硬盘驱动电路

硬盘驱动电路

       大家好，今天我将为大家讲解硬盘驱动电路的问题。为了让大家更好地理解这个问题，我将相关资料进行了整理，现在就让我们一起来看看吧。

1.硬盘内部硬件结构和工作原理

2.硬盘的工作原理是什么？

3.电脑硬盘以及光驱的电源线的正负极怎么区分？

4.硬盘如何能检测是否坏了

5.电脑硬盘损坏原因分析

硬盘内部硬件结构和工作原理

       硬盘内部硬件结构和工作原理详解

       一般硬盘正面贴有产品标签，主要包括厂家信息和产品信息，如商标、型号、序列号、生产日期、容量、参数和主从设置方法等。这些信息是正确使用硬盘的 基本依据，下面将逐步介绍它们的含义。

       硬盘主要由盘体、控制电路板和接口部件等组成，盘体是一个密封的腔体。硬盘的内部结构通常是指盘体的内部结构；控制电路板上主要有 硬盘BIOS、硬盘缓存（即CACHE）和主控制芯片等单元，如图1-2所示；硬盘接口包括电源插座、数据接口和主、从跳线，

       电源插座连接电源，为硬盘工作提供电力保证。数据接口是硬盘与主板、内存之间进行数据交换的通道，使用一根40针40线（早期）或40针80线（当 前）的IDE接口电缆进行连接。新增加的40线是信号屏蔽线，用于屏蔽高速高频数据传输过程中的串扰。中间的主、从盘跳线插座，用以设置主、从硬盘，即设 置硬盘驱动器的访问顺序。其设置方法一般标注在盘体外的标签上，也有一些标注在接口处，早期的硬盘还可能印在电路板上。

       此外，在硬盘表面有一个透气孔,它的作用是使硬盘内部气压与外部大气压保持一致。由于盘体是密封的，所以，这个透气孔不直接和内部相 通，而是经由一个高效过滤器和盘体相通，用以保证盘体内部的洁净无尘，使用中注意不要将它盖住。

       1.2 硬盘的内部结构

       硬盘的内部结构通常专指盘体的内部结构。盘体是一个密封的腔体，里面密封着磁头、盘片（磁片、碟片）等部件，

       硬盘内部结构

       硬盘的盘片是硬质磁性合金盘片，片厚一般在0.5mm左右，直径主要有1.8in（1in=25.4mm）、2.5in、3.5in和5.25in 4种，其中2.5in和3.5in盘片应用最广。盘片的转速与盘片大小有关，考虑到惯性及盘片的稳定性，盘片越大转速越低。一般来讲，2.5in硬盘的转 速在5 400 r/min～7 200 r/ min之间；3.5in硬盘的转速在4 500 r/min～5 400 r/min之间；而5.25in硬盘转速则在3 600 r/min～4 500 r/min之间。随着技术的进步，现在2.5in硬盘的转速最高已达15 000 r/min，3.5in硬盘的转速最高已达12 000 r/min。

       有的硬盘只装一张盘片，有的硬盘则有多张盘片。这些盘片安装在主轴电机的转轴上，在主轴电机的带动下高速旋转。每张盘片的容量称为单碟容量，而硬盘 的容量就是所有盘片容量的总和。早期硬盘由于单碟容量低，所以，盘片较多，有的甚至多达10余片，现代硬盘的盘片一般只有少数几片。一块硬盘内的所有盘片 都是完全一样的，不然控制部分就太复杂了。一个牌子的一个系列一般都用同一种盘片，使用不同数量的盘片，就出现了一个系列不同容量的硬盘产品。

       硬盘驱动器采用高精度、轻型磁头驱动/定位系统。这种系统能使磁头在盘面上快速移动，可在极短的时间内精确地定位在由计算机指令指定的磁道上。目 前，磁道密度已高达5 400Tpi（每英寸磁道数）或更高；人们还在研究各种新方法，如在盘上挤压（或刻蚀）图形、凹槽和斑点等作为定位和跟踪标记，以提高到和光盘相等的道密 度，从而在保持磁盘机高速度、高位密度和高可靠性的优势下，大幅度提高存储容量。

       硬盘驱动器内的电机都是无刷电机，在高速轴承支持下机械磨损很小，可以长时间连续工作。高速旋转的盘体产生明显的陀螺效应，所以，在硬盘工作时不宜 搬动，否则，将增加轴承的工作负荷。为了高速存储和读取信息，硬盘驱动器的磁头质量小，惯性也小，所以，硬盘驱动器的寻道速度明显快于软驱和光驱。

       硬盘驱动器磁头与磁头臂及伺服定位系统是一个整体。伺服定位系统由磁头臂后的线圈和固定在底板上的电磁控制系统组成。由于定位系统限制，磁头臂只能 在盘片的内外磁道之间移动。因此，不管开机还是关机，磁头总在盘片上；所不同的是，关机时磁头停留在盘片启停区，开机时磁头“飞行”在磁盘片上方。

       硬盘上的数据是如何组织与管理的呢？硬盘首先在逻辑上被划分为磁道、柱面以及扇区，其结构

       每个盘片的每个面都有一个读写磁头，磁头靠近主轴接触的表面，即线速度最小的地方， 是一个特殊的区域，它不存放任何数据，称为启停区或着陆区（Landing Zone），启停区外就是数据区。在最外圈，离主轴最远的地方是“0”磁道，硬盘数据的存放就是从最外圈开始的。那么，磁头是如何找到“0”磁道的位置的 呢？有一个“0”磁道检测器，由它来完成硬盘的初始定位。“0”磁道是如此的重要，以致很多硬盘仅仅因为“0”磁道损坏就报废，这 是非常可惜的。这种故障的修复技术在后面的章节中有详细的介绍。

        早期的硬盘在每次关机之前需要运行一个被称为Parking的程序，其作用是让磁头回到启停区。现代硬盘在设计上已摒弃了这个虽不复杂却很让人不愉 快的小缺陷。硬盘不工作时，磁头停留在启停区，当需要从硬盘读写数据时，磁盘开始旋转。旋转速度达到额定的高速时，磁头就会因盘片旋转产生的气流而抬起， 这时磁头才向盘片存放数据的区域移动。盘片旋转产生的气流相当强，足以使磁头托起，并与盘面保持一个微小的距离。这个距离越小，磁头读写数据的灵敏度就越 高，当然对硬盘各部件的要求也越高。早期设计的磁盘驱动器使磁头保持在盘面上方几微米处飞行。稍后一些设计使磁头在盘面上的飞行高度降到约 0.1μm～0.5μm，现在的水平已经达到0.005μm～0.01μm，这只是人类头发直径的千分之一。气流既能使磁头脱离开盘面，又能使它保持在离 盘面足够近的地方，非常紧密地跟随着磁盘表面呈起伏运动，使磁头飞行处于严格受控状态。磁头必须飞行在盘面上方，而不是接触盘面，这种位置可避免擦伤磁性 涂层，而更重要的是不让磁性涂层损伤磁头。但是，磁头也不能离盘面太远，否则，就不能使盘面达到足够强的磁化，难以读出盘上的磁化翻转（磁极转换形式，是 磁盘上实际记录数据的方式）。

       硬盘驱动器磁头的飞行悬浮高度低、速度快，一旦有小的尘埃进入硬盘密封腔内，或者一旦磁头与盘体发生碰撞，就可能造成数据丢失，形成坏块，甚至造成 磁头和盘体的损坏。所以，硬盘系统的密封一定要可靠，在非专业条件下绝对不能开启硬盘密封腔，否则，灰尘进入后会加速硬盘的损坏。另外，硬盘驱动器磁头的 寻道伺服电机多采用音圈式旋转或直线运动步进电机，在伺服跟踪的调节下精确地跟踪盘片的磁道，所以，硬盘工作时不要有冲击碰撞，搬动时要小心轻放。

       这种硬盘就是采用温彻斯特（Winchester）技术制造的硬盘，所以也被称为温盘。其结构特点如下。

       ①磁头、盘片及运动机构密封在盘体内。

       ②磁头在启动、停止时与盘片接触，在工作时因盘片高速旋转，带动磁头“悬浮”在盘片上面呈飞行状态（空气动力学原理），“悬浮”的高度约为 0.1μm～0.3μm，这个高度非常小，图1-8标出了这个高度与头发、烟尘和手指印的大小比较关系，从这里可以直观地“看”出这个高度有多“高”。

       ③磁头工作时与盘片不直接接触，所以，磁头的加载较小，磁头可以做得很精致，检测磁道的能力很强，可大大提高位密度。

       ④磁盘表面非常平整光滑，可以做镜面使用。

       下面对“盘面”、“磁道”、“柱面”和“扇区”的含义逐一进行介绍。

       1. 盘面号

       硬盘的盘片一般用铝合金材料做基片，高速硬盘也可能用玻璃做基片。玻璃基片更容易达到所需的平面度和光洁度，且有很高的硬度。磁头传动装置是使磁头 部件作径向移动的部件，通常有两种类型的传动装置。一种是齿条传动的步进电机传动装置；另一种是音圈电机传动装置。前者是固定推算的传动定位器，而后者则 采用伺服反馈返回到正确的位置上。磁头传动装置以很小的等距离使磁头部件做径向移动，用以变换磁道。

       硬盘的每一个盘片都有两个盘面（Side），即上、下盘面，一般每个盘面都会利用，都可以存储数据，成为有效盘片，也有极个别的硬盘盘面数为单数。 每一个这样的有效盘面都有一个盘面号，按顺序从上至下从“0”开始依次编号。在硬盘系统中，盘面号又叫磁头号，因为每一个有效盘面都有一个对应的读写磁 头。硬盘的盘片组在2～14片不等，通常有2～3个盘片，故盘面号（磁头号）为0～3或0～5。

       2. 磁道

       磁盘在格式化时被划分成许多同心圆，这些同心圆轨迹叫做磁道（Track）。磁道从外向内从0开始顺序编号。硬盘的每一个盘面有300～1 024个磁道，新式大容量硬盘每面的磁道数更多。信息以脉冲串的形式记录在这些轨迹中，这些同心圆不是连续记录数据，而是被划分成一段段的圆弧，这些圆弧 的角速度一样。由于径向长度不一样，所以，线速度也不一样，外圈的线速度较内圈的线速度大，即同样的转速下，外圈在同样时间段里，划过的圆弧长度要比内圈 划过的圆弧长度大。每段圆弧叫做一个扇区，扇区从“1”开始编号，每个扇区中的数据作为一个单元同时读出或写入。一个标准的3.5in硬盘盘面通常有几百 到几千条磁道。磁道是“看”不见的，只是盘面上以特殊形式磁化了的一些磁化区，在磁盘格式化时就已规划完毕。

       3. 柱面

       所有盘面上的同一磁道构成一个圆柱，通常称做柱面（Cylinder），每个圆柱上的磁头由上而下从“0”开始编号。数据的读/写按柱面进行，即磁 头读/写数据时首先在同一柱面内从“0”磁头开始进行操作，依次向下在同一柱面的不同盘面即磁头上进行操作，只在同一柱面所有的磁头全部读/写完毕后磁头 才转移到下一柱面，因为选取磁头只需通过电子切换即可，而选取柱面则必须通过机械切换。电子切换相当快，比在机械上磁头向邻近磁道移动快得多，所以，数据 的读/写按柱面进行，而不按盘面进行。也就是说，一个磁道写满数据后，就在同一柱面的下一个盘面来写，一个柱面写满后，才移到下一个扇区开始写数据。读数 据也按照这种方式进行，这样就提高了硬盘的读/写效率。

       一块硬盘驱动器的圆柱数（或每个盘面的磁道数）既取决于每条磁道的宽窄（同样，也与磁头的大小有关），也取决于定位机构所决定的磁道间步距的大小。 更深层的内容请参考其他书籍，限于篇幅，这里不再深入介绍。

       4. 扇区

       操作系统以扇区（Sector）形式将信息存储在硬盘上，每个扇区包括512个字节的数据和一些其他信息。一个扇区有两个主要部分：存储数据地点的 标识符和存储数据的数据段，如图1-9所示。

        硬盘扇区的构成

       标识符就是扇区头标，包括组成扇区三维地址的三个数字：扇区所在的磁头（或盘面）、磁道（或柱面号）以及扇区在磁道上的位置即扇区号。头标中还包括 一个字段，其中有显示扇区是否能可靠存储数据，或者是否已发现某个故障因而不宜使用的标记。有些硬盘控制器在扇区头标中还记录有指示字，可在原扇区出错时 指引磁盘转到替换扇区或磁道。最后，扇区头标以循环冗余校验（CRC）值作为结束，以供控制器检验扇区头标的读出情况，确保准确无误。

       扇区的第二个主要部分是存储数据的数据段，可分为数据和保护数据的纠错码（ECC）。在初始准备期间，计算机用512个虚拟信息字节（实际数据的存 放地）和与这些虚拟信息字节相应的ECC数字填入这个部分。

       扇区头标包含一个可识别磁道上该扇区的扇区号。有趣的是，这些扇区号物理上并不连续编号，它们不必用任何特定的顺序指定。扇区头标的设计允许扇区号 可以从1到某个最大值，某些情况下可达255。磁盘控制器并不关心上述范围中什么编号安排在哪一个扇区头标中。在很特殊的情况下，扇区还可以共用相同的编 号。磁盘控制器甚至根本就不管数据区有多大，只管读出它所找到的数据，或者写入要求它写的数据。

       给扇区编号的最简单方法是l，2，3，4，5，6等顺序编号。如果扇区按顺序绕着磁道依次编号，那么，控制器在处理一个扇区的数据期间，磁盘旋转太 远，超过扇区间的间隔（这个间隔很小），控制器要读出或写入的下一扇区已经通过磁头，也许是相当大的一段距离。在这种情况下，磁盘控制器就只能等待磁盘再 次旋转几乎一周，才能使得需要的扇区到达磁头下面。

       显然，要解决这个问题，靠加大扇区间的间隔是不现实的，那会浪费许多磁盘空间。许多年前，IBM的一位杰出工程师想出了一个绝妙的办法，即对扇区不 使用顺序编号，而是使用一个交叉因子（interleave）进行编号。交叉因子用比值的方法来表示，如3﹕1表示磁道上的第1个扇区为1号扇区，跳过两 个扇区即第4个扇区为2号扇区，这个过程持续下去直到给每个物理扇区编上逻辑号为止。例如，每磁道有17个扇区的磁盘按2﹕1的交叉因子编号就 是：l，10，2，11，3，12，4，13，5，14，6，15，7，16，8，17，9，而按3﹕1的交叉因子编号就 是：l，7，13，2，8，14，3，9，15，4，10，16，5，11，17，6，12。当设置1﹕l的交叉因子时，如果硬盘控制器处理信息足够快， 那么，读出磁道上的全部扇区只需要旋转一周；但如果硬盘控制器的后处理动作没有这么快，磁盘所转的圈数就等于一个磁道上的扇区数，才能读出每个磁道上的全 部数据。将交叉因子设定为2﹕1时，磁头要读出磁道上的全部数据，磁盘只需转两周。如果2﹕1的交叉因子仍不够慢，磁盘旋转的周数约为磁道的扇区数，这 时，可将交叉因子调整为3﹕1，

       典型的MFM（Modified Frequency Modulation，改进型调频制编码）硬盘，每磁道有17个扇区，画出了用三种不同的扇区交叉因子编号的情况。最外圈的磁道（0号柱面）上的扇区用简 单的顺序连续编号，相当于扇区交叉因子是1﹕1。1号磁道（柱面）的扇区按2﹕1的交叉因子编号，而2号磁道按3﹕1的扇区交叉因子编号。

       早期的硬盘管理工作中，设置交叉因子需要用户自己完成。用BIOS中的低级格式化程序对硬盘进行低级格式化时，就需要指定交叉因子，有时还需要设置 几种不同的值来比较其性能，而后确定一个比较好的值，以期硬盘的性能较好。现在的硬盘BIOS已经自己解决这个问题，所以，一般低级格式化程序不再提供这 一选项设置。

       系统将文件存储到磁盘上时，按柱面、磁头、扇区的方式进行，即最先是第1磁道的第一磁头下（也就是第1盘面的第一磁道）的所有扇区，然后，是同一柱 面的下一磁头，……，一个柱面存储满后就推进到下一个柱面，直到把文件内容全部写入磁盘。系统也以相同的顺序读出数据。读出数据时通过告诉磁盘控制器要读 出扇区所在的柱面号、磁头号和扇区号（物理地址的三个组成部分）进行。磁盘控制器则直接使磁头部件步进到相应的柱面，选通相应的磁头，等待要求的扇区移动 到磁头下。在扇区到来时，磁盘控制器读出每个扇区的头标，把这些头标中的地址信息与期待检出的磁头和柱面号做比较（即寻道），然后，寻找要求的扇区号。待 磁盘控制器找到该扇区头标时，根据其任务是写扇区还是读扇区，来决定是转换写电路，还是读出数据和尾部记录。找到扇区后，磁盘控制器必须在继续寻找下一个 扇区之前对该扇区的信息进行后处理。如果是读数据，控制器计算此数据的ECC码，然后，把ECC码与已记录的ECC码相比较。如果是写数据，控制器计算出 此数据的ECC码，与数据一起存储。在控制器对此扇区中的数据进行必要处理期间，磁盘继续旋转。由于对信息的后处理需要耗费一定的时间，在这段时间内，磁 盘已转了相当的角度。

       交叉因子的确定是一个系统级的问题。一个特定硬盘驱动器的交叉因子取决于：磁盘控制器的速度、主板的时钟速度、与控制器相连的输出总线的操作速度 等。如果磁盘的交叉因子值太高，就需多花一些时间等待数据在磁盘上存入和读出。如果交叉因子值太低，就会大大降低磁盘性能。

       前面已经述及，系统在磁盘上写入信息时，写满一个磁道后转到同一柱面的下一个磁头，当柱面写满时，再转向下一柱面。从同一柱面的一个磁道到另一个磁 道，从一个柱面转到下一个柱面，每一个转换都需要时间，在此期间磁盘始终保持旋转，这就会带来一个问题：假定系统刚刚结束对一个磁道前一个扇区的写入，并 且已经设置了最佳交叉因子比值，现在准备在下一磁道的第一扇区写入，这时，必须等到磁头转换好，让磁头部件重新准备定位在下一道上。如果这种操作占用的时 间超过了一点，尽管是交叉存取，磁头仍会延迟到达。这个问题的解决办法是以原先磁道所在位置为基准，把新的磁道上全部扇区号移动约一个或几个扇区位置，这 就是磁头扭斜。磁头扭斜可以理解为柱面与柱面之间的交叉因子，已由生产厂设置好，用户一般不用去改变它。磁头扭斜的更改比较困难，但是，它们只在文件很 长、超过磁道结尾进行读出和写入时才发挥作用，所以，扭斜设置不正确所带来的时间损失比采用不正确的扇区交叉因子值带来的损失要小得多。交叉因子和磁头扭 斜可用专用工具软件来测试和更改。更具体的内容这里就不再详述，毕竟现在很多用户都没有见过这些参数。

       扇区号存储在扇区头标中，扇区交叉因子和磁头扭斜的信息也存放在这里。最初，硬盘低级格式化程序只是行使有关磁盘控制器的专门职能来完成设置任务。 由于这个过程可能破坏低级格式化的磁道上的全部数据，也极少采用。

       扇区交叉因子由写入到扇区头标中的数字设定，所以，每个磁道可以有自己的交叉因子。在大多数驱动器中，所有磁道都有相同的交叉因子。但有时因为操作 上的原因，也可能导致各磁道有不同的扇区交叉因子。如在交叉因子重置程序工作时，由于断电或人为中断，就会造成一些磁道的交叉因子发生了改变，而另一些磁 道的交叉因子没有改变。这种不一致性对计算机不会产生不利影响，只是有最佳交叉因子的磁道要比其他磁道的工作速度更快。

硬盘的工作原理是什么？

       如果你开机都很慢，或者经常出现故障，到了桌面打开一个软件也会非常慢，那就是硬盘出了问题。如果你不是很确定，可以往硬盘里拷贝大点的文件，比如一个2G的文件，如果拷贝速度很慢的话，正常只有需要3-5分钟，那就说明硬盘老化了，磁盘驱动电路有问题。可以换一个新的硬盘了。其他系统方面也会引起死机，可以尝试选择优化一下：

       先看一下电脑的“系统资源”是多少，右键单击“我的电脑”，选择“属性”，再选择“性能”，看一下“系统资源”是多少，一般应该达到95%左右还差不多。

       1、电脑桌面上的东西越少越好，我的电脑桌面上就只有“我的电脑”和“回收站”。东西多了占系统资源。虽然在桌面上方便些，但是是要付出占用系统资源和牺牲速度的代价。解决办法是，将桌面上快捷方式都删了，因为在“开始”菜单和“程序”栏里都有。将不是快捷方式的其他文件都移到D盘或E盘，不要放在C盘。C盘只放WINDOWS的文件和一些程序安装必须安装在C盘的，其他一律不要放在C盘，放在D盘或E盘。

       2、右键单击“我的电脑”，选择“属性”，再选择“性能”，单击左面“文件系统”，有一个“此计算机的主要用途（T）”选项，下拉那个箭头，将“台式机”改为“网络服务器”，然后确定。再选择右面的“虚拟内存”，选择“用户自己指定虚拟内存设置（M）”，然后将最大值和最小值都改为你电脑内存的数值乘以2，比如是128兆内存，则设置为“256”，然后确定，不用理会显示的提示，确定以后需要重新启动。

       3、 打开“我的电脑”，打开C盘，有一个Windows文件夹，打开它，找到一个“Temp文件夹”，把里面的文件全部删除，（需要事先关闭其他应用程序）。在“Temp文件夹”旁边有个“Temporary Internet Files文件夹”，打开，把里面的内容全部删除。一定注意啊，“Temp文件夹”和“Temporary Internet Files文件夹”不要也删了，是删文件夹里面的所有东西。切记！！！这样的操作最好一个月进行一次。

       4、将电脑屏幕最下面的一行东西，只留下杀毒软件的实时监控图标和最左面的“开始”，其他的全部删除，因为占系统资源，而且有很多东西根本不用。即使用的在“开始”菜单里也全有。可以将最常用的软件的快捷方式添加在开始菜单，将次常用的添加在程序菜单。

       5、将桌面墙纸和屏幕保护程序都设置为“无”.

       6、选择左下角的“开始”——“程序”——“附件”——“系统工具”——“维护向导”，选择“修改我的维护设置或安排”确定，再选择“自定义”，下一步，“自定义”，再下一步，出现一个对话框“更加快速地启动Windows”，将里面的对勾全部取消啊，这是开机时启动的程序，有的根本不用的，如果用再启动也很快的。然后下一步，选择“否”再下一步，再选“否”，再下一步，还是“否”，然后“完成”。OK！

        7、选择左下角的“开始”——“程序”——“附件”——“系统工具”——“磁盘扫描程序”，选中上面的“自动修复错误”然后“开始”，很快就修复完毕，把你所有的硬盘C、D、E、F都修复一遍，然后“关闭”退出。

       8、选择左下角的“开始”——“程序”——“附件”——“系统工具”——“磁盘碎片整理程序”，下拉菜单中选择“所有的硬盘”然后确定，然后你就等着吧，可以去休息一会了，呵呵。如果以前从来没有运行过这个程序的话，而且你的硬盘很大，那么可能得1个小时多的时间（如果觉得时间长，可以停下来，分几次以后再运行也可以）。这个程序以后应该1个月左右运行一次，第二次以后运行时间就短多了。

       经过这样的保养，你的电脑是不是恢复了刚买时候的速度？甚至更快了，呵呵！然后右键单击“我的电脑”，选择“属性”，再选择“性能”，看一下“系统资源”是多少，达到95%没有 ?

电脑硬盘以及光驱的电源线的正负极怎么区分？

       硬盘的工作原理

       现在的硬盘,无论是IDE还是SCSI,采用的都是温彻思特“技术,都有以下特点：

       1。磁头，盘片及运动机构密封。

       2。固定并高速旋转的镀磁盘片表面平整光滑。

       3。磁头沿盘片径向移动。

       4。磁头对盘片接触式启停，但工作时呈飞行状态不与盘片直接接触。

       盘片：硬盘盘片是将磁粉附着在铝合金（新材料也有用玻璃）圆盘片的表面上.这些磁粉

       被划分成称为磁道的若干个同心圆，在每个同心圆的磁道上就好像有无数的任意排列的小

       磁铁，它们分别代表着0和1的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时，其排列的

       方向会随之改变。利用磁头的磁力控制指定的一些小磁铁方向，使每个小磁铁都可以用来

       储存信息。

       盘体：硬盘的盘体由多个盘片组成，这些盘片重叠在一起放在一个密封的盒中，它们在主

       轴电机的带动下以很高的速度旋转，其每分钟转速达3600，4500，5400，7200甚至以上。

       磁头：硬盘的磁头用来读取或者修改盘片上磁性物质的状态，一般说来，每一个磁面都会

       有一个磁头，从最上面开始，从0开始编号。磁头在停止工作时，与磁盘是接触的，但是

       在工作时呈飞行状态。磁头采取在盘片的着陆区接触式启停的方式，着陆区不存放任何数

       据，磁头在此区域启停，不存在损伤任何数据的问题。读取数据时，盘片高速旋转，由于

       对磁头运动采取了精巧的空气动力学设计，此时磁头处于离盘面数据区0.2---0.5微米高

       度的”飞行状态“。既不与盘面接触造成磨损，又能可*的读取数据。

       电机：硬盘内的电机都为无刷电机，在高速轴承支撑下机械磨损很小，可以长时间连续工

       作。高速旋转的盘体产生了明显的陀螺效应，所以工作中的硬盘不宜运动，否则将加重轴

       承的工作负荷。硬盘磁头的寻道饲服电机多采用音圈式旋转或者直线运动步进电机，在饲

       服跟踪的调节下精确地跟踪盘片的磁道，所以在硬盘工作时不要有冲击碰撞，搬动时要小

       心轻放。

       概括地说，硬盘的工作原理是利用特定的磁粒子的极性来记录数据。磁头在读取数据时，将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号，再利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据，写的操作正好与此相反。另外，硬盘中还有一个存储缓冲区，这是为了协调硬盘与主机在数据处理速度上的差异而设的。由于硬盘的结构比软盘复杂得多，所以它的格式化工作也比软盘要复杂，分为低级格式化，硬盘分区，高级格式化并建立文件管理系统。

       硬盘驱动器加电正常工作后，利用控制电路中的单片机初始化模块进行初始化工作，此时磁头置于盘片中心位置，初始化完成后主轴电机将启动并以高速旋转，装载磁头的小车机构移动，将浮动磁头置于盘片表面的00道，处于等待指令的启动状态。当接口电路接收到微机系统传来的指令信号，通过前置放大控制电路，驱动音圈电机发出磁信号，根据感应阻值变化的磁头对盘片数据信息进行正确定位，并将接收后的数据信息解码，通过放大控制电路传输到接口电路，反馈给主机系统完成指令操作。结束硬盘操作的断电状态，在反力矩弹簧的作用下浮动磁头驻留到盘面中心。

硬盘如何能检测是否坏了

       光使用来讲，不用区分，因为电脑的这些接口都有防呆设计，没插对，就插不进去。

       如果是为了研究，则可以万用电表之类的东西进行测量，即可解决。如果连万用电表也没有的话。也就不用区别正负极了，插得进去就对了，插不进去就不行。

       所有电线的电压：

       红色 ＋5V 主板电路、内存模块供电、光驱、硬盘等设备的信号供电；

       ** ＋12V CPU、显卡供电；为标准的驱动电路供电，如光驱、硬盘的马达；

       橙色 ＋3.3V 现在多用于 SATA 硬盘的供电，以后会有其他用途；

       紫色 ＋5V（USB） USB设备供电，支持USB键盘鼠标的开机功能（关机后依然供电）；

       黑色 地线（0V） 电源供电回路的必要组成部分；

       绿色 PS－ON 开机信号线（当其与地线短接会启动电源）；

       灰色 Power Good 监测线，连接主板与电源，起到信号反馈作用；

       蓝色 -12V 老式串行口（现在很少用到）。

电脑硬盘损坏原因分析

       　硬盘是否坏了你知道吗，那该怎么办呢?那么硬盘如何能检测是否坏了?下面是我收集整理的硬盘如何能检测是否坏了，希望对大家有帮助~~

硬盘能检测是否坏了的方法

       　工具/原料

       　一台带有USB接口可正常运行的电脑(如果有SATA接口的第二个工具可以不需要)

       　SATA转USB模块

       　方法/步骤

       　启动电脑，正常进入系统。

       　将硬盘接入这台PC，通过USB或者是直接介入SATA接口。

       　SATA转USB的话使用图中所示移动硬盘盒即可。

       　(如果您是在系统查看，且通过本机硬盘已无法启动，此时您可以通过使用U盘 WINPE系统，进入系统后使用WINPE带的硬盘检测工具对硬盘进行检测。此经验分享，只针对单独独立硬盘有异常的情况)

       　将硬盘通过USB或SATA接口接入PC后，查看系统是否可以识别到硬盘。

       　如果系统可识别到硬盘，会依次出现中的提示。表示驱动安装完成，且硬盘可正常被识别。并在?我的电脑?界面可正常看到硬盘对应的盘符，此时可以双击打开，查看编辑硬盘内容等，表示硬盘功能基本是正常的。

       　如果系统无法识别到硬盘时，一般有两种情况：1、驱动未能正确安装;2、硬盘驱动电路故障。

       　如果系统可正常识别到硬盘，但是在我的电脑界面无法打开硬盘对应的盘符时，一般表示硬盘已无法访问，可能是数据部分损坏，也可能是驱动电路故障。此时可尝试使用硬盘数据恢复的软件，尝试是否可以修复。如果失败，而且硬盘数据较为重要的话，可找专门的数据恢复公司协助恢复部分文件内容。

       　下面经验是针对异常情况的具体操作说明。

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       　无法识别到硬盘

       　1、驱动未正确安装

       　一般不会出现这种情况，但是出现问题的时候我们需要先排除。首先在网上搜索硬盘的具体型号，找到正确的驱动程序并安装。以HITACHI hts541680j9sa00为例，首先使用百度搜索该型号驱动软件后安装。或者使用驱动扫描安装类软件对硬件进行扫描并自动安装最新版本的驱动。

       　安装完成最新驱动软件后，硬盘可正常识别且能正常访问，则表示硬盘功能基本正常。

       　2、如果安装了最新的驱动软件后，硬盘依然无法识别到，则表示硬盘驱动部分电路出现故障，也有可能是驱动部分代码异常，可参考下一步使用硬盘修复工具进行尝试性修复。

       　可正常识别到硬盘，但无法访问

       　使用百度搜索对应硬盘品牌的硬盘修复工具;(以下使用日立品牌举例)

       　安装修复工具，并打开。选择工具搜索到的需要修复的硬盘，点击?开始修复?等待修复结果。

       　如修复后硬盘可正常访问与读写，表示硬盘功能基本正常。

       　如修复后故障依然存在，则表示硬盘驱动电路故障或磁碟出现较多错误位，就普通条件下已无法对硬盘进行修复。

       

       　5针对数据保护的建议

       　目前网络上云空间的应用很多，且提供的云空间大小普遍已可满足用户对重要数据的备份。

        电源问题

       电脑经常损坏硬盘，大多数是由于其电源有问题。

驱动电机

       硬盘都有一个驱动电机，带动盘体作高速圆周运动。

碰撞产生坏道

       如果硬盘供电电路输出不稳定，就会使得驱动电机时快时慢地运转，盘体随之也时快时慢，这样最容易导致磁头与盘体的碰撞而产生坏道。

DC/DC变换电路

       建议楼主重点检查DC/DC变换电路，大多数情况下是该电路中的功率调整管特性变劣，或滤波电容漏电严重或失容，也有可能是稳压电路特性不佳。

滤波电容故障

       从楼主所述“开机要十几分钟以后才能正常使用电脑”这一点来看，滤波电容出现故障的几率最大。

       好了，今天我们就此结束对“硬盘驱动电路”的讲解。希望您已经对这个主题有了更深入的认识和理解。如果您有任何问题或需要进一步的信息，请随时告诉我，我将竭诚为您服务。