二、印刷电路板组件
印刷电路板组件集成了读写电路、磁头驱动电路、主轴电机驱动电路、接口电路、放大调制电路和Cache（高速缓存）等电子元件。随着科技的不断发展，集成电路的集成度大大提高，许多原来需要分立的电路，现在只用一小块大规模集成电路就可以完成。例如，将几种功能集中在一块叫做“主控芯片”的集成电路上，从而得到较高的稳定性并降低成本。下面，综合介绍一下各个电路的功能。
读写电路通过前面已经提到的选头与前置放大电路，和磁头相连接。顾名思义，读写电路的作用就是控制磁头进行读写操作。磁头驱动电路直接控制寻道电机，使磁头定位。主轴驱动电路是控制主轴电机带动盘体以恒定速率转动的电路。Cache的作用显而易见，不再多说了。值得一提的是接口电路和放大调制电路。
接口电路是计算机与硬盘之间交换信息的桥梁，常见的有ST506/412、IDE、EIDE、ESDI、SCSI等。ST506/412全称为Shugart Technologies 506/412，是一种由Seagate公司最早开发并首先用于ST506型硬盘的接口，可支持4个硬盘。这种接口所支持的硬盘最多不能超过16个磁头，因此这类接口硬盘的容量不超过150MB。并且，其硬盘驱动器使用2条信号电缆：一条34芯的命令电缆和一条20芯的数据电缆。输出数据是未分离的MFM制式或RLL制式编码脉冲，这大大降低了数据传输的可靠性及传输效率。介绍IDE和EIDE接口的文章颇多，这里不再重复。ESDI（Enhanced Small Disk Interface）即“增强型小型磁盘机接口”，是Maxtor、Shugart、CDC、XEBEC等公司联合开发的，它吸收了ST506/412和其它一些非标准接口的优点，使其更适应于大硬盘的工作状况。ESDI与ST506/412类似，也采用34条命令线和20条数据线，大部分命令与信号线和ST506/412也一致，只是增加了一些信号，并且数据信号的读写数据都改成了不归零制（NRZ）编码数据。ESDI同样支持4个硬盘。SCSI接口是小型计算机接口（Small Computer System Interface）的简称，是在Shugart公司开发的SASI（Shugart Associates System Interface）的基础上增加了磁盘管理功能而形成的。其本质是采用IBM公司提出的I/O通道结构方式，使一台智能外设能在单一总线上与多台主机进行通信。虽然SCSI接口方式当初是为磁盘设计的，目前使用SCSI接口最多的也是磁盘，但SCSI实质上是一种主机适配器和智能控制器界面上的统一的I/O总线，是一种多用途的输入输出接口。除适用于磁盘外，还广泛应用于CD-ROM、磁带机、扫描仪、打印机等设备。SCSI硬盘的信号线由一根50芯、68芯或80芯的电缆（含数据线和命令线）组成，它不关心磁头和柱面，以线性的方式对扇区进行编号。所以，它不知道，也不关心磁盘的分布。
下面再来说说放大调制电路。该电路的功能是将磁头读取的并经过前置放大电路放大的脉冲信号转化成计算机能够识别的二进制码，或将二进制码调制成模拟信号以供写入磁盘。这里有必要说一下硬盘的编码方式。FM（Frequency Modulation）制编码，即调频制编码，是早期磁盘最常用的编码方式。FM编码方式用1表示二个脉冲，用0表示在一个脉冲后跟一个无脉冲，例如：11001——即PPPPPNPNPP（P=脉冲，N=无脉冲）。这种编码方式实际上是：无论数据是“1”还是“0”，均在其前面加上一位非数据的时钟脉冲，这就保证了数据编码不会长时间出现没有脉冲的情况（如果数据编码中出现一长串“0”，则代表将有很长一段时间没有脉冲，这将导致控制器失控）。所以，同步能力强是FM编码方式的主要优点，其缺点是浪费较大，对应每一个数据位，至少要有一次脉冲翻转。为了克服FM编码制的缺陷，出现了MFM（Modified Frequency Modulation）制编码，也称为改进调频制编码。其设计思想为：在单元中写入一个脉冲（P）为逻辑“1”，无脉冲（N）为逻辑“0”；当“0”的前面还有一个“0”时，对当前的“0”编码为脉冲，然后跟一个无脉冲（PN）。MFM为双密度编码方式，只有在一数据位上计“0”，并且上一个数据位也计“0”时，才在这两个“0”单元之间写入一个脉冲。依照以上规则，每个单元磁化状态最多改变一次，大大提高了编码效率。例如，数据“101100”的FM编码为101100→PPPNPPPPPNPN（共9个脉冲），而MFM的编码为101100→PNPPNPN（共4个脉冲）。RLL（Run Length Limited）制编码，即运算长度受限制编码方式。这是现在硬盘普遍应用的一种编码方式，可分为RLL（2，7）和RLL（1，7）2种。RLL（2，7）规定，在记录序列中，2个“1”之间至少有2个“0”，最多有7个“0”。其编码规则如下表：
这种RLL（2，7）编码方式限制了两次翻转之间最小和最大距离，因而提高了单位面积内磁介质允许的翻转次数。由此方式制作的硬盘，每磁道扇区数可以很高。此外，由于数据以高密度方式存储，磁盘读取的速度就比较快。所以，采用RLL方式工作的硬盘既有较大的容量，也有较快的数据传输率。
好啊