光盘驱动器的基本结构及原理.docx

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1、光盘驱动器的根本构逡旗原理CD-ROM是光盘中的一种,直径为12cm,存储容fit可达650MB-740MB,存贮fit可达6亿个数据字符以上，假如单纯存放文字，一张光政相当于15万张16开的纸，而光盘驱动器己成为计蚱机系统必备的外部存储设备之一。8.1光盘登动器的根本构造及原理光盘驱动器的构造光驱由机械器件、电子器件和光学器件三局部祖成。其构造包括光盘头、激光器、光电检测器、光学潺件和伺服限制系统等。如图8-1所示。1 .光盘头光盘头是光盘的读出系统，它放射出来的激光束照楸到光盘的凹凸反光面上,被反光层反射后，经光电检测器将反射回的激光束转换为电信号，再经电子线路处理后得到信号编码，编码经译

2、码后便得到读出的数据.光盘头得到从光盘外表反射回的激光束信号,还可推断出聚焦误差、光道跟踪误差.这些误差信号使聚焦伺服系统和径向光道双踪伺服系统动作，格激光束调整到最正确位置.光盘头的何造原理如图8-2所示。2 .激光器激光零山激光二极管和聚焦透镜等组成。碎化像半导体激光器可放射出波长为0.78莉、ft出功率为05mW的激光束.3 .光电桧测器光电检测二极管将从光盘外表反时回的激光束裁换为电信号，由电信号强弱的变更,使可检测出该信号是来自光盘的凹区、凸区还是两区交界处,并得到聚焦误差、光道跟踪误差及速度误差等，从而由伺服限制系统进展实时调整.4 .光学器件如图8-3所示，包括光Hh激光束别离器

3、、放大镜等，准F1.透境将激光束变成圆柱形光束。激光束别肉潺(半反镜)使反射回的激光束射向光电检测二极管,物镀由音阍电机带动下上下移动和沿盘片的径向微限移动,使激光束焦点始终落在光盘的光道上。5 .伺限限制系统在光盘骚动器中，有三个根本伺服限制系统：聚供向眼系统、径向光道跟踪伺服系统和光盘转速限制系统.0)聚焦伺限系统的目的是进展自动聚焦，聚焦误差检出方式一般采纳/点收船法，非点收差法就是依据光盘反射面位置的变更，反射光的聚焦位冏移动，通过圆柱面透镜对投影光形态进展变更,用4分制PD用动检出.如图&4所示。利用该谀差信用去限制光学头中的出网电机,音解电机带动物舱上下移动.使激光束焦点(直径约1

4、汾)始终落在光盘的信息面I1.聚焦误差检出信号=(A+C)-(B+DMA+B+C+D)(2)径向光道跟踪伺服系统的目的是使激光束始终落在光盘的光道上。由于光盘上光道很密(的英寸16000条)，假设光学头的激光束径向移动读另一光道信刖时，有可能会使激光束格动到两光道之间,而未对准光道.径向光道跟踪伺服系统采纳:与聚侬何眼系统同一个音圈电机,此电机不但可以上下移动，还可以沿光盘径向微Ift移动.所以物镜也可作径向微H移动，以使得激光束始终落在光做的光道上。如图8-6所示。寻道误差桧出信号=(A+B11C+D)(A+B+C+D)13）光盘转速限制系统的目的是用来限制光盘的转速“光盘转速的快慢是通过单

5、位时间读出的编码多少来得知的，当读出的编码比标定的多时，衣示转速快了,反之转速慢了.因而，可用这信号去限制光盘驱动马达的转速，使其保持在要求的速度上。为了获得较高的数据传输率，光弊多采纳CAV和PCAV的数据读取技术和一光多遒技术。CAV（定角速魔）技术采纳始终恒定的，泌速在读取光St数%.使其外围的数定传输率大大提心高信速光粗的标例侑如52X.是指CAV技术所箍莞达的公大数据自输率为52倍逋,用7800Kt祐S.a1.1.=-Isavi1.j恒定网|）H术那么是V-期低速（12速以F）无的C1.VE定线迎忆即保持单位时M诜出的编码不变）技术朝CAV技术的结件，设取内储数势:时用C1.V方式，

6、此时转置很怖而当马达的速段到达杵定速度向外H1.I读取时,那么军纳CAV方式到达最大的读取速度,保持内外花数据读取的检定.24X以：的光曲面言遮栗纳CAV和PCAV的数据读取方式.尤多道”技术是激光东可以同时阅读光盘上的多条光道,因此，它比，般的单束技术读取信息范IH.Ifti1.1.,它所堀加的数据传输率在整个光席上都WiM定的CDROM龙盘构造和盘中数於的存放方式1. CDROM光盘构造CD-ROM龙世的1径为475in（12cm）,中心装卡孔为15*米，厚度为1.2mm,4歌约为1411其构通见圈却7标有字抬I为秋J；的傲上层一:涂漆的发护送:其次原是IB反射层,可反酎潭痼I.第，:足聚

7、碳酸膈透亮基片.光做初作时,是格数期从模片上转移到模片基片上.将光学等级的空科所制成的熔化削脂注人在个尚精度的注限模几空腔内，）具的面是模片,这过程只须要用秒仲,其产品是一个其中面有预知槽和依据点的阳料盘,假刻憎用来对it通进展径向定位,然后里料盘我仰数据的一面川溅做法艇卜一目极油纯削在真空中利用林光放电将Mi离f林去部外表,铝修子核弹出而枳黑在灰板外22形械薄柱）,泊成反光层最露配在紫外衣本加层巩固的漆模，这层深爱妒铅嚓不会拔划伤,不会轼化，并可作为标筌印刷的工作外衣。2. CD-ROM盘中数据的存放方式1；光道CD-ROM世上的光道也是用来存储传息的.光道,坑、CiA及凸坑租凹坑形成的坑边

8、.g激九束的反射率不同来区分1初0信息，CD-ROMiifi个完整的理板形（为笄阳。资线）.如图&8所示,C能找开场干CDROM的中心,光盘的光道卜不分内外福.其下处的存储密位一样（等密度存储方武）.CD-ROM.性向道也或比热打火得一,得英寸力IeOOo条,即径向道密度为16000TPI.蟋旋注留。圈之间的芥达为16pm,端线宽度为G6um,爆线上代我信息的凹槽深度仅为0.12mCD-ROM上的螺坂线总长吱可达5k112：南区CD-ROM上的出Mw在婿巴影.CD-ROMfCD-DA（数字汴触光团根底.开岐也求的.数抠存放的物理格式类似fCD-DA.CD-ROM定义种料理喇区方式，即区方式0S

9、ectorMode0）.OSA1（SectorMode1）,iK方式2（SectorMode2）.F喝M力式的构造如81、衣82、衣83所示.从裳中可以看出CaROM中锥阚区有2352个字H,f个扇区有12个同步字节,4个电区头字节.在4个侬区头字节中,1个字节用在存放立区方式识别码,43个字节用F我示图M地址.格式为:分959或史大)：抄(059)：,后M力074).CDROM中的光道为螺纹球,采纳分+抄+房区号,格式.nj个塌区存心2352个字节,因此：176.47000/2352-75Mw在施M方式O中.除12个同步字和4个崩IX头),内誉小便为零外.剩余的2336个用户字节的内咨金为零

10、.明显,该方式不是用于存放用户数据,/tCD-ROMhf1.11区和导出区。一扃K方。1中,在配14个字的格误检测码(EDC评1276个字仃的播退限制码(ECC).此外还钉8个字.1人定义(即俣存8个字端,只(2048个用户？H.I1.1.做的计算方法收广60分钟的标册CoRoM.J以算出CD-ROM,1.ft:总弱区数-60(分钟)?OW分钟60杪)?5旧秒读田75个朝，)=270000个扇区如存放计算机软件等重要数树来说.果纳扇区方式1.那么CDROM钝总容不为：27007048,1024/1024=527MB如存放E音、图像等多媒体信当，可以采纳方式2,4:么CD-ROM的总容索为:27

11、00733G1024/1024=601MB标准CDROM外沿仃5mm区域JI.嵌如在该区域也录仃数擀,小么CDROM可达74分仲.不过这区域处于CDRoM外沿.象人数据较困难,也不/像持清洁,因此帙不用。M74分钟的CD-ROM.11怠&74?0?5=333000如存放H算机软料等重斐数据*降栗纳加区方大1那么CDROM的总容J1!为:333000704B,1024/1024=650MB如存放声青、图像等媒体点号，可以采纳方式2,祁么CD-RoM的总容力：33300(P3361.:1024,1024=742MB因此说CaRoM的容址为527MB到742MB.fCDROMI的信息不订定到达这个数

12、.WCD-ROM盘未必是满的.光做动器诩t以理从激光零发出的激光束经透觉乱在和聚色后，射向光盘铝反射层，当激光束照褶到光胃的凹豺光束强弱发生变更,这时读出的为T”数据仁H.反之.与激光照到整底或P面的邛旭用郃时,反射光强度没有变更,认为读出的空P”数捌信息.反射光导入光电检测霞青，由光电检测:防铃依据反射光的强弱不何转换为用1、0衣东的电信3从而19到光滑中国财编码僖胤值息再经译码后,使川褥到其所存的信息状6,R8-9给出了读盘过程中光束路径的变虬光盘刻球机ft做刻录机CD-R(CD-RecordabIe)指的是种允许对CD进展次性娜,；的特VA停储技术：而CD-RW(OReWritab1.e

13、)指的是Y外柠允许对CD,4展房次中摞。；的灯别存时技术8R的工祚聚理是*CD-R3片I.涂抹此心砍光就可以交UMI的心刈材料.H前,内场上将上的材料布沿,它们由于颜色的不同而楣对应的盘片被分别称为金盘、蚯盘、绿做它索讷,次写入技术,刻录数据时,利刖高功率的激尤束到CD-R秋片,使盘片上的介质层发t化学变更模拟出二进制数据。和1的吠异.把数擀正确地存慵在光CD-R可以被几以被湍C全ROMC出和运用.CD-RWC片中的特别介的会产生结晶和非结晶两种状态，通过澈光荣的照光,介质层可K1.在这两件状态中相比转换,到达居次?认的目的，更郴地说CD-RW叫做可撩写的光盘刻录机.它利用以高瓦数的激光在空门

14、的光耀片上.刻出可以读的反此点.不过,可撩写足以阵傩反光信号为代价的.它的反光率只布20%左札比般盘片的反光率70%要小窗买.所以，只能在特定的机器（如刻录机）上读,8.2光盘F系统常地故障分析与处刑光盘骤动器故障仃惚故障和状故障两类.常见的使故障钉接口故蹿、光学鲁件故障、机械零件故E章、限制电路故障等.引妣软故闲的缘由大的是由驱动程序不匹程或不匹配置不断确造成冲突等”光信/系统常如故阳分析1 .开机检测不到光阴或打检测失畋可能的缘由:光驱损坏或光驱IDE接I】插接不良：数据线相坏;跳段错误.2 .光飘已检测到.做不俺用,Jiit1.nvaiddrivespecification可能及光阴软件

15、没有安装4依就匕或因说操作而将K1.W抻r；1.tJZConfigsys和Autoexec.bat中没仃配比装入必动软件的相应语旬.3 .迸出盒道出进出盒故除可傩出现的I小进出盒仓电机插针接触不R或电机烧我:皮带老化：驱动电路掴环：进出畲机械构造I，的传动机构用丛。4 .进给系统收库故獐现拈出入盒正常,仅放人光/后光驱作几次加逢读址动作（也可以从声仔上挪析出物,但仍读不也信品,如激光头在零道旁边，那么放入CD龙2，只健放前两分钟的育乐。Ur能出现的缘由:迸给电机桶计接/不良或打电机烧殁：耿动电路损坏I激光头小乍运动受B1.5 .激光头故障故障现象：推盘（”的出能读，仃的不能缓：）或者读出交力不

16、，可能出现的缘由I光款长时间运用或常用卜衣VCD或听CD.使激光头遗货变。或激光头Z化.6 .激光电CI，通道政障激光电信号通路故磔指的是激光头与电路板之间的连接线,是条Gi平硬立的塑料号戏,它最激光头与其他电路信息交换的通道此外产生的故障较多.但怪理却很商洁，只要把这一条导线换一条就可以了.7 .J.轴第统故障可能是主轴电机逾驱动电路损坏.连接线接触不良.损坏后如放入光心,指示灯闪动儿F.但盘片不转，光盘f系统常见故障处理1 .光涮挑盘的解决方法光朋对些光盘能喇当地祝出来，而而昂些光做却就不出来。光蓼方面的缘由和：激光放射功率削血如激光.极管老化:澈光头及物度上飘尘过多.这些现象均能影响激光

17、佑心的正常流以.光舞机械加件褥损、损坏、位移及晃动过大等.饮ft无牲无法正常运行或激光不能正常聚能到光9上等.纠错系统纠错实力有限，对于过多的误码不能全部校正,光盘方面的缘由有如卜几种;(1)光歙划饬.世片Ifi息被败坏.某吗光欲反面恺涂层光滑度不够好等.(2)运用了其正松光盘.光里挑世的解决方法；是用光头滑油盘酒治激九头物殴：是人r洽沽激光头物镀，叮用棉花煎无水酒埼料擦物镜：:是M人激光二极管的放射功率，即陋开光郸,找到谢华激无故射强弱的可谓电用.轻轻调整其Wfrt.11光器能读出盘为止.四是更换激光头绢件戌激光二极管.2 .光强找不到启动WirXtoWSd8后,在我的电廉中却无此躯盘札到“

18、限制面板”中浑加新硬件.市新H动后不能检剃到新粳件.假设川FI:添加CDRoM.由新月动系统.在我的电脑.中仍无光阴盘符,光北丢失.其纯由是光，强与系统注接及系统设置匹配行时必，在安装光弱时，不仅要用点硬件迷接、城线及邺动序安装的正碗，还应确保系统CMOS设置无说(STANDARDCMOSSETUP顼中无淑类型设置通常为AUTO定卬IntGgratedPenPheraIS”项.I1.确保K中的OnChipIDEFirstChanne1.,0nChipIDESecondChanneI-项号为ENA81ED.3 .KDOS卜不能识别光W1.AUTOEXEC.BATCONFIG.SYS工件中运用的C

19、DRoM设备郭动川上8.2H.做广系统宅见故障分析与处理光盘邺动叁故1.仃城故障和欣故球两类.常心的硬故嶂有袋“故障、光学踞件故障、机械用件故障,修制电路故制等.引起软故障的缘由大多是用驱动整序不匹配或不断设置不iE设造成冲突等.龙做子系统常见故隘分析1,开机校测不到光出或若检测失败可能的终由：光驱损坏成光驱IoEaU1.插搂不艮:数据线损坏：跳找惜设.2 .光胭已检i则到,但不能川.Ji1.nva1.iddrivespecification可能是光胭物件没什安装在硬盘上，成囚误探作而将K1.M抻了：可能是Con1.igsysWAUtoeXeC.bat中没有配置找人飘动软件的相应语句.3 .进

20、出众故障进出包故陵可傩出现的经由:进出盒仓电凯插针接触不良或电机烧毁：皮带老化：驱动电路损坏；进IU盒批械构造中的传动机构损坏.4,进给系统战障故TK象：出入禽正常.但放入光盘回光阴作几次力通读比动作他可以从，f推IK瓶帮,但仍读不出点息,如激光头在雪道旁边，那么放入CD光盘，只健放皆两分仲的音乐。可能Hi现的绿山：进给电机插付接触不良或者电机然毁：躯动电路报坏：激光绘小车运动受I41.5 .溢花头收旅故以现象：挑盘仃的盘能i,仃的不能读)或苦读盘哄力是,可能出现的修由:一亮长时间运用说常用于看VCD或所CD.使澈龙头透或变C谈激光头老化,6 .微光电偌光通道故Mt激光电化号通路故障指的是微光

21、头3电路板之间的连接线，H-tWW!H的塑料导蹑.它是激无头与其他电路格息交换的通道.此外产生的故障较多，似修理却很筒活，只要把这一条导线换一条就可以了。7 .主轴系统故障可艇是上轴电机或驷动电路投坏,连接线接触不良.损坏后如放入光盘,指示灯闪动几T,但盘片不转，光盘子系统常见故障处对1 .光郸快盘的解决方法光蓼对噢光盘能胴当地读出来而对其些光盘却读不出来.光婴方面的蜂由仃：激光放射功率削减,如激光.极管老化：澈一头及物摊上枳尘过.这咚现象均能影响激光信号的正常读取“光业凯械制件刖书i、损坏、位移及W动过大等.政使光盘无法正常运行僦澈光不能正常聚住妁光盘上等.约卅系统K1.错实力仃限,对于过1

22、5的误码不能全部校正.光盘方面的馒由有如下几胖:(1)光盘划伤,制片I:信息被破M、,某些光歙反向铝涂层光沿度不鲂好等.(2)漏用了上正品光烈.尤第挑世的解决方法：是用光头清沾盆沾洁激光头物设：二是人消沾激光头物谩,可用桐花越无水酒砧轻擦物钺：:是加大激光：机管的放射功率.即相开允,找到调壑激光放射强弱的可谓电口1.轻轻调整其限1.fi自至光彝能读出盘为止.四是更换激光头组件或激光二极管.2 .光会找不到后动WinCtoWS98后，它我的电脑”中却无人廉献符,到“取列面板”中添加新硬件,新后劲后不傥检测到新硬件。般没用手工添加CD-ROM.取新用动系统，企我的电脑中仍无光驱盘符,光蒙丢失.其缘

23、由是光阴,j系统止接及系统戊然匹M仃同四，安装光冰心.不仅要死意硬件连接、跳线及郭助H中安装的正踊.还应购保系统CMOS设氾无俣，在STANDARDCMOSSETUP顼中光N类型没罚期常为AUToHr1.ntegratedPenphera1.s顶.I确保其中的“OnChipIDEFirstChanner及OnCh.pIDESecondChanner顶忤为“ENAB1.ED.3 .(DOSF不能识别光iMa1.AUTOEXEC.BATCONFIG.SYS文件中运用的CD-RoM设法次动程序，83先我亚功耨及我片的保庠it*动程的维护1.恺Ja即设IT定婴经摩科放，防止取落、.2 .ff1.tti

24、t3 .不为国立柝洗无明4 .操作时要猿5 .不用时打定要KCf将盘片从光曲内飘出6 .不要运用顺”的光做7 .不甫常用先*iUH!MaVCD影碟8 .在设，时不要弹射先驱的仓门二、九R的雄护Jtfit用先向，：；2；诙入光IXR内在以Bf一取J1.1.ft时.J3!徙te片的内外沿,不解tt!ftttM1.t.rt.DataSettings在中格送择根a.VSO9660-.：”，1町将CDExtra选择他选中.硫iH.9埼仆DMaSett1.nf1.S&中将选好雁设直为1S0966r.并IuSBoOtab1.e选界全适中,CDCreator尚诲取系统软监的内容并/比曲!成引号文件”；依蛆；M

25、-咬CDROM的方正把莫也力的软件或改据文件城刖物CDWW4 .家奏图像鬃媚制作.把一片保化到CDIj泗种方法.H*W:他用米慢”照片的PictureCD格式：博方法是利川V820的格式,把相C以OM的方式行储用光BM。可以在任长V820瑁放机1.%fi第步柏提第I图I幅1.r布竹岭片,成为电IW图像文柞文件络式文川BMP,JPG9曲用格式.其次步利用留双处理攸件可比照片i三.(答Ht字技处理.假如相年嘤分类.还须瞿IM作IK设P1511Ujm作为!故时的方明H劝VkJeOPaek40.将板张或柯以照片定义为zrP1.ay1.ts1.并H依IK所布出的府后.定义“VCD204忒中的逻利关东和女洋构造,轮行把它削小到CDR,5 .MP34%人修MfiPHIIMP3技术可在.忆？用1存储100JJf1.CD。我*能达坟揭攻500Z分如第-步是一.it*cofti.的ft乐拷贝f(y.,m化成wav文件.我次步是利川MP3压帘祗件13ENC,依次格这WAV文件再造一，端传换为MP3N件,ftffi绿到的MP3XftF1.?*IKCD-ROMT1.即叩