⑴ 硬盘磁头是如何读写数据的呢
我也想问一个问题:当磁盘以相同速率旋转时,磁头读取磁盘内侧时划过磁粒的速度会比磁头读取磁盘外侧时时划过磁粒的速度慢不少,这样可能会造成磁头处于不同圆心距离的环形区域时读取速度不同。而采用相对固定时钟频率的集成电路如何准确接收每一个数据?也就是磁头与电单元的工作频率如何达到同步,以实现每一颗磁粒都能被硬盘电单元的CPU准确读取。也就是问硬盘的机械与电路如何达到读取同步?
⑵ 磁头是机械硬盘中最重要的部件,磁头有什么功能
1、当硬盘驱动器加电后,利用控制电路进行初始化工作,初始化完成后主轴电机将启动并高速旋转,装在磁头的小车机构移动,将浮动磁头置于盘片表面的0道,处于等待指令的启动状态。当接口电路收到微机系统传来的指令信号时,使该指令信号通过前置放大控制电路,驱动音圈点击发出磁信号,根据感应阻止变化的磁头对盘片数据进行正确定位并将接收后的数据信息解码,然后通过放大控制电路传输到接口电路,反馈给主机系统以完成指令操作。当硬盘断电停止工作时,在反力矩弹簧的作用下,浮动磁头驻留到盘面中心。
2、硬盘的数据都保存在盘片上,盘片上布满了磁性物质。我们都知道磁性有南、北两级,正好可以表示二进制的0和1,二计算机数据的存储和运算都是以二进制的形式进行的。写入数据的过程实际上是通过磁头对硬盘盘片表面上磁性物质的磁极进行改变的过程;读取数据则是通过磁头去感应磁阻的变化过程。这里磁头扮演者极为重要的角色,它也是硬盘里最昂贵的部件。
3、早期的磁头是多合一的电磁感应式磁头,但是硬盘数据的读和写是两种截然不同的操作,因此这种二合一磁头在设计上必须兼顾读和写两种特性,从而造成设计上的局限。而MR磁头(磁阻磁头)采用分离式的磁头结构,写入磁头仍采用传统的感应磁头(MR不能进行写作),而读取磁头则采用新型的MR磁头或GMR磁头,因此写操作由感应磁头完成,读操作有MR磁头(货GMR磁头)完成。这样,在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行优化,已取得更好的读写性能。另外MR磁头是通过阻值的变化来感应信号的,因而对信号的变化相当敏感,读取数据的准确率很高。而且由于读取信号幅度与磁道宽度无关,所以磁道可以做得很窄,从而提高盘片的容量。
⑶ 硬盘的磁头是如何读写数据的
我也想问一个问题:当磁盘以相同速率旋转时,磁头读取磁盘内侧时划过磁粒的速度会比磁头读取磁盘外侧时时划过磁粒的速度慢不少,这样可能会造成磁头处于不同圆心距离的环形区域时读取速度不同。而采用相对固定时钟频率的集成电路如何准确接收每一个数据?也就是磁头与电单元的工作频率如何达到同步,以实现每一颗磁粒都能被硬盘电单元的cpu准确读取。也就是问硬盘的机械与电路如何达到读取同步?
⑷ 求高手解答:硬盘读写时,柱面/磁头/扇区是怎么一步一步读写的
以读为例。写相同。
首先所有磁头位于0柱面(也就是0磁道)0号磁头开始工作,从001->002->……->N(N为每磁道扇区数)至此,读完一个磁道。
接下来,磁头位置不动,通过电子转换开关,使1号磁头工作,所读取扇区为:011->012->……->01N
再变换磁头,直到所有盘片上的同一磁道读完:……0M1->0M2->……0MN
音圈电机把所有磁头移到1磁道(也就是1柱面),重复上述过程,直到L个柱面被读完
101->102->……10N -> 111->112……->11N……->1MN…………L01->……LMN。
哈,俺可是十一级的,信不?
⑸ 电脑硬盘是怎么记录数据的
硬盘是利用特定的磁粒子的极性记录数据。磁头在读取数据时,将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号,然后利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据;写的操作正好与此相反。另外,硬盘中还有一个存储缓冲区,是为协调硬盘与主机在数据处理速度上的差异而设。由于硬盘的结构比软盘复杂,所以其格式化也比软盘复杂,分为低级格式化,硬盘分区,高级格式化及建立文件系统。
硬盘驱动器加电正常工作后,利用控制电路中的单片机初始化模块完成初始化,此时磁头置于盘片中心位置。初始化后主轴电机将启动并以高速旋转,装载磁头的小车机构移动将浮动磁头置于盘片表面的00道,处于等待命令的启动状态。当接口电路接收到电脑系统传来的命令信号后通过前置放大控制电路驱动音圈电机发出磁信号。根据感应阻值变化的磁头正确定位盘片数据信息,并将接收后的数据信息解码通过放大控制电路传输到接口电路,反馈给主机系统完成命令操作。结束硬盘操作的断电状态在反力矩弹簧的作用下将浮动磁头驻留到盘面中心。
⑹ 硬盘磁头读写盘片原理
前面1、2、3已经说的很详细了。
至于 “剩有磁1无磁0” 那只是一个表面上的描述。实际上 "从磁头到盘片" 之间的读写并不是 “有磁1无磁0” 那么简单。照这么讲,连续写入0或1怎么办,谁能分清究竟有几个0或几个1?再说,假设连续的0或1就是连续有磁或无磁(没有变化的磁场了),那还怎么读取?
实际上写入到盘片上的信号是一个经过调制的信号,无论 0 还是1,都是一个跳变,才能够分辨出来,这个过于复杂,在这里难于详述,可以参考一下光盘是如何记录信息的,一通百通。
⑺ 磁头为什么能读写
磁头:硬盘的磁头是用线圈缠绕在磁芯上制成的,最初的磁头是读写合一的,通过电流变化去感应信号的幅度。对于大多数计算机来说,在与硬盘交换数据的过程中,读操作远远快于写操作,而且读/写是两种不同特性的操作,这样就促使硬盘厂商开发一种读/写分离磁头。在1991年,IBM提出了它基于磁阻(MR)技术的读磁头技术――各项异性磁 ,磁头在和旋转的盘片相接触过程中,通过感应盘片上磁场的变化来读取数据。在硬盘中,盘片的单碟容量和磁头技术是相互制约、相互促进的。
硬盘磁头是硬盘读取数据的关键部件,它的主要作用就是将存储在硬盘盘片上的磁信息转化为电信号向外传输,而它的工作原理则是利用特殊材料的电阻值会随着磁场变化的原理来读写盘片上的数据,磁头的好坏在很大程度上决定着硬盘盘片的存储密度。目前比较常用的是GMR(Giant Magneto Resisive)巨磁阻磁头,GMR磁头的使用了磁阻效应更好的材料和多层薄膜结构,这比以前的传统磁头和MR(Magneto Resisive)磁阻磁头更为敏感,相对的磁场变化能引起来大的电阻值变化,从而实现更高的存储密度 。
磁头是硬盘中对盘片进行读写工作的工具,是硬盘中最精密的部位之一。磁头是用线圈缠绕在磁芯上制成的。硬盘在工作时,磁头通过感应旋转的盘片上磁场的变化来读取数据;通过改变盘片上的磁场来写入数据。为避免磁头和盘片的磨损,在工作状态时,磁头悬浮在高速转动的盘片上方,而不与盘片直接接触,只有在电源关闭之后,磁头会自动回到在盘片上的固定位置(称为着陆区,此处盘片并不存储数据,是盘片的起始位置)。
由于磁头工作的性质,对其磁感应敏感度和精密度的要求都非常高。早先的磁头采用铁磁性物质,在磁感应敏感度上不是很理想,因此早期的硬盘单碟容量都比较低,单碟容量大则盘片上磁道密度大,磁头感应程度不够,就无法准确读出数据。这就造成早期的硬盘容量都很有限。随着技术的发展,磁头在磁感应敏感度和精密度方面都有了长足的进步。
最初磁头是读、写功能一起的,这对磁头的制造工艺、技术都要求很高,而对于个人电脑来说,在与硬盘交换数据的过程中,读取数据远远快于写入数据,读、写操作二者的特性也完全不同,这也就导致了读、写分离的磁头,二者分别工作、各不干扰。
磁头磁化严重,消磁即可。
薄膜感应(TEI)磁头
在1990年至1995年间,硬盘采用TFI读/写技术。TFI磁头实际上是绕线的磁芯。盘片在绕线的磁芯下通过时会在磁头上产生感应电压。TFI读磁头之所以会达到它的能力极限,是因为在提高磁灵敏度的同时,它的写能力却减弱了。
各向异性磁阻(AMR)磁头
AMR(Anisotropic Magneto Resistive)90年代中期,希捷公司推出了使用AMR磁头的硬盘。AMR磁头使用TFI磁头来完成写操作,但用薄条的磁性材料来作为读元件。在有磁场存在的情况下,薄条的电阻会随磁场而变化,进而产生很强的信号。硬盘译解由于磁场极性变化而引起的薄条电阻变化,提高了读灵敏度。AMR磁头进一步提高了面密度,而且减少了元器件数量。由于AMR薄膜的电阻变化量有一定的限度,AMR技术最大可以支持3.3GB/平方英寸的记录密度,所以AMR磁头的灵敏度也存在极限。这导致了GMR磁头的研发。
GMR(Giant Magneto Resistive,巨磁阻)
GMR磁头继承了TFI磁头和AMR磁头中采用的读/写技术。但它的读磁头对于磁盘上的磁性变化表现出更高的灵敏度。GMR磁头是由4层导电材料和磁性材料薄膜构成的:一个传感层、一个非导电中介层、一个磁性的栓层和一个交换层。GMR传感器的灵敏度比AMR磁头大3倍,所以能够提高盘片的密度和性能。
硬盘的磁头数取决于硬盘中的盘片数,盘片正反两面都存储着数据,所以一个盘片对应两个磁头才能正常工作。比如总容量80GB的硬盘,采用单碟容量80GB的盘片,那只有一张盘片,该盘片正反面都有数据,则对应两个磁头;而同样总容量120GB的硬盘,采用二张盘片,则只有三个磁头,其中一张盘片的一面没有磁头。
⑻ 硬盘是如何读写数据
系统将文件存储到磁盘上时,按柱面、磁头、扇区的方式进行,即最先是第1磁道的第一磁头下(也就是第1盘面的第一磁道)的所有扇区,然后,是同一柱面的下一磁头,……,一个柱面存储满后就推进到下一个柱面,直到把文件内容全部写入磁盘。
(文件的记录在同一盘组上存放是,应先集中放在一个柱面上,然后再顺序存放在相邻的柱面上,对应同一柱面,则应该按盘面的次序顺序存放。)
(从上到下,然后从外到内。数据的读/写按柱面进行,而不按盘面进行,先)
系统也以相同的顺序读出数据。
读出数据时通过告诉磁盘控制器要读出扇区所在的柱面号、磁头号和扇区号(物理地址的三个组成部分)进行。磁盘控制器则 直接使磁头部件步进到相应的柱面,选通相应的磁头,等待要求的扇区移动到磁头下。在扇区到来时,磁盘控制器读出每个扇区的头标,把这些头标中的地址信息与期待检出的磁头和柱面号做比较(即寻道),然后,寻找要求的扇区号。
待磁盘控制器找到该扇区头标时,根据其任务是写扇区还是读扇区,来决定是转换写电路, 还是读出数据和尾部记录。找到扇区后,磁盘控制器必须在继续寻找下一个扇区之前对该扇区的信息进行后处理。如果是读数据,控制器计算此数据的ECC码,然 后,把ECC码与已记录的ECC码相比较。如果是写数据,控制器计算出此数据的ECC码,与数据一起存储。在控制器对此扇区中的数据进行必要处理期间,磁 盘继续旋转。
⑼ 怎么读取机械硬盘里的内容
机械硬盘主要由:盘片,磁头,盘片转轴及控制电机,磁头控制器,数据转换器,接口,缓存等几个部分组成。磁头可沿盘片的半径方向运动,加上盘片每分钟几千转的高速旋转,磁头就可以定位在盘片的指定位置上进行数据的读写操作。
信息通过离磁性表面很近的磁头,由电磁流来改变极性方式被电磁流写到磁盘上,信息可以通过相反的方式读取。硬盘作为精密设备,尘埃是其大敌,所以进入硬盘的空气必须过滤。
(9)电脑磁头怎样读写信息扩展阅读
机械硬盘主要由磁头和磁盘组成,磁头是机械硬盘读写数据的关键部分。当机械硬盘工作时,磁头会在磁盘旋转时写入磁道数据或者读取已有的数据。
早期台式电脑使用的硬盘采用IDE接口,IDE接口硬盘价格便宜,但性价比较低;现在大多个人电脑采用SATA接口,或采用SCSI接口。
SCSI 接口硬盘的优势在于,最多可以有七种不同的设备可以联接在同一个控制器面板上。由于硬盘以每分钟3000—15000转的恒定高速度旋转,因此,从硬盘上读取数据只需要很短的时间。