硬盤的結(jié)構(gòu)都有哪些組成？

2013-08-19 10:09 作者：ly 瀏覽量：

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)動電路和盤片電機(jī)驅(qū)動電路等組成的：

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)的信號連接。

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

ROM中存儲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)動電路負(fù)責(zé)驅(qū)動磁頭準(zhǔn)確定位和對磁頭信號進(jìn)行整形放大等。

電機(jī)驅(qū)動電路負(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)安裝有一個小的空氣過濾器，硬盤的設(shè)計不同，呼吸孔

的位置和結(jié)構(gòu)也有所差別。同時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，在工廠無塵車間里將專用的寫入設(shè)備從這個孔伸入盤體

內(nèi)寫入伺服信息，寫入完成后，會用鋁箔將其封閉。

(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)成一個相對密封的整體，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盤片旋轉(zhuǎn)，在控制電路板上的盤片電機(jī)驅(qū)動芯片的控制下，盤片電機(jī)帶動盤片以設(shè)定的速度轉(zhuǎn)動，盤片電機(jī)的轉(zhuǎn)速由原來低于

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間。當(dāng)然，在提高轉(zhuǎn)速的同時，硬盤的發(fā)熱

量、振動、噪聲等也會對硬盤的穩(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)的存儲密度和所存儲數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。為了提高存儲密度，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，磁頭的性能對硬盤的數(shù)據(jù)存儲密度和內(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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