光盘驱动器讲义和光盘

CCUTSOFT
计算机硬件技术基础
COMBO光驱
COMBO即康宝，是近几年才发展起来的一种 新型多功能光驱。它的最大特点就是同时具备 CD-ROM、DVD-ROM和CD-R/CD-RW三种光 驱的功能。目前笔记本上的光驱多为COMBO光 驱。
CCUTSOFT
计算机硬件技术基础
3 光驱的结构 （1）外部结构
控制面板：
紧急弹出孔
光驱托盘
工作指示灯
CD立体声插孔
音量控制按 钮
播放键
弹出键
CCUTSOFT
计算机硬件技术基础
光驱的接口： 光驱的接口由数据接口、电源接口、跳线和音频 接口组成。
CCUTSOFT
计算机硬件技术基础
数据接口： 分为IDE接口、SCSI接口和USB接口等几种，目 前常用的是采用40针的IDE接口。
CCUTSOFT
计算机硬件技术基础
电源接口： 目前计算机通用的电源接口采用的是的四芯D型 接口。
CCUTSOFT
计算机硬件技术基础
跳线： 光驱的跳线也和硬盘的跳线一样，可以用来设置 光驱作为主盘或副盘设置。
CCUTSOFT
计算机硬件技术基础
音频接口： 音频接口可以输出CD音频，它的功能和面板上的 立体声耳机插孔是一样的，但需要一根4芯或3芯 的CD音频线连接到声卡上。
CCUTSOFT
计算机硬件技术基础
(2) 寻道时间 寻道时间(Seek Time)是指激光头（光驱中
用于读取数据的一个装置）从原来位置移到新位 置并开始读取数据所花费的平均时间，显然，平 均寻道时间越短，光驱的性能就越好。
CCUTSOFT
计算机硬件技术基础
(3) 容错能力
相对于读盘速度而言，光驱的容错性显得更加重 要。在高倍速光驱中，高速旋转的马达使激光头 在读取数据的准确定位性上相对低倍速光驱要逊 色许多，同时低质量的光盘更加剧对光驱容错能 力的需求，因而许多厂家都加强对容错能力的设 计。

第21页，共28页。
3. 光雕刻录机 光雕刻录机、光雕标识及光雕盘烧印前后的
效果，如图8-12所示。
第22页，共28页。
8.6.2 DVD刻录机的主要参数 DVD刻录机的主要技术参数为：写入速度、
读取速度、缓存容量、随机寻道时间、写入 模式、支持光盘格式、使用接口等项，其概 念与DVD-ROM、CD-RW驱动器基本相同。
DVD-RAM、DVD-R/RW与DVD+R/RW， 而且互相之间并不兼容。三种规格的详细对 比见表8-2。
第25页，共28页。
（2）不要盲目追求高速度 （3）特殊技术 2. DVD刻录机产品介绍 （1）三星TS-H653B(SAMSUNG TS-H653B) 三星TS-H653B(SAMSUNG TS-H653B)刻录机
第19页，共28页。
8.6 DVD刻录机
DVD刻录机的外观如图8-11所示。
第20页，共28页。
8.6.1 DVD刻录机的分类 1．DVD刻录机的3种基本刻录规格 （1）DVD-R/RW规格 （2）DVD-RAM规格 （3）DVD+R/RW规格 2．DVD-Multi和DVD-Dual规格 （1）DVD-Multi （2）DVD-Dual
8.2.2 CD-ROM驱动器的主要参数
1．速度 2．数据传输速率
3．读盘（旋转）方式 （1）恒定线速度（Constant Linear Velocity，简称CLV）方式
（2）恒定角速度（Constant Angular Velocity，简称CAV）方式
（3）局部恒定角速度（Partial-Constant Angular Velocity，简称 P-CAV）方式
第23页，共28页。
8.6.3 DVD刻录机的产品规格 现在市场上常见的DVD刻录机规格，主要

4．Z-CLV（区域恒定线速度）

在Z-CLV模式下，光驱将光盘的内圈和 外圈分成数个区域，在每一个区域用稳 定的CLV速度进行读取写入，在区段与 区段之间采用CAV方式过渡。这样做的 好处是缩短了读取写入时间，并能确保 读取写入的品质，只是在次模式下，每 一次切换速度时读取写入过程都会有明 显的中断，导致速度突然下降。
第7章 光盘驱动器和光盘
内容简介：


光驱的组成 光驱的工作原理 光驱的分类 光驱的工作模式 光驱的工作过程 光驱的性能指标 光驱的选购 光驱的使用



光盘的特点 光盘的分类 光盘的选购 光盘的使用和保存
7．1 光盘驱动器（光驱）


光盘驱动器简称CD-ROM， 它的含义是只读光盘存储 器，简称光驱。光驱是多 媒体计算机不可缺少的组 件之一。 目前使用的光驱有:CDROM驱动器、DVD光驱（ DVD-ROM）、康宝（COMBO ）和刻录机等。
3）区码限制
CSS规定，软硬件都必须同时经过授权认证 才可以成功地解码播放DVD影片，也就是说 DVD-ROM、DVD硬解压卡和DVD播放软件都必 须同时通过区码的授权。 目前DVD-ROM的“区域码”限制有RPC-1和 RPC-2两种。它被固化在DVD-ROM的闪存（ EEPROM）中，被称为固件或韧件（Firmware ）。
平均寻道时间（Average Access Time） 又称平均访问时间，它是指 光驱的激光头从初始位置移到指定数 据扇区，并把该扇区上的第一块数据 读入高速缓存所用的平均时间。 显然，平均寻道时间越短，光驱的性 能就越好。

4．缓存容量

缓存通常用Buffer Memory表示， 其作用是提供一个数据的缓冲区 域，将读取的数据暂时保存，然 后一次性进行传输和转换，目的 是解决CD-ROM驱动器与计算机其 他部件速度不匹配的问题。

• 4. 纠错能力: 读 “差盘”的能力； • 5. CPU占用率：反映光驱性能和光驱BIOS的水平， 使用好光盘和好驱动器。 • 6. 寻道时间（Seek Time):平均寻道时间(~95ms)。 寻道时间是CD—ROM驱动器中激光头从开始寻 找到找到所需数据花费的时间，一般为平均随机 寻道时间。寻道时间越短越好，不能超过95ms。
2. 按盘片的容量分
DVD格式及其容量，见表9—1。目前， 中国内地市面上比较常见的都是DVD-5 （4.7GB)和 DVD-9(8.5GB) 格式的DVD盘 片 (DVD-10和DVD-18在美国居多)。
8.4.2 DVD-ROM驱动器的外观结构
DVD-ROM驱动器的外观与CD-ROM驱动器相同， • DVD-ROM驱动器的外观，如图8-8所示。
图8-8 DVD-ROM驱动器的外观
8.4.3 DVD-ROM驱动器的基本工作原理
DVD—ROM驱动器的结构与CD—ROM驱 动器基本相同，只是DVD盘的记录凹坑比 CD-ROM更小，且螺旋存储凹坑之间的距 离也更短。DVD盘片上存放数据信息的凹 坑非常小，而且非常紧密，最小凹坑长度 仅为0.4um，每个凹坑间的距离只是CDROM盘片的50％，并且轨距只有0.74um， 如图8-10所示。
• DVD-ROM原理同CD-ROM，但盘片记录密度 更大，如图8-9中蓝色盘片所示。
图8-10 CD-ROM与DVD盘片的记录凹坑对比
DVD所需波长更短650nm。各种激光头如下
(1) 单激光头单透镜双聚焦 ，外圈DVD，内圈CD，速高、价低； (2) 单激光头双透镜， 针对不同类型(DVD和VCD／CD)的盘片选用 不同的聚焦镜来读取。读盘能力强，故障多。 (3) 单激光头双激光器，它在一个激光头内安装了两个不同的激光 器。速高且耐用(较流行的读盘方式)。

22
5.3硬盘厂商及其代表产品

西部数据公司(Western Digital Corp) WD Caviar Black 1TB 7200 西部数据是全球知名的硬盘厂商，成立于1970年，目前 总部位于美国加州，为全球五大洲用户提供存储器产品。 长期以来，西部数据一直致力于为全球个人电脑用户提供 完善的存储解决方案，而作为全球存储器业内的先驱及长 期领导者，西数在为用户及收集、管理与使用数字信息的 组织方面具有丰富的服务经验，同时也具有良好的口碑。 WD Caviar Black 1TB 7200转 64MB SATA3 （WD1002FAEX）是一块入门级硬盘，数据传输率6Gb 每秒，单碟容量达到512GB，两片装，有64MB的缓存。
13
柱 面

硬盘通常由重叠的一组盘片（盘片数一般 1-5片之间）构成，每个盘面都被划分为数 目相等的磁道，并从外道向内道以“0”开 始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆 柱，称为硬盘的柱面。
14
每磁道扇区数（Sector）

把划分好的磁道沿径向划分为多个扇形 存储区域，这样的扇形存储区域就是扇 区，每一扇区可存放的数据量为0512B。格式化后，硬盘的容量由3个参 数决定，即硬盘容量＝磁头数×柱面数 ×扇区数×512（B）。
20
5.2.2硬盘工作原理

怎么定位到扇区 前面说到想要找到数据就要把磁头定位到 指定的面、磁道、扇区，磁道的选取是靠 磁头臂的动作来实现的。而扇区的选取过 程非常简单，在寻道结束后，盘片在电机 主轴的带动下目标扇区会自动旋转至磁头 下方，此时由控制电路发出读取（或写入） 的指令来完成读写操作。
8
6.4主流的有弧线形造型设计，以 黑色为主色调，外观形同粉饼盒，采用钢琴烤漆外观具 有时尚镜面外观，上掀盖设计、缓存为2MB。支持最高 8×DVD±R写入、6×DVD±R DL写入以及5×DVDRAM，USB接口独立供电彻底抛弃了电源设计。背面还 专门设计了USB接线凹槽，让消费者可以把数据线轻松 带走，同时可避免数据线丢失。

光盘驱动器和光盘
9 光驱和光盘的新技术简介 9.1 光驱的新技术 9.2 光盘的新技术 10 光驱常见故障分析与处理 11 实验及实训 11.1 实验及实训1-光驱的安装 11.2 实验及实训2-网上查询 12 本章小结 13 习题 14 习题参考答案
光盘驱动器和光盘
1 光盘驱动器简介 光盘驱动器简称光驱，是利用光作为媒体 来记录和读取数据的一类存储设备的总称。它 具有储存容量大、携带方便和保存在其中的数 据几十年不变等优点，特别是与现代多媒体技 术和影视技术的紧密结合，使得光存储技术和 设备广泛应用于家电和计算机系统中。
3.3 DVD光驱的外观和工作原理 1．DVD-ROM驱动器的外观 DVD-ROM驱动器的外观如图3所示。 （1）DVD-ROM驱动器的正面 耳机插孔：用于连接耳机或音箱，可直接输出 CD音乐。 音量调节旋钮：用于调节CD音乐输出音量的 大小。
光盘驱动器和光盘
光盘托架：用于放置光盘。 工作指示灯：灯亮，表示驱动器正在读取数据。 强制弹出孔：用于断电或其他非正常状态下打开 光盘托架。插入别针等细针，打开光盘托架。 打开/关闭/停止键：用于控制光盘托架的进、出； 如果正在播放CD，则可以停止播放。 播放/向后搜索键：用于直接控制CD的播放。另 外，按此键也可以搜索歌曲。
光盘驱动器和光盘
4.2 DVD刻录机的工作原理 可刻录式光盘是在其记录层上加入了相变 材料，在进行写入操作时，激光照射强度提升 至最大，使写入区域的相变材料迅速超过熔点 温度，之后立即停止照射进行冷却，冷却后该 区域就变为非结晶状态。而可擦写式光盘是在 进行数据擦除时，用中等功率的激光对非结晶 状态的区域进行相对长时间的照射，当该区域 超过结晶温度时就调低功率，之后该区域就恢 复为结晶状态。

9.2 CD-ROM驱动器
❖ CD-ROM（Compact Disc-Read Only Memory，即只读光盘存储器） 驱动器已经成为一台微机的基本配置。由于CD-ROM光盘具有容量大、 速度快、兼容性强、盘片成本低等特点，现已成为多媒体应用的重要 载体，众多的应用软件和游戏都被保存在CD-ROM光盘中。
5．CPU占用率
❖ CPU的占用率可以反映CD-ROM驱动器BIOS的水平。好 的产品可以尽量减少CPU占用率，这实际上是一个编写 BIOS的软件算法问题。当然，这只对质量比较好的盘片 有效，如果碰上“烂”盘，CPU占用率会直线上升。所 以如果想节约宝贵的时间，必须选购那些读盘能力较强 且CPU占用率低的CD-ROM驱动器。
6．寻道时间（Seek Time） ❖ 寻道时间是CD-ROM驱动器中激光头从开始寻找到找到所
需数据花费的时间，一般为平均随机寻道时间。寻道时间 越短越好，不能超过95ms。 7．缓存容量 ❖ 缓存通常用Buffer Memory表示，其作用是提供一个数据 的缓冲区域，将读取的数据暂时保存起来，然后一次性进 行传输和转换，目的是解决CD-ROM驱动器与计算机其他 部件速度不匹配的问题。缓存最少要有128KB容量，现在 的CD-ROM驱动器一般是256KB或者512KB的。当然，缓 存容量越大越好。
（1）恒定线速度（Constant Linear Velocity，CLV）方式
（2）恒定角速度（Constant Angular Velocity，CAV）方式
（3）局部恒定角速度（Partial-Constant Angular Velocity，P-CAV）方 式
4．纠错能力
❖ 纠错能力，即读“烂”盘能力。纠错能力是CD-ROM驱 动器一项很重要的指标。有的CD-ROM驱动器刚买的时 候读盘能力还不错，可越用越糟糕，质量稍差的光盘根 本不认，所以要使用纠错能力强的CD-ROM驱动器．CD-ROM驱动器的外部结构

华硕 DVD-E616A 基本参数 型号 DVD-E616A 内/外置 内置 外置 光驱类型 DVD-ROM 接口类型 IDE 性能参数 读取速度 16X DVD-ROM/48X CD-ROM
缓存容量 2M 传输标准 ATA100 其它参数 其它性能 独家DDSSII第二代双层动态悬 吊技术和AFFM空气流场导正技术
试题
常见光盘分类
CD − Audio CD − ROM CD CD − R CD − RW 数字音乐盘 只读光盘 一次性写入光盘(金, 绿, 蓝) 可擦写光盘
只读光盘 DVD − ROM DVDDVD ± R(WO) 一次性写入光盘 DVD ± RW ( RAM ) 可擦写光盘
六、光驱的选购
1、选择类别 、 2、选择品牌 、 3、质保 、
光盘片的保存、使用方法 光盘片的保存、 在拿去盘片时，不能用手直接接触盘片表面， 在拿去盘片时，不能用手直接接触盘片表面，也不能够对盘 片进行挤压、弯曲，最好能够按照下图所示的方法来拿取盘片。 片进行挤压、弯曲，最好能够按照下图所示的方法来拿取盘片。 最好使用专用光盘清洁刷或布， 最好使用专用光盘清洁刷或布，由里向外呈放射性地擦拭光盘上 的灰尘。 的灰尘。
CD-ROM
DVD-ROM
COMBO
DV D刻录 刻录
三、CD-ROM驱动器的结构 CD-ROM驱动器的结构
1、内部结构 ①、 ②、 ③、 光学系统：激光头、光电管、透镜等。 光学系统：激光头、光电管、透镜等。 解码电路： 解码电路：电器件组成 司服机构：主轴电机、光盘托盘、弹簧齿轮等。 司服机构：主轴电机、光盘托盘、弹簧齿轮等。
明基 DW1670 基本参数 型号 DW1670 内/外置 内置 刻录机类型 DVD+/-RW 接口类型 IDE 性能参数 速率 16X DVD+/-R写入,8x DVD+R DL写入,6X DVD-R DL写入,8X DVD+RW覆写,6X DVD-RW覆写,5X-DVDRAM,16X DVD-ROM读取,48X CD-ROM 读取,32X CD-RW 覆写 ,48X CD-R写入 缓存 2M

2024年2月7日星期三
(2) 选购须知 各种盘片如图10-18所示。
第30页
图10-18 CD-R/CD-RW盘片
(3) 局部恒定角速度（Partial Constant Angular Velocity，简称P-CAV）方式
2024年2月7日星期三
第7页
4. 纠错能力 5. CPU占用率 6. 寻道时间（Seek Time） 7. 缓存容量 8. 接口
9. Ultra DMA 33/66
2024年2月7日星期三
如图10-5所示。
图10-5 CD-RW的外部结构
2024年2月7日星期三
第10页
10.3.2 CD-RW驱动器的工作原理
1. CD-R的工作原理 CD-R的结构，如图10-6所示。 2. CD-RW的工作原理 CD-RW的结构，如图10-7所示。
图10-6 CD-R的结构
图10-7 CD-RW的结构
2024年2月7日星期三
第11页
10.3.3 CD-RW驱动器的主要技术参数 1. 读写速度(52*32*52) 2. 缓存容量(2MB) 3. 防止缓冲区欠载技术 4. 刻录机读写方式 刻录机目前的读写方式有4种：CLV、CAV、P-CAV
和Z-CLV。 5. 刻录方式(DAO/TAO/封包写入packet write) 6. 兼容性:刻录方式兼容：DAO/TAO
图10-8 DVD-ROM驱动器的外观
2024年2月7日星期三
2. DVD-ROM驱动器的工作原理 如图10-9所示。
第15页
图10-9 CD-ROM与DVD盘片的记录凹坑对比
2024年2月7日星期三
(1) 单激光头单透镜双聚焦 单激光头的实物照片，如图10-10所示。 (2) 单激光头双透镜 (3) 单激光头双激光器 (4) 双激光头双激光器 双激光头的实物照片，如图10-11所示。