6 外存储器 PC机 中 的外 存 储 器 硬 盘存 储 器 软 盘驱 动 器 CD-ROM驱 动 器 3 2.6 外存储器 2.6.1 软 盘 存 储 器 4 2.6 外存储器 软 盘 存 储 器 = 软 驱 + 软 盘 片 +软 盘 控 制 器信 息 的 存 储 介 质3.5英 寸 软 盘 片 信 息 的 读 写 装 置软 盘 驱 动 器 (软 驱 )软 盘 控 制 器 :CPU与 软 盘 驱 动 器 的 接 口 电 路 (IDE接 口 ) 优 点 ： 存 储 介 质 （ 软 盘 片 ） 可 更 换 、 携 带 方 便 、 价 格 便 宜缺 点 ： 容 量 太 小 (安 装 在 台 式 PC的 机 架 上 ) 5 2.6 外存储器 软 盘 片 的 结 构n 目 前 主 要 使 用 3.5英 寸 软 盘写保护孔轴盘连接孔软 盘 片是 两 面涂 满 了磁 性 材料 一 张圆 形 软塑 料 片 盘 片 被 封 装 在 一 个硬 塑 料 保 护 壳 中 读 写 窗 (快 门 )是 可 移 动 的 金属 套 ， 软 盘 工作 时 才 打 开 移 动 翼 片 ， 露 出 写 保 护 口 ， 信息 就 无 法 记 录 到 盘 片 ， 从 而 实现 了 写 保 护 6 2.6 外存储器磁 道 扇 区磁 盘 的 磁 道 和 扇 区 磁 盘 表 面 被分 为 许 多 同心 圆 ， 每 个同 心 圆 称 为一 个 磁 道 。每 个 磁 道 都有 一 个 编 号 ，最 外 面 的 是0磁 道 每 个 磁 道 被划 分 为 若 干段 （ 段 又 叫扇 区 ） ， 每个 扇 区 的 存储 容 量 均 为512字 节 。每 个 扇 区 都有 一 个 编 号 注 ： 所 谓 磁 盘 的 格 式 化 操 作 ， 就 是 在 盘 面 上 划 分 磁 道 和 扇 区 ，并 在 扇 区 中 填 写 扇 区 号 等 信 息 的 过 程 7 2.6 外存储器 3.5英 寸 软 盘 片 存 储 容 量 的 计 算n 共 2个 记 录 面 （ 双 面 记 录 ）n 每 个 记 录 面 80个 磁 道 (编 号 :0-79)n 每 个 磁 道 划 分 为 18个 扇 区 (编 号 :1-18)n 每 个 扇 区 的 存 储 容 量 为 512字 节n 所 以 ， 每 张 盘 片 的 总 存 储 容 量 为存 储 容 量 = 2 80 18 512 =1.44MB缺 点 ： n 盘 片 容 量 太 小n 单 位 存 储 容 量 的 成 本 ： 软 盘 片 优 盘 ！优 盘 ： 512MB 1GB （ 100元 ） 8 2.6 外存储器 软 盘 驱 动 器 工 作 过 程 驱 动 器 的 主 轴驱 动 系 统 带 动软 盘 片 不 停 地旋 转 若 光 线 透 过 写保 护 窗 ， 则 禁止 写 操 作定 位 系 统 将 磁头 定 位 到 指 定的 磁 道 ， 进 行信 息 的 读 写 快 门 打 开 9 2.6 外存储器 2.6.2 硬 盘 存 储 器 10 2.6 外存储器 硬 盘 存 储 器 的 结 构 （ 温 彻 斯 特 硬 盘 ）移 动 臂 控 制 电 路主 轴 硬 盘 片铝 合 金 、玻 璃磁 头接 口 11 2.6 外存储器 n 硬 盘 上 的 数 据 定 位 的 三 个 参 数 ： 柱 面 号 扇 区 号 磁 头 号完 成 一 次 读 写 操 作 大 约 10ms左 右 ， 为 此 硬 盘 通 过将 数 据 暂 存 在 一 个 比 其 速 度 快 的 多 的 缓 冲 区 中 来提 高 它 与 株 距 交 换 数 据 的 速 度 （ 硬 盘 高 速 缓 存cache)硬 盘 高 速 缓 存 cache： 由 DRAM芯 片 构 成 12 2.6 外存储器 信 息 的 平 均 存 取 时 间n 磁 盘 上 的 信 息 以 扇 区 为 单 位 进 行 读 写 ， 平 均 存 取 时 间 为 ：T = 寻 道 时 间 +旋 转 等 待 时 间 +数 据 传 输 时 间n 寻 道 时 间 磁 头 寻 找 到 指 定 磁 道 所 需 时 间 (大 约 5ms)n 旋 转 等 待 时 间 指 定 扇 区 旋 转 到 磁 头 下 方 所 需 要 的 时 间 (大约 4 6ms) (转 速 ： 4200/5400/7200/10000rpm每 分 钟 的 转 数 )n 数 据 传 输 时 间 (大 约 0.01ms/扇 区 )磁 头 磁 道旋 转 轴 碟 片 13 2.6 外存储器 硬 盘 存 储 器 的 性 能 指 标（ 1） 容 量 ： 以 GB为 单 位 ， 目 前 硬 盘 单 碟 容 量 约 为 40 100GB 一 般 有 1-4片 ， 数 目 不 宜 多 ， 提 高 单 碟 容 量 是 提 高 硬 盘 容 量 的 关 键 。（ 2） 平 均 存 取 时 间 ： 在 几 ms 几 十 ms之 间 ， 由 硬 盘 的 旋 转 速 度 、 磁 头 寻 道 时间 和 数 据 传 输 速 率 所 决 定（ 3） 缓 存 容 量 ： 原 则 上 越 大 越 好 ， 目 前 是 8MB以 上（ 4） 数 据 传 输 速 率n 外 部 传 输 速 率 指 主 机 从 （ 向 ） 硬 盘 缓 存 读 出 （ 写 入 ） 数 据 的 速 度 ， 与 采用 的 接 口 类 型 有 关 n 内 部 传 输 速 率 指 硬 盘 在 盘 片 上 读 写 数 据 的 速 度 ， 转 速 越 高 内 部 传 输 速 率越 快 ,硬 盘 的 内 部 传 输 速 率 一 般 小 于 外 部 传 输 速 率 （ 5） 与 主 机 的 接 口 ：n 前 些 年 使 用 ： 并 行 ATA（ IDE） 接 口n 当 前 流 行 ： 串 行 ATA（ SATA） 接 口选 购 硬 盘 时 ： 存 储 容 量 、 平 均 存 取 时 间 、 缓 存 大 小 、 内 部 传 输 速 率 、 接 口 类 型 14 2.6 外存储器 移 动 存 储 器 之 1优 盘n 采 用 Flash存 储 器 （ 闪 存 ） 芯 片 ，体 积 小 ， 重 量 轻n 容 量 可 以 按 需 要 而 定 （ 256MB2GB） ， 具 有 写 保 护 功 能n 数 据 保 存 安 全 可 靠 ， 使 用 寿 命 长n 使 用 USB接 口 ， 即 插 即 用 ， 支 持热 插 拔 (必 须 先 停 止 工 作 )n 读 写 速 度 比 软 盘 快n 可 以 模 拟 软 驱 和 硬 盘 启 动 操 作 系统 15 2.6 外存储器 移 动 存 储 器 之 2移 动 硬 盘n 存 储 容 量 大 （ 10GB100GB）n 采 用 USB或 IEE1394接 口 ，即 插 即 用 ， 支 持 热 插 拔 (必须 先 停 止 工 作 )n 小 巧 而 便 于 携 带n 速 度 快 （ 每 分 钟 4200-5400转 ） ， 安 全 可 靠 移 动 硬 盘 16 2.6 外存储器 2.6.3 光 盘 存 储 器 17 2.6 外存储器 光 盘 存 储 器 的 分 类n 按 存 储 容 量 分 ：n CD光 盘 ： 大 约 650MBn DVD光 盘 ： (单 面 单 层 )大 约 4.7GBn 按 存 储 特 性 分 ：n CD-ROM / DVD-ROM: 可 读 、 不 可 写n CD-R / DVD-R : 可 读 、 可 写 ， 但 不 能 改 写n CD-RW / DVD-RW: 可 读 、 可 写 ， 且 可 以 改 写 (1000-1500次 ） n 速 度 比 硬 盘 慢n 第 一 代 CD-ROM驱 动 器 的 速 率 150KB/s， 目 前 主 流 产 品 的 速 率 在 50倍 速 （ 7.5MB/s)n 光 驱 与 主 机 的 接 口 ： IDE、 USB n 按 应 用 分 ：n CD唱 片 ； VCD影 碟 ； CD-ROM和 CD-RW(计 算 机 用 )n DVD影 碟 ； DVD-ROM和 DVD-RW(计 算 机 用 ) 18 2.6 外存储器 CD光 盘 的 信 息 记 录 原 理 (1)CD光 盘 的螺 旋 形 光 道 凹 坑 的 边 缘用 来 表 示“ 1”， 而 凹坑 和 非 凹 坑的 平 坦 部 分表 示 “ 0” 19 2.6 外存储器 为 什 么 DVD容 量 比 CD大 得 多 ？1) 更 小 的 凹 点 长 度 (2.08x), 2) 数 据 轨 道 间 隔 更 紧 密 (2.16x), 3) 采 用 较 短 波 长 的 635nm或 650nm的 红 色 激 光 , 使 激 光 斑 点 直 径 缩小 ,提 高 信 息 的 鉴 别 能 力 .4) 数 据 区 域 稍 大 一 点 (1.02x), 5) 更 有 效 的 信 道 比 特 调 制 (1.06x), 6) 更 有 效 的 纠 错 码 (1.32x), 7) 较 少 的 段 开 销 (1.06x). 20 2.6 外存储器 光 盘 刻 录 机 和 DVD光 盘 的 容 量 n DVD光 盘 刻 录 机 目 前 有 三 大 类 、 五 种 规 范 （ DVD-RAM；DVD-R、 DVD-RW； DVD+R和 DVD+RW）n SuperMulti DVD刻 录 机 能 够 兼 容 上 述 大 部 或 全 部 规 范n CD-RW/DVD-ROM COMBO（ 简 称 COMBO） ， 是 CD-RW刻 录 机 和 DVD-ROM组 合 在 一 起 的 一 体 式 光 驱n DVD盘 片 的 若 干 规 格 ：DVD光 盘 类 型 120mm DVD存 储 容 量 (GB) 80mmDVD存 储 容 量 (GB) 单 面 单 层 (SS/SL) 单 面 双 层 (SS/DL) 双 面 单 层 (DS/SL) 双 面 双 层 (DS/DL) 4.7 (DVD-5) 8.5 (DVD-9) 9.4 (DVD-10) 17 (DVD-18) 1.46 (DVD-1) 2.66 (DVD-2) 2.92 (DVD-3) 5.32 (DVD-4)