CD-ROM驱动器的特点、原理、使用与维修

山东   杨明强
1996-06-07

        一、CD-ROM的特点
        CD-ROM是由音频光盘(简称CD)发展而来的一种小型只读存储器，由于它的物理规格、记录格式和盘的制造技术与CD相似，故称CD-ROM，它有如下特点：
        1.CD-ROM盘是单面只读光盘，存储容量较大。当它用来存放文本、计算机程序等数据时，可以提供多达550MB的存储空间；用于存放声音、电视、图象数据时，可以提供多达680MB存储空间(由于各自采用的扇区模式不同，所以有差别)。
        2.CD-ROM盘的写入与读出是不对称的，即CD-ROM中的数据可直接从PC机的CD-ROM驱动器上读出，而向CD-ROM盘写入数据则需使用专用设备才能把信息存放到盘上。这曾给软件开发人员带来很大不便，但随着技术的进步，出现了CD-Recordable(简写为CD-R)，也称为可复录CD机，把CD-R驱动器接到PC机上，就可把信息写到CD-R盘上，而且CD-R盘上的信息也可以在CD-ROM驱动器上读出，但由于目前CD-R的价格尚高，不是普通PC机用户可接受的，故还未能普及。
        3.存入光盘的信息可长期保存，在适宜条件下，可存放60年至100年之久，这是磁记录所远不能及的。
        4.数据传输速率不低于150KB/s，目前10倍速机已达1.5MB/s。
        二、CD-ROM存储和读出数据的原理
        CD-ROM盘的直径为120mm，中心定位孔直径为15mm，厚度为1.2mm，重量为14～18g，主要材料是在铝反射层下用聚碳酸脂压制出透明衬底。盘面上刻满螺旋形光道，道密度为16000TPI，即每英寸16000道，相当于道间距为1.6μm，光道宽度约为0.6μm，光道总长达5km，光道上记录信息的凹坑深度约为0.12μm。
        CD-ROM驱动器是利用激光束的发射与接收把光盘的凹坑和非凹坑代表的信息还原为原来的数字信息，它是光、机、电一体化产品。由于CD-ROM盘记录密度大，所以为了准确的读取信息，它采用了三个伺服系统：
        1.聚焦伺服系统：它的作用是将激光束的焦点聚集在光盘的信息面上，焦点直径约为1.5μm，若焦点直径太大，光电检测二极管就不能检测出有用信息，聚焦伺服系统中，通过四象限光电检测器来判断光头离光盘的距离，误差信号通过放大和校正后去控制光头的伺服马达，使光头的物镜上下移动，达到聚焦目的。
        2.径向道跟踪伺服系统：其作用是将聚焦光束射到光盘的光道上。采用三光束或单光束法获得径向跟踪误差信号，经放大后反馈到执行机构，调整激光束始终射在光道上。
        3.光盘转速控制系统：光盘的转动是线速度恒定，用CLV(Constant linear velocity)表示，即单位时间内光头划过的光道长度恒定，由于信息在光道上记录的密度相同，所以当光头沿径向由圆心向外运动读取数据的过程中，光盘的转速是逐渐减慢的。
        由此三个伺服系统紧密配合，光头获得正确稳定的信号，经过数据格式化，成为PC机可识别的数据，存入缓存，利用中断送给PC机。
        三、CD-ROM驱动器的使用维修
        CD-ROM驱动器的硬件安装比较简单,需要注意的是:硬件安装时电源插头要与CD-ROM驱动器的插座吻合,切勿插错。40线扁平信号线的1脚应对应IDE接口的1脚。
        软件安装一般用CD-ROM驱动器随的安装盘,插入相应驱动器中,运行Install(或Setup),便可自动安装,并把CD-ROM驱动器自动设定为硬盘最后一个分区符的下一个字母,例如硬盘有两逻辑分区: C盘和D盘,安装CD-ROM驱动器后,CD-ROM驱动器就设定为E盘。
        若安装后不能运行，有两可能性，第一种情况代表CD-ROM驱动器的盘符不能出现,即自检未能通过,这种情况说明PC机目前还未能接收和控制CD-ROM驱动器。首先检查信号线、电源线连接是否正确，再用高版本的杀
        毒软件检查硬盘是否有病毒。以上两工作必不可少，且须仔细检查，确信无问题后，进一步检查CD-ROM驱动器所用IDE接口地址和中断号是否已被该机其它设备占用,如发生冲突,改变两者之一的接口地址或中断号即可解决。另外由于DOS管理逻辑驱动器数的最大值受Lastdrive指定字符所限，所以当指定CD-ROM驱动器字符时,应考虑到该字符应在Lastdrive指定字符之前或是该字符。
        第二种情况是CD-ROM驱动程序已成功安装好,即自检通过,表现为代表该驱动器的字符已出现,但读光盘时报错:
        CDR101: Not Ready reading drive E:
        Abor, Retry, Fail?
        表示未检测到光盘,不能读出盘中数据,遇此情况先检查所放光盘是否清洁,有无变形,驱动器托盘门是否关严,确信无以上问题时,一般说来是由CD-ROM驱动器本身出现故障所致。这时，再放入光盘，托盘门关闭后，靠近CD-ROM驱动器时能听到电机由慢到快加速旋转的声音,偶而伴有轻微的"啪、啪"声,这说明光头沿光盘的径向不断地寻找光道,且不断地调节物镜距光盘的距离,力图使电二极管检测到激光束反射回来的光盘信息,但总不成功,必须打开CD-ROM驱动器进行校正。
        首先取出CD-ROM驱动器中的光盘,把CD-ROM驱动器从PC机中拿出,拔掉所有连线,拆卸时必须小心仔细,取下固定底盖的两颗螺钉,打开底盖后可见到控制电路板。把四颗固定电路板的螺钉卸下，再小心拔下电路板和光、电系统的连线。这些连线一般分为四组：1. 驱动光盘托盘架移动的电机连线; 2. 托架移动停止定位检测开关连线; 3. 光盘旋转驱动电机、光头径向寻道电机控制线；4. 聚焦、数据控制信号线。取出控制板后，再取下固定机、光、电部颁四颗螺钉，把机芯从外壳中完全拿出来。这时再反机芯的连线小心插回电路板上相应的插座上，恢复到正常使用位置，即电路板在下，托架盘向上，平放于平整的绝缘板上，与计算机连好连线，启动主机，放入一张好的光盘，用DIR列其目录进行调整。这时可看到压盘轴在自身弹簧和托盘轴的作用下，紧紧地压住光盘的中心定位孔边缘。第一次用DIR列目录时,托盘轴在电机的作用下带动光盘旋转。在光驱寻道过程中仔细地调节压盘轴支架，通过改变压盘轴的华南角达到调节光盘左右倾斜度的目的，同时观察显示屏，当倾角在一定位置时，CD-ROM驱动器能读出光盘中的信息，记住这时的位置，为了避免振动，激光头、寻道电机、光盘驱动电机子系统与托盘架之间采用软边接，压盘轴支架固定在橡胶件上。当高速其倾斜角后，就在较高一侧的橡胶件孔内垫一折起的小纸片，使略有升高，再读一次盘，看是否成功。如有偏差，再调节纸片的厚度。这样反复，高速到在加外办的情况下光驱能顺利读取光盘中的内容为止。特别要注意的是，在开机过程中，身体的任何部件尤其眼睛不要在激光头的正上方，尽管激光头输出功率只有0.5mw，但由于其聚焦点极小，所以对人身还有一定的危害的。
 
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