1、第六章第六章 软盘驱动器的维护与维修软盘驱动器的维护与维修第一节第一节 软盘驱动器基本结构及工作原理软盘驱动器基本结构及工作原理第二节第二节 软盘子系统常见故障分析与处理软盘子系统常见故障分析与处理第三节第三节 软盘驱动器及软盘的维护与保养软盘驱动器及软盘的维护与保养10/22/20221第一节第一节 软驱基本结构及工作原理软驱基本结构及工作原理 软盘子系统由软盘、软驱和软盘控制器三部分组成。软盘用来存储数据信息；软驱用来完成磁盘信息的读出和写入；软盘控制器是软驱和总线之间的接口。6.1.1软盘子系统及软盘结构 1软盘子系统10/22/20222第一节第一节 软驱基本结构及工作原理软驱基本结构
2、及工作原理 2软盘 1）软盘基本结构及分类 软盘是用来记录数据的介质。它由圆形盘片和方形保护套两大部分组成。盘片由聚酯膜作基底，表面涂一层不定向的金属氧化物磁性材料构成。它靠磁性材料被不同方向的磁化方式来存储信息。在盘片的外面有一层保护套，它起到保护磁盘表面免受划伤、防止磁盘表面被污染以及防止由于静电作用而引起的数据丢失等。保护套与盘片间是一层柔软的衬里，衬里起到不断地清扫盘片的作用。2）软盘数据的记录格式 DOS系统在利用软盘存放数据时，需要将软盘按一定的格式划分成若干个小区域。通常DOS系统在软盘的两个盘面上，将盘面划分成若干个同心圆，即磁道，每个磁道又分割成若干个弧段，每个弧段又称为扇区
3、，每个扇区可用来存放一定字节的数据。为方便存取文件必须对扇区进行编号，这种编号称为软盘地址。软盘地址由磁道号、面(头)号和扇区号三部分组成。10/22/20223第一节第一节 软驱基本结构及工作原理软驱基本结构及工作原理(1)面(磁头)号。对双面软盘而言，0面对应00号磁头，1面对应01号磁头。(2)磁道号。从软盘的最外侧00道开始，依照顺序由外向里排列，3.5英寸高密软盘共80个磁道。(3)扇区号。常用分段的方法是将每一条磁道划分成若干个扇区，各个扇区的顺序号即为扇区号，尽管外磁道和内磁道的记录密度不同，但扇区数相同。3.5英 寸 高 密 软 盘 每 个 磁 道 有 1 8 个 扇 区。每
4、个 扇 区 5 1 2 个 字 节，容 量 为28018512=1474560字节。(4)簇。在存储数据时，DOS系统将扇区进行分组，构成簇(Cluster)。簇是文件分配的最小单元，即文件在软盘上是以簇为单位存放的，而不是以扇区为单位存放的，这样可以减少FAT的信息量。一个簇由2n(n=0、1、6)个扇区组成，一个簇包含的扇区数与盘容量及FAT表的格式有关，2M以下的磁盘一个簇只有一个扇区。一个文件至少占用一个簇。10/22/20224第一节第一节 软驱基本结构及工作原理软驱基本结构及工作原理 软盘扇区格式如图6-3所示。每条磁道由前置区、区段区及后置区三部分组成，每个扇区都有识别标志(ID
5、)字段、数据字段和两个间隙(GAP)。软盘的磁道号、磁头号、扇区号就记录在ID字段内。10/22/20225第一节第一节 软驱基本结构及工作原理软驱基本结构及工作原理 3）软盘的格式化 软盘格式化的作用是在软盘上划分记录区；写入各种标志信息和地址信息；确定数据记录在磁盘上的方式，即确定每个数据块的字节数：确定每个磁盘的磁道数，每道的扇区数目以及间隙、同步字段和识别标志的字节数，这一过程称为软盘的物理格式化。同时，格式化还要在软盘上建立磁盘的系统格式，称为系统格式化。软盘经格式化后就能为操作系统所识别，计算机中的数据才能存放到这张盘片上。经重新格式化后的软盘，其盘上的数据将被全部清除。对软盘进行
6、 4）DOS对磁盘文件的管理 在对软盘进行格式化时，不仅将软盘划分了磁道和扇区，而且将软盘划分为引导扇区(DBR)、两个文件分配表(FAT)、文件目录表(FDT)和数据区(DAT)等若干部分。(1)引导记录扇区(DBR)。是供启动计算机用的。0面0磁道1扇区。任何一张软磁盘，无论它是否作为系统盘，只要是经过格式化后，都含有引导扇区。引导扇区是为启动系统和存放软磁盘参数而设置的，其作用是提供一张软磁盘参数表和启动计算机时检查当前根目录中是否存在两个隐含的系统文件(MS-DOS为IO.SYS和MSDOS.SYS)，若有这两个文件，将其装入内存。引导扇区的内容包括以下四个部分：一条跳转指令；厂商标识
7、和DOS版本号；BPB(BIOS Parameter Block，BIOS参数块)；引导程序。10/22/20226第一节第一节 软驱基本结构及工作原理软驱基本结构及工作原理 (2)文件分配表(FAT)。软盘上的文件分配表有两个。软盘格式化后，用户文件是存放在数据区中的，这些文件是以簇为单位存放在软盘上的，一个文件至少占用一个簇。当一个文件占用多个簇时，这些簇的簇号不一定是连续的，但这些簇号间由存储该文件时确定了的顺序，即每个文件都有其特定的“簇号链”。而文件分配表(FAT)用于存放这些簇号链，通过在对应簇号内填入“表项值”来表明数据区中文件的存储情况。另外还有一个文件分配表备份区。该区是FA
8、T表的备份。(3)文件目录表(FDT)。软盘上文件目录表是存放文件目录的位置。根目录下的所有文件和子目录在文件目录表里如(FDT)中都有一个“目录登记项”。每个目录登记项占用32个字节，分为8个区域，用来说明一个文件的相关信息，包括文件名称、文件属性、生成或修改时间、日期、文件的起始簇以及文件的字节长度等。(4)数据区(DAT)。数据区用来记录数据6.1.2 软驱基本结构及工作原理 软驱一般由四个子系统组成，即磁头定位系统、主轴驱动系统、读写系统(包括磁头)、信号检测系统。10/22/20227第一节第一节 软驱基本结构及工作原理软驱基本结构及工作原理10/22/20228第一节第一节 软驱基
9、本结构及工作原理软驱基本结构及工作原理 磁头能够完成电磁信息的转化。磁头是在一个很小的软磁体(铁氧体)上绕上线圈制成的一个具有磁隙的装置。当电流通过它的线圈时，可以在磁隙处将磁盘的磁介质磁化，整个磁头由两个抹磁头和一个读写头组成，两个抹磁头分别固定在读写磁头的两侧。磁头的基本结构如图6-7所示。在写信息时，磁头中有高频电流通过，它将磁盘表面的磁介质磁化成一个个小的磁元，记录下0和1的信息。写数据后，还要在抹磁头线圈中加上抹电流。抹电流主要用来修整磁道两边参差不齐的飞边，使磁道边线更平整。1）磁头 在读信息时，由于运动的小磁元产生的电磁感应作用，在磁头线圈的两端产生感应电动势，线圈中会感应微弱的
10、电流信号，该线圈中的电信号经过放大、整形、校验后即可送出。10/22/20229第一节第一节 软驱基本结构及工作原理软驱基本结构及工作原理 2）磁头定位系统 磁头定位系统由步进电机(无刷电机)、蜗杆、磁头小车、导轨等组成，其作用是将磁头定位在指定的磁道上。不论是读信息，还是写信息，磁头都要进行寻道。寻道就是磁头步进电机使磁头从0磁道到最后一个磁道的范围内移动，直到定位于某一个磁道上。3）主轴驱动系统 主轴驱动系统由主轴电机(无刷电机)、磁盘驱动机构以及稳速电路组成。主轴驱动系统用来带动磁盘匀速旋转。当软盘放入驱动器后，磁头在读写信息和寻找扇区时，要求磁盘按规定转速稳定转动，主轴电机转速为300
11、r/min。4）读/写系统 读写系统用来控制磁头的读写操作。读写信息时，由磁头选择电路选定由哪个磁头来读或写。10/22/202210第一节第一节 软驱基本结构及工作原理软驱基本结构及工作原理 5）检测系统 为了保证软驱正确可靠地读写数据，一般有以下检测电路：(1)00道检测。用以检测磁头起始道的位置，有微动开关和光电传感器两种。当磁头小车回到00道位置时，检测电路产生00道信号TRACK 00送给软驱控制器。(2)索引信号检测。用来找到和定位磁盘上的第一扇区。由主轴电机上的磁盘驱动机构、磁铁和霍尔元件组成，当插入磁盘后，磁盘驱动机构的凸块滑入软盘铁片的大方孔内，进行粗定位。主轴电极转子上有外
12、露的磁铁，检测用的霍尔元件放在主轴驱动电路板上的某一位置，从而组成精细定位。(3)写保护检测。为微动开关式,位置在软驱左边第一个开关。用于检测软盘写保护口的状态。当拨动软盘上的写保护滑块露出方孔，此时写保护开关未被压下，处于写保护状态，只能进行读操作。(4)软盘更换检测。为微动开关式,位置在软驱左边第二个开关。用于软盘是否更换的检测，有磁盘时开关被压下。(5)磁盘容量检测。为微动开关式,位置在软驱右边的开关。用于检测软盘的容量规格。1.44MB软盘只使一个开关压下，720KB软盘则使两个开关都压下。10/22/202211第一节第一节 软驱基本结构及工作原理软驱基本结构及工作原理10/22/2
13、02212第一节第一节 软驱基本结构及工作原理软驱基本结构及工作原理6.1.3 软盘控制器 1软盘控制器的作用 提供了磁盘驱动器与总线的接口。软盘控制器的作用是接收CPU发来的命令和数据，进行解释和转换后，发送到软驱中去。同时，它也接收磁盘驱动器送来的数据和状态，进行解释和转换后，再发送给CPU和内存。2软盘控制器电路结构软盘控制器上具有微处理控制芯片、时钟定时电路、数据缓冲器、写补偿电路、数据分离电路、译码电路等电路模块。微处理控制电路，它接收来自主机CPU的数据和控制信号，然后进行译码，发给软驱，以控制软驱的全部操作。时钟及定时电路的作用是使微处理控制芯片能够独立地工作。写补偿电路的作用是
14、补偿由于记录密度高而造成读出的数据峰点和写入的数据之间产生的偏移。数据分离电路的作用是把从软盘上读出来的数据中的时钟位和数据位分离开来。写盘时，时钟信号作为0、1的判断基准亦被写入盘中。10/22/202213第一节第一节 软驱基本结构及工作原理软驱基本结构及工作原理10/22/202214第二节第二节 软盘子系统常见故障分析与处理软盘子系统常见故障分析与处理 软盘子系统在运行过程中出现的典型故障现象是系统不能对软盘进行正常的读写操作。6.2.1 软盘子系统故障分析 1确定是否软盘故障所致 软盘子系统常见的故障是在读盘的过程中和在写盘的过程中有错。首先应分清是驱动器的故障还是软盘的故障。最常用
15、的方法是“替换法”；(1)用一张已经格式化且已有文件的磁盘进行读写，如果故障消失，说明是原来的软盘有故障。(2)如故障没有消失，则用清洗盘清洗驱动器的磁头，再重新读写磁盘，如故障消失，则是磁头脏污。(3)如故障没有消失，可以在本驱动器上对新盘重新进行格式化，然后再进行读写操作。如果磁盘经重新格式化后读写恢复正常，其原因为驱动器和驱动器之间的互换性能差。(4)如故障仍未消失，说明是软驱、软盘电缆和软盘控制器的故障。2确定是否病毒所致 用干净的系统盘启动DOS系统，然后再用病毒检测软件扫描硬盘和软盘，看是否有计算机病毒。清除病毒后再重新启动机器进行测试。10/22/202215第二节第二节 软盘子
16、系统常见故障分析与处理软盘子系统常见故障分析与处理 3确定是否软驱故障所致 软驱的故障率比较高。软驱的故障主要表现为：不能读写软盘或无法检测到软驱，可按下列步骤进行初步检查：(1)首先应观察软驱在计算机启动过程中，是否自检，以及驱动器指示灯是否亮。(2)关掉计算机电源，检查软驱电源及信号线连接插头是否接触不良或连接有误。(3)用一个好的驱动器替换可能有故障的驱动器。如仍有故障，则说明故障在信号电缆或软盘控制器。如故障消除，则原驱动器有故障，可按下列步骤检查。(4)然后查看软驱内元件是否有虚焊、锈蚀、裂痕等明显故障。(5)检查清洁光电检测器件，以免因灰尘遮挡，致使软驱无法正常工作。(6)用清洗盘
17、对软驱磁头进行清洗。4确定是否软盘控制器故障所致 当软盘控制器出故障时，在自检时，软驱不能自检，屏幕将会显示FDD Control Failure故障提示信息。确定故障部件可按下列步骤进行检测：(1)检查软驱和软盘控制器的连接电缆。(2)检查软驱的电源插头。(3)用好的软驱，替换原来的软驱，以检测控制器和软驱的好坏。如果故障依旧，则控制器有故障的可能性较大。10/22/202216第二节第二节 软盘子系统常见故障分析与处理软盘子系统常见故障分析与处理 5确定是否DMA电路故障所致 DMA电路出现故障时，一般表现为在自检结束后，计算机从系统软盘上引导DOS系统时会出现死机的现象，屏幕无任何的提示
18、信息。而且当DMA电路出现故障时，软盘和硬盘一般均不能启动DOS系统。因此，当硬盘能够正常启动时，就排除了对DMA电路故障的怀疑。6.2.2 软盘子系统常见故障处理 1软盘的故障处理 软盘损坏分软伤和硬伤两种。硬伤原因是由于软盘表面受到压伤、划伤、表面磨损以及表面存在磁粉脱落、化学污点和变形等；软伤主要是磁盘磁化比较严重、磁盘局部扇区磁滞回线矩形变坏而引起记录信号衰减、也有的软伤是由于软件、误操作或者计算机病毒引起的。对有划伤、磁粉脱落和受污染等原因造成“硬伤”的盘片，只能废弃。如果软盘因软损伤而造成不能正常读写，一般采用对软盘进行格式化操作的方法进行修复，对软盘进行格式化可用FORMAT格式
19、化命令或工具软件(HD-COPY、NORTON)进行。10/22/202217第二节第二节 软盘子系统常见故障分析与处理软盘子系统常见故障分析与处理6.2.3 软驱常见故障的处理 软驱的常见故障可从屏幕的提示看到。根据这些提示信息，用户即可分析故障的原因并找出处理的办法来。Not ready error reading drive AB 驱动器AB未准备好，读数据出错 Disk error reading drive AB 驱动器AB磁盘故障，读数据出错 Data error readingwriting drive AB 驱动器AB读或写数据出错 Sector found error rea
20、ding drive AB 扇区未找到，读驱动器AB出错 General failure error reading drive AB 读驱动器AB失败 Invalid media or track 0 bad disk unusable format failure 介质错或0磁道损坏，格式化磁盘失败 Write protect error write drive AB 磁盘写保护，写AB盘出错 Disk boot failure 磁盘引导失败 Seek error reading drive AB 读驱动器AB，寻道错误10/22/202218第二节第二节 软盘子系统常见故障分析与处理软盘
21、子系统常见故障分析与处理 1磁头太脏 在读软盘时主机显示器上会显示“General failure error reading drive A”的出错信息，应考虑驱动器磁头是否太脏。并用清洗盘清洗。2磁头小车或导轨太脏 在磁头小车或导轨上有灰尘微粒，导致了磁头定位不准或磁头小车移动不畅，会出现读写错误。解决方法是打开驱动器，用无水酒精擦洗小车和导轨。清除后，在导轨上涂入少量润滑油或润滑脂。3磁头加载压力减弱 当磁头1上的下压弹簧变形，弹性减弱，而导致读写时磁头不能完全与磁盘接触，于是磁盘上的数据便无法读写。只要将磁头1上面的下压弹簧调到更高台阶，加大磁头加载力。4磁头偏移 故障现象是磁盘互换性
22、差。互换性差的现象有一种是同一张软盘在别的软驱上能读出，而在本软驱上不能读出；另一种是在同一个软驱上，现在格式化的软盘能读出来，而过去的软盘不能读写。这些现象很有可能是磁头偏移引起寻道不正常造成的。磁头偏移有0磁道定位不准和磁头方位角偏差。10/22/202219第二节第二节 软盘子系统常见故障分析与处理软盘子系统常见故障分析与处理 1）0磁道调整 调整时需要一张互换性好、含有可执行文件的软盘。拆开需要校正的软驱，并放置在易调整的地方，将准备好的软盘插入此驱动器中，输入DIR命令，调出磁盘目录。由于0道不准，此时会产生错误。如扇区未找到错误或读数据错误等，并提示Abort，Retry，Igno
23、re？此时，可用小起子松开0道检测光电装置固定螺钉，缓缓调整其位置，然后选择Retry。反复调节，直到可显示软盘上的目录为止。2）磁头方位角调整 由于驱动器长时间使用，会导致磁头方位角偏差，可用校准盘(猫眼盘)和示波器对磁头方位角进行调整，直到两个猫眼一样大为止。也可用下列简易方法调整，执行软盘上的可执行文件，由于磁头方位角不对，此时会产生错误。如扇区未找到错误或读数据错误等，并提示Abort，Retry，Ignore？此时，可用小起子松开磁头固定螺钉，缓缓调整磁头位置，然后选择Retry。反复调节，直到可执行文件能执行为止。10/22/202220第二节第二节 软盘子系统常见故障分析与处理软
24、盘子系统常见故障分析与处理 5主轴转速不准 主轴的正常转速为300转/min。在驱动器主轴飞轮上，贴一张转速测试图，其内环标有“50Hz”字样，主轴转动时，在周波正常的日光灯下观察测试图内环，当出现稳定不动的图案时，表明转速正常，否则转速不准。这时可调节恒速电路板上的主轴转速调节电位器，用起子慢慢调整它，并同时观察转速测试图，使其内环图案稳定为止，这样便达到了正常转速。6.2.4 软盘控制器故障 对于一体化主板，由于软、硬盘控制器是直接做在主板上的，这时应查阅主板说明书，然后通过正确的跳线设置和屏蔽主板上的软驱控制模块，再在主板的扩展槽上，安装一块多功能卡，替代主板上的软盘控制模块。10/22
25、/202221第三节第三节 软盘驱动器及软盘的维护与保养软盘驱动器及软盘的维护与保养6.3.1 软驱的维护与保养 软驱中不仅有电路，而且有机械部件和传感器，这些都是对环境比较敏感的部件，因此软驱的维护与保养主要注意环境对它们的影响。1灰尘的影响 (1)附在磁头的表面，影响磁头的读写。(2)附在传感器的表面，影响传感器正常工作。(3)影响机械装置的正常工作。2烟雾含有多种化学物质的烟雾会在磁头及磁盘上形成胶状沉积物，硬化了的沉积物在磁盘运转时，损坏磁头。3采用质量好的软盘 质量好的磁盘上的磁性物质不易脱落，较耐用但价钱较贵。当盘片高速通过磁头时，会掉落一些磁性物质颗粒，掉落的颗粒积存在磁头上，因
26、此造成数据存取的灵敏度降低和与磁盘的摩擦系数增加。由于积存在磁头上的磁性颗粒相当粗糙，会划坏磁盘。10/22/202222第三节第三节 软盘驱动器及软盘的维护与保养软盘驱动器及软盘的维护与保养4磁头的清洁 (1)在清洁盘片上加上清洗液或95%的酒精；(2)将盘片放入软驱内；(3)输入DIR或采用HD-COPY中的磁头清洗程序清洗；(4)经20s或30s后，取出盘片；(5)静置一段时间后让磁头干燥。清洁盘片的方法是利用盘片表面纤维的擦拭作用及清洗液化学作用来清洗磁头的，难免对磁头产生磨损，使用时必须小心谨慎，不要让盘片在软驱内转动的时间过长，清洗盘使用一段时间以后，需要更换新的。清洗磁头的次数要看软驱的使用频率、盘片质量及使用的环境而定，一般认为半年清洗一次磁头，也可以等软驱发生存取错误时，再清洗。5定期清洁软驱 软驱的清洁包括磁头的清洁，也包括对内部机械部件的清洁和传感器系统的清洁。清洁时可以使用微型吸尘器或者软的毛刷，对于机械装置，如磁头小车的滑轨，还可以上一点缝纫机油。6软驱的使用注意事项 1）软盘插入应正确、到位、轻推；2）软盘不用时，应及时将软盘取出；3）差盘、坏盘、霉盘不要使用；4）软驱灯亮时，不能插入或取出软盘。6.3.2 软盘的维护与保养主要是防尘、防磁、防潮、防高温、防折。10/22/202223
