第三节 磁表面存储器
4.3.1 存储原理与技术指标
1.读写原理
存储介质,磁层
读 /写部件,磁头
（ 1）写入
在磁头线圈中加入磁化电流（ 写电流 ），并
使磁层移动，在磁层上形成连续的小段磁化
区域（ 位单元 ）。 演示
（ 2）读出
磁头线圈中不加电流，磁层移动。当位单元的
转变区 经过磁头下方时，在线圈两端产生 感应
电势 。 读出信号
磁通变化的区域
2.技术指标 道密度：
（ 1）记录密度
（ 2）存储容量
位密度：
单位长度内的磁道数。
磁道上单位长度内的
二进制代码数。
非格式化容量：
格式化容量：
总位数
用位密度计算。
有效位数
用扇区內的数据块
长度计算。（ 3）速度指标
平均存取时间 带,平均等待时间盘,平均定位、平均旋转时间
衡量查找速度 ms
数据传输率 衡量读 /写速度 b/s,B/s
4.3.2 磁盘存储器
适用于调用较频繁的场合，常作为主存的直
接后援。
磁盘 磁盘控制器
磁盘驱动器
+ 接口 磁盘适配器
盘片、磁头
定位系统、传动系统
1.组成
（ 1）软盘信息分布与寻址信息
1）信息分布
盘片,单片，双面记录。
磁道,盘片旋转一周，磁头的作用区域。
扇区,磁道上长度相同的区段。 存放数据块。
各道容量相同,各道位密度不同,内圈位密度最高。
非格式化容量
=内圈位密度 × 内圈周长 × 道数 /面 × 面数
驱动器号、磁头号、磁道号、扇区号、扇区数
2）寻址信息
盘组,多个盘片，双面记录。
各记录面上相同序号的磁道构成一圆柱
面。
圆柱面：
扇区（定长记录格式）
格式化容量
=字节数 /扇区 × 扇区数 /道 × 道数 /面 × 面数
（ 2）硬盘信息分布与寻址信息
1）信息分布
（柱面数 =道数 /面）
数据块 记录块（不定长记录格式）,无扇区划分。
驱动器号、圆柱面号、磁头号、扇区号（记
录号）、交换量。
2）寻址信息
例：定长记录格式
2.记录格式（磁道格式）
选择磁盘组
选择盘面
选择磁道 选择起始扇区
磁道时间
磁道
索引脉冲
间隔 扇区 1 扇区 2 扇区 n 间隔
扇区 i 标志区,标志信息,CRC校验码数据区,标志信息,CRC,数据字段
3.磁盘基本操作
寻址
操作
寻道,磁头径向移动
寻找扇区,盘片旋转
读 /写
操作
串行读 /写
DMA方式传送
（ 1） （ 2）
扇区数
第四章复习提纲
1.半导体存储器逻辑设计 (地址分配、片选
逻辑、框图 )。
3.磁盘信息分布、寻址信息、指标 (速度、
容量 )。
2,动态刷新 (定义、刷新方式 )。
4.基本概念如：随机存取、顺序存取、直接
存取、静态 M的存储原理、动态 M的存储原
理,… 等。
第四章作业
设计一半导体存储器，其中 ROM区 4KB，
选用 ROM芯片 （ 4K× 4位 /片 ）； RAM区 3KB，
选用 RAM芯片（ 2KB/片 和 1K× 4位 /片 ）。
地址总线 A15～ A0（低）,双向数据总线
D7～ D0（低），读 /写信号线 R/W。
1、给出芯片地址分配和片选逻辑；
2、画出该 M逻辑框图（各芯片信号线的连接及
片选逻辑电路）。
4.3.1 存储原理与技术指标
1.读写原理
存储介质,磁层
读 /写部件,磁头
（ 1）写入
在磁头线圈中加入磁化电流（ 写电流 ），并
使磁层移动，在磁层上形成连续的小段磁化
区域（ 位单元 ）。 演示
（ 2）读出
磁头线圈中不加电流，磁层移动。当位单元的
转变区 经过磁头下方时，在线圈两端产生 感应
电势 。 读出信号
磁通变化的区域
2.技术指标 道密度：
（ 1）记录密度
（ 2）存储容量
位密度：
单位长度内的磁道数。
磁道上单位长度内的
二进制代码数。
非格式化容量：
格式化容量：
总位数
用位密度计算。
有效位数
用扇区內的数据块
长度计算。（ 3）速度指标
平均存取时间 带,平均等待时间盘,平均定位、平均旋转时间
衡量查找速度 ms
数据传输率 衡量读 /写速度 b/s,B/s
4.3.2 磁盘存储器
适用于调用较频繁的场合，常作为主存的直
接后援。
磁盘 磁盘控制器
磁盘驱动器
+ 接口 磁盘适配器
盘片、磁头
定位系统、传动系统
1.组成
（ 1）软盘信息分布与寻址信息
1）信息分布
盘片,单片，双面记录。
磁道,盘片旋转一周，磁头的作用区域。
扇区,磁道上长度相同的区段。 存放数据块。
各道容量相同,各道位密度不同,内圈位密度最高。
非格式化容量
=内圈位密度 × 内圈周长 × 道数 /面 × 面数
驱动器号、磁头号、磁道号、扇区号、扇区数
2）寻址信息
盘组,多个盘片，双面记录。
各记录面上相同序号的磁道构成一圆柱
面。
圆柱面：
扇区（定长记录格式）
格式化容量
=字节数 /扇区 × 扇区数 /道 × 道数 /面 × 面数
（ 2）硬盘信息分布与寻址信息
1）信息分布
（柱面数 =道数 /面）
数据块 记录块（不定长记录格式）,无扇区划分。
驱动器号、圆柱面号、磁头号、扇区号（记
录号）、交换量。
2）寻址信息
例：定长记录格式
2.记录格式（磁道格式）
选择磁盘组
选择盘面
选择磁道 选择起始扇区
磁道时间
磁道
索引脉冲
间隔 扇区 1 扇区 2 扇区 n 间隔
扇区 i 标志区,标志信息,CRC校验码数据区,标志信息,CRC,数据字段
3.磁盘基本操作
寻址
操作
寻道,磁头径向移动
寻找扇区,盘片旋转
读 /写
操作
串行读 /写
DMA方式传送
（ 1） （ 2）
扇区数
第四章复习提纲
1.半导体存储器逻辑设计 (地址分配、片选
逻辑、框图 )。
3.磁盘信息分布、寻址信息、指标 (速度、
容量 )。
2,动态刷新 (定义、刷新方式 )。
4.基本概念如：随机存取、顺序存取、直接
存取、静态 M的存储原理、动态 M的存储原
理,… 等。
第四章作业
设计一半导体存储器，其中 ROM区 4KB，
选用 ROM芯片 （ 4K× 4位 /片 ）； RAM区 3KB，
选用 RAM芯片（ 2KB/片 和 1K× 4位 /片 ）。
地址总线 A15～ A0（低）,双向数据总线
D7～ D0（低），读 /写信号线 R/W。
1、给出芯片地址分配和片选逻辑；
2、画出该 M逻辑框图（各芯片信号线的连接及
片选逻辑电路）。
