《光驅(qū)基礎(chǔ)知識(shí)》PPT課件.ppt

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1、光驅(qū)基礎(chǔ)知識(shí) 什么是光驅(qū)？ 光驅(qū)（也稱光盤(pán)存儲(chǔ)器）是一種存放數(shù) 據(jù)的存儲(chǔ)裝置，具有容量大、可靠性好、 存儲(chǔ)成本低廉等特點(diǎn)，是計(jì)算機(jī)的重要 部件之一。 光驅(qū)的工作原理 光驅(qū)是一個(gè)結(jié)合光學(xué)、機(jī)械及電子技術(shù)的產(chǎn)品。 在光學(xué)和電子結(jié)合方面，激光光源來(lái)自于一個(gè) 激光二極管，它可以產(chǎn)生波長(zhǎng)約 0.54-0.68微米 的光束，經(jīng)過(guò)處理后光束更集中且能精確控制， 光束首先打在光盤(pán)上，再由光盤(pán)反射回來(lái)，經(jīng) 過(guò)光檢測(cè)器捕獲信號(hào)。光盤(pán)上有兩種狀態(tài)，即 凹點(diǎn)和空白，它們的反射信號(hào)相反，很容易經(jīng) 過(guò)光檢測(cè)器識(shí)別。檢測(cè)器所得到的信息只是光 盤(pán)上凹凸點(diǎn)的排列方式，驅(qū)動(dòng)器中有專門(mén)的部 件把它轉(zhuǎn)換并進(jìn)行校驗(yàn)，然后我們才能得到實(shí)

2、 際數(shù)據(jù)。光盤(pán)在光驅(qū)中高速的轉(zhuǎn)動(dòng)，激光頭在 伺服電機(jī)的控制下前后移動(dòng)讀取數(shù)據(jù)。 光驅(qū)的外部結(jié)構(gòu) 光驅(qū)的外部結(jié)構(gòu)主要有正面產(chǎn)品標(biāo)簽、 控制面板和接口組成。 光驅(qū)的外部結(jié)構(gòu) 光驅(qū)的控制面板 光驅(qū)的控制面板 耳機(jī)插孔：連接耳機(jī)或音箱 ，可輸出 Audio CD音樂(lè)。 音量旋鈕：調(diào)整輸出的 CD音樂(lè)音量大小。 指示燈：顯示光驅(qū)的運(yùn)行狀態(tài)。 緊急出盒孔：用于斷電或其他非正常狀態(tài)下 打開(kāi)光盤(pán)托架。 播放 /跳道鍵：用于直接使用面板控制播放 Audio CD。 打開(kāi) /關(guān)閉 /停止鍵：控制光盤(pán)進(jìn)出盒和停止 Audio CD播放。 光驅(qū)的接口 光驅(qū)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

3、數(shù)據(jù)接口可分為 IDE接口、 SCSI接口和 USB接口等幾種，目前常用的是采用 40 針的 IDE接口。 電源接口 電源接口采用的是 目前計(jì)算機(jī)通用的 四芯 D型接口。 跳線 光驅(qū)的跳線也和硬盤(pán)的跳 線一樣，可以用來(lái)設(shè)置光 驅(qū)作為主盤(pán)或副盤(pán)設(shè)置。 音頻接口 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(jī)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(qū)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 光驅(qū)內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為底部結(jié)構(gòu)和機(jī)芯 結(jié)構(gòu)這兩大部份。 其中機(jī)芯結(jié)構(gòu)包含： 激光頭組件 主軸馬達(dá) 光盤(pán)托架 啟動(dòng)機(jī)構(gòu) 光驅(qū)的底部結(jié)構(gòu) 光驅(qū)底部固定著機(jī)芯電路板，它包括了 伺服系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等

4、主要的電路組成 部分。 光驅(qū)的底部結(jié)構(gòu) 細(xì) 看 光 驅(qū) 底 部 結(jié) 構(gòu) 。 光驅(qū)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 細(xì) 看 光 驅(qū) 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) 。 激光頭組件 包括光電管、聚焦透鏡等組成部分，配 合運(yùn)行齒輪機(jī)構(gòu)和導(dǎo)軌等機(jī)械組成部分， 在通電狀態(tài)下根據(jù)系統(tǒng)信號(hào)確定、讀取 光盤(pán)數(shù)據(jù)并通過(guò)數(shù)據(jù)帶將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较?統(tǒng)。 激光頭組件 激光頭組件 主軸馬達(dá) 光盤(pán)運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)力，在光盤(pán)讀取過(guò)程 的高速運(yùn)行中提供快速的數(shù)據(jù)定位功 能。 光盤(pán)托架 在開(kāi)啟和關(guān)閉狀態(tài)下的光盤(pán)承載體。 啟動(dòng)機(jī)構(gòu) 控制光盤(pán)托架的進(jìn)出和主軸馬達(dá)的啟動(dòng)， 加電運(yùn)行時(shí)啟動(dòng)機(jī)構(gòu)將使包括主軸馬達(dá) 和激光頭組件的伺服機(jī)構(gòu)都處于半加載 狀態(tài)中。 光盤(pán) 光盤(pán)是用極薄的鋁質(zhì)或

5、金質(zhì)音膜加上 聚氯乙烯塑料保護(hù)層制作而成的。 與 軟盤(pán)和硬盤(pán)一樣，光盤(pán)也能以二進(jìn)制 數(shù)據(jù) (由“ 0”和“ 1”組成的數(shù)據(jù)模式 )的 形式存儲(chǔ)文件和音樂(lè)信息。要在光盤(pán) 上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，首先必須借助電腦將數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)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(pán)片上。激光在盤(pán)片上刻出的小坑代 表“ 1”，空白處代表“ 0”。 光盤(pán) 光盤(pán)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的特點(diǎn) 光盤(pán)上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和硬盤(pán)是不同的， 它沒(méi)有簇的概念，而是按軌道的方式 存儲(chǔ)的。 硬盤(pán)軌道是一組同心圓，而光盤(pán)軌道 則是一條從中心開(kāi)始的漸開(kāi)線，如果 把這條線展開(kāi)的話，它是一根完整的 線，這條線就被稱做軌道。 光盤(pán)的制作 市場(chǎng)上常見(jiàn)的 CD

6、-ROM制作象用模子壓制塑 料制品一樣。從原始主光盤(pán)上壓制出來(lái)的光 盤(pán)是主光盤(pán)的一個(gè)鏡像，它的凹凸正好與主 光盤(pán)的相反，為了做出與主光盤(pán)一樣的光盤(pán)， 必須把拷貝做兩次，這樣凹凸的位置就相同 了。主光盤(pán)的第一個(gè)拷貝叫母盤(pán)，母盤(pán)一般 是一個(gè)金屬盤(pán)，以母盤(pán)為模，在上面注上聚 碳酸酯塑料，然后壓制成型，此時(shí)塑料盤(pán)片 的表面就和原來(lái)的主光盤(pán)一樣了，然后在塑 料盤(pán)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(pán)就被制好了。 光盤(pán)的類型 只讀型光盤(pán) CD光盤(pán)、 CD-DA、 CD-ROM、 VCD、 LD 激光視盤(pán)、 DVD等 追記型光盤(pán) 可擦寫(xiě)型光盤(pán) CD

7、-RW、 MO等 光驅(qū)的工作過(guò)程 在無(wú)光盤(pán)狀態(tài)下，光驅(qū)加電后，激光頭 組件啟動(dòng)，此時(shí)光驅(qū)面板指示燈將閃亮， 同時(shí)激光頭組件移動(dòng)到主軸馬達(dá)附近， 并由內(nèi)向外順著導(dǎo)軌步進(jìn)移動(dòng)，最后又 是回到主軸馬達(dá)附近，激光頭的聚焦透 鏡將向上移動(dòng)三次搜索光盤(pán)，同時(shí)主軸 馬達(dá)也順時(shí)針啟動(dòng)三次，然后激光頭組 件復(fù)位，主軸馬達(dá)停止運(yùn)行，面板指示 燈熄滅。 光驅(qū)的工作過(guò)程 光驅(qū)中若放入光盤(pán)，激光頭聚焦透鏡重復(fù)搜索 動(dòng)作，找到光盤(pán)后主軸馬達(dá)將加速旋轉(zhuǎn)，此時(shí) 若讀取光盤(pán)，面板指示燈將不停地閃動(dòng)，步進(jìn) 電機(jī)帶動(dòng)激光頭組件移動(dòng)到光盤(pán)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(jī)就可讀取光盤(pán)數(shù)據(jù)。若停止讀

8、 取光盤(pán)，激光頭組件和馬達(dá)仍將處于加載狀態(tài) 中，面板指示燈熄滅。不過(guò)，目前高速光驅(qū)在 設(shè)計(jì)上都考慮到可以使主軸馬達(dá)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(zhǎng)使用時(shí)間。 光驅(qū)的性能指標(biāo) 光驅(qū)的速度快，其性能并不一定就高， 因?yàn)楣怛?qū)的速度只是指其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn) 速，而真正衡量光驅(qū)性能高低的，還要 看下面的幾個(gè)性能指標(biāo)。 數(shù)據(jù)傳輸率 數(shù)據(jù)傳輸率 (Data Transfer Rate)即常說(shuō)的倍 速，它是衡量光驅(qū)性能的最基本指標(biāo)。 什么是 單倍速光驅(qū) ？單倍速光驅(qū)就是指每 秒可從光驅(qū)存取 150KB數(shù)據(jù)的光驅(qū)。如果 是 24或 32倍速光驅(qū)，那么它們每秒鐘

9、能讀 取 3600KB和 4800KB的數(shù)據(jù)，可簡(jiǎn)寫(xiě)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(qū)。 數(shù)據(jù)傳輸率 光驅(qū)主要有一下三種讀盤(pán)方式： CLV技術(shù)（恒定線速度） CAV技術(shù)（恒定角速度） P-CAV技術(shù)（局部恒定角速度） CLV技術(shù)（恒定線速度） CLV技術(shù)（恒定線速度）是 12倍速以下光 驅(qū)普遍采用的一種技術(shù)，是指從盤(pán)片的內(nèi) 道（內(nèi)圈）向外道移動(dòng)過(guò)程中，單位時(shí)間 內(nèi)讀過(guò)的軌道弧線長(zhǎng)度相等。由于 CD盤(pán)片 的內(nèi)徑比外徑小，因此檢測(cè)光頭靠近內(nèi)環(huán) 時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度自然比靠近外環(huán)時(shí)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

10、術(shù)（恒定角速度） CAV技術(shù)（恒定角速度）是 20倍速以上光 驅(qū)常用的一種技術(shù)，其特點(diǎn)是為保持旋轉(zhuǎn) 速度恒定，其數(shù)據(jù)傳輸率是可變的，即檢 測(cè)光頭在讀取盤(pán)片內(nèi)環(huán)與外環(huán)數(shù)據(jù)時(shí)，傳 輸率隨之改變。如一個(gè) 20倍速的產(chǎn)品在內(nèi) 環(huán)時(shí)可能只有 10倍速，隨著向外環(huán)移動(dòng)數(shù) 據(jù)傳輸率逐漸加大，直至在最外環(huán)可達(dá)到 20倍速。 P-CAV技術(shù)（局部恒定角速度） P-CAV技術(shù)（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(shù)。 當(dāng)檢測(cè)光頭讀盤(pán)片的內(nèi)環(huán)數(shù)據(jù)時(shí)，旋轉(zhuǎn)速 度保持不變，使數(shù)據(jù)傳輸率得以增加；當(dāng) 檢測(cè)光頭讀取外環(huán)數(shù)據(jù)時(shí)，則對(duì)旋轉(zhuǎn)速度 進(jìn)行提升。 平均尋道時(shí)間 平均尋道時(shí)間 (Average

11、 Access Time)是 指激光頭（光驅(qū)中用于讀取數(shù)據(jù)的一個(gè) 裝置）從原來(lái)位置移到新位置并開(kāi)始讀 取數(shù)據(jù)所花費(fèi)的平均時(shí)間，顯然，平均 尋道時(shí)間越短，光驅(qū)的性能就越好。 CPU占用時(shí)間 CPU占用時(shí)間 (CPU Loading)是指光驅(qū)在 維持一定的轉(zhuǎn)速和數(shù)據(jù)傳輸率時(shí)所占用 CPU的時(shí)間，它也是衡量光驅(qū)性能好壞 的一個(gè)重要指標(biāo)。 CPU占用時(shí)間越少， 其整體性能就越好。 數(shù)據(jù)緩沖區(qū) 數(shù)據(jù)緩沖區(qū) (Buffer) 是光驅(qū)內(nèi)部的存儲(chǔ) 區(qū)。它能減少讀盤(pán)次數(shù)，提高數(shù)據(jù)傳輸 率。現(xiàn)在大多數(shù)光驅(qū)的緩沖區(qū)為 128K 或 256K。 容錯(cuò)性 盡管目前高速光驅(qū)的數(shù)據(jù)讀取技術(shù)已經(jīng) 趨于成熟，但仍有一些產(chǎn)品為了

12、提高容 錯(cuò)性能，采取調(diào)大激光頭發(fā)射功率的辦 法來(lái)達(dá)到糾錯(cuò)目的，這種辦法的最大弊 病就是人為地造成激光頭過(guò)早老化，減 少產(chǎn)品的使用壽命。 穩(wěn)定性 穩(wěn)定性是指要一部光驅(qū)在較長(zhǎng)一段時(shí) 間（至少一年）內(nèi)保持穩(wěn)定、較好的 讀盤(pán)能力。 全鋼機(jī)芯 在光驅(qū)內(nèi)部機(jī)芯結(jié)構(gòu)上有“塑料制”和 “全鋼制”兩種。 “塑料機(jī)芯” 價(jià)格低，但采用這種機(jī)芯 的光驅(qū)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的熱量會(huì)烘烤 機(jī)芯，加速塑料的老化甚至變形，時(shí)間 一長(zhǎng)整個(gè)光驅(qū)讀盤(pán)能力自然下降。 而“全鋼機(jī)芯”采用鋼為材料，有效解 決了機(jī)芯老化的問(wèn)題，增加了光驅(qū)的使 用壽命，并且這種光驅(qū)在用手掂其重量 時(shí)會(huì)明顯感到其分量。 光驅(qū)新技術(shù) 智能安全技術(shù) 雙動(dòng)態(tài)抗震懸吊

13、系統(tǒng)（ DDSS： Double Dynamic Suspensory System ） 自動(dòng)平衡系統(tǒng)（ ABS： Auto Balance System） 散熱硅膠片的使用 光驅(qū)的分類 光驅(qū)的種類繁多，按照讀取光盤(pán)的種類 及性能來(lái)分，可分為 CD-ROM、 CD- R/CD-RW、 DVD-ROM、 DVD-RAM等 幾大類。 CD-ROM CD-ROM驅(qū)動(dòng)器是我們目前運(yùn)用最光的 一種，它支持所有符合 ISO9660格式的光 盤(pán)，如 CD-ROM、 Video-CD、 CD-R、 CD-RW等。接口類型有 ATAPI-IDE、 SCSI、 EIDE，還可支持 Ultra-DMA33接 口。

14、CD-ROM CD-R/CD-RW CD-R是小型可寫(xiě)光盤(pán)，該種類的存儲(chǔ) 設(shè)備可將數(shù)據(jù)在刻盤(pán)中寫(xiě)入一次，寫(xiě) 完后 CD-R光盤(pán)無(wú)法被改寫(xiě)，但可以在 CD-ROM驅(qū)動(dòng)器和 CD-R刻錄機(jī)上被多 次讀取。 CD-RW比 CD-R的功能更加強(qiáng)大，它提 供了次數(shù)有限的讀寫(xiě)功能，最大的特 點(diǎn)是在 CD-R的基礎(chǔ)上可以多次寫(xiě)入數(shù) 據(jù)。 CD-R CD-RW DVD-ROM DVD-ROM是數(shù)字視盤(pán)和數(shù)字萬(wàn)用盤(pán)的 縮寫(xiě)，它是一種容量更大、運(yùn)行速度更 快的光存儲(chǔ)技術(shù)。 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

15、。 DVD-ROM光驅(qū)不僅可讀大容量的 DVD 光盤(pán)，也能向下兼容讀取 CD-ROM光盤(pán)。 DVD-ROM DVD-RAM DVD-RAM（ DVD-Rewritable）是一種 供計(jì)算機(jī)使用、可對(duì)此讀寫(xiě)的光盤(pán)，不 僅可以多次重復(fù)寫(xiě)入，也可以多次重復(fù) 讀取，規(guī)定的存儲(chǔ)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(pán)只能在 DVD-RAM驅(qū) 動(dòng)器上才能讀出，兼容性不高。 DVD-RAM 光驅(qū)的發(fā)展 第一代光驅(qū)： 1991年、單倍速、 650MB 第二代光驅(qū)： 1993年、雙倍速 第三代光驅(qū)： 1995年、四倍速 高速光驅(qū)：多倍速 一光多道技術(shù) DVD：

16、 5GB 虛擬光驅(qū) 虛擬光驅(qū)是指在硬盤(pán)或者文件服務(wù)器上 建立整張光盤(pán)內(nèi)容的映像文件作為虛擬 光盤(pán)，同時(shí)由系統(tǒng)建立虛擬光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器， 然后像真實(shí)光驅(qū)一樣將虛擬光盤(pán)插入到 虛擬光盤(pán)中使用。 可建立多個(gè)虛擬光驅(qū)，與真正光驅(qū)在功 能與操作上完全等價(jià)。 常見(jiàn)光驅(qū)介紹 華碩（ ASUS）光驅(qū) 明基（ BENQ）光驅(qū) 索尼（ SONY ）光驅(qū) LG 光驅(qū) 三星（ SAMSUNG）光驅(qū) 宏基（ ACER）光驅(qū) 華碩（ ASUS） 華碩（ ASUS）光驅(qū) 明基（ BENQ） 明基（ BENQ）光驅(qū) 索尼（ SONY ） 索尼（ SONY ）光驅(qū) LG LG光驅(qū) 三星（ SAMSUNG） 三星（ SAMSUNG）光驅(qū) 宏基（ ACER） 宏基（ ACER）光驅(qū) 新的存儲(chǔ)設(shè)備 大容量軟驅(qū) ZIP、 LS-120、 HIFD 優(yōu)盤(pán)