電腦硬盤(pán)的工作原理及結構、硬盤(pán)故障維修流程圖、硬盤(pán)維修方法、硬盤(pán)數據恢復方法和故障維修。
硬盤(pán)維修流程圖
硬盤(pán)在電腦的存儲設備中使用率最高，并擔負著(zhù)與內存交換信息的任務(wù)。硬盤(pán)質(zhì)量好壞和功能強弱直接影響著(zhù)電腦系統的快慢和執行軟件的能力。電腦硬盤(pán)與其他部件相比顯得十分“脆弱”，容易出現問(wèn)題。當發(fā)生故障時(shí)，可以按照如圖1-1所示硬盤(pán)故障維修流程圖進(jìn)行檢修，也可以使用硬盤(pán)壞道檢測工具M(jìn)HDD掃描壞道。
硬盤(pán)的結構與工作原理
硬盤(pán)作為一種磁表面存儲器，是在非磁性的合金材料表面涂上一層很薄的磁性材料，通過(guò)磁層的磁化來(lái)存儲信息。目前大部分電腦上安裝的硬盤(pán)都是采用“溫徹斯特(Winchester)”技術(shù)制造的，故稱(chēng)之 為“溫徹斯特硬盤(pán)”，簡(jiǎn)稱(chēng)“溫盤(pán)”。溫徹斯特硬盤(pán)有如下技術(shù)特點(diǎn)：
（1）磁頭、盤(pán)片及運動(dòng)機構密封；
(2）磁頭對盤(pán)片呈接觸式啟動(dòng)停，工作時(shí)呈飛行狀態(tài)；
（3）由于磁頭工作時(shí)與盤(pán)片不接觸，所以磁頭加載較小
（4）磁盤(pán)片表面平整光滑.
硬盤(pán)是一個(gè)貴重的高度精密的機電一體化產(chǎn)品，由盤(pán)片、磁頭、盤(pán)片轉軸及控制電機、磁頭控制器、數據轉換器、接口和緩存等幾個(gè)部分構成。 硬盤(pán)中所有的盤(pán)片都裝在一個(gè)旋轉軸上，每張盤(pán)片之間是平行的，在每個(gè)盤(pán)片的存儲面上有一個(gè)磁頭，磁頭與盤(pán)片之間的距離比頭發(fā)絲的直徑還要小，所有的磁頭連接在一個(gè)磁頭控制器上，由磁頭控制器負責各個(gè)磁頭的運動(dòng)。磁頭可沿盤(pán)片的半徑方向運動(dòng)，加上盤(pán)片每分鐘幾千轉的高速旋轉、磁頭就可以定位在盤(pán)片的指定位置上進(jìn)行數據的讀寫(xiě)操作。硬盤(pán)作為精密設，灰塵是最大的天敵，所以必須是完全密封。
1）硬盤(pán)的外部結構
（1）接口：包括電源插口和數據接口兩部分，其中電源插口與主機電源相聯(lián)，為硬盤(pán) 工作提供電力保證。數據接口則是硬盤(pán)數據和主板控制器之間進(jìn)行傳輸交換的紐帶，根據 聯(lián)接方式的差異，分為EIDE接口和SCSI接口等，如圖1-2所示。
（2）控制電路板：大多采用貼片式元件焊接，包括主軸調速電路、磁頭驅動(dòng)與伺服定 位電路、讀寫(xiě)電路、控制與接口電路等。在電路板上還有一塊高效的單片機ROM芯片，其 固化的軟件可以進(jìn)行硬盤(pán)的初始化，執行加電和啟動(dòng)主軸電機，加電初始尋道、定位以及 故障檢測等。在電路板上還安裝有容量不等的高速緩存芯片，如圖1-3所示。
（3）固定蓋板：就是硬盤(pán)的面板，標注產(chǎn)品的型號、產(chǎn)地、設置數據等，和底板結合成一個(gè)密封的整體，保證硬盤(pán)盤(pán)片和機構的穩定運行。固定蓋板和盤(pán)體側面還設有安裝孔， 以方便安裝。
2）硬盤(pán)的內部結構
硬盤(pán)內部結構由固定面板、控制電腦版、盼頭組件、接口及附件等幾大部分組成，而盤(pán)頭組件（HAD）是構造硬盤(pán)的核心，封裝在硬盤(pán)的凈化腔體內，包括浮動(dòng)的磁頭組件、磁頭驅動(dòng)機構、盤(pán)片及豬軸驅動(dòng)機構、前置讀寫(xiě)控制電路等，如圖1-4
（1）浮動(dòng)磁頭組件：由讀寫(xiě)磁頭、傳動(dòng)手臂、傳動(dòng)軸三部分組成。磁頭是硬盤(pán)技術(shù)最 重要和關(guān)鍵的一環(huán)，實(shí)際上是集成工藝制成的多個(gè)磁頭的組合，它采用了非接觸式頭、盤(pán) 結構，加電后在高速旋轉的磁盤(pán)表面飛行，飛高間隙只有0.1μm～0.3μm，可以獲得極高的 數據傳輸率?，F在轉速5400rpm的硬盤(pán)飛高都低于0.3μm，以利于讀取較大的高信噪比信號， 提供數據傳輸存儲的可靠性。
（2）磁頭驅動(dòng)機構：由音圈電機和磁頭驅動(dòng)小車(chē)組成，新型大容量硬盤(pán)還具有高效的 防震動(dòng)機構。高精度的輕型磁頭驅動(dòng)機構能夠對磁頭進(jìn)行正確的驅動(dòng)和定位，并在很短的 時(shí)間內精確定位系統指令指定的磁道，保證數據讀寫(xiě)的可靠性。
（3）盤(pán)片和主軸組件：盤(pán)片是硬盤(pán)存儲數據的載體，現在的盤(pán)片大都采用金屬薄膜磁 盤(pán)，這種金屬薄膜較之軟磁盤(pán)的不連續顆粒載體具有更高的記錄密度，同時(shí)還具有高剩磁 和高矯頑力的特點(diǎn)。主軸組件包括主軸部件如軸瓦和驅動(dòng)電機等。隨著(zhù)硬盤(pán)容量的擴大和 速度的提高，主軸電機的速度也在不斷提升，有廠(chǎng)商開(kāi)始采用精密機械工業(yè)的液態(tài)軸承電 機技術(shù)。
（4）前置控制電路：前置放大電路控制磁頭感應的信號、主軸電機調速、磁頭驅動(dòng)和伺服定位等，由于磁頭讀取的信號微弱，將放大電路密封在腔體內可減少外來(lái)信號的干擾， 提高操作指令的準確性。
3）硬盤(pán)的工作原理
概括地說(shuō)，硬盤(pán)的工作原理是利用特定的磁粒子的極性來(lái)記錄數據。磁頭在讀取數據時(shí)，將磁力子的不同極性轉換成不同的電泳沖信號，再利用數據轉換器將這些原始信號變成電腦可以使用的數據，寫(xiě)的操作正好與此相反。另外，硬盤(pán)中還有一個(gè)存儲緩沖區，這是為了協(xié)調硬盤(pán)與主機在數據處理速度上的差異而設計的。由于硬盤(pán)的結構比軟盤(pán)復雜得多，所以它的格式化工作也比軟盤(pán)要復雜，分為低級格式化、硬盤(pán)分區、高級格式化并建立文件管理系統。(文章來(lái)源：www.guzhang100.com)
硬盤(pán)驅動(dòng)器加電正常工作后，利用控制電路中的單片機初始化模塊進(jìn)行初始化工作，此時(shí)磁頭置于盤(pán)片中心位置，初始化完成后主軸電機將啟動(dòng)并以高速旋轉，裝載磁頭的小車(chē)機構移動(dòng)，將浮動(dòng)磁頭置于盤(pán)片表面的00道，處于等待指令的啟動(dòng)狀態(tài)。當接口電路接 收到電腦系統傳來(lái)的指令信號，通過(guò)前置放大控制電路，驅動(dòng)音圈電機發(fā)出磁信號，根據 感應阻值變化的磁頭對盤(pán)片數據信息進(jìn)行正確定位，并將接收后的數據信息解碼，通過(guò)放 大控制電路傳輸到接口電路，反饋給主機系統完成指令操作。結束操作的硬盤(pán)處于斷電狀 態(tài)，在反力矩彈簧的作用下浮動(dòng)磁頭駐留到盤(pán)面中心。
硬盤(pán)的編號
1．希捷（Seagate）硬盤(pán)編號希捷硬盤(pán)編號“ST380023AS”，編號含義如表1-4所示。
表1-4 希捷（Seagate）硬盤(pán)編號
硬盤(pán)編號
含義
ST
代表硬盤(pán)廠(chǎng)商：Seagate（希捷）
3
代表其硬盤(pán)外形和尺寸：
· 1表示3.5in，厚度為41mm的全高硬盤(pán)
· 3表示3.5in，厚度為25mm的半高硬盤(pán)
· 4表示5.25in，厚度為82mm的硬盤(pán)
· 5表示尺寸為3.5in，厚度為19mm的硬盤(pán)
· 9表示為尺寸2.5in的硬盤(pán)
800
代表硬盤(pán)的容量，通常由3到4位數字組成，單位是GB：
· 1600表示硬盤(pán)容量為160GB
· 400 表示硬盤(pán)容量為40GB
· 800 表示硬盤(pán)容量為80GB
23
代表硬盤(pán)標志，由主標志和副標志所組成。前一個(gè)數字是主標志 ，在希捷的IDE硬盤(pán)中 都是指硬盤(pán)的碟片數，如數字“2”則表示該硬盤(pán)采用了2張盤(pán)片
AS
代表硬盤(pán)接口類(lèi)型，主要由1到3個(gè)字母所組成：
· A表示為ATA UDMA/33或UDMA/66 IDE的接口
· AS表示為Serial ATA150的接口
· AG表示為筆記本電腦專(zhuān)用的ATA的接口
· N表示為50針Ultra SCSI的接口，其數據傳輸率為20MB/s
· W表示為68針Ultra SCSI接口，其數據傳輸率為40MB/s
· WC表示為80針Ultra SCSI的接口
· FC表示為光纖，可提供100MB/s的數據傳輸率，支持熱拔插
· WD表示為68針Ultra Wide SCSI的接口
· LW表示為68針Ultra-2 SCSI(LVD)的接口
· LC表示為80針Ultra-2 SCSI(LVD)的接口
西部數據（WD）硬盤(pán)編號
西部數據的編號為 “WD2500JB-00EVA0”，其中“WD”是“Western Digital”
簡(jiǎn)稱(chēng)，表示其為西部數據公司的產(chǎn)品，之后的6位為硬盤(pán)的主編號，其含義如表1-5
表1-5 西部數據（WD）
硬盤(pán)編號
含義
2500
代表硬盤(pán)容量，通常由3到4位數字組成，單位為GB
· 2500表示250GB
· 800表示80GB
J
代表硬盤(pán)轉速及緩存容量
· A表示轉速為5400rpm（轉/分）的魚(yú)子醬硬盤(pán)
· B表示轉速是7200rpm的魚(yú)子醬硬盤(pán)
· E表示轉速是5400rpm的Protege系列硬盤(pán)
· J表示轉速為7200rpm，數據緩存為8MB的高端魚(yú)子醬硬盤(pán)
· G表示為轉速擁有10000rpm，數據緩存為8MB的最高端桌面硬盤(pán)Raptor系列
B
代表接口的類(lèi)型
· A表示為Ultra ATA/66或者更早期的接口類(lèi)型
· B表示為Ultra ATA/100
· W表示應用于A(yíng)/V(數碼影音)領(lǐng)域的硬盤(pán)
· D表示為Serial ATA150接口
00
代表OEM客戶(hù)標志。如今西數面向零售市場(chǎng)的產(chǎn)品，其兩個(gè)編號都是為數字“00”。
如果作為其他字符的話(huà)，則為OEM客戶(hù)的代碼，不同的編號對應不同OEM客戶(hù)，而這 種編號的硬盤(pán)通常是不面向零售市場(chǎng)的
E
代表硬盤(pán)單碟容量，單位是GB
· C表示硬盤(pán)單碟容量為40 GB
· D表示66GB
· E表示83GB
V
代表同系列硬盤(pán)的版本代碼，該代碼隨著(zhù)不同系列而變
· A表示7200rpm，Ultra ATA100接口的BB系列
· B表示5400rpm，Ultra ATA66接口的AB系列
· P表示5400rpm，Ultra ATA100接口的EB系列
· R表示7200rpm，Ultra ATA100接口，具有8MB緩存的JB系列 而在單碟66GB和83GB的產(chǎn)品中，還出現了“U”，“V”等其他字母，分別對應JB系 列和BB系列產(chǎn)品。
A0
代表硬盤(pán)的Firmware版本。目前常見(jiàn)的一般都是“A0”
