硬盘的工作原理

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。