泗阳霞飞中等专业学校 为SCSI专用） 4、Western Digital(西部数据)公司 西部数据公司成立于1979年,1988年进入硬盘制造领域,公司的核心是为用户提供值得信赖的产品及高性能的硬盘.总部设在美国加州,业务遍布世界各地,在马来西亚和新加坡各有装配厂,是全美最大型500家企业之一,市场上的主流产品有Caviar鱼子酱系统。 西部数据公司的硬盘其命名方式为： “类型+硬盘尺寸+硬盘容量+转速+型号” 例：以WD Caviar WD400BB为例 WD Caviar：代表西部数据的鱼子酱系列硬盘 WD：代表西部数据公司 400：代表硬盘容量是40.0GB 第一个B：代表转速为7200转/分，如A为5400转/分 第二个B：代表新系列产品 发出光束照到平地方和凹地方所反射回的信号不同，CD-ROM上的光敏元件根据反射信号的有无或强弱来记录0和1完成数据的输入。 二、光驱的控制面板 1、光驱的前面板 如图5-12所示为光驱前面板，各项指标如下： ⑴ 耳机插孔 可连接音箱或耳机，可输出Audio CD音乐。 ⑵ 音量旋钮 调音乐音量大小。 ⑶ 指示灯 光驱的运行状态。 ⑷ 紧急出盒孔 电或其它非正常状态下打开光盘托架。 ⑸ 打开/关闭/停止键 光盘进出盒和停止Audio CD播放。 ⑹ 播放/跳道键 面板上控制播放Audio CD。 ⑺ 光盘托架 用于放置光盘。 2、光驱的后面板 如图5-13所示为光驱后面板，各项指标如下： ⑴ 电源插座 连接电源线，给光驱供电设。 ⑵ 数据线插座 连接数据线，数据可以由此传输给主板。 ⑶ 主从跳线 用于区分光驱是主盘还是从盘的跳线。 ⑷ 数字音频输出连接口 用于连接数据音频线。 ⑸ 模拟音频输出连接口 用于连接模拟音频线。 第二节 光盘驱动器 多媒体计算机世界中，光盘记录各种图像信息。光驱的应用使我从中体会到了多媒体技术带来的快乐，也成为多媒体计算机的衡量标准。根据光盘存储技术的不同光盘驱动器可分为以下几种：CD-ROM（只读光盘驱动器）、CD-R（可写光盘驱动器）、CD-R/W（可擦写光盘驱动器）、DVD-ROM（DVD只读光盘驱动器）和DVD-RAM（可反复擦写DVD光盘存储器）等其中的CD-ROM已经成为电脑系统的标准配件。如图5-11为光盘驱动器。 一、光盘驱动器工作原理 一张薄薄的CD光盘最多可以容纳720MB的数据量，这相当于大概500多张1.44MB的软盘。如今，绝大多数软件都可以通过CD介质来传播交流，大型软件的安装已经变得易如反掌。 其工作原理是数据通过刻录设备在盘面上刻出一个信号凹坑，再在光盘的另一面涂上反光材料，CD-ROM的激光头三、光驱的内部结构 1、底部结构： 用十字螺丝刀拧开光驱底板的四个固定螺丝，压下连在光驱面板上的固定卡，将底板向上抬起，即可将其拆下，可以看到光驱底部固定着机芯电路板，它包括了伺服系统和控制系统等主要的电路组成部分。如图5-14所示。 - 36 -
泗阳霞飞中等专业学校 2、机芯结构： 用细铁丝插入面板的紧急出盒孔将光盘托架拉出，压下上盖板两端的固定卡，卸开光驱面板，然后再打开上盖板，可以看光到整个机芯结构。如图5-15所示 （1）激光头组件： 包括光电管、聚焦透镜等组成部分，配合运行齿轮机构和导轨等机械组成部分，在通电状态下根据系统信号确定、读取光盘数据并通过数据带将数据传输到系统。 （2）主轴马达： 光盘运行的驱动力，在光盘读取过程的高速运行中提供快速的数据定位功能。 （3）光盘托架： 在开启和关闭状态下的光盘承载体。 （4）启动机构： 控制光盘托架的进出和主轴马达的启动，加电运行时启动机构将使包括主轴马达和激光头组件的伺服机构都处于半加载状态中。 128K，现在的光驱一般是256K或者512K的。缓存是越大越好。 4、光驱的容错性能 是指光驱读取质量不太好的光盘的能力，容错性能越强，光驱能读的“烂盘”越多。 5、光驱的读取方式 ⑴ 恒定线速度（CLV） CLV（Constant Linear Velocity,恒定线速度）,读取光盘内圈和外圈数据时，光驱马达的转速是不同，读出的数据传输率保持不变。是12X以下普遍采用的技术。 优点：光驱读取性能稳定、容错性能比较高； 缺点：浪费了主轴的工作效率（读取外圈时降低马达速转） ⑵ 恒定角速度（CAV） CAV（Constant Angular Velocity,恒定角速度）,保持光驱马达转速恒定，其数据传输率是可变的。是20X以上普遍采用的技术。 优点：读盘速度不断提高；避免太多加速或减速控制，可减少发热量。缺点：容错性能有所下降。 ⑶ 部分恒定角速度（PCAV） 当激光头读不出数据时，主轴速度降低一半，如果再读不出来，再降低一半，如此反复，直到读取数据为止。是现在普遍采用的技术。 优点：即提高了速度，又兼顾了容错性能。 6、接口类型 两种接口：IDE和SCSI。一般的用户应该都是IDE口的，SCSI接口的光驱必须配用SCSI接口卡，安装比较烦琐，但是有占用CPU资源少，工作稳定的优点，所以在网络服务器中广泛采用。 四、光驱的性能指标 1、数据传输率 表明光驱从光盘上读取数据的快慢。 单速——是指最初的光驱读取速率150KB/S 倍速——指是最初光驱读取速率的多少倍的读取速率的光驱。如4X其传输率为600KB/S 2、平均读取时间（Average Seek Time) 是指CD-ROM从光头定位到开始读盘的时间，一般是越小越好。不易超过95ms。 3、缓存（CACHE或BUFFER MEMORY表示） 作用是提供一个数据的缓冲区域，将读取的数据暂时保存，然后一次性进行传输和转换。CACHE一般最少要有五、普通光驱的种类 1、按接口分类： ⑴.IDE 接口：最广泛的、价格便宜，速率低 ⑵.SCSI接口：速度快，传输效率高，支持热插拔。 - 37 -
泗阳霞飞中等专业学校 2、按结构方式分类： ⑴.内置式光驱：最广泛的，安装在计算机内的5英寸位置上的光驱 ⑵.外置式光驱：其自身带有保护外壳，可放在计算机机箱外，通过并口线与计算机连。 ⑶.多盘式光驱：可同时放入多张光盘 六、光驱的维护与维修 1、光驱的维护 ⑴ 对光盘的选择 在选用光盘时，应尽量挑光盘面光洁度好、无划痕的盘，并且对盘的厚度也须加注意。质量好的盘通常会稍厚一些；而质量差的盘比较薄，使光驱加紧机构运转很吃力。质量不好的光盘，如盘片变形、表面严重划伤、污染以及盗版光盘等，在光驱内进行读取时，光学拾取头的物镜将不断地上下跳动和左右摆动，以保证激光束在高低不平和左右偏摆的信息轨迹上实现正确聚集和寻道，加重了系统的负担，加快了机械磨损。同时，为了减少光驱的磨损，延长光驱的使用寿命，不要经常用光驱来长时间播放VCD影碟，因为这样， 电机与激光头就增加了工作时间，从而缩短了光驱的使用寿命。另外在关机时，如果劣质光盘留在离激光头很近的地方，那当电机转起来后很容易划伤光头。 ⑵ 光驱的入盒和出盒 尽量将光盘放在光驱拖架中，有一些光驱托盘很浅，若光盘未放好就进盒，易造成光驱门机械错齿卡死。同时进盘时不要用手推光驱门，应使用面板上的进出盒键，以免入盘机构齿轮错位。 在不使用光驱时，应尽量取出光盘，因为光驱只要其中有光盘，主轴电机就会不停地旋转，光头不停地寻迹、对焦，这样会加快其机械磨损，使光电管老化。 不要在光驱读盘时强行退盘，因这时主轴电机还在高速转动，而激光头组件还未复位。一方面会划伤光盘；另一方面还会打花激光头聚焦透镜及造成透镜移位。等待光驱灯熄灭后再按出盒键退盘。 ⑶ 保证光驱的通风良好 众所周知，现在高倍速光驱的转速极快，几乎赶超了硬盘，所带来的最大弊端就是发热量极大。对于现在市场上大部分以塑料为机芯的CDROM来说，高热量是降低其寿命的重要因素，因为塑料的耐热能力较差，长期使用自然会出现问题造成读盘不顺利。但光驱的机芯又很难像显卡或CPU那样依靠散热片和风扇来散热，因此高发热问题必须引起人们的重视。因此我们要把光驱放在一个通风良好的地方，来保持它具有良好的散热性，以便保证光驱能够稳定运行。 当然，日常维护还有其它很多方面，一定要养成正确的使用和保养方法，才能让光驱的寿命最大化。对于一些经常使用的光盘，如果硬盘比较空闲的用户，最好把它制作成虚拟光驱文件。要养成定期清洁激光头的习惯。 2、光驱的常见故障 光驱的平均无故障时间为2500小时左右，正常使用寿命一般为二年左右，当然这要看光驱的实际使用时间。时间久了，光驱常会出现不读盘的故障，一般均显示为：“驱动器X没有光盘，插入光盘再试”或“CDR101：NOT READY READING DRIVE X ABORT,RETRY,FAIL?”。光驱由机械部件、电子部件和光学部件三类部件组成，在使用、维护时较普通软盘驱动器、硬盘复杂，且故障率较高，故障的分析、定位也较复杂。对光驱进行排查故障的一般过程是先检查和排除与光驱相连的各信号线、电源线等；其次排除上述“其它故障”中的各个方面；然后检查系统配置及参数设置情况；再考查光学部件、机械部件因素，最后考查电子部件故障。 光驱的故障按故障源一般有接口故障、系统配置故障、光学故障、机械故障、电子故障和其它故障六大类。 ⑴ 接口故障 此类故障主要原因有：光驱的接口与主板接口不匹配（出现CDR-103错误提示），在增加或减少新硬件时，造成光驱的信号线（包括与其它多媒体部件的连接线）、电源线、跳线等之间的松- 38 -
泗阳霞飞中等专业学校 动、错误连接或断线等等。这类故障的具体现象有“不认”光驱、“读写”错误、主机死机等等。 ⑵ 系统配置故障 此类故障的主要原因有：系统增加了新硬件后I/O、DMA和IRQ有冲突；CMOS中有关CDROM的设置不当；与硬盘的主从关系设置有误等。具体现象有光驱不工作、光驱灯亮一段时间后死机、“读写”错误、不出现盘符或误报多个盘符等。例如：一台电脑加装一个6倍速的光驱，是与1.2GB的硬盘共用Primary IDE接口，使用一段时间后，按主板说明将光驱接到Secondary IDE接口上后，发现光驱不能工作了。 分析与处理过程：由于光驱接在Primary IDE口时工作正常，故可以排除光驱自身的问题，考虑到CMOS BIOS在改变插口后未设置，怀疑BIOS的设置对光驱可能有影响，开机进入BIOS设置，发现其中的IDE Drive1项设为None，于是将IDE Drive1项改为缺省值AUTO后，再开机，光驱能够正常工作。 ⑶ 光学部件故障 此类故障的主要原因有激光二极管和光电接收二极管老化、失效；光头聚焦性能变差，激光不能正常聚焦到光盘上；信号接收单元不能正常接收信号；激光头表面和聚焦镜表面积尘太多，激光强度减弱等。具体现象是放入光盘后无反映、读取光盘上数据困难、读取时间变长、“读写”错误、“不认”光盘、“挑盘”、“死机”、提示“CDR-101”或“CDR-103”错误信息等。 CDROM激光头使用寿命一般在2000～3000小时。随着使用时间的增长，光头功率逐渐下降，通过调整激光头调节器以增大光头功率的方法，可改善其读盘能力，但这会加速光头的老化，减少激光头的使用寿命。 例如一台高仕达16倍速光驱，使用了半年后，发现原来一直能够正常使用的光盘，绝大部分读不出来，并显示“CDR-101”错误。如果反复按“R”键再试，则可读出一些信息。为了定位故障所在，我们先在光驱内放一张CD盘，发现能将整盘从头到尾播放完。由此排除了光驱的寻道和步进电机等机械部分、电子部件的故障，判定很有可能是激光头故障，导致不能正确读出光盘上的信号。于是将光驱拆开，使激光头露出来，用干净丝绸缠在小木棍上，沾上少许无水酒精轻轻擦拭激光头表面，然后，置于干净环境中晾干，再把各部件按序装好，装回计算机，开机测试，发现光盘工作正常，故障消失。这是一种典型的光学部件故障。 ⑷ 机械部件故障的分析与定位 此类故障的主要原因有机械部件磨损、损坏产生位移等现象导致激光头定位不准；压盘机械部分有纰漏，不能加紧光盘，导致盘片转动失常。具体现象有托盘不能弹出、“挑盘”、“不认盘”、“读写”错误等，多出现在经常非法、强制操作，或环境较恶劣的情况下。对于这类故障，可将CDROM机械部分重新进行装配，适当补偿部件磨损，调整机构运动精度，在压盘轴孔处加装垫片等维修方法。 ⑸ 电子部件故障 此类故障较为少见，其主要原因有光驱电子线路板损坏、电子元件老化、损坏等。具体现象有光驱不工作、不能出现盘符、“读写”错误等等。 出现此类故障一般要送回厂家维修点或专业维修店维修。具体是要更换相应的电路板或元器件。 ⑹ 其它故障 此类故障的主要原因有环境因素、设备驱动程序问题（出现CDR-101：Bead Fail提示信息）、CDROM盘有灰尘、划痕、不正确的操作、固定螺丝太长、维修不当的残余物或上述诸故障的综合等等。 3、光驱的维修基本操作方法 光驱读盘不出的硬件故障主要集中在激光头组件上，且可分为二种情况：一种是使用太久造成激光管老化；另一种是光电管表面太脏或激光管透镜太脏及位移变形。所以在对激光管功率进行调整时，还需对光电管和激光管透镜进行清洗。 (1) 光电管及聚焦透镜的清洗 - 39 - 泗阳霞飞中等专业学校 拔掉连接激光头组件的一组扁平电缆，记住方向，拆开激光头组件。这时能看到护套罩着激光头聚焦透镜，去掉护套后会发现聚焦透镜由四根细铜丝连接到聚焦、寻迹线圈上，光电管组件安装在透镜正下方的小孔中。用细铁丝包上棉花沾少量蒸馏水擦拭（不可用酒精擦拭光电管和聚焦透镜表面），并看看透镜是否水平悬空正对激光管，否则须适当调整。至此，清洗工作完毕。如图5-16所示。 (2) 调整激光头功率 在激光头组件的侧面有1个像十字螺钉的小电位器。用色笔记下其初始位置，一般先顺时针旋转5°～10°，装机试机不行再逆时针旋转5°～10°，直到能顺利读盘。注意切不可旋转太多，以免功率太大而烧毁光电管。 按照上述拆卸步骤由里到外依次装好，开机后应该一切正常。经这样处理后的光驱一般都能正常工作。 七、光驱的选购 1、速度 CD-ROM有clv（恒定线速度）和cav（恒定角速度）及p-cav（部分恒定角速度）之分，现在大部分CD-ROM采用p-cav控制方式。 早期的CD-ROM为了激光头能够锁定资料，采用恒定盘片线速度的方法，但这种方法有一个致命的缺点：根据v=rω(r=半径，ω=角速度，v=线速度)可以知道，读取数据时，由于资料的不连续性，激光头必须经常变换位置，就是r不停地变化，为了保证v的恒定，主轴转速必须不停变化，从而加大了主轴马达的控制难度。巨大的发热量让本来就通风不良的CD-ROM电路板工作稳定性下降，盘片在高温下反射激光的效率下降，激光头读取数据的能力大打折扣。 cav方式可以避免太多加速及减速控制，极大地减少了发热量，对于系统的稳定性起到很好的作用。但这种控制方式需要激光头有较好的解读能力，数据采集电路需要做得更复杂些。p－cav方式在较小内径时仍为cav控制方式，在激光头到达某一定点后，再改为线速度一致的方式，这样可以减轻数据采集电路的负担。 如果是以前的低速光驱，不必对光驱的发热量多加关注，不过现在的主流光驱的速度都在32×以上，我们必须正视高速所带来的影响，第一个恶果就是光驱内部的发热量急剧增加。电路在高温下的稳定性会降低，盘片化学介质在高温下的光学特性会有所改变，激光头读取数据的准确性会有所降低。高速所带来的第二个恶果就是振动。在讲振动以前，让我来先讲解一下光驱内部的一些机械结构方面的知识。读者可以从这些预备知识获取下面测试参数的分析原理。光盘一放进光驱内，在盘片下方的主轴立刻穿过碟片中心的小圆孔，并将盘片托在空中，在主轴上方会放下一个小磁铁，磁铁与主轴牢牢紧贴并将中间的盘片紧紧固定。激光头为了能够读取数据，理论上说离碟片越近越好，这样反射光线就更强一些。但碟片并不是绝对的平面，碟片的有机介质的厚度有厚有薄，反射光线的强度自然是不一致的。致命的是，盘片由于高速所带来的振动，让数据采集电路剔除杂乱信号增加了难度。决定一台光驱对数据的快速读取能力不仅仅要主轴速度的提升，也要求防振、防高温、数据采集电路等等综合能力的提高。如果光驱必须降速读取数据，那么可能这台光驱的防振动能力，数据采集电路，防高温能力的某一部分能力不足，这不仅仅是激光头的功率不够的问题。 2、容错 如今各类CD-ROM广告上总少不了类似“超强纠错”一类的广告语。只要一看到这句话，我就回想到自己坐在电脑前，呆呆的望着光驱指示灯拼命的闪啊闪，可就是读不出数据时的恼火感觉，想必不少人都有相同的经历。因此，容错性一直以来就是用户争论的焦点。关于这个话题，可为是仁者见仁智者见智。我个人认为，光驱在跨入24x时代以后，随着数据读取技术趋于成熟，大部分主流产品的容错能力还是可以接受的（水- 40 -