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硬盘的结构都有哪些组成?(一)

2012-12-17 20:00:46作者: 浏览:734我要评论(0)
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硬盘的结构都有哪些组成?

硬盘基本上由控制电路板和盘体两大部分组成。


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1. 控制电路板

控制电路板是由接口、DSP处理器、ROM、缓存、磁头驱动电路和盘片电机驱动电路等组成的:

接口包括电源接口和数据接口及硬盘内部的盘片电机接口、磁头接口——

电源接口提供硬盘工作所需要的电流。

数据接口提供与计算机交换数据的通道。

盘片电机接口提供盘片电机转动所需的电流。

磁头接口用于提供电路板到磁头和音圈电机的信号连接。

DSP处理器用于控制信号和数据的转换、编码等操作。

ROM中存储了硬盘初始化操作的部分程序,有的ROM为独立的芯片(可能是EPROM、Flash等),有的集成到了DSP中。

缓存用于暂存盘体和接口交换的数据,以解决接口速度和硬盘内部读写速度的差别。缓存的大小对硬盘的数据传输速率有一定的影响,随着硬盘的不断发展,缓存的容量也在不断增大。

磁头驱动电路负责驱动磁头准确定位和对磁头信号进行整形放大等。

电机驱动电路负责精确控制盘片的转速。

2. 盘体

盘体由盘腔、上盖、盘片电机、盘片、磁头、音圈电机和其他的辅助组件组成。为保证硬盘正常工作,盘体内的洁净度很高。为防止灰尘进入,盘体处于相对密封的
状态。由于硬盘工作的过程中发热,为了保证盘腔的空气压力与外界平衡,在盘体上有呼吸孔,呼吸孔的内侧安装有一个小的空气过滤器,硬盘的设计不同,呼吸孔
的位置和结构也有所差别。同时由于盘体在装配完成后,要写入伺服信息,所以盘体上有伺服信息的写入口,在工厂无尘车间里将专用的写入设备从这个孔伸入盘体
内写入伺服信息,写入完成后,会用铝箔将其封闭。

(1) 盘腔

盘腔一般由铝合金铸造后机加工而成,盘体的其他组件都直接或间接安装在盘腔上面,盘腔上还有将硬盘安装到其他设备上的螺丝孔。

(2) 上盖

上盖一般由铝合金或软磁金属材料加工而成,有的是单层的,有的是由多层材料粘合而成。它的主要作用是与盘腔一起构成一个相对密封的整体,基本上都是用螺钉与盘腔连接,为了保证密封,上盖与盘腔的结合面一般都有密封垫圈。

(3) 盘片电机

盘片电机的主要作用就是带动盘片旋转,在控制电路板上的盘片电机驱动芯片的控制下,盘片电机带动盘片以设定的速度转动,盘片电机的转速由原来低于
4000转/分,发展到现在的10000转/分,甚至15000转/分,盘片转速的提高直接决定着硬盘的寻道时间。当然,在提高转速的同时,硬盘的发热
量、振动、噪声等也会对硬盘的稳定工作产生影响。所以一些新的技术也不断地应用到盘片电机上,由最初的滚珠轴承电机发展到现在的液态轴承电机。

盘片的电机一般为转速恒定的直流无刷电机,为三相直流供电。线圈的绕法分为三角形连接、星形无中线和星形有中线三种,这种电机可以比较精确地控制转速,让盘片稳定地旋转。

(4) 盘片

盘片是硬盘的核心组件之一,不同的硬盘可能有不同的盘片数量。所有的数据都是存储在盘片上的,盘片是在铝合金或玻璃基底上涂敷很薄的磁性材料、保护
材料和润滑材料等多种不同功能的材料层加工而成,其中磁性材料的物理性能和磁层结构直接影响着数据的存储密度和所存储数据的稳定性。为了提高存储密度,防
止超顺磁效应的发生,各相关机构进行了大量的研究工作,不断改进磁层的物理性能和磁层结构。磁记录层的记录方式也由以前的纵向磁记录发展到现在的垂直磁记
录。

(5) 磁头

磁头也是硬盘的核心组件,磁头的性能对硬盘的数据存储密度和内部传输率有很大的影响。磁头最早应用的是铁磁物质,1979年发明了薄膜磁头,使硬盘
进一步减小体

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