光驱基础知识
什么是光驱?
? 光驱(也称光盘存储器)是一种存放数
据的存储装置,具有容量大、可靠性好、
存储成本低廉等特点,是计算机的重要
部件之一。
光驱的工作原理
? 光驱是一个结合光学、机械及电子技术的产品。
在光学和电子结合方面,激光光源来自于一个
激光二极管,它可以产生波长约 0.54-0.68微米
的光束,经过处理后光束更集中且能精确控制,
光束首先打在光盘上,再由光盘反射回来,经
过光检测器捕获信号。光盘上有两种状态,即
凹点和空白,它们的反射信号相反,很容易经
过光检测器识别。检测器所得到的信息只是光
盘上凹凸点的排列方式,驱动器中有专门的部
件把它转换并进行校验,然后我们才能得到实
际数据。光盘在光驱中高速的转动,激光头在
伺服电机的控制下前后移动读取数据。
光驱的外部结构
? 光驱的外部结构主要有正面产品标签、
控制面板和接口组成。
光驱的外部结构
光驱的控制面板
光驱的控制面板
? 耳机插孔:连接耳机或音箱,可输出 Audio
CD音乐。
? 音量旋钮:调整输出的 CD音乐音量大小。
? 指示灯:显示光驱的运行状态。
? 紧急出盒孔:用于断电或其他非正常状态下
打开光盘托架。
? 播放 /跳道键:用于直接使用面板控制播放
Audio CD。
? 打开 /关闭 /停止键:控制光盘进出盒和停止
Audio CD播放。
光驱的接口
? 光驱的接口由数据接口、电源接口、
跳线和音频接口组成。
数据接口
? 数据接口可分为 IDE接口,SCSI接口和
USB接口等几种,目前常用的是采用 40
针的 IDE接口。
电源接口
? 电源接口采用的是
目前计算机通用的
四芯 D型接口。
跳线
? 光驱的跳线也和硬盘的跳
线一样,可以用来设置光
驱作为主盘或副盘设置。
音频接口
? 音频接口可以输
出 CD音频,它
的功能和面板上
的立体声耳机插
孔是一样的,但
需要一根 4芯或 3
芯的 CD音频线
连接到声卡上。
光驱的内部结构
? 光驱内部结构可分为底部结构和机芯
结构这两大部份。
? 其中机芯结构包含,
? 激光头组件
? 主轴马达
? 光盘托架
? 启动机构
光驱的底部结构
? 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。
光驱的底部结构
?









光驱的内部结构
?









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。
激光头组件
激光头组件
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。
光盘托架
? 在开启和关闭状态下的光盘承载体。
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。
光盘
? 光盘是用极薄的铝质或金质音膜加上
聚氯乙烯塑料保护层制作而成的。 与
软盘和硬盘一样,光盘也能以二进制
数据 (由,0”和,1”组成的数据模式 )的
形式存储文件和音乐信息。要在光盘
上存储数据,首先必须借助电脑将数
据转换成二进制,然后用激光将数据
模式灼刻在扁平的、具有反射能力的
盘片上。激光在盘片上刻出的小坑代
表,1”,空白处代表,0”。
光盘
光盘存储数据的特点
? 光盘上的数据存储和硬盘是不同的,
它没有簇的概念,而是按轨道的方式
存储的。
? 硬盘轨道是一组同心圆,而光盘轨道
则是一条从中心开始的渐开线,如果
把这条线展开的话,它是一根完整的
线,这条线就被称做轨道。
光盘的制作
? 市场上常见的 CD-ROM制作象用模子压制塑
料制品一样。从原始主光盘上压制出来的光
盘是主光盘的一个镜像,它的凹凸正好与主
光盘的相反,为了做出与主光盘一样的光盘,
必须把拷贝做两次,这样凹凸的位置就相同
了。主光盘的第一个拷贝叫母盘,母盘一般
是一个金属盘,以母盘为模,在上面注上聚
碳酸酯塑料,然后压制成型,此时塑料盘片
的表面就和原来的主光盘一样了,然后在塑
料盘片表面涂上一层一微米厚的纯铝,然后
在铝层外面涂上一层薄薄的聚碳酸酯以防止
氧化和污染,这样,光盘就被制好了。
光盘的类型
? 只读型光盘
CD光盘,CD-DA,CD-ROM,VCD,LD
激光视盘,DVD等
? 追记型光盘
? 可擦写型光盘
CD-RW,MO等
光驱的工作过程
? 在无光盘状态下,光驱加电后,激光头
组件启动,此时光驱面板指示灯将闪亮,
同时激光头组件移动到主轴马达附近,
并由内向外顺着导轨步进移动,最后又
是回到主轴马达附近,激光头的聚焦透
镜将向上移动三次搜索光盘,同时主轴
马达也顺时针启动三次,然后激光头组
件复位,主轴马达停止运行,面板指示
灯熄灭。
光驱的工作过程
? 光驱中若放入光盘,激光头聚焦透镜重复搜索
动作,找到光盘后主轴马达将加速旋转,此时
若读取光盘,面板指示灯将不停地闪动,步进
电机带动激光头组件移动到光盘数据处,聚焦
透镜将数据反射到接收光电管,再由数据带传
送到系统,微机就可读取光盘数据。若停止读
取光盘,激光头组件和马达仍将处于加载状态
中,面板指示灯熄灭。不过,目前高速光驱在
设计上都考虑到可以使主轴马达和激光头组件
在 30秒或几分钟后停止工作,直到重新读取数
据,这样能有效的节能,并延长使用时间。
光驱的性能指标
? 光驱的速度快,其性能并不一定就高,
因为光驱的速度只是指其驱动电机的转
速,而真正衡量光驱性能高低的,还要
看下面的几个性能指标。
数据传输率
? 数据传输率 (Data Transfer Rate)即常说的倍
速,它是衡量光驱性能的最基本指标。
? 什么是 单倍速光驱?单倍速光驱就是指每
秒可从光驱存取 150KB数据的光驱。如果
是 24或 32倍速光驱,那么它们每秒钟能读
取 3600KB和 4800KB的数据,可简写为
24X和 32X。而且现在已经有 40X,48X、
50X,52X和 56X等倍速的光驱。
数据传输率
? 光驱主要有一下三种读盘方式,
? CLV技术(恒定线速度)
? CAV技术(恒定角速度)
? P-CAV技术(局部恒定角速度)
CLV技术(恒定线速度)
? CLV技术(恒定线速度)是 12倍速以下光
驱普遍采用的一种技术,是指从盘片的内
道(内圈)向外道移动过程中,单位时间
内读过的轨道弧线长度相等。由于 CD盘片
的内径比外径小,因此检测光头靠近内环
时的旋转速度自然比靠近外环时的快,也
只有这样才能满足数据传输率保持不变这
一要求。
CAV技术(恒定角速度)
? CAV技术(恒定角速度)是 20倍速以上光
驱常用的一种技术,其特点是为保持旋转
速度恒定,其数据传输率是可变的,即检
测光头在读取盘片内环与外环数据时,传
输率随之改变。如一个 20倍速的产品在内
环时可能只有 10倍速,随着向外环移动数
据传输率逐渐加大,直至在最外环可达到
20倍速。
P-CAV技术(局部恒定角速度)
? P-CAV技术(局部恒定角速度)是融合了
CLV和 CAV两者的精华形成的一种技术。
当检测光头读盘片的内环数据时,旋转速
度保持不变,使数据传输率得以增加;当
检测光头读取外环数据时,则对旋转速度
进行提升。
平均寻道时间
? 平均寻道时间 (Average Access Time)是
指激光头(光驱中用于读取数据的一个
装置)从原来位置移到新位置并开始读
取数据所花费的平均时间,显然,平均
寻道时间越短,光驱的性能就越好。
CPU占用时间
? CPU占用时间 (CPU Loading)是指光驱在
维持一定的转速和数据传输率时所占用
CPU的时间,它也是衡量光驱性能好坏
的一个重要指标。 CPU占用时间越少,
其整体性能就越好。
数据缓冲区
? 数据缓冲区 (Buffer) 是光驱内部的存储
区。它能减少读盘次数,提高数据传输
率。现在大多数光驱的缓冲区为 128K
或 256K。
容错性
? 尽管目前高速光驱的数据读取技术已经
趋于成熟,但仍有一些产品为了提高容
错性能,采取调大激光头发射功率的办
法来达到纠错目的,这种办法的最大弊
病就是人为地造成激光头过早老化,减
少产品的使用寿命。
稳定性
? 稳定性是指要一部光驱在较长一段时
间(至少一年)内保持稳定、较好的
读盘能力。
全钢机芯
? 在光驱内部机芯结构上有“塑料制”和
“全钢制”两种。
?,塑料机芯” 价格低,但采用这种机芯
的光驱在高速运转所产生的热量会烘烤
机芯,加速塑料的老化甚至变形,时间
一长整个光驱读盘能力自然下降。
? 而“全钢机芯”采用钢为材料,有效解
决了机芯老化的问题,增加了光驱的使
用寿命,并且这种光驱在用手掂其重量
时会明显感到其分量。
光驱新技术
? 智能安全技术
? 双动态抗震悬吊系统( DDSS,Double
Dynamic Suspensory System )
? 自动平衡系统( ABS,Auto Balance
System)
? 散热硅胶片的使用
光驱的分类
? 光驱的种类繁多,按照读取光盘的种类
及性能来分,可分为 CD-ROM,CD-
R/CD-RW,DVD-ROM,DVD-RAM等
几大类。
CD-ROM
? CD-ROM驱动器是我们目前运用最光的
一种,它支持所有符合 ISO9660格式的光
盘,如 CD-ROM,Video-CD,CD-R、
CD-RW等。接口类型有 ATAPI-IDE、
SCSI,EIDE,还可支持 Ultra-DMA33接
口。
CD-ROM
CD-R/CD-RW
? CD-R是小型可写光盘,该种类的存储
设备可将数据在刻盘中写入一次,写
完后 CD-R光盘无法被改写,但可以在
CD-ROM驱动器和 CD-R刻录机上被多
次读取。
? CD-RW比 CD-R的功能更加强大,它提
供了次数有限的读写功能,最大的特
点是在 CD-R的基础上可以多次写入数
据。
CD-R
CD-RW
DVD-ROM
? DVD-ROM是数字视盘和数字万用盘的
缩写,它是一种容量更大、运行速度更
快的光存储技术。
? DVD的容量为 8.5GB以上,单倍速 DVD-
ROM的数据传输率大致等同于 9倍速的
CD-ROM,目前已有 16倍速的 DVD-
ROM。
? DVD-ROM光驱不仅可读大容量的 DVD
光盘,也能向下兼容读取 CD-ROM光盘。
DVD-ROM
DVD-RAM
? DVD-RAM( DVD-Rewritable)是一种
供计算机使用、可对此读写的光盘,不
仅可以多次重复写入,也可以多次重复
读取,规定的存储容量为 2.6GB(单层)
和 5.2GB(双层)。与 DVD-RW不同的
是,它刻录的光盘只能在 DVD-RAM驱
动器上才能读出,兼容性不高。
DVD-RAM
光驱的发展
? 第一代光驱,1991年、单倍速,650MB
? 第二代光驱,1993年、双倍速
? 第三代光驱,1995年、四倍速
? 高速光驱:多倍速
? 一光多道技术
? DVD,5GB
虚拟光驱
? 虚拟光驱是指在硬盘或者文件服务器上
建立整张光盘内容的映像文件作为虚拟
光盘,同时由系统建立虚拟光盘驱动器,
然后像真实光驱一样将虚拟光盘插入到
虚拟光盘中使用。
? 可建立多个虚拟光驱,与真正光驱在功
能与操作上完全等价。
常见光驱介绍
华硕( ASUS)光驱
明基( BENQ)光驱
索尼( SONY )光驱
LG 光驱
三星( SAMSUNG)光驱
宏基( ACER)光驱
华硕( ASUS)
华硕( ASUS)光驱
明基( BENQ)
明基( BENQ)光驱
索尼( SONY )
索尼( SONY )光驱
LG
LG光驱
三星( SAMSUNG)
三星( SAMSUNG)光驱
宏基( ACER)
宏基( ACER)光驱
新的存储设备
? 大容量软驱
ZIP,LS-120,HIFD
? 优盘