硬盘工作原理（机械硬盘工作原理）

硬盘的工作原理是什么？

硬盘的工作原理

现在的硬盘,无论是IDE还是SCSI,采用的都是温彻思特“技术,都有以下特点：

1。磁头，盘片及运动机构密封。

2。固定并高速旋转的镀磁盘片表面平整光滑。

3。磁头沿盘片径向移动。

4。磁头对盘片接触式启停，但工作时呈飞行状态不与盘片直接接触。

盘片：硬盘盘片是将磁粉附着在铝合金（新材料也有用玻璃）圆盘片的表面上.这些磁粉

被划分成称为磁道的若干个同心圆，在每个同心圆的磁道上就好像有无数的任意排列的小

磁铁，它们分别代表着0和1的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时，其排列的

方向会随之改变。利用磁头的磁力控制指定的一些小磁铁方向，使每个小磁铁都可以用来

储存信息。

盘体：硬盘的盘体由多个盘片组成，这些盘片重叠在一起放在一个密封的盒中，它们在主

轴电机的带动下以很高的速度旋转，其每分钟转速达3600，4500，5400，7200甚至以上。

磁头：硬盘的磁头用来读取或者修改盘片上磁性物质的状态，一般说来，每一个磁面都会

有一个磁头，从最上面开始，从0开始编号。磁头在停止工作时，与磁盘是接触的，但是

在工作时呈飞行状态。磁头采取在盘片的着陆区接触式启停的方式，着陆区不存放任何数

据，磁头在此区域启停，不存在损伤任何数据的问题。读取数据时，盘片高速旋转，由于

对磁头运动采取了精巧的空气动力学设计，此时磁头处于离盘面数据区0.2---0.5微米高

度的”飞行状态“。既不与盘面接触造成磨损，又能可*的读取数据。

电机：硬盘内的电机都为无刷电机，在高速轴承支撑下机械磨损很小，可以长时间连续工

作。高速旋转的盘体产生了明显的陀螺效应，所以工作中的硬盘不宜运动，否则将加重轴

承的工作负荷。硬盘磁头的寻道饲服电机多采用音圈式旋转或者直线运动步进电机，在饲

服跟踪的调节下精确地跟踪盘片的磁道，所以在硬盘工作时不要有冲击碰撞，搬动时要小

心轻放。

概括地说，硬盘的工作原理是利用特定的磁粒子的极性来记录数据。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，再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，这是为了协调硬盘与主机在数据处理速度上的差异而设的。由于硬盘的结构比软盘复杂得多，所以它的格式化工作也比软盘要复杂，分为低级格式化，硬盘分区，高级格式化并建立文件管理系统。

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进行初始化工作，此时磁头置于盘片中心位置，初始化完成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，处于等待指令的启动状态。当接口电路接收到微机系统传来的指令信号，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对盘片数据信息进行正确定位，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指令操作。结束硬盘操作的断电状态，在反力矩弹簧的作用下浮动磁头驻留到盘面中心。

硬盘的工作原理 机械硬盘工作原理是什么

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。

4、硬盘的有效数据都存在盘片上，磁头用于读取和写入数据。主轴电机带动盘片旋转，磁头通过音圈点击的驱动，以音圈电机为轴心，沿盘片直径方向做内外圆弧运动，这样通过盘片的旋转和磁头的内外移动，磁头就可以读写到盘片上的每个位置。磁头上有一个磁头芯片，用于磁头的逻辑分配和电磁信号的放大。前置的信号处理器处理磁头芯片传过来的信号，数字信号处理器进一步处理前置信号处理器传过来的信号，然后传递给接口。接口芯片对数据在作进一步处理，然后传递给计算机，没能及时处理的数据暂存在高速缓存中。处理器统一管理下协调工作。微处理器是整个硬盘电路的控制中枢，现在大多数硬盘的微处理器、接口、数字信号处理器都已经集成到了一个芯片中。

机械硬盘的原理是什么？

机械硬盘即是传统普通硬盘，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。