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第1 4 章 硬盘 和光盘子系统

第1 4 章 硬盘 和光盘子系统. 本章重点. 软盘子系统中控制器和驱动器的连接，控制器和主机之间的连接 13 H 驱动程序扇区子程序和写扇区子程序的流程 硬盘系统的特点 硬盘驱动器和控制器的工作原理 硬盘驱动程序和硬盘驱动程序的关系 光盘的读写原理. 教学建议. 讲 清硬盘 、光盘的读写原理，着重和主机的连接信号以及驱动程序的功能 本章用 4学时 ，其中： 软盘子系统和13 H 驱动程序 2学时 硬盘和光盘子系统 2学时. 磁盘子系统的技术指标. 存储容量 存储密度 存取时间

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第1 4 章 硬盘 和光盘子系统

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Presentation Transcript

  1. 第14章 硬盘和光盘子系统

  2. 本章重点 软盘子系统中控制器和驱动器的连接，控制器和主机之间的连接 13H驱动程序扇区子程序和写扇区子程序的流程 硬盘系统的特点 硬盘驱动器和控制器的工作原理 硬盘驱动程序和硬盘驱动程序的关系 光盘的读写原理

  3. 教学建议 讲清硬盘、光盘的读写原理，着重和主机的连接信号以及驱动程序的功能 本章用4学时，其中： 软盘子系统和13H驱动程序 2学时 硬盘和光盘子系统 2学时

  4. 磁盘子系统的技术指标 • 存储容量 • 存储密度 • 存取时间 • 数据传输率

  5. 14.1 软盘子系统 • 软盘 • 软盘驱动器 • 软盘控制器 • 软盘驱动程序

  6. 软盘的外形结构

  7. 14.1.1 软盘驱动器 构成： （1）磁盘读写机构 盘片定位/驱动机构 磁头定位/驱动机构 索引信号检测机构 （2）主轴电机 （3）步进电机控制电路 （4）读写电路 写电路 读电路 抹除电路

  8. 14.1.2 软盘控制器 • 软盘控制器的功能 • 软盘控制器和驱动器的连接 • 软盘控制器和主机之间的连接

  9. 1. 软盘控制器的功能 • 对主机命令的转换和传送 • 数据的串/并双向转换 • 驱动器的状态检测和传送 主机 软盘控制器 软盘驱动器

  10. 2. 软盘控制器和驱动器的连接 软盘子系统的原理图

  11. 控制器送往驱动器的主要信号： • 驱动器选择信号 • 主轴电机允许信号 • 磁头选择信号 • 步进方向信号 • 磁头步进信号 • 写允许信号 • 写入数据

  12. 控制器接收驱动器的信号： • 读出数据 • 写保护信号 • 索引脉冲信号 • 零磁道信号

  13. 3. 软盘控制器和主机之间的连接 • 数据 • 地址信号 • DMA信号和中断信号 • 读写控制信号

  14. 14.1.3 软盘驱动程序 13H软盘驱动程序 读扇区子程序的流程 写扇区子程序的流程

  15. 1. 13H软盘驱动程序 功能： 提供软盘驱动功能

  16. 13H中和软盘操作有关的功能

  17. 2. 读扇区子程序的流程 应用程序编程方法： DMA方式设置 调用准备读扇区子程序 向软驱发读盘命令和参数 开始DMA传输 取参数 返回

  18. 3. 写扇区子程序的流程 应用程序编程方法： DMA方式的设置 写扇区 向软驱发写盘命令和参数 DMA传输 取参数 返回

  19. 14.2 硬盘子系统 –特点 多盘片组合 高精度的浮动磁头 密封式结构 柱面-磁道-扇区机制 扇区采用交叉编号法

  20. 14.2 硬盘子系统 –组成 • 硬盘驱动器 • 硬盘控制器 • 硬盘驱动程序 • 硬盘安全性和数据保护技术

  21. 14.2.1 硬盘驱动器 构成： （1）盘片组和主轴电机 （2）磁头定位机构 定位驱动电机 磁头载车 （3）控制电路 （4）读写电路 读写开关 数据信号放大电路

  22. 硬盘盘片组与磁头驱动装置示意图

  23. 位置 硬盘驱动器的原理图

  24. 14.2.2 硬盘控制器 功能： • 接收命令并解释 • 反馈执行命令的结果 • 将并行数据转换为串行数据 • 将串行数据转换为并行数据 • 对写入数据进行预处理 • 定义驱动器的参数 • 提供状态

  25. 硬盘控制器的原理图

  26. 14.2.3 硬盘驱动程序 硬盘驱动程序13H的流程： • 判断驱动器(DL<80 软盘，DL>=80硬盘） • 判断功能号（22个功能） • 建立命令块 • 命令的发送和执行

  27. 14.2.3 硬盘驱动程序 例：读硬盘一个扇区，存到ES:BX缓存中 MOV CX 0002; 选磁道号0，扇区号2 MOV DX 0080H;磁头号0，驱动器号80H，最高位1表示硬盘 MOV BX 2000H ；内存缓冲区首址送ES:BX MOV AX 0201H ; 读扇区功能号02送AH，扇区数1送AL INT 13H

  28. 00H —磁盘系统复位01H —读取磁盘系统状态02H —读扇区 03H —写扇区04H —检验扇区05H —格式化磁道06H —格式化坏磁道07H —格式化驱动器08H —读取驱动器参数09H —初始化硬盘参数0AH —读长扇区0BH —写长扇区0CH —查寻ESDI驱动器 0DH —硬盘系统复位 • 0EH —读扇区缓冲区 0FH —写扇区缓冲区 10H —读取驱动器状态 11H —校准驱动器 12H —控制器RAM诊断 13H —控制器驱动诊断 14H —控制器内部诊断 15H —读取磁盘类型 16H —读取磁盘变化状态 17H —设置磁盘类型

  29. 14.2.4 硬盘安全性和数据保护技术 • S.M.A.R.T技术 • DL技术 • SPS技术 • DPS技术 • ECC技术 • DFT技术

  30. 14.3 光盘子系统 光盘的特点和类型 光盘读写原理

  31. 14.3.1 光盘的特点和类型 特点： • 容量大 • 速度快 • 不易损坏 • 性能价格比高

  32. 类型： • 只读光盘 • 可只写一次的光盘 • 可擦式光盘

  33. 14.3.2 光盘读写原理 光盘系统的工作原理图

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