计算机原理精品教学（华南理工大学）7-2 外部设备.ppt

* 将硬盘用于某计算机系统中，必须首先进行格式化操作，然后才能供用户记录信息。格式化容量一般是非格式化容量的60%—70%。 * 平均存取时间——在R/W数据时，从磁头定位、并从目标位置上找到要R/W的扇区需要的时间。 Ts一般为5~10ms；tw一般取磁盘旋转一周所需时间的一半， 若转速为6000rpm，则tw=0.5/6000rpm=0.5/6000/60=0.005s=5ms * ? 由于磁表面存储器和主存之间的数据交换常以批量方式进行，故传送速率较大。 * ? 由于磁表面存储器和主存之间的数据交换常以批量方式进行，故传送速率较大。 * 写操作—— 由于磁头是高导磁率材料，而铁芯空隙处为非磁性材料， 显然，一个磁化位元就是一个存储元，它可存储一位二进制信息。当载磁体相对于磁头运动时 ，就可以连续写入一连串的二进制信息。 * 外圈磁道上保存的信息比内圈磁道多。 复习思考题18 设某计算机采用5级指令流水线，若每级执行时间是△t， 则此流水线理想状态下的吞吐率TP=1/ △t 。 连续执行10条指令，至少需时间=14 △t 。 RISC普遍采用微程序控制器产生微命令。硬连线（错） 重叠控制并不能加快一条指令的实现，但能加快相邻两条指令以至一段程序的执行。 （对） 计算机的外部设备是指除主机外围绕着主机设置的各种硬件装置。 第7章 外部设备 7.1 外部设备概述 7.2 磁介质存储器的性能和原理 7.3 磁介质存储设备 7.5 光盘存储器 7.6 新型辅助存储器 7.7 键盘输入设备 7.8 其他输入设备 7.9 打印输出设备 7.10 显示设备 7.2.3 数字磁记录方式 数字磁记录方式 是一种编码方式，它按照某种规律将一连串的二进制数字信息变换成记录介质上相应磁化翻转形式。 直接记录方式（用于记录密度较低时） 归零制（RZ） 记录“1”时，磁头线圈中通以正向脉冲电流； 记录“0”时，通以反向脉冲电流。 由于脉冲电流均要回到零，故称为归零制。 数据序列 0 0 0 0 1 1 1 1 1 RZ T0 直接记录方式 不归零制（NRZ） 记录“1”时，磁头线圈以中通正向电流； 记录“0”时，通以反向电流。 磁头中电流不回到零。 又称为 “见变就翻”的不归零制。 不归零－1制（NRZ-1） 记录“1”时，磁头线圈中写电流改变方向； 记录“0”时，写电流方向维持不变， 称为见“1”就翻的不归零制。 数据序列 0 0 0 0 1 1 1 1 1 RZ NRZ NRZ-1 T0 按位编码记录方式 调相制（PE）——相位编码方式 记录“1”时，写电流在位周期中间由负变正； 记录“0”时，写电流在位周期中间由正变负。 当连续出现两个或两个以上“1”或“0”时，为了维持上述原则，在位周期的边界上也要翻转一次。 这种记录方式常用于磁带机中。 数据序列 0 0 0 0 1 1 1 1 1 T0 PE 按位编码记录方式 调频制（FM） 记录“1”时，写电流在位周期中间和边界各改变一次方向； 记录“0”时，写电流仅在位周期边界改变一次方向。 因此，记录“1”的磁化翻转频率为记录“0”时的两倍，故又称倍频制。 T0 数据序列 0 0 0 0 1 1 1 1 1 FM 按位编码记录方式 改进的调频制（MFM）——延迟调制码或密勒码 记录“1”时，写电流在位周期中间改变方向； 记录独立的一个“0”，写电流不改变方向； 记录连续的两个“0”，写电流在位周期边界改变方向。 T0 数据序列 0 0 0 0 1 1 1 1 1 MFM 按位编码记录方式 改进的改进型调频制（M2FM） 记录“1”时，写电流在位周期中间改变方向； 记录独立的一个“0”，写电流不改变方向； 记录连续的两个“0”，写电流在位周期边界处改变方向，产生磁化翻转； 记录连续两个以上的“0”，写电流在前两个“0”的位周期边界处改变方向，以后每隔两个“0”的位周期边界处，写电流再改变一次方向，产生翻转。 T0 数据序列 0 0 0 0 1 1 1 1 1 MFM M2FM 7.3.1 硬盘存储器分类 按磁盘、磁头是否密封为一个整体分类 固定盘存储器 磁盘不能从驱动器中取出，更换时要把整个“头盘组合体”一起更换。这种结构的磁盘存储器称为温彻斯特磁盘。 可换盘存储器 磁盘不用时可以从驱动器取出脱机保存(移动硬盘) 便于扩大存储容量，但记录密度受限制 按磁头工作方式分类 移动头硬盘存储器 磁头径向移动，磁头在工作时与盘面不接触 典型结构为温彻斯特磁盘。 固定头磁盘存储器 磁头位置固定，一个磁头/磁道，盘片不可更换。存取速度快 7.3.2 硬盘存储器的基本结构 马 达 磁头及定位系统 控制电路 刚性磁片 如果磁头碰到了高