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第 8 章光驱和光盘

第 8 章光驱和光盘. 8.1 光驱简介. 8.3 光驱的选购与维护. 第 8 章 光驱与光盘. 8.1.1 光驱的结构与工作原理 8.1.2 光驱的类型和特点 8.1.3 光驱的主要性能指标. 8.2 光驱的安装与拆缷. 8.2.1 光驱的安装 8.2.2 光驱的拆缷. 8.3.1 光驱的选购 8.3.2 光驱的维护. 8.4 光盘. 8.4.1 光盘的结构与类型 8.4.2 光盘的记录原理和记录格式 8.4.3 光盘的使用和维护. 8.1 光驱简介

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第 8 章光驱和光盘

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  1. 第8章光驱和光盘

  2. 8.1 光驱简介 8.3 光驱的选购与维护 第8章 光驱与光盘 8.1.1 光驱的结构与工作原理 8.1.2 光驱的类型和特点 8.1.3 光驱的主要性能指标 8.2 光驱的安装与拆缷 8.2.1 光驱的安装 8.2.2 光驱的拆缷 8.3.1 光驱的选购 8.3.2 光驱的维护 8.4 光盘 8.4.1 光盘的结构与类型 8.4.2 光盘的记录原理和记录格式 8.4.3 光盘的使用和维护

  3. 8.1 光驱简介 随着多媒体技术的不断发展，光驱已经成为计算机配置中必不可少的设备。 第8章 光驱与光盘

  4. 第8章 光驱与光盘 8.1.1 光驱的结构与工作原理 1．光驱的结构 各品牌的光驱结构虽各有特点，但它们一般都由光头、解码电路、接口、机械结构、操控系统、音频解码、外壳等七大部分组成。 (1)激光头 激光头是光驱的“核心”，它的好坏直接影响读盘的性能。激光头所发出的激光的波长和强度都是有严格的规定。

  5. 第8章 光驱与光盘 (2)解码电路 激光头所读取的0和1信号，需要经过解码部分整理，才能翻译成IDE接口可以识别的数据流。 (3)接口 光驱的尾部整整一排都是各种各样的接口，白色的电源接口；40根针的IDE；4根针的音频线接口，较高档的光驱还有“Digital Audio”数字音频接口。 (4)机械结构 可分为主轴和托盘控制两部分，一般情况下用同一个电机带动。 (5)操控系统 主要是控制光盘托架的进出，许多光驱都在前面板上加上了CD播放按钮和音量调节旋钮等一些更具“人性化”的设计。

  6. 第8章 光驱与光盘 (6)音频解码 有的人以为用电脑听CD是声卡的功劳，其实不然，光驱的音频解码系统就完成了CD音乐的复原工作，复原后的CD音乐信号已经是模拟的了，通过音频线传送到声卡上，声卡只是把从光驱上传送来的CD音乐原样输出到连接在声卡上的音箱而已。 (7)外壳 外壳的作用不仅仅是容纳机械结构，还起到了对激光头的保护、防止电磁干扰、与机箱连通接地等一系列必不可少的作用。

  7. 第8章 光驱与光盘 (8)伺服控制系统 在光盘驱动器中，有三个基本伺服控制系统：聚焦伺服系统、径向光道跟踪伺服系统和光盘转速控制系统。

  8. 第8章 光驱与光盘 2.光驱的工作原理 激光头主要包括：激光发生器（又称激光二极管）、半反光棱镜、物镜、透镜以及光电二极管这几部分。当激光头读取盘片上的数据时，从激光发生器发出的激光透过半反射棱镜，汇聚在物镜上，物镜将激光聚焦成为极其细小的光点并打到光盘上。此时，光盘上的反射物质就会将照射过来的光线反射回去，透过物镜，再照射到半反射棱镜上。由于棱镜是半反射结构，不会让光束完全穿透它并回到激光发生器上，而是经过反射，穿过透镜，到达光电二极管上面，由于光盘表面是以突起不平的点来记录数据，所以反射回来的光线就会射向不同的方向，进而可被识别为“0”或“1”。

  9. 第8章 光驱与光盘 8.1.2 光驱的类型和特点 光驱按功能可分为CD-ROM驱动器、DVD光驱（DVD-ROM）、康宝（COMBO）和刻录机（CD刻录、DVD刻录、BD刻录）等，按照放置位置分为内置光驱和外置光驱，外置光驱也称便携式光驱。

  10. 第8章 光驱与光盘 1.CD-ROM光驱 CD-ROM又称为致密盘只读存储器，是一种只读的光存储介质。它是利用原本用于音频CD的CD-DA（Digital Audio）格式发展起来的。

  11. 第8章 光驱与光盘 2. DVD光驱 标准DVD盘片的容量为4.7GB，相当于CD-ROM光盘的7倍。按制作材料可分为DVD-ROM（只读型）、DVD-R（可一次写入型）、DVD-RAM（可擦写型）。按容量可分为单面单层DVD、单面双层DVD、双面单层DVD、双面双层DVD。 DVD光驱的主要特点是： （1）存储容量大 （2）MPEG-2压缩技术 （3）杜比AC-3环绕音效

  12. 第8章 光驱与光盘 3. COMBO光驱 “康宝”光驱是人们对COMBO光驱的俗称。而COMBO光驱是一种集合了CD刻录、CD-ROM和DVD-ROM为一体的多功能光存储产品。

  13. 第8章 光驱与光盘 4. 刻录光驱 包括了CD-R、CD-RW、DVD、BD（蓝光）刻录机等，其中DVD刻录机又分DVD+R、DVD-R、DVD+RW、DVD-RW(W代表擦写)和DVD-RAM。 （1）CD-R光盘刻录机 CD-R是英文CD Recordable的简称，意思是可记录光盘驱动器，一般也称为光盘刻录机。 （2）CD-RW光盘刻录机 CD－RW则采用先进的相变（Phase Change）技术，刻录数据时，高功率的激光束反射到CD－RW盘片的特殊介质，产生结晶和非结晶两种状态，并通过激光束的照射，介质层可以在这两种状态中相互转换，达到多次重复写入的目的。

  14. 第8章 光驱与光盘 （3）DVD刻录机 DVD-RAM 采用Phased-changed Dual和部分MO的技术而成，容量由最少的2.58GB至最多的4.7GB。 （４）BD刻录机 蓝光（Blu-Ray Disc）是由索尼、松下、日立、先锋、夏普、LG电子、三星、汤姆逊和飞利浦等9家电子巨头在2002年2月19日共同推出的新一代DVD光盘标准。蓝光光盘的一个最大优势是容量大，目前单面单层的就高达100GB。

  15. 第8章 光驱与光盘 8.1.3 光驱的主要性能指标 1．速度 这里所说的速度，指的是光盘驱动器的标称速度，就是指光驱读取数据的速度是多少，如48X、52X等。 2．数据传输率 这是光盘驱动器的一个重要指标，此指标和标称速度密切相关。标称速度由数据传输率换算而来： CD-ROM标称速度与数据传输率的换算为1X=150KB/s DVD-ROM则为1X=1385KB/s。

  16. 第8章 光驱与光盘 3．寻道时间（Seek Time） 寻道时间是光驱中激光头从开始寻找到找到所需数据花费的时间。有三种寻道时间，即随机寻道时间（Random）、1/3行程寻道时间以及全盘寻道时间（Full）。 4．CPU占用率（CPU Usage） CPU占用率当然是越小越好，不过刻录机的CPU占用率除了和驱动器有关外，和刻录软件也有很大关系。

  17. 第8章 光驱与光盘 5．数据读取写入方式 旋转物体有角速度和线速度之分，固定转速的物体，其径向的角速度相同，而线速度却随着半径的变化有所不通，半径越大，线速度越高。对应的数据读取写入方式有：恒定线速度CLV、恒定角速度CAV、局部恒定角速度P-CAV、区域恒定线速度Z-CLV。其中CAV和P-CAV最普遍。 6．缓存容量（Buffer Memory Size） 对于光盘驱动器来说，缓存越大连续读取数据的性能就越好，在播放视频受影响时的效果越明显，也能够保证成功的刻录性能。目前，一般CD-ROM的缓存为128KB，DVD-ROM的缓存为512KB，刻录机的缓存普遍为2-4MB，个别可以达到8MB。

  18. 第8章 光驱与光盘 7．数据传输模式数据传输模式 主要有PIOM和UDMA模式，早期大多采用的是PIOM模式，CPU资源占用率较大，现在的产品基本上都是UDMA模式，可以通过Windows中的设备管理器将DMA打开，以提高性能。 8. 高速缓存 高速缓存指标对光驱的整个性能也起着非常重要的作用，缓存配置得高不仅可以提高光驱的传输性能和传输效率，而且对于光驱的纠错能力也有非常大的帮助。目前光驱缓存通常介于256KB至1MB之间。

  19. 第8章 光驱与光盘 9. 容错性 该指标通常与光驱的速度有相当关系，通常速度较慢的光驱，容错性要优于高速产品，对于40倍速以上的光驱，应该选择具有人工智能纠错功能的光驱。 10.数据接口 除了上面的技术指标，数据接口也是一个重要的指标。常见的光驱有UDMA/33模式、SCSI模式、IDE模式。

  20. 第8章 光驱与光盘 11.平均读取时间 平均读取时间指标也叫平均寻道时间，该指标是指激光头移动定位到指定的预读取数据（这段时间为rotation-latency）位置后，开始读取数据到将数据传输至电路上所需的时间。它也是光驱速度的一项重要指标。 12.光头系统 光头系统中有一个很重要的部件，那就是激光头，通过它来发射激光寻找光盘上的指定位置，感应电阻接受到反射出的信号输出成电子数据。可分为单光头和双光头。

  21. 第8章 光驱与光盘 8.2 光驱的安装与拆缷

  22. 第8章 光驱与光盘 8.2 光驱的安装与拆缷 8.2.1 光驱的安装 安装时首先从机箱面板上拆下一个5寸槽口的档板，用来安装光驱，把光驱安装在5寸固定架上，保持光驱的前面和机箱面板齐平，在光驱的每一侧用两个螺丝初步固定，先不要拧紧，这样可以对光驱的位置进行细致的调整，然后再把螺丝拧紧。

  23. 第8章 光驱与光盘 8.2.2 光驱的拆缷 1.前面板的拆卸 首先必须切断计算机电源，然后拆开机箱把光驱从5.25寸驱动器槽中取出，拔去相应的IDE数据线（或SATA数据线）以及音频线。

  24. 第8章 光驱与光盘 2．外壳的拆卸 在光驱的外壳四周，左右两边各有两颗螺丝，底部共有四颗螺丝。用螺丝刀依依将其拆除，然后将上下两部分壳体分离。 光驱内部图

  25. 第8章 光驱与光盘 3．电路板的拆卸 在光驱的底部，是一块绿色的PCB印刷电路板。上面有光驱的缓存，光驱的解码芯片，光驱的BIOS等元件。另外还有数据线从PCB电路板上引出，另一端则接在光驱光头以及仓门控制电路附近，拆卸时一定要注意。 主控芯片

  26. 第8章 光驱与光盘 4．电机及光头的拆卸 光驱的激光头一般为两部分组成，一部分是激光透镜，一部分是激光头。不过目前有些光驱直接将光头与透镜做到了一起，这样拆卸起来更容易。 光驱电机

  27. 第8章 光驱与光盘 8.3 光驱的选购与维护 8.3.1 光驱的选购 1.性能指标 选购光驱一定要关注它的性能指标，比如寻道时间、CPU占用率、数据传输率的高低、数据缓冲区的大小等。另外高速缓存（cache）的配备大小对性能也有很大的影响。一般产品cache容量为128k或256k，有的可达１M。在价格相差不大的情况下，这个值越大越好。

  28. 第8章 光驱与光盘 2.接口类型 光驱常见接口有IDE、EIDE、SATA和SCSI几种。如果没有特殊要求，选择价格便宜的SATA接口光驱就可以了，因为现在主板上主要是SATA接口，而SCSI接口的光驱还得配买一块相应的SCSI卡。 3.容错 容错性一直以来就是用户争论的焦点。光驱在跨入DVD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。

  29. 第8章 光驱与光盘 4.稳定性 在当今速度与纠错差距并不大的情况下，稳定的表现显得尤为可贵。 5.其他指标 关于光驱其实还有许多评定的指标，例如噪音和震动。由于DVD-ROM的速度主要取决于马达的旋转，而目前一些高速产品的马达转速高达8000-9000rpm，甚至高于10000rpm。

  30. 第8章 光驱与光盘 8.3.2 光驱的维护 光驱是电脑中使用最频繁的设备之一，为了减少光驱的故障，延长其使用寿命，平常使用时应该注意对光驱的维护保养，一般应注意下面几点：

  31. 第8章 光驱与光盘 1．保持光驱、光盘清洁 2．定期清洁保养激光头 3．保持光驱水平放置 4．养成关机前及时取盘的习惯 5．减少光驱的工作时间 6．少用盗版光盘，多用正版光盘 7．正确开、关盘盒 8．利用程序进行开、关盘仓 9．谨慎小心维修 10．尽量少放影碟 11. 取消自动读盘功能 12. 保护好光盘

  32. 第8章 光驱与光盘 8.4 光盘 8.4.1 光盘的结构与类型 标准的CD-ROM盘片直径为120毫米（4.72英寸），中心装卡孔为15毫米，厚度为1.2毫米，重量约为14～18克。

  33. 第8章 光驱与光盘 光盘主要分为五层，其中包括基板、记录层、反射层、保护层、印刷层等。下面将分别进行说明。 （1）基板：它是各功能性结构(如沟槽等)的载体。 （2）记录层(染料层)：这是刻录信号的地方,其主要的工作原理是在基板上涂抹上专用的有机染料，以供激光记录信息。 （3）反射层：这是光盘的第三层，它是反射光驱激光光束的区域，借反射的激光光束读取光盘片中的资料。 （4）保护层：它是用来保护光盘中的反射层及染料层，防止信号被破坏。 （5）印刷层：印刷盘片的客户标识、容量等相关资讯的地方，这就是光盘的背面。

  34. 第8章 光驱与光盘 国际标准化组织ISO制定和采纳了多种标准规范，定义了光盘的尺寸、转速、数据传输率、数据格式等重要参数。 (1)CD－DA：激光数字音频光盘，又称CD，CD盘直径12厘米，每片盘能播放74分钟高质量的音乐节目。 (2)CD－ROM：计算机只读光盘。CD－ROM光盘直径12厘米，容量为650MB。 (3)CD－ROM／XA：1998年制定了它的规范。CD－ROM光驱在读混合模式光盘时，如果读计算机数据，就不能回放音乐。

  35. 第8章 光驱与光盘 (4)CD－G：又称卡拉OK盘，它是利用CD唱片上剩余的通道记录一些简单的静止图形文字可用于卡拉OK。 (5)CD－V：带视频的激光唱片，它是CD－DA和LD相结合的产物。 (6) CD－I：交互式光盘：用于交互式多媒体CD－I系统中。 (7)CD－R：可录式光盘。它可多次在空余部分写入数据。 (8)Photo－CD：相片光盘。是专为存储数字化的35mm相片设计的，一张光盘可多次录入约100张左右的相片。

  36. 第8章 光驱与光盘 (9)V－CD：是Video CD的简称，俗称小影碟。 (10)DVI：数字电视交互技术光盘。DVI把高质量的声音和电视图像以压缩方式交叉存放在CD－ROM上，这种盘也称DVI光盘。 (11)DVD：高密度数字视盘，采用双面光盘结构，它以单面光盘为基础，每面的容量为4.7GB。 (12)LD：激光视盘，又称影碟，因此视频播放机又称影碟机。 (13)CD－WORM：一次性写入光盘，信息一旦写入便不能修改。

  37. 第8章 光驱与光盘 (14)可擦写式光盘：按记录方式主要有两种，磁光盘（MO）、相变光盘（PCR），这两种光盘都在迅速发展，存储容量不断提高。 (15) HD-DVD：或称High Definition DVD，是一种数字光储存格式的蓝色光束光碟产品，使用405纳米波长的蓝光。 (16) BD：目前为止，蓝光是最先进的大容量光碟格式，BD激光技术的巨大进步，目前单面单层的BD就高达100GB。

  38. 第8章 光驱与光盘 8.4.2 光盘的记录原理和记录格式 1.光盘的记录原理 磁光盘(magneto optical disc，MOD)和相变光盘(phase change disc，PCD)也被许多人简称为光盘，前者是利用磁的记忆特性，借助激光来写入和读出数据，后者是利用一种特殊的材料，这种材料在激光加热前和加热后它们的反射率不同，利用它们的反射率不同来记忆“1”和“0”，这是名副其实的光盘。

  39. 第8章 光驱与光盘 CD-ROM光盘的数据格式采用ISO 9660标准，该标准的特点如下： (1)一个物理扇区包括2352字节 (2)由于CD-ROM盘片上的光道是螺旋形的，扇区地址采用时间（分、秒、分数秒）表示。 (3)每个扇区分为同步头、头标和用户数据加校验码3个部分。其中同步头占12个字节，头标占4字节，校验码占288字节。 (4)每个逻辑扇区可分为一个或若干个逻辑块，所有文件按逻辑块寻址。 (5)文件存储采用分层目录结构（与磁盘类似），并限定目录层次的深度为8级，访问文件采用称为“路径表”的方法，通过它可以直接访问任何一个子目录，不像磁盘中需要一层一层地打开子目录。

  40. 第8章 光驱与光盘 8.4.3 光盘的使用和维护 1．光盘的使用 光盘的使用非常简单，只要有光盘读取设备(托盘式或吸人式)，就可以使用光盘。 2．光盘的日常维护 虽然光盘具有很好的稳定性和耐用性，但经常读盘后，特别是使用质量较差的光驱读取后的光盘，也容易产生划痕等问题，从而影响到光盘的寿命。

  41. 第8章 光驱与光盘 维护光盘要注意以下几点： (1)要定期进行清洁工作，要尽量避免灰尘落在光盘上，用完后及时放好。 (2)要及时擦除光盘上的污点。如果光盘表面出现的污点影响了光驱的读取数据，可以使用干净的绒布、丝绸、鹿皮等擦拭光盘表面。 (3)要特别注意保护光盘的内缘。光盘上数据的存储方式是从里向外的形式，是先读取光盘的最内道。 (4)要避免长时间地读盘。

  42. 第8章 光驱与光盘 (5)光盘盘基的主要成分是聚碳酸酯，要让光盘避免光照或接触热源，防止其变形。 (6)注意反射层(漆面)的保护。 (7)在光驱进行读写的过程中不要强行弹出光盘。 (8)不要跌落、滑伤或弯曲光盘。 (9)不要用任何书写工具在光盘的表识面上作记号。 (10)取放光盘时要小心轻放。

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