《光驅基礎知識》課件

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1、光 驅 基 礎 知 識 什么是光驅？n光驅（也稱光盤存儲器）是一種存放數(shù)據(jù)的存儲裝置，具有容量大、可靠性好、存儲成本低廉等特點，是計算機的重要部件之一。 光驅的工作原理n光驅是一個結合光學、機械及電子技術的產(chǎn)品。在光學和電子結合方面，激光光源來自于一個激光二極管，它可以產(chǎn)生波長約0.54-0.68微米的光束，經(jīng)過處理后光束更集中且能精確控制，光束首先打在光盤上，再由光盤反射回來，經(jīng)過光檢測器捕獲信號。光盤上有兩種狀態(tài)，即凹點和空白，它們的反射信號相反，很容易經(jīng)過光檢測器識別。檢測器所得到的信息只是光盤上凹凸點的排列方式，驅動器中有專門的部件把它轉換并進行校驗，然后我們才能得到實際數(shù)據(jù)。光盤在光

2、驅中高速的轉動，激光頭在司服電機的控制下前后移動讀取數(shù)據(jù)。 光驅的外部結構n光驅的外部結構主要有正面產(chǎn)品標簽、控制面板和接口組成。 光驅的外部結構 光驅的控制面板 光驅的控制面板n耳機插孔：連接耳機或音箱 ，可輸出Audio CD音樂。n音量旋鈕：調(diào)整輸出的CD音樂音量大小。 n指示燈：顯示光驅的運行狀態(tài)。n緊急出盒孔：用于斷電或其他非正常狀態(tài)下打開光盤托架。n播放/跳道鍵：用于直接使用面板控制播放Audio CD。n打開/關閉/停止鍵：控制光盤進出盒和停止Audio CD播放。 光驅的接口n光驅的接口由數(shù)據(jù)接口、電源接口、跳線和音頻接口組成。 數(shù)據(jù)接口n數(shù)據(jù)接口可分為IDE接口、SCSI接口

3、和USB接口等幾種，目前常用的是采用40針的IDE接口。 電源接口n電源接口采用的是目前計算機通用的四芯D型接口。 跳線n光驅的跳線也和硬盤的跳線一樣，可以用來設置光驅作為主盤或副盤設置。 音頻接口n音頻接口可以輸出CD音頻，它的功能和面板上的立體聲耳機插孔是一樣的，但需要一根4芯或3芯的CD音頻線連接到聲卡上。 光驅的內(nèi)部結構n光驅內(nèi)部結構可分為底部結構和機芯結構這兩大部份。n其中機芯結構包含：n激光頭組件n主軸馬達n光盤托架n啟動機構 光驅的底部結構n光驅底部固定著機芯電路板，它包括了伺服系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等主要的電路組成部分。 光驅的底部結構n細看光驅底部結構。 光驅的內(nèi)部結構n細看光驅內(nèi)部

4、結構。 激光頭組件n包括光電管、聚焦透鏡等組成部分，配合運行齒輪機構和導軌等機械組成部分，在通電狀態(tài)下根據(jù)系統(tǒng)信號確定、讀取光盤數(shù)據(jù)并通過數(shù)據(jù)帶將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)。 激光頭組件 激光頭組件 主軸馬達n光盤運行的驅動力，在光盤讀取過程的高速運行中提供快速的數(shù)據(jù)定位功能。 光盤托架n在開啟和關閉狀態(tài)下的光盤承載體。 啟動機構n控制光盤托架的進出和主軸馬達的啟動，加電運行時啟動機構將使包括主軸馬達和激光的頭組件的伺服機構都處于半加載狀態(tài)中。 光盤n光盤是用極薄的鋁質(zhì)或金質(zhì)音膜加上聚氯乙烯塑料保護層制作而成的。 與軟盤和硬盤一樣，光盤也能以二進制數(shù)據(jù)(由“0”和“1”組成的數(shù)據(jù)模式)的形式存儲文件和音樂

5、信息。要在光盤上存儲數(shù)據(jù)，首先必須借助電腦將數(shù)據(jù)轉換成二進制，然后用激光將數(shù)據(jù)模式灼刻在扁平的、具有反射能力的盤片上。激光在盤片上刻出的小坑代表“1”，空白處代表“0”。 光盤 光盤存儲數(shù)據(jù)的特點n光盤上的數(shù)據(jù)存儲和硬盤是不同的，它沒有簇的概念，而是按軌道的方式存儲的。n硬盤軌道是一組同心圓，而光盤軌道則是一條從中心開始的漸開線，如果把這條線展開的話，它是一根完整的線，這條線就被稱做軌道。 光盤的制作n市場上常見的CD-ROM制作象用模子壓制塑料制品一樣。從原始主光盤上壓制出來的光盤是主光盤的一個鏡像，它的凹凸正好與主光盤的相反，為了做出與主光盤一樣的光盤，必須把拷貝做兩次，這樣凹凸的位置就相

6、同了。主光盤的第一個拷貝叫母盤，母盤一般是一個金屬盤，以母盤為模，在上面注上聚碳酸酯塑料，然后壓制成型，此時塑料盤片的表面就和原來的主光盤一樣了，然后在塑料盤片表面涂上一層一微米厚的純鋁，然后在鋁層外面涂上一層薄薄的聚碳酸酯以防止氧化和污染，這樣，光盤就被制好了。 光驅的工作過程n在無光盤狀態(tài)下，光驅加電后，激光頭組件啟動，此時光驅面板指示燈將閃亮，同時激光頭組件移動到主軸馬達附近，并由內(nèi)向外順著導軌步進移動，最后又是回到主軸馬達附近，激光頭的聚焦透鏡將向上移動三次搜索光盤，同時主軸馬達也順時針啟動三次，然后激光頭組件復位，主軸馬達停止運行，面板指示燈熄滅。 光驅的工作過程n光驅中若放入光盤，

7、激光頭聚焦透鏡重復搜索動作，找到光盤后主軸馬達將加速旋轉，此時若讀取光盤，面板指示燈將不停地閃動，步進電機帶動激光頭組件移動到光盤數(shù)據(jù)處，聚焦透鏡將數(shù)據(jù)反射到接收光電管，再由數(shù)據(jù)帶傳送到系統(tǒng)，微機就可讀取光盤數(shù)據(jù)。若停止讀取光盤，激光頭組件和馬達仍將處于加載狀態(tài)中，面板指示燈熄滅。不過，目前高速光驅在設計上都考慮到可以使主軸馬達和激光頭組件在30秒或幾分鐘后停止工作，直到重新讀取數(shù)據(jù)，這樣能有效的節(jié)能，并延長使用時間。 光驅的性能指標n光驅的速度快，其性能并不一定就高，因為光驅的速度只是指其驅動電機的轉速，而真正衡量光驅性能高低的，還要看下面的幾個性能指標。 數(shù)據(jù)傳輸率n數(shù)據(jù)傳輸率(Data

8、Transfer Rate)即常說的倍速，它是衡量光驅性能的最基本指標。n什么是單倍速光驅？單倍速光驅就是指每秒可從光驅存取150KB數(shù)據(jù)的光驅。如果是24或32倍速光驅，那么它們每秒鐘能讀取3600KB和4800KB的數(shù)據(jù)，可簡寫為24X和32X。而且現(xiàn)在已經(jīng)有40X、48X、50X、52X和56X等倍速的光驅。 數(shù)據(jù)傳輸率n光驅主要有一下三種讀盤方式：n CLV技術（恒定線速度）n CAV技術（恒定角速度）n P-CAV技術（局部恒定角速度） CLV技術（恒定線速度）n CLV技術（恒定線速度）是12倍速以下光驅普遍采用的一種技術，是指從盤片的內(nèi)道（內(nèi)圈）向外道移動過程中，單位時間內(nèi)讀過的

9、軌道弧線長度相等。由于CD盤片的內(nèi)徑比外徑小，因此檢測光頭靠近內(nèi)環(huán)時的旋轉速度自然比靠近外環(huán)時的快，也只有這樣才能滿足數(shù)據(jù)傳輸率保持不變這一要求。 CAV技術（恒定角速度）n CAV技術（恒定角速度）是20倍速以上光驅常用的一種技術，其特點是為保持旋轉速度恒定，其數(shù)據(jù)傳輸率是可變的，即檢測光頭在讀取盤片內(nèi)環(huán)與外環(huán)數(shù)據(jù)時，傳輸率隨之改變。如一個20倍速的產(chǎn)品在內(nèi)環(huán)時可能只有10倍速，隨著向外環(huán)移動數(shù)據(jù)傳輸率逐漸加大，直至在最外環(huán)可達到20倍速。 P-CAV技術（局部恒定角速度）n P-CAV技術（局部恒定角速度）是融合了CLV和CAV兩者的精華形成的一種技術。當檢測光頭讀盤片的內(nèi)環(huán)數(shù)據(jù)時，旋轉速

10、度保持不變，使數(shù)據(jù)傳輸率得以增加；當檢測光頭讀取外環(huán)數(shù)據(jù)時，則對旋轉速度進行提升。 平均尋道時間n平均尋道時間(Average Access Time)是指激光頭（光驅中用于讀取數(shù)據(jù)的一個裝置）從原來位置移到新位置并開始讀取數(shù)據(jù)所花費的平均時間，顯然，平均尋道時間越短，光驅的性能就越好。 CPU占用時間n CPU占用時間(CPU Loading)是指光驅在維持一定的轉速和數(shù)據(jù)傳輸率時所占用CPU的時間，它也是衡量光驅性能好壞的一個重要指標。CPU占用時間越少，其整體性能就越好。 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)n數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(Buffer) 是光驅內(nèi)部的存儲區(qū)。它能減少讀盤次數(shù)，提高數(shù)據(jù)傳輸率?，F(xiàn)在大多數(shù)光驅的緩沖區(qū)

11、為128K或256K。 容錯性n盡管目前高速光驅的數(shù)據(jù)讀取技術已經(jīng)趨于成熟，但仍有一些產(chǎn)品為了提高容錯性能，采取調(diào)大激光頭發(fā)射功率的辦法來達到糾錯目的，這種辦法的最大弊病就是人為地造成激光頭過早老化，減少產(chǎn)品的使用壽命。 穩(wěn)定性n穩(wěn)定性是指要一部光驅在較長一段時間（至少一年）內(nèi)保持穩(wěn)定、較好的讀盤能力。 全鋼機芯n在光驅內(nèi)部機芯結構上有“塑料制”和“全鋼制”兩種。n“塑料機芯” 價格低，但采用這種機芯的光驅在高速運轉所產(chǎn)生的熱量會烘烤機芯，加速塑料的老化甚至變形，時間一長整個光驅讀盤能力自然下降。n而“全鋼機芯”采用鋼為材料，有效解決了機芯老化的問題，增加了光驅的使用壽命，并且這種光驅在用手掂

12、其重量時會明顯感到其分量。 光驅新技術n智能安全技術n雙動態(tài)抗震懸吊系統(tǒng)（DDSS：Double Dynamic Suspensory System ）n自動平衡系統(tǒng)（ ABS：Auto Balance System）n散熱硅膠片的使用 光驅的分類n光驅的種類繁多，按照讀取光盤的種類及性能來分，可分為CD-ROM、CD-R/CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM等幾大類。 CD-ROMn CD-ROM驅動器是我們目前運用最光的一種，它支持所有符合ISO9660格式的光盤，如CD-ROM、Video-CD、CD-R、CD-RW等。接口類型有ATAPI-IDE、SCSI、EIDE，還可支持Ul

13、tra-DMA33接口。 CD-ROM CD-R/CD-RWn CD-R是小型可寫光盤，該種類的存儲設備可將數(shù)據(jù)在刻盤中寫入一次，寫完后CD-R光盤無法被改寫，但可以在CD-ROM驅動器和CD-R刻錄機上被多次讀取。n CD-RW比CD-R的功能更加強大，它提供了次數(shù)有限的讀寫功能，最大的特點是在CD-R的基礎上可以多次寫入數(shù)據(jù)。 CD-R CD-RW DVD-ROMn DVD-ROM是數(shù)字視盤和數(shù)字萬用盤的縮寫，它是一種容量更大、運行速度更快的光存儲技術。 n DVD的容量為8.5GB以上，單倍速DVD-ROM的數(shù)據(jù)傳輸率大致等同于9倍速的CD-ROM，目前已有16倍速的DVD-ROM。n

14、DVD-ROM光驅不僅可讀大容量的DVD光盤，也能向下兼容讀取CD-ROM光盤。 DVD-ROM DVD-RAMn DVD-RAM（ DVD-Rewritable）是一種供計算機使用、可對此讀寫的光盤，不僅可以多次重復寫入，也可以多次重復讀取，規(guī)定的存儲容量為2.6GB（單層）和5.2GB（雙層）。與DVD-RW不同的是，它刻錄的光盤只能在DVD-RAM驅動器上才能讀出，兼容性不高。 DVD-RAM 常見光驅介紹華碩（ASUS）光驅明基（BENQ）光驅索尼（ SONY ）光驅LG 光驅三星（SAMSUNG）光驅宏基（ACER）光驅 華碩（ASUS）華碩（ASUS）光驅 明基（BENQ）明基（BENQ）光驅 索尼（ SONY ）索尼（ SONY ）光驅 LG LG光驅 三星（SAMSUNG）三星（SAMSUNG）光驅 宏基（ACER）宏基（ACER）光驅