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硬盤的結(jié)構(gòu)都有哪些組成

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硬盤的結(jié)構(gòu)都有哪些組成

  硬盤基本上由控制電路板和盤體兩大部分組成。

  1. 控制電路板

  控制電路板是由接口、DSP處理器、ROM、緩存、磁頭驅(qū)動(dòng)電路和盤片電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路等組成的:

  接口包括電源接口和數(shù)據(jù)接口及硬盤內(nèi)部的盤片電機(jī)接口、磁頭接口——

  電源接口提供硬盤工作所需要的電流。

  數(shù)據(jù)接口提供與計(jì)算機(jī)交換數(shù)據(jù)的通道。

  盤片電機(jī)接口提供盤片電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)所需的電流。

  磁頭接口用于提供電路板到磁頭和音圈電機(jī)的信號(hào)連接。

  DSP處理器用于控制信號(hào)和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、編碼等操作。

  ROM中存儲(chǔ)了硬盤初始化操作的部分程序,有的ROM為獨(dú)立的芯片(可能是EPROM、Flash等),有的集成到了DSP中。

  緩存用于暫存盤體和接口交換的數(shù)據(jù),以解決接口速度和硬盤內(nèi)部讀寫速度的差別。緩存的大小對(duì)硬盤的數(shù)據(jù)傳輸速率有一定的影響,隨著硬盤的不斷發(fā)展,緩存的容量也在不斷增大。

  磁頭驅(qū)動(dòng)電路負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)磁頭準(zhǔn)確定位和對(duì)磁頭信號(hào)進(jìn)行整形放大等。

  電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路負(fù)責(zé)精確控制盤片的轉(zhuǎn)速。

  2. 盤體

  盤體由盤腔、上蓋、盤片電機(jī)、盤片、磁頭、音圈電機(jī)和其他的輔助組件組成。為保證硬盤正常工作,盤體內(nèi)的潔凈度很高。為防止灰塵進(jìn)入,盤體處于相對(duì)密封的

  狀態(tài)。由于硬盤工作的過程中發(fā)熱,為了保證盤腔的空氣壓力與外界平衡,在盤體上有呼吸孔,呼吸孔的內(nèi)側(cè)安裝有一個(gè)小的空氣過濾器,硬盤的設(shè)計(jì)不同,呼吸孔

  的位置和結(jié)構(gòu)也有所差別。同時(shí)由于盤體在裝配完成后,要寫入伺服信息,所以盤體上有伺服信息的寫入口,在工廠無(wú)塵車間里將專用的寫入設(shè)備從這個(gè)孔伸入盤體

  內(nèi)寫入伺服信息,寫入完成后,會(huì)用鋁箔將其封閉。

  (1) 盤腔

  盤腔一般由鋁合金鑄造后機(jī)加工而成,盤體的其他組件都直接或間接安裝在盤腔上面,盤腔上還有將硬盤安裝到其他設(shè)備上的螺絲孔。

  (2) 上蓋

  上蓋一般由鋁合金或軟磁金屬材料加工而成,有的是單層的,有的是由多層材料粘合而成。它的主要作用是與盤腔一起構(gòu)成一個(gè)相對(duì)密封的整體,基本上都是用螺釘與盤腔連接,為了保證密封,上蓋與盤腔的結(jié)合面一般都有密封墊圈。

  (3) 盤片電機(jī)

  盤片電機(jī)的主要作用就是帶動(dòng)盤片旋轉(zhuǎn),在控制電路板上的盤片電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的控制下,盤片電機(jī)帶動(dòng)盤片以設(shè)定的速度轉(zhuǎn)動(dòng),盤片電機(jī)的轉(zhuǎn)速由原來(lái)低于

  4000轉(zhuǎn)/分,發(fā)展到現(xiàn)在的10000轉(zhuǎn)/分,甚至15000轉(zhuǎn)/分,盤片轉(zhuǎn)速的提高直接決定著硬盤的尋道時(shí)間。當(dāng)然,在提高轉(zhuǎn)速的同時(shí),硬盤的發(fā)熱

  量、振動(dòng)、噪聲等也會(huì)對(duì)硬盤的穩(wěn)定工作產(chǎn)生影響。所以一些新的技術(shù)也不斷地應(yīng)用到盤片電機(jī)上,由最初的滾珠軸承電機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的液態(tài)軸承電機(jī)。

  盤片的電機(jī)一般為轉(zhuǎn)速恒定的直流無(wú)刷電機(jī),為三相直流供電。線圈的繞法分為三角形連接、星形無(wú)中線和星形有中線三種,這種電機(jī)可以比較精確地控制轉(zhuǎn)速,讓盤片穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)。

  (4) 盤片

  盤片是硬盤的核心組件之一,不同的硬盤可能有不同的盤片數(shù)量。所有的數(shù)據(jù)都是存儲(chǔ)在盤片上的,盤片是在鋁合金或玻璃基底上涂敷很薄的磁性材料、保護(hù)

  材料和潤(rùn)滑材料等多種不同功能的材料層加工而成,其中磁性材料的物理性能和磁層結(jié)構(gòu)直接影響著數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)密度和所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。為了提高存儲(chǔ)密度,防

  止超順磁效應(yīng)的發(fā)生,各相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了大量的研究工作,不斷改進(jìn)磁層的物理性能和磁層結(jié)構(gòu)。磁記錄層的記錄方式也由以前的縱向磁記錄發(fā)展到現(xiàn)在的垂直磁記

  錄。

  (5) 磁頭

  磁頭也是硬盤的核心組件,磁頭的性能對(duì)硬盤的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度和內(nèi)部傳輸率有很大的影響。磁頭最早應(yīng)用的是鐵磁物質(zhì),1979年發(fā)明了薄膜磁頭,使硬盤

  進(jìn)一步減小體

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