外圍設(shè)備概述

第8章

外圍設(shè)備第一頁，共五十八頁。8.1輸出設(shè)備第二頁，共五十八頁。8.1.1顯示設(shè)備顯示設(shè)備是計(jì)算機(jī)最主要的輸出設(shè)備，它將（模擬）電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽庑盘?hào)，能將計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)以文字、圖形、圖像的形式靜態(tài)地、或動(dòng)態(tài)地顯示出來?！わ@示器接口：將計(jì)算機(jī)送來的數(shù)字電信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)；·顯示器：將顯示器接口送來的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為可見光信號(hào)；性能指標(biāo)（1）分辨率指每屏圖像中像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，是衡量顯示器顯示清晰度的指標(biāo)。分辨率通常用“每行點(diǎn)數(shù)×每屏行數(shù)”表示。常見的分辨率有：320×200，640×200，640×350，640×480，1024×768，

1280×1024，1600×1200，等等。第三頁，共五十八頁。（2）灰度級(jí)（顏色數(shù)）指每個(gè)像素點(diǎn)能顯示出多少種不同的亮度等級(jí)（或顏色數(shù)）?；叶燃?jí)（或顏色數(shù)）越多，則圖像的層次就越豐富逼真，但所需要的顯示存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱顯存）容量就越大。例如，對(duì)分辨率為1024×768、能顯示256種灰度或顏色（需用8位編碼）的顯示器，每屏圖像所需的顯示存儲(chǔ)器容量為8（位/點(diǎn)）×（1024×768）（點(diǎn)/屏）=6291456（位/屏）=786432（字節(jié)/屏）（3）顯示器尺寸以熒光屏對(duì)角線的長(zhǎng)度（英寸）表示，常見的通常有12英寸、14英寸、15英寸、17英寸、21英寸等；第四頁，共五十八頁。3.顯示設(shè)備的分類顯示設(shè)備：陰極射線管（CRT）顯示器：彩色、單色，字符、圖形圖像；液晶顯示器（LCD）：彩色、單色，字符、圖形圖像；等離子顯示器（PDP）：彩色、單色，字符、圖形圖像；第五頁，共五十八頁。4.CRT顯示器（1）核心部件-顯像管由電子槍、蔭罩、熒光屏及偏轉(zhuǎn)線圈組成?！る娮訕專河屑t、綠、藍(lán)三支電子槍；據(jù)不同的信號(hào)產(chǎn)生不同的電壓發(fā)射不同強(qiáng)度的電子束（圓形或矩形）；·蔭罩：過濾電子束（整形）；·熒光屏：涂有三原色（紅、綠、藍(lán)）熒光粉；在電子束的轟擊下產(chǎn)生不同顏色、不同強(qiáng)度的亮點(diǎn)；·偏轉(zhuǎn)線圈：通過調(diào)節(jié)磁場(chǎng)來控制電子束的偏轉(zhuǎn)（水平、垂直），實(shí)現(xiàn)光柵掃描；第六頁，共五十八頁。（2）掃描方式①采用光柵掃描方式將電子束從上到下、從左到右、周期性地依次轟擊到整個(gè)熒光屏上，形成一個(gè)一個(gè)的短暫出現(xiàn)的掃描亮點(diǎn)，利用人們的視覺停留作用形成一行一行的“掃描線”、并組成一屏完整的圖像。如下圖所示，參見課本P183圖8-1?！簰呙柰暾麄€(gè)屏幕所形成的一幅圖像稱為一幀圖像，簡(jiǎn)稱“一幀”；·幀頻：幀的顯示頻率稱為幀頻，常用“幀/秒”表示；②隔行掃描和逐行掃描隔行掃描：先依次掃描屏幕的第0、2、4…各行，再依次掃描屏幕的第1、3、5…各行；逐行掃描：依次掃描屏幕的第0、1、2、3、4、5…各行；第七頁，共五十八頁。（3）優(yōu)缺點(diǎn)·優(yōu)點(diǎn)：色彩鮮艷，視角大；·缺點(diǎn)：體積大，耗電高，防爆性差；第八頁，共五十八頁。5.液晶顯示器一般的液晶顯示器·液晶：是一種具有晶體特征的液體?！そY(jié)構(gòu)：用發(fā)光背板作為光源。透明電極和偏振玻璃之間夾有一層液晶材料,分成一個(gè)一個(gè)的液晶分子顯示單元?！ぴ恚涸陔妶?chǎng)作用下，條狀液晶分子的排列會(huì)發(fā)生變化，從而影響其光學(xué)性能；·優(yōu)缺點(diǎn)：工作電壓低，耗電低，體積小，重量輕，無閃爍；對(duì)比度差，視角范圍窄，響應(yīng)速度慢，對(duì)溫度敏感；液晶顯示器件的改進(jìn)·薄膜晶體管（TFT）：用發(fā)光背板作為光源。每個(gè)顯示單元包括一個(gè)薄膜晶體管（用于控制）和一個(gè)液晶顯示單元（用于顯示）。·有機(jī)發(fā)光顯示器（OLED）：本質(zhì)上是LED，只不過是用有機(jī)發(fā)光材料制成的LED，在PN結(jié)兩端加一定電壓就可使其發(fā)光。優(yōu)點(diǎn)：視角寬，更輕薄，高亮度，高對(duì)比度，色彩豐富，響應(yīng)速第九頁，共五十八頁。6.等離子顯示器（1）類似于熒光燈。每一個(gè)顯示單元都相當(dāng)于一個(gè)微小的熒光燈。當(dāng)電極之間放電時(shí)，氣體發(fā)射的紫外線激發(fā)三原色熒光粉發(fā)光，形成顯示圖像。（3）優(yōu)點(diǎn)：視角寬，色彩還原性好，響應(yīng)速度快，不受磁場(chǎng)干擾，無閃爍，適合用作大屏幕顯示。第十頁，共五十八頁。7.顯示器接口（顯示適配器、顯示卡） 如下圖所示，參見課本P.186圖8-5?！鲇糜趯?shí)現(xiàn)一般接口電路的功能；對(duì)圖形圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存和處理：·數(shù)-模轉(zhuǎn)換；·圖形圖像的（二維或三維）加速；·圖形圖像的解壓縮第十一頁，共五十八頁。8.1.2

打印設(shè)備打印設(shè)備（1）打印設(shè)備是“機(jī)電一體化”的設(shè)備。分類如下：（2）（3）點(diǎn)陣式打印機(jī)的指標(biāo)：·分辨率：點(diǎn)數(shù)/英寸，150dpi，300

dpi，600

dpi，1200

dpi，等等；·打印速度：字符數(shù)/秒，頁數(shù)/分；第十二頁，共五十八頁。2.針式（點(diǎn)陣式、擊打式、串行）打印機(jī)（1）機(jī)械裝置：·針式打印頭原理如下圖，參見課本P.186圖8-6?！?/p>

·打印頭（橫向移動(dòng)），走紙機(jī)構(gòu)（縱向移動(dòng)），色帶機(jī)構(gòu)（循環(huán)移動(dòng)）?！ど珟В涵h(huán)形（平接、扭接），寬13mm，長(zhǎng)度有多種；第十三頁，共五十八頁。（2）控制電路：?jiǎn)纹⑻幚砥?，ROM存儲(chǔ)器（字符發(fā)生器），RAM存儲(chǔ)器（存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、程序），驅(qū)動(dòng)電路，傳感器，接口電路。（3）優(yōu)缺點(diǎn)·消耗材料的成本低，不受字體的限制，可打印各種圖形、圖像和漢字；·速度慢，噪音大，分辨率低；第十四頁，共五十八頁。3.激光打印機(jī)（1）結(jié)構(gòu)采用電子照相技術(shù)印字原理打印。主要包括：激光掃描裝置（包括多棱鏡），感光鼓（錫鼓），碳粉倉，輸紙裝置，等等；·感光鼓：在激光照射下可將照射點(diǎn)處的靜電釋放掉第十五頁，共五十八頁。（2）工作過程分為處理階段，成像階段，轉(zhuǎn)印階段，如下圖所示，參見課本P.187圖8-7。；·處理階段：正文和圖形符號(hào)→字符點(diǎn)陣的脈沖信息；·成像階段：字符點(diǎn)陣的脈沖信息→感光鼓上的形成可見的碳粉像；·轉(zhuǎn)印階段：感光鼓上的形成可見的碳粉像→在紙上凝固的碳粉像；第十六頁，共五十八頁。4.噴墨打印機(jī)原理與結(jié)構(gòu)都與針式打印機(jī)類似，主要不同之處是打印頭的原理-將撞擊針頭改成了噴墨孔。有兩種：（1）壓電式噴墨打印機(jī)靠電致伸縮作用使噴頭容積變小，將噴頭內(nèi)的墨水?dāng)D出，如下圖所示，參見課本

P.188圖8-8。第十七頁，共五十八頁。（2）氣泡式噴墨打印機(jī)通過電加熱，使墨水在蒸汽的作用下從噴頭噴射到紙上，如下圖所示，參見課本

P.188圖8-9。第十八頁，共五十八頁。（3）噴墨式打印機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)·優(yōu)點(diǎn)：噪音低，壽命長(zhǎng)，速度快，色彩豐富，成本比激光打印機(jī)低；·缺點(diǎn)：對(duì)墨水的質(zhì)量要求高，成本比針式打印機(jī)高；5.熱轉(zhuǎn)印式打印機(jī)（1）原理用打印頭上的半導(dǎo)體發(fā)熱元件將固體油墨溶化并轉(zhuǎn)印到紙上。分為熱蠟轉(zhuǎn)印式和染料升華式兩類；·熱蠟轉(zhuǎn)印式：將染料加熱溶化在紙上；·染料升華式：將色帶上的油墨加熱升華為氣體，落在紙上；第十九頁，共五十八頁。6.打印過程第二十頁，共五十八頁?！?.2 輸入設(shè)備可分為文字輸入設(shè)備，圖形輸入設(shè)備，圖像輸入設(shè)備，等等。8.2.1 文字輸入設(shè)備包括鍵盤，磁卡閱讀機(jī)，條形碼閱讀機(jī)，紙帶閱讀機(jī)，卡片閱讀機(jī)，等等。1.鍵盤結(jié)構(gòu)與功能鍵盤就是由多個(gè)按鍵組成的按鍵矩陣，其中的每個(gè)按鍵都可將鍵入的信息以ASCII碼的形式傳送給主機(jī)。鍵盤的種類·機(jī)械觸點(diǎn)式：按鍵的接觸電阻較大，使用壽命較短，現(xiàn)已很少使用；·薄膜式：薄膜易老化而失去彈性，所以按鍵的壽命也短，常用于嵌入式系統(tǒng)中；·電容式：按鍵無觸點(diǎn)，簡(jiǎn)單可靠，壽命長(zhǎng)，應(yīng)用廣泛；第二十一頁，共五十八頁。（3）鍵盤結(jié)構(gòu)如下圖所示，參見課本P.190圖8-10?！觥觥PU將右側(cè)并行端口的第i位清0（其余位均為1），再依次掃描下面并行端口的每一位：若第j位為0，則可斷定第i行、第j列處的鍵被按下；第二十二頁，共五十八頁。2.其他文字輸入設(shè)備磁卡閱讀機(jī)，條形碼閱讀機(jī)，紙帶閱讀機(jī)，卡片閱讀機(jī)。第二十三頁，共五十八頁。8.2.2

圖形輸入設(shè)備有鼠標(biāo)器，數(shù)字化儀，觸摸屏，等等。鼠標(biāo)器（1）功能是相對(duì)坐標(biāo)輸入設(shè)備。用于輸入位移量。（2）分類有機(jī)械式、光電式（先進(jìn)的光電式）兩種；還有用于便攜式計(jì)算機(jī)中的“鼠標(biāo)器”：觸摸式、搖桿式、滾球式（跟蹤球）；第二十四頁，共五十八頁。2.數(shù)字化儀是二維坐標(biāo)輸入設(shè)備，由游標(biāo)和圖形板組成，主要用于輸入工程圖紙。分為電阻式、電容式、電感式、超聲波式，等等；通過游標(biāo)在圖形板某處按下按鍵產(chǎn)生感應(yīng)電壓，從而獲知該點(diǎn)處的坐標(biāo)；其定位精度比鼠標(biāo)器高得多；·游標(biāo)：是一種帶有按鍵的手持坐標(biāo)讀出器，下面有一塊帶十字標(biāo)記的透明玻璃；·圖形板：是一種坐標(biāo)測(cè)量?jī)x，其上布滿了行、列的信號(hào)線網(wǎng)絡(luò)；第二十五頁，共五十八頁。3.觸摸屏是附加（嵌入或外掛）在顯示屏上的、觸摸式的坐標(biāo)（位置）輸入設(shè)備；分為紅外式、電阻式、電容式、聲表面波式，等等；常與屏幕菜單配合使用，代替了過去的“光筆”輸入設(shè)備；·觸摸屏+手寫文字識(shí)別軟件→手寫文字輸入設(shè)備；·觸摸屏+圖形輸入軟件→手工繪圖輸入設(shè)備；第二十六頁，共五十八頁?！?.2.3 圖像輸入設(shè)備包括掃描儀、數(shù)字照相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像頭，等等；它們都包含光學(xué)成像部件和光電轉(zhuǎn)換部件。大多數(shù)圖像輸入設(shè)備采用的光電轉(zhuǎn)換部件都是電荷耦合器件-CCD。·CCD：是一種MOS光敏移位寄存器，它能將不同強(qiáng)度的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成大小不同的（模擬）電信號(hào)，并能將電信號(hào)傳輸給接口電路進(jìn)行處理。掃描儀用于（近距離）靜態(tài)圖像的輸入；包括光源、光路、鏡頭，A/D轉(zhuǎn)換和處理電路，機(jī)械及其控制部件；性能指標(biāo)：分辨率，灰度級(jí)，掃描速度，掃描模式；工作原理：利用反射光或者透射光進(jìn)行掃描；第二十七頁，共五十八頁。2.數(shù)字照相機(jī)用于（遠(yuǎn)距離）靜態(tài)圖像的輸入；有照相機(jī)的功能、數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)功能、甚至記錄聲音及攝像功能；性能指標(biāo)：曝光方式，測(cè)光方式，快門速度，對(duì)焦方式，分辨率，壓縮比例，存儲(chǔ)容量，等等；3.攝像頭是一種視屏信息輸入設(shè)備，用于攝取活動(dòng)的圖像，形成連續(xù)的圖像記錄；第二十八頁，共五十八頁。8.3

磁盤存儲(chǔ)設(shè)備8.3.1

磁記錄原理與記錄方式1.磁記錄原理利用磁性材料的剩磁特性來記錄信息。磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系（磁滯回歸線）如下圖所示，參見課本P.192圖8-12。第二十九頁，共五十八頁。2.磁表面存儲(chǔ)器存儲(chǔ)信息的原理

如下圖，參見課本P.193圖8-13。第三十頁，共五十八頁。3.磁記錄方式對(duì)于給定的數(shù)字信息，可以用不同的電流波形進(jìn)行記錄，則會(huì)形成不同的記錄方式。用于磁盤的常見記錄方式有歸零制，不歸零制，調(diào)頻制，調(diào)相制，等等；如下圖所示，參見課本P.194圖8-14。第三十一頁，共五十八頁。（1）歸零制（RZ）·方法：在"交接面"處電流都恢復(fù)為零，正脈沖表示1，負(fù)脈沖表示0；·特點(diǎn)：簡(jiǎn)單易行，但記錄密度低，抗干擾能力差；不歸零制（NRZ0）·方法：正電流表示1，負(fù)電流表示0，電流改變只在"交接面"處；·特點(diǎn)：記錄密度較高，但當(dāng)記錄連續(xù)多個(gè)0或連續(xù)多個(gè)1時(shí)容易發(fā)生"同步"錯(cuò)；反向不歸零制（NRZ1）·方法：電流"在1中翻，在0中不翻"，其余同NRZ0?！ぬ攸c(diǎn)：記錄密度較高，但當(dāng)記錄連續(xù)多個(gè)0時(shí)容易發(fā)生"同步

"錯(cuò)；調(diào)相制（PM）·方法：在"位"中間改方向：向下表示0，向上表示1，允許在交接面處改向；·特點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，有自同步能力，常用于磁帶存儲(chǔ)器；第三十二頁，共五十八頁。（5）調(diào)頻制（雙頻制）（FM）·方法：在所有的交接面處都“翻轉(zhuǎn)”，表示1的頻率是表示0的頻率的兩倍；·特點(diǎn)：記錄密度高，有自同步能力；（6）改進(jìn)的調(diào)頻制（MFM）·方法：僅在0-0交接面處"翻轉(zhuǎn)"，其余同F(xiàn)M；·特點(diǎn)：翻轉(zhuǎn)少，記錄密度高，曾用于軟盤存儲(chǔ)器；4.MFM方式的編碼電路及波形第三十三頁，共五十八頁。5.游程長(zhǎng)度受限（RLL）碼記錄方式游程長(zhǎng)度受限（RLL）碼將數(shù)據(jù)信息經(jīng)過編碼，使連續(xù)0（或連續(xù)1）的個(gè)數(shù)受限制；·0游程長(zhǎng)度受限（3,5）碼：兩個(gè)1之間最少有3個(gè)0，最多有5個(gè)0；·1游程長(zhǎng)度受限（3,5）碼：兩個(gè)0之間最少有3個(gè)1，最多有5個(gè)1；：·0和1游程長(zhǎng)度都受限（3,5）碼：連續(xù)0及連續(xù)1的個(gè)數(shù)都最少為3，最多為5；用在高密度磁盤中；可防止出現(xiàn)連續(xù)的0（或連續(xù)的1）過多或過少的情況；可防止出現(xiàn)電流變化太頻繁或太稀少的情況；有利于提高記錄密度，同時(shí)又具有較好的自同步能力；第三十四頁，共五十八頁。6.編碼效率和自同步能力（1）編碼效率指數(shù)據(jù)位的記錄密度與磁盤上最大磁化翻轉(zhuǎn)密度之比。就是算出記錄1位最多翻幾次，再求出“次數(shù)”的倒數(shù)；·FM、PM記錄1位最多翻2次，所以編碼效率為50℅；·NRZ0、NRZ1記錄1位最多翻1次，所以編碼效率為100℅；·RLL碼記錄1位所翻的次數(shù)可能小于1，所以編碼效率可能大于100℅；（2）自同步能力是指從讀出的數(shù)據(jù)中自動(dòng)提取同步信號(hào)（或恢復(fù)時(shí)鐘信息）的能力，可以用記錄1位數(shù)據(jù)時(shí)的最小翻轉(zhuǎn)次數(shù)與最大翻轉(zhuǎn)次數(shù)的比值R來衡量：R越大，自同步能力就越強(qiáng)；·FM、PM記錄1位最多翻2次，最少翻1次，所以R=0.5；·NRZ0、NRZ1記錄1位最多翻1次，最少翻轉(zhuǎn)次數(shù)趨于0，所以R=0；第三十五頁，共五十八頁。（3）例如，對(duì)于0和1游程長(zhǎng)度都受限的（3,5）碼，因?yàn)檫B續(xù)0及連續(xù)1的個(gè)數(shù)都最少為3，最多為5，所以，記錄1位最多翻1/3次，最少翻1/5次。1/3的倒數(shù)為3，所以編碼效率為300℅；因?yàn)橛涗?位時(shí)，最小翻轉(zhuǎn)次數(shù)與最大翻轉(zhuǎn)次數(shù)之比為（1/5）÷（1/3）=3/5，所以，自同步能力為3/5。第三十六頁，共五十八頁。8.3.2

硬磁盤存儲(chǔ)設(shè)備磁盤存儲(chǔ)設(shè)備由磁記錄介質(zhì)、磁盤控制器、磁盤驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成；分為軟磁盤存儲(chǔ)設(shè)備和硬磁盤存儲(chǔ)設(shè)備兩種；·軟盤存儲(chǔ)設(shè)備將磁盤控制器和磁盤驅(qū)動(dòng)器做在一起；·硬盤存儲(chǔ)設(shè)備將磁記錄介質(zhì)、磁盤控制器和磁盤驅(qū)動(dòng)器都做在一起；軟盤（1）介質(zhì)與結(jié)構(gòu)：·圓形軟塑料基片上涂一磁性材料層；·裝在永久保護(hù)套內(nèi)（保護(hù)、消靜電）；·分8英寸、5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸、1.8英等等；第三十七頁，共五十八頁。（2）外觀特征·5.25英寸軟盤：盤片：永久保護(hù)套，保護(hù)外套；永久保護(hù)套上有3孔1缺口（盤片上有2孔）；驅(qū)動(dòng)主軸孔：被上下夾住勻速旋轉(zhuǎn)，360轉(zhuǎn)/分；索引（定位）孔：套上孔與盤上孔光電定位，指示盤上第0扇區(qū)的位置；讀寫窗口：磁頭沿窗口徑向移動(dòng)，進(jìn)行讀寫；寫保護(hù)缺口：封住則不能寫；低密度盤與高密度盤的區(qū)別：低密度盤主軸孔顏色不同；高密度盤主軸孔顏色相同；·3.5英寸軟盤：第三十八頁，共五十八頁。盤片：與金屬"轉(zhuǎn)軸"固定在一起，永久性硬塑保護(hù)套； 片上無孔，金屬"轉(zhuǎn)軸"中心小方槽-旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)槽，360轉(zhuǎn)/分；旁邊的大方槽--索引（定位）槽，指示盤上第0扇區(qū)的位置；讀寫槽口：平時(shí)蓋住，插入時(shí)張開，磁頭沿窗口徑向移動(dòng)，進(jìn)行讀寫；寫保護(hù)窗口（開關(guān)式）：封住則能寫，開啟時(shí)不能寫；低密度盤與高密度盤的區(qū)別：低密度盤硬塑保護(hù)套上一角有窗口；高密度盤硬塑保護(hù)套上兩角有窗口；第三十九頁，共五十八頁。（3）記錄格式與非格式化容量：·記錄面：?jiǎn)蚊姹P，雙面盤；·磁道：用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的一個(gè)一個(gè)的同心圓，實(shí)際上是磁頭的磁場(chǎng)在介質(zhì)表面形成的磁化軌跡。從0開始由外向內(nèi)依次編號(hào)；·道密度：沿徑向單位長(zhǎng)度可容納的道數(shù)（道/英寸，TPI），例48TPI、96TPI；·位密度：沿周向（磁道方向）單位長(zhǎng)度可容納的位數(shù)（位/英寸，bPI），例5876bPI；·面密度：?jiǎn)挝淮鎯?chǔ)面積的容量，等于道密度×位密度·非格式化容量：存儲(chǔ)信息的總?cè)萘?，就是磁盤表面可利用的磁化單元總數(shù)，等于面密度×存儲(chǔ)面積第四十頁，共五十八頁。（4）格式化及格式化容量·格式化：在磁盤上形成磁道和扇區(qū)的過程；將盤面劃分為固定數(shù)目的磁道，其密度應(yīng)小于道密度；將每道劃分為固定的數(shù)目的扇區(qū)（扇段）；每扇區(qū)存放固定數(shù)目（受位密度的限制）的字節(jié)數(shù)（例如512字節(jié)）；·扇區(qū)是讀/寫的最小單位，扇區(qū)與扇區(qū)之間有一定的間隔，用于記錄糾錯(cuò)信息等；·盤片中心部分的記錄密度最高，記錄的數(shù)據(jù)也較容易出錯(cuò)；·格式化容量（用戶可用的容量）：等于面數(shù)×道數(shù)/面×扇區(qū)數(shù)/道×字節(jié)數(shù)/扇區(qū)；第四十一頁，共五十八頁。（5）標(biāo)準(zhǔn)格式化（DOS）：5.25英寸低密度盤：2面×40道/面×9扇區(qū)/道×512字節(jié)/扇區(qū)=360K字節(jié)；5.25英寸高密度盤：2面×80道/面×15扇區(qū)/道×512字節(jié)/扇區(qū)=1200K字節(jié)；3.5英寸低密度盤：2面×80道/面×9扇區(qū)/道×512字節(jié)/扇區(qū)=720K字節(jié)；3.5英寸高密度盤：2面×80道/面×18扇區(qū)/道×512字節(jié)/扇區(qū)=1440K字節(jié)；第四十二頁，共五十八頁。

（6）非標(biāo)準(zhǔn)格式化：由格式化軟件決定，用于特殊場(chǎng)合；最小讀寫單位：扇區(qū)。例如，512字節(jié)；軟盤驅(qū)動(dòng)器用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)軟盤沿周向勻速旋轉(zhuǎn)；用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)磁頭沿徑向移動(dòng)定位；用讀寫控制電路控制進(jìn)行讀或?qū)?；軟盤驅(qū)動(dòng)器與軟盤是分離的；讀寫時(shí)旋轉(zhuǎn)，不讀寫時(shí)停轉(zhuǎn)；接觸式起停，接觸式讀寫；第四十三頁，共五十八頁。3.硬盤與硬盤驅(qū)動(dòng)器（1）與軟盤、軟盤驅(qū)動(dòng)器的區(qū)別·圓形硬微晶玻璃或陶瓷基片鍍一磁性材料層；·采用溫徹斯特技術(shù)制造，盤片與驅(qū)動(dòng)器合而為一，不可分離；溫徹斯特技術(shù)：將磁頭、盤片和電機(jī)組合在一個(gè)密封的盒內(nèi)，精密配合并防塵；·多盤片、多磁頭，記錄密度更大；·轉(zhuǎn)速高，可達(dá)3600轉(zhuǎn)/分～7200轉(zhuǎn)/分；·讀寫時(shí)與不讀寫都在勻速停轉(zhuǎn)；·采用音圈電機(jī)（非步進(jìn)電機(jī)）驅(qū)動(dòng)磁頭沿徑向移動(dòng)定位；·接觸式起停，懸浮式讀寫。磁頭與盤面的"氣墊"間隙為0.1μm左右，如下圖所示，參見課本P.196圖8-17。第四十四頁，共五十八頁。2）數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式·記錄面：也稱為磁頭數(shù)；·磁道：也稱為柱面；·每個(gè)磁道分若干個(gè)扇區(qū)；·每個(gè)扇區(qū)存放固定數(shù)量（例如，512字節(jié)）的數(shù)據(jù)；（3）硬盤的交叉系數(shù)（交錯(cuò)因子）·對(duì)轉(zhuǎn)速很高的磁盤（例如硬盤），相繼的扇區(qū)不能連續(xù)編號(hào)，而應(yīng)間隔編號(hào)；·序號(hào)連續(xù)的兩扇區(qū)之間在盤上實(shí)際相隔的扇區(qū)數(shù)稱為交叉系數(shù)（交錯(cuò)因子）；例如，17個(gè)扇區(qū)的盤，當(dāng)交叉系數(shù)為6時(shí)，盤上實(shí)際的扇區(qū)號(hào)依次為

1、4、7、10、13、16、2、5、8、11、14、17、3、6、9、12、15；·交叉系數(shù)（交錯(cuò)因子）的具體數(shù)值取決于磁盤轉(zhuǎn)速與讀寫速度之間的匹配；（4）優(yōu)缺點(diǎn)非易失性，容量大，價(jià)格低，可重復(fù)讀寫，存取速度較快，第四十五頁，共五十八頁。4.磁盤適配器與磁盤控制器磁盤適配器就是磁盤設(shè)備與系統(tǒng)總線之間的接口電路；它工作在CPU和磁盤控制器之間。磁盤控制器是固定在磁盤驅(qū)動(dòng)器上面的一塊電路板，它工作在磁盤適配器和磁盤驅(qū)動(dòng)器之間。磁盤適配器與磁盤控制器互相配合，共同完成磁盤設(shè)備的各種控制任務(wù)，如下圖所示，參見課本P.196圖8-18。第四十六頁，共五十八頁。

IDE接口是PC計(jì)算機(jī)中用于連接硬盤控制器的接口，兩者之間用40芯的扁平電纜連接，磁盤的電源線由另外的電纜線提供，通信用的控制軟件位于BIOSROM中，磁盤存儲(chǔ)設(shè)備的主要技術(shù)指標(biāo)磁盤存儲(chǔ)設(shè)備的主要技術(shù)指標(biāo)有存儲(chǔ)密度、存儲(chǔ)容量、尋址時(shí)間、數(shù)據(jù)傳輸率等。存儲(chǔ)密度就是指前述的道密度、位密度、面密度等。存儲(chǔ)容量就是指前述的格式化容量和非格式化容量。第四十七頁，共五十八頁。（3）平均訪問時(shí)間①是控制延時(shí)、（平均）尋道時(shí)間、（平均）旋轉(zhuǎn)延時(shí)、數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間四部分的總和?！た刂蒲訒r(shí)：磁盤控制器從收到命令到啟動(dòng)磁頭移動(dòng)的時(shí)間，事先給定，其值很??；·（平均）尋道時(shí)間：也許事先給定；·（平均）旋轉(zhuǎn)延時(shí)：定義為磁盤旋轉(zhuǎn)半圈所需的時(shí)間；·數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間：等于讀寫時(shí)間和傳輸時(shí)間的最大值；■②例8-1（參見課本P.198例8-1）設(shè)磁盤的平均尋道時(shí)間為10ms，數(shù)據(jù)讀取速率高于數(shù)據(jù)傳輸速率，數(shù)據(jù)傳輸速率是2MB/s，控制器延時(shí)是2ms，盤片轉(zhuǎn)速是5400轉(zhuǎn)/分，求讀寫一個(gè)512字節(jié)的扇區(qū)所需的時(shí)間。【答疑編號(hào)10080401】解：平均磁盤訪問時(shí)間=控制延時(shí)+尋道時(shí)間+旋轉(zhuǎn)延時(shí)+數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間=2ms+10ms+（0.5轉(zhuǎn)）/（5400轉(zhuǎn)/分）+（0.5KB）/（2.0MB/s）=2ms+10ms+5.6ms+0.25ms=17.85ms第四十八頁，共五十八頁。（4）數(shù)據(jù)傳輸率·數(shù)據(jù)傳輸率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)讀/寫并向主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù)或字節(jié)數(shù)；應(yīng)取讀寫速率和傳輸速率的最小值；·一般總是使傳輸速率高于讀寫速率，所以數(shù)據(jù)傳輸率一般等于數(shù)據(jù)的讀寫速率；·讀寫速率：取決于盤片的旋轉(zhuǎn)速度和磁盤的存儲(chǔ)密度；第四十九頁，共五十八頁。8.4 光盤存儲(chǔ)器特點(diǎn)：采用可移動(dòng)盤片，非接觸式讀/寫，存儲(chǔ)密度高，容量大，成本低，存儲(chǔ)期長(zhǎng)，容易保存。但讀/寫速度比磁盤低，不能代替磁盤；8.4.1 光盤存儲(chǔ)設(shè)備的分類分為只讀型、WORM（寫一次讀多次）型、可擦寫型三種；（1）只讀型·由廠家寫入，用戶只能讀·常用于發(fā)行軟件、影視、音像節(jié)目；·光盤標(biāo)準(zhǔn)：CD-ROM（CD盤、VCD盤）：容量為650MB（1M=1048576）；DVD-ROM：?jiǎn)蚊鎲螌樱―VD5）：4.7GB單面雙層（DVD9）：8.5GB雙面單層（DVD10）：9.4GB雙面雙層（DVD18）：17GB第五十頁，共五十八頁。（2）WORM型·由用戶一次性寫入，也可追記，然后就只能讀；·主要用于用戶存儲(chǔ)軟件、影視、音像節(jié)目；·光盤標(biāo)準(zhǔn)：CD-R，DVD-R；（3）可擦寫型·用戶可擦、可寫，分為磁光型和相變型兩種·擦寫速度低，不能代替磁盤；·光盤標(biāo)準(zhǔn)：CD-RW，DVD-RAM；第五十一頁，共五十八頁。8.4.2

光盤的結(jié)構(gòu)由光盤基片、存儲(chǔ)介質(zhì)、密封層組成；光盤基片：是具有優(yōu)良光學(xué)性能的聚合物，直徑120mm，孔徑15mm，厚1.2mm；存儲(chǔ)介質(zhì)：只讀型和WORM型用凹坑和非凹坑記錄信息；相變（可讀寫）型用介質(zhì)在晶態(tài)和非晶態(tài)之間的轉(zhuǎn)換記錄信息；磁光（可讀寫）型用介質(zhì)的磁光效應(yīng)記錄信息；密封層：起保護(hù)作用；第五十二頁，共五十八頁。8.4.3

信息存儲(chǔ)方式信息存儲(chǔ)方式光盤（CD-ROM）的信息存儲(chǔ)方式如下圖所示，參見課本P.200圖8-19?！ご鎯?chǔ)軌道是一個(gè)螺旋線（不是像磁