硬碟的工作原理

2024-09-26 20:47:10

　　1、當硬碟驅動器加電後，利用控制電路進行初始化工作，初始化完成後主軸電機將啟動並高速旋轉，裝在磁頭的小車機構移動，將浮動磁頭置於碟片表面的0道，處於等待指令的啟動狀態。當接口電路收到微機系統傳來的指令信號時，使該指令信號通過前置放大控制電路，驅動音圈點擊發出磁信號，根據感應阻止變化的磁頭對碟片數據進行正確定位並將接收後的數據信息解碼，然後通過放大控制電路傳輸到接口電路，反饋給主機系統以完成指令操作。當硬碟斷電停止工作時，在反力矩彈簧的作用下，浮動磁頭駐留到盤面中心。

　　2、硬碟的數據都保存在碟片上，碟片上布滿了磁性物質。我們都知道磁性有南、北兩級，正好可以表示二進位的0和1，二計算機數據的存儲和運算都是以二進位的形式進行的。寫入數據的過程實際上是通過磁頭對硬碟碟片表面上磁性物質的磁極進行改變的過程；讀取數據則是通過磁頭去感應磁阻的變化過程。這裡磁頭扮演者極為重要的角色，它也是硬碟裡最昂貴的部件。

　　3、早期的磁頭是多合一的電磁感應式磁頭，但是硬碟數據的讀和寫是兩種截然不同的操作，因此這種二合一磁頭在設計上必須兼顧讀和寫兩種特性，從而造成設計上的局限。而MR磁頭（磁阻磁頭）採用分離式的磁頭結構，寫入磁頭仍採用傳統的感應磁頭(MR不能進行寫作)，而讀取磁頭則採用新型的MR磁頭或GMR磁頭，因此寫操作由感應磁頭完成，讀操作有MR磁頭（貨GMR磁頭）完成。這樣，在設計時就可以針對兩者的不同特性分別進行優化，已取得更好的讀寫性能。另外MR磁頭是通過阻值的變化來感應信號的，因而對信號的變化相當敏感，讀取數據的準確率很高。而且由於讀取信號幅度與磁軌寬度無關，所以磁軌可以做得很窄，從而提高碟片的容量。

　　4、硬碟的有效數據都存在碟片上，磁頭用於讀取和寫入數據。主軸電機帶動碟片旋轉，磁頭通過音圈點擊的驅動，以音圈電機為軸心，沿碟片直徑方向做內外圓弧運動，這樣通過碟片的旋轉和磁頭的內外移動，磁頭就可以讀寫到碟片上的每個位置。磁頭上有一個磁頭晶片，用於磁頭的邏輯分配和電磁信號的放大。前置的信號處理器處理磁頭晶片傳過來的信號，數位訊號處理器進一步處理前置信號處理器傳過來的信號，然後傳遞給接口。接口晶片對數據在作進一步處理，然後傳遞給計算機，沒能及時處理的數據暫存在高速緩存中。處理器統一管理下協調工作。微處理器是整個硬碟電路的控制中樞，現在大多數硬碟的微處理器、接口、數位訊號處理器都已經集成到了一個晶片中。

關鍵詞： 硬碟 工作 原理