第3章存储设备光盘驱动器

计算机组装与维护针对当前学生现状，目前家中基本都有电脑，对于电脑相对都比较熟悉，但是很多都局限于聊天、看电影、玩游戏等阶段，动手能力较差，针对计算机组装的教学以课本知识为主，兼顾学生的接受能力，做到90%以上的同学能完全听明白，所有学生都学到有用的知识。

同时兼顾实践，对于学生课余放假遇到的问题可以拿到课堂上讨论学习，让同学们先自己解决，然后在集体讲解难点，解决问题。

上半学期的教学计划为：教学方法:计算机组装与维护是一门理论性与操作性都很强的学科，针对学生的接受能力以及课后反馈制定有针对性的教学手段和方式，以求能达到教学目标。

1、实物教学和理论教学应该并重，可以制作必要的课件或准备实物，比如各种硬件（硬盘、光驱、各种板卡：显卡、声卡、网卡、各种连接设备：电源线、数据线、外接设备、显示器和机箱等）；利用多媒体，利用语音教室等手段，演示、播放等手段提高效率。

2、教学、考核、反馈是一个教学过程的循环。

教学严格来说分为以下几个步骤①自学，预习②讨论，解惑③点拨，讲解④练习小结等几个方面；考核是教学中必不可少的一环，既可以激励学生学习，又能加深对已学知识的印象；反馈与作业也很重要，写作业既能够让学生养成良好的学习习惯，又可强化复习，反馈可以知道学生的接受知识的程度，为下一步知识的传授讲解和考试前的复习打好基础；教学、考核、反馈三者结合，有利于实时监督，提高课程质量。

3、无论理论教学还是实践教学都可以采取分组讨论研究以及有奖竞猜等鼓励及激励办法，提高学生的兴趣。

4、课堂教学应以由浅入深，因学生的不同来进行教学工作，课堂测验以及问答以及布置课后作业等为主要手段。

5、组装教学过程中穿插一些其他知识，比如一些较实用的Photoshop技巧，以增加学习的动力以及趣味性、多样性。

教学课程以及任务：按照课本的章节：第一章计算机概述从外观上先了解计算机整个计算机系统包括软件系统和硬件系统。

区分硬件和软件，两者之间的联系。

第二章主机作为计算机的主体工作单元，了解主机的构造。

存储子系统中的存储设备和存储驱动器比较存储子系统是计算机系统中的重要组成部分，负责管理和存储数据。

其中，存储设备和存储驱动器是存储子系统的重要组件。

本文将对存储设备和存储驱动器进行比较，并探讨它们在存储子系统中的不同功能和特点。

存储设备是指计算机系统中用于存储数据的硬件设备。

常见的存储设备包括硬盘驱动器、固态硬盘、光盘驱动器等。

这些存储设备通常以块的形式存储数据，并可以长期保存数据。

存储设备的容量通常较大，可以存储大量的数据。

它们具有较高的读写速度和可靠性，适用于需要频繁读写和存储大量数据的场景。

硬盘驱动器是一种常见的存储设备，它使用机械臂来读写数据，数据存储在磁盘上。

它的容量通常较大，价格相对较低，适用于对存储容量要求较高的应用。

然而，由于机械臂的运动速度限制，硬盘驱动器的读写速度相对较慢，对于需要高速读写的应用来说可能不够满足需求。

固态硬盘（SSD）是另一种常见的存储设备，它使用闪存芯片来存储数据。

相比于硬盘驱动器，固态硬盘的读写速度更快，响应时间更短，能够更有效地提高计算机系统的性能。

另外，由于没有机械臂的运动，固态硬盘的工作噪音更低，抗震能力更强，更适合在恶劣环境下使用。

然而，固态硬盘的容量相对较小，价格较高，对存储容量要求较高的应用可能需要进行额外的成本考虑。

另外一种存储设备是光盘驱动器，它主要用于读取和写入光盘，如CD、DVD 等。

光盘驱动器的优势在于它可以存储大量的数据，并且具有良好的兼容性，可以在不同的设备上进行数据的共享和传输。

不过，光盘的读写速度相对较慢，适合用于存储大量数据但不需要频繁读写的应用场景。

与存储设备相比，存储驱动器是一种软件，它负责控制存储设备的读写操作。

存储驱动器可以理解为是存储设备和操作系统之间的桥梁，它通过将操作系统发出的读写命令转换为存储设备可以理解的指令，实现数据的读写。

存储驱动器还可提供诸如数据缓存、磁盘分区、RAID等功能，以提高存储子系统的性能和可靠性。

项目三选购和维护一台计算机第三节微型计算机的系统组成【教学目标】⏹了解微机主机的组成⏹了解微机外存储器的分类及特点⏹了解微机输入设备的分类及特点⏹了解微机输出设备的分类及特点【教学时序】一、微型计算机的系统组成下图所示为一台多媒体微型计算机的系统组成，它包括主机、显示器、键盘、鼠标、音箱和耳机等。

1．主机微机的主机箱内一般安装着系统主板（包括CPU和内存等）、外存（软盘、硬盘和光盘）、总线扩展槽、输入输出接口电路（显示适配卡、打印适配卡、声音卡、视频卡和Modem卡）等。

（1）主板主板也称系统主板或母板，它是一块电路板，用来控制和驱动整个微型计算机，是微处理器与其他部件连接的桥梁。

主板主要组成：■CPU插座■内存插槽■总线扩展槽■外设接口插座■串行和并行端口（2）CPU■CPU是微型计算机的心脏，主要包括运算器和控制器。

■微型计算机的处理功能是由CPU来完成的。

■CPU芯片决定了计算机的档次，CPU的性能直接决定了微型计算机的性能。

■CPU的主要性能指标有两个：字长和主频。

字长(位)：指CPU一次能处理的二进制数的位数。

CPU字长越长，性能越强。

PC机的字长，已由8088的准16位(运算用16位，I／O用8位)发展到现在的32位、64位。

主频(Mhz)：CPU工作的时钟频率，单位为MHz（兆赫兹）。

主频越高处理数据速度越快。

如Pentium III 800表示CPU型号为Pentium III，主频为800MHz。

Pentium 4 2.0G表示CPU型号为Pentium 4，主频为2.0GHz。

（3）内存（主存储器或主存）内存用于存放计算机当前正在运行的程序和数据，它可被CPU访问，直接与CPU交换信息。

其特点是：读写速度快，但容量较小，价格也较高。

内存储器目前大多采用半导体存储器，按功能分为RAM（Random Access Memory，随机存储器）和ROM（read only Memory，只读存储器）两类。

信息技术理论练习2（第3-4章）本试卷题目为题库中的部分题目，为了加强练习，请各位同学认真答题！基本信息：[矩阵文本题] *15．在计算机应用中，“计算机辅助制造”的英文缩写是（）。

[单选题] *A、 CADB、 CAM(正确答案)C、 CAID、 CAT16．“CAI”的中文意思是（）。

[单选题] *A、计算机辅助教学(正确答案)B、计算机辅助设计C、计算机辅助制造D、计算机辅助管理20．在下列四条叙述中，正确的一条是（）。

[单选题] *A、最先提出存储程序思想的人是英国科学家艾伦·图灵B、 ENIAC计算机采用的电子器件是晶体管C、在第三代计算机期间出现了操作系统(正确答案)D、第二代计算机采用的电子器件是集成电路21．现代计算机之所以能自动地连续进行数据处理，主要是因为（）。

[单选题] *A、采用了开关电路B、采用了半导体器件C、具有存储程序的功能(正确答案)D、采用了二进制22．电子数字计算机工作最重要的特征是（）。

[单选题] *A、高速度B、高精度C、存储程序和程序控制(正确答案)D、记忆力强23．计算机的CPU是指（）。

[单选题] *A、内存储器和控制器B、控制器和运算器(正确答案)C、内存储器和运算器D、内存储器、控制器和运算器24．关于CPU，下列说法不正确的是（）。

[单选题] *A、 CPU是中央处理器的简称B、 CPU可以代替存储器(正确答案)C、 PC机的CPU也称为微处理器D、 CPU是计算机的核心部件25．对PC机，人们常提到的“Pentium”、“PentiumⅡ”、“P4”指的是（）。

[单选题] *A、存储容量B、运算速度C、主板型号D、 CPU类型(正确答案)26．“奔腾4”处理器是（）位的芯片。

[单选题] *A、 16B、 32C、 64(正确答案)D、 12827．计算机能直接执行的指令包括两个部分，它们是（）。

[单选题] *A、源操作数和目标操作数B、操作码和操作数(正确答案)C、 ASCII码和汉字代码D、数字和文字28．通常我们所说的32位机，指的是这种计算机的CPU（）。

第三章存储设备测试卷(一)(满分100分，时间40分钟)一、填空题(20题，每题2分，共40分)1．文件的大小以_______表示，但在磁盘上存储时是以_______为单位分配单元的。

2．软盘存储器是计算机的外部设备，由软盘片、___ __和_____ __三部分组成。

3．硬盘的内部结构由固定面板、___ ____、___ ___、接口及附件等部分组成。

4．1.44MB软盘的最外圈的磁道编号是_______，每个磁道有______扇区。

5．存储密度是软盘的技术指标，它分为______和______，其中前者的单位是BPI，后者的单位是TPI。

6．硬盘的单张盘片和软盘类似，上面被分成若干个同心圆磁道，每个磁道被分成若干个扇区，每扇区通常是______字节。

7．硬盘的数据传输率分为外部传输率和内部传输率。

外部数据传输率是指_________的速度，内部数据传输率是指_________的速度。

8．目前常用硬盘按接口有_____、______和SCSI接口。

9．硬盘的三种工作模式是NORMAL、_________和_________。

10．硬盘高级格式化的目的是划分引导区、_________和_________。

11．光驱一般有三种读取数据的方式，对于32倍速以上光驱，一般采用_________方式。

12．单速CD—ROM驱动器的平均数据传输率为________，相对于DVD—ROM驱动器来讲，l倍速约等于CD—ROM倍速的________倍。

13．通常所说的刻录机是________驱动器和__________驱动器的总称。

14．软驱的接口是________ 数据线宽度是________线。

15．硬盘的平均访问时间____ ____+_______ __。

16．硬盘的跳线根据需要可以设置成________、________ 、数据线选择三种方式。

17．硬盘的性能指标包括：平均寻道时间、数据传输率、转速、___________和__________。

光盘驱动器的基本结构及原理CD-ROM 是光盘中的一种，直径为12cm，存储容量可达650MB-740MB，存贮量可达6亿个数据字符以上，如果单纯存放文字，一张光盘相当于15万张16开的纸。

而光盘驱动器已成为计算机系统必备的外部存储设备之一。

8.1光盘驱动器的基本结构及原理8.1.1光盘驱动器的结构光驱由机械器件、电子器件和光学器件三部分组成。

其结构包括光盘头、激光器、光电检测器、光学器件和伺服控制系统等。

如图8-1所示。

1.光盘头光盘头是光盘的读出系统，它发射出来的激光束照射到光盘的凹凸反光面上，被反光层反射后，经光电检测器将反射回的激光束转换为电信号，再经电子线路处理后得到信号编码，编码经译码后便得到读出的数据。

光盘头得到从光盘表面反射回的激光束信号，还可判断出聚焦误差、光道跟踪误差，这些误差信号使聚焦伺服系统和径向光道跟踪伺服系统动作，将激光束调整到最佳位置。

光盘头的结构原理如图8-2所示。

2 .激光器激光器由激光二极管和聚焦透镜等组成。

砷化镓半导体激光器可发射出波长为0.78祄、输出功率为0.5mW的激光束。

3 •光电检测器光电检测二极管将从光盘表面反射回的激光束转换为电信号，由电信号强弱的变化，便可检测出该信号是来自光盘的凹区、凸区还是两区交界处，并得到聚焦误差、光道跟踪误差及速度误差等，从而由伺服控制系统进行实时调整。

4 •光学器件如图8-3所示，包括光栅、激光束分离器、放大镜等，准直透镜将激光束变成圆柱形光束。

激光束分离器(半反镜)使反射回的激光束射向光电检测二极管，物镜由音圈电机带动下上下移动和沿盘片的径向微量移动，使激光束焦点始终落在光盘的光道上。

5 •伺服控制系统在光盘驱动器中，有三个基本伺服控制系统：聚焦伺服系统、径向光道跟踪伺服系统和光盘转速控制系统。

(1) 聚焦伺服系统的目的是进行自动聚焦。

聚焦误差检出方式一般采用非点收差法，非点收差法就是根据光盘反射面位置的变化，反射光的聚焦位置移动，通过圆柱面透镜对投影光形状进行变化，用4分割PD差动检出，如图8-4所示。

多媒体技术第三讲多媒体设备（第1节）课堂笔记及练习题主题：第三讲多媒体设备（第1节）学习时间：2016年4月18日--4月24日内容：第三讲多媒体设备第一节多媒体存储设备一、常见的多媒体存储设备分类：模拟式磁记录设备（如磁带录音机、磁带录像机）、数字式磁记录设备（如硬磁盘、数据磁带机）、光存储设备（如CD-ROM、CD-RW、DVD等）特点：①单片光盘容量比硬盘略小，但光盘片可拆卸，盘片便宜；读写速度慢。

②与磁带相比，具有容量大、随机存取性强的优点。

③与磁记录设备相比，激光头与介质无接触，不受环境影响而退磁，记录信息保存时间长，可达30年以上。

二、光盘存储技术光盘驱动器读写头是用半导体激光器和光路系统组成的光头，记录介质（光盘片）采用磁光材料。

1）光盘系统的技术指标①存储容量：所能读写的光盘盘片的容量。

光盘容量又分为格式化容量和用户容量，采用不同的格式和不同驱动器。

一般用户容量比格式化容量要少，因为光盘还需要存放有关控制、校验等信息。

②平均存取时间：在光盘上找到需要读写的信息的位置所需要的时间。

③数据传输率：一种是指从光盘驱动器送出的数据率，定义为单位时间内光盘的光道上传送的数据比特数，这与光盘转速、存储密度有关。

另一种定义是指控制器与主机间的传输率，它与接口规范、控制器内的缓冲器大小有关。

2）光盘片的分类常见的光盘片按读写功能分为3种：① CD-ROM只读光盘：CD-ROM只读光盘是最常用的光盘片，其工作特点是采用激光调制方式记录信息，将信息以凹坑(pits)和凸区(lands)的形式记录在螺旋形光道上。

光盘是由母盘压模制成的，一旦复制成形，永久不变，用户只能读出信息。

② WORM一次写多次读光盘CD-R：WORM（write once read many）光盘在使用前首先要进行格式化，形成格式化信息区和逻辑目录区，利用激光照射介质，使介质变异，利用激光不同的变化，使其产生一连串排列的“点”，从而完成写的过程。

计算机组装与维修知识点第一章计算机概论1.计算机的发展史:①电子管计算机;②晶体管计算机;③集成电路计算机；④大规模集成电路计算机；⑤智能计算机；⑥生物计算机2.计算机系统由硬件系统和软件系统组成。

3.硬件系统分为：①运算器；②控制器；③存储器；④输入设备；⑤输出设备4.软件系统分为：①系统软件；②应用软件5.计算机的十大硬件设备有：①CPU（中央处理器）；②主板；③内存；④硬盘；⑤声卡；⑥显卡；⑦网卡；⑧光驱；⑨软驱；⑩电源6.软件是程序、数据和有关文档资料的总称。

7.计算机的工作原理：将编好的程序和原始数据，输入并存储在计算机的内存储器中（即“存储程序”），计算机按照程序琢条取出指令加以分析，并执行指定的操作（即“程序控制”），这一原理称为“存储程序”的原理。

8.主板：是计算机硬件系统的核心，是一块控制和驱动计算机的印刷电路板，起桥梁作用。

9.CPU:由运算器和控制器组成，是计算机的运算中心，主要负责计算机的数据运算和发出计算机的控制指令。

10.内存：是内部主存储器，是计算机运行程序时用于快速存放程序和数据的载体。

11.硬盘：是计算机系统中保存信息资源最重要的外部存储器。

12.显卡：用来控制显示器颜色等信息的设备。

13.声卡：是计算机处理声音的部件。

14.网卡：用于与其它计算机交换数据和资源共享。

15.光驱：全称“光盘驱动器”。

分为“只读光驱”（CD‐ROM）、“可擦写光驱”（CD‐R/W）; “DVD只读光驱”（DVD‐ROM）、“DVD可擦写光驱”（DVD‐R/W）第二章主机1.机箱的结构分为：AT、A TX、NLX、Micro A TX等四种。

2.主板按结构分为：ATX、Micro ATX、Babe‐AT和NLX四种。

按CPU芯片分为：486主板、奔腾主板、奔腾Ⅳ主板等。

3.主板的组成部分有：CPU插槽（插座）；内存插槽；高速缓存局域总线和扩展总线；硬盘、软驱、串口、并口等外设接口；COMS芯片、BIOS控制芯片和其它芯片。

CD-ROM是光盘中的一种，直径为12cm，存储容量可达650MB-740MB，存贮量可达6亿个数据字符以上，如果单纯存放文字，一张光盘相当于15万张16开的纸。

而光盘驱动器已成为计算机系统必备的外部存储设备之一。

8.1 光盘驱动器的基本结构及原理8.1.1 光盘驱动器的结构光驱由机械器件、电子器件和光学器件三部分组成。

其结构包括光盘头、激光器、光电检测器、光学器件和伺服控制系统等。

如图8-1所示。

1．光盘头光盘头是光盘的读出系统，它发射出来的激光束照射到光盘的凹凸反光面上，被反光层反射后，经光电检测器将反射回的激光束转换为电信号，再经电子线路处理后得到信号编码，编码经译码后便得到读出的数据。

光盘头得到从光盘表面反射回的激光束信号，还可判断出聚焦误差、光道跟踪误差，这些误差信号使聚焦伺服系统和径向光道跟踪伺服系统动作，将激光束调整到最佳位置。

光盘头的结构原理如图8-2所示。

2．激光器激光器由激光二极管和聚焦透镜等组成。

砷化镓半导体激光器可发射出波长为0.78祄、输出功率为0.5mW的激光束。

3．光电检测器光电检测二极管将从光盘表面反射回的激光束转换为电信号，由电信号强弱的变化，便可检测出该信号是来自光盘的凹区、凸区还是两区交界处，并得到聚焦误差、光道跟踪误差及速度误差等，从而由伺服控制系统进行实时调整。

4．光学器件如图8-3所示，包括光栅、激光束分离器、放大镜等，准直透镜将激光束变成圆柱形光束。

激光束分离器(半反镜)使反射回的激光束射向光电检测二极管，物镜由音圈电机带动下上下移动和沿盘片的径向微量移动，使激光束焦点始终落在光盘的光道上。

5．伺服控制系统在光盘驱动器中，有三个基本伺服控制系统：聚焦伺服系统、径向光道跟踪伺服系统和光盘转速控制系统。

(1)聚焦伺服系统的目的是进行自动聚焦。

聚焦误差检出方式一般采用非点收差法，非点收差法就是根据光盘反射面位置的变化，反射光的聚焦位置移动，通过圆柱面透镜对投影光形状进行变化，用4分割PD差动检出，如图8-4所示。