硬盘绝密维修资料

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硬盘绝密维修资料
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第 一 章   硬盘的物理结构和原理
第 二 章   硬盘的基本参数
第 三 章   硬盘逻辑结构简介
第 四 章   硬盘的物理安装
第 五 章   系统启动过程
第 六 章   硬盘的品牌
第 七 章   硬盘电路板测试及维修技巧
第 八 章   常用维修软件
第 九 章   专业维修软件PC3000
第 十 章   数据恢复
第十一章   典型故障及维修流程
第一章 硬盘的物理结构和原理
一、引言
自1956年IBM推出第一台硬盘驱动器IBM RAMAC 350至今已有四十多年了，其间虽没有CPU那种令人眼花缭乱的高速发展与技术飞跃，但我们也确实看到，在这几十年里，硬盘驱动器从控制技术、接口标准、机械结构等方面都进行了一系列改进。正是这一系列技术上的研究与突破，使我们今天终于用上了容量更大、体积更小、速度更快、性能更可靠、价格更便宜的硬盘。
如今，虽然号称新一代驱动器的JAZ、DVD-ROM、DVD-RAM、CD-RW、MO、PD等纷纷登陆大容量驱动器市场，但硬盘以其容量大、体积小、速度快、价格便宜等优点，依然当之无愧地成为桌面电脑最主要的外部存储器，也是我们每一台PC必不可少的配置之一。
二、硬盘磁头技术
1、磁头
磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头，但是，硬盘的读、写却是两种截然不同的操作，为此，这种二合一磁头在设计时必须要同时兼顾到读/写两种特性，从而造成了硬盘设计上的局限。而MR磁头（Magnetoresistive heads），即磁阻磁头，采用的是分离式的磁头结构：写入磁头仍采用传统的磁感应磁头（MR磁头不能进行写操作），读取磁头则采用新型的MR磁头，即所谓的感应写、磁阻读。这样，在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行优化，以得到最好的读/写性能。另外，MR磁头是通过阻值变化而不是电流变化去感应信号幅度，因而对信号变化相当敏感，读取数据的准确性也相应提高。而且由于读取的信号幅度与磁道宽度无关，故磁道可以做得很窄，从而提高了盘片密度，达到200MB/英寸2，而使用传统的磁头只能达到20MB/英寸2，这也是MR磁头被广泛应用的最主要原因。目前，MR磁头已得到广泛应用，而采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头（Giant Magnetoresistive heads）也逐渐普及。
2、磁道
当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。这些磁道用肉眼是根本看不到的，因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区，磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。相邻磁道之间并不是紧挨着的，这是因为磁化单元相隔太近时磁性会相互产生影响，同时也为磁头的读写带来困难。一张1.44MB的3.5英寸软盘，一面有80个磁道，而硬盘上的磁道密度则远远大于此值，通常一面有成千上万个磁道。
3、扇区
磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区，每个扇区可以存放512个字节的信息，磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时，要以扇区为单位。1.44MB3.5英寸的软盘，每个磁道分为18个扇区。
4、柱面
硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘面上的磁道数是相等的。由于每个盘面都有自己的磁头，因此，盘面数等于总的磁头数。所谓硬盘的CHS,即Cylinder（柱面）、Head（磁头）、Sector（扇区），只要知道了硬盘的CHS的数目，即可确定硬盘的容量，硬盘的容量=柱面数×磁头数×扇区数×512B。
三、硬盘接口技术
硬盘接口是连接硬盘驱动器和计算机的专用部件，它对计算机的性能以及在扩充系统时计算机连接其他设备的能力都有很大影响。硬盘驱动器接口的类型主要有：
1、     ST506/412接口与ESDI接口
ST506/412是PC/XT、AT时代的标准接口标准。ST506/412最多可安装4个硬盘驱动器，允许最大硬盘空间为150MB。而ESDI（Enhanced Small Device Interface，增强型小型设备接口）是ST506/412接口的改进版，但与ST506/412接口互不兼容。ESDI支持的硬盘容量上增加到300MB，最大数据传输率为2MB/sec。目前这两种接口均已遭淘汰。
2、SCSI接口
SCSI（Small Computer System Interface）即“小型计算机系统接口”是一种系统级的接口，支持硬盘的容量突破了528MB的限制，可以同时挂接7个不同的设备。目前SCSI接口有二个标准：SCSI-2和SCSI-3。SCSI-2又称为Fast SCSI，在8bit总线下能达到10M/s的数据传输率。而SCSI-3包括Ultra SCSI（8bit）、Ultra wide SCSI（含16bit和32bit）和Ultra2 SCSI。其中Ultra2 SCSI在8bit数据宽度下提供40M/s的数据传输率，在16位总线下最高能达到80M/s。SCSI接口的硬盘被广泛应用于网络服务器、工作站和小型计算机系统上，但由于SCSI接口硬盘的价格要比IDE接口硬盘高，而且使用时还必须另外购买SCSI接口卡，因而在家用电脑上仍以IDE接口的硬盘为主流。
3、IDE接口
IDE（Integrated Drive Electronics）接口是Compaq公司为解决老式的ST506/412接口速度慢、成本高而开发出硬盘接口标准，亦即ATA（AT Attachment）接口标准。由于IDE接口的硬盘具有价格低廉、稳定性好、标准化程度高等优点，因此得到广泛的应用。ATA接口标准亦已由ATA、ATA-2、ATA-3发展到今天的Ultra ATA。
Ultra ATA（也称为Ultra DMA/33）是由Intel和Quantum公司共同提出的硬盘接口标准，与Fast ATA相比，Ultra ATA有以下几个优点：
外部数据传率由Fast ATA的16.6MB/s提高到33.3MB/s；
采用CRC循环冗余检验，通过两个寄存器的重复测试来提高数据传输的可靠性；由硬盘直接产生选通信号，并且同时将数据传送到总线上，从而减少数据传输的延迟时间。
要发挥Ultra ATA的威力，除了要有一块Ultra ATA接口的硬盘外，还需要有操作系统和芯片组的支持。目前支持Ultra ATA的芯片组包括Intel的430TX、440LX，SiS 5597/5581，VIA的VP2、VP3，ALi的Aladdin IV+，AMD-640以及所有100Mhz的芯片组。虽然，Ultra ATA向下兼容于Fast ATA，两者都是使用40pin的接口，但如果芯片组或操作系统不支持，即使是Ultra ATA硬盘也只能达到16.6MB/s的外部传输率。
4、IEEE 1394接口
IEEE 1394并不是硬盘专用接口，但它却可以方便地连接包括硬盘在内的63个不同设备，并支持即插即用和热插拨。在数据传输率方面，IEEE 1394可以提供100MB/s、400MB/s、1.2GB/s三档高速传输率，是现时所有硬盘望尘莫及的。虽然目前市面上仍未能见到IEEE 1394接口的硬盘，但由于IEEE 1394接口的先进性，它必然会取代SCSI和IDE而成为明日的硬盘接口。目前Windows 98已支持IEEE 1394。
四、硬盘数据保护技术
硬盘容量越做越大，我们在硬盘里存放的数据也越来越多。那么，这么大量的数据存放在这样一个铁盒子里究竟有多安全呢？虽然，目前的大多数硬盘的无故障运行时间（MTBF）已达300，000小时以上，但这仍不够，一次故障便足以造成灾难性的后果。因为对于不少用户，特别是商业用户而言，数据才是PC系统中最昂贵的部分，他们需要的是能提前对故障进行预测。正是这种需求与信任危机，推动着各厂商努力寻求一种硬盘安全监测机制，于是，一系列的硬盘数据保护技术应运而生。
　　1、S.M.A.R.T.技术
　　S.M.A.R.T.技术的全称是Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology，即“自监测、分析及报告技术”。在ATA-3标准中，S.M.A.R.T.技术被正式确立。S.M.A.R.T.监测的对象包括磁头、磁盘、马达、电路等，由硬盘的监测电路和主机上的监测软件对被监测对象的运行情况与历史记录及预设的安全值进行分析、比较，当出现安全值范围以外的情况时，会自动向用户发出警告，而更先进的技术还可以提醒网络管理员的注意，自动降低硬盘的运行速度，把重要数据文件转存到其它安全扇区，甚至把文件备份到其它硬盘或存储设备。通过S.M.A.R.T.技术，确实可以对硬盘潜在故障进行有效预测，提高数据的安全性。但我们也应该看到，S.M.A.R.T.技术并不是万能的，它只能对渐发性的故障进行监测，而对于一些突发性的故障，如盘片突然断裂等，硬盘再怎么smart也无能为力了。因此不管怎样，备份仍然是必须的。
2、DFT技术
　　DFT（Drive Fitness Test，驱动器健康检测）技术是IBM公司为其PC硬盘开发的数据保护技术，它通过使用DFT程序访问IBM硬盘里的DFT微代码对硬盘进行检测，可以让用户方便快捷地检测硬盘的运转状况。
　　据研究表明，在用户送回返修的硬盘中，大部分的硬盘本身是好的。DFT能够减少这种情形的发生，为用户节省时间和精力，避免因误判造成数据丢失。它在硬盘上分割出一个单独的空间给DFT程序，即使在系统软件不能正常工作的情况下也能调用。
　　DFT微代码可以自动对错误事件进行登记，并将登记数据保存到硬盘上的保留区域中。DFT微代码还可以实时对硬盘进行物理分析，如通过读取伺服位置错误信号来计算出盘片交换、伺服稳定性、重复移动等参数，并给出图形供用户或技术人员参考。这是一个全新的观念，硬盘子系统的控制信号可以被用来分析硬盘本身的机械状况。
　　而DFT软件是一个独立的不依赖操作系统的软件，它可以在用户其他任何软件失效的情况下运行。
第二章 硬盘的基本参数
一、容量
作为计算机系统的数据存储器，容量是硬盘最主要的参数。
硬盘的容量以兆字节（MB）或千兆字节（GB）为单位，1GB=1024MB。但硬盘厂商在标称硬盘容量时通常取1G=1000MB，因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。
对于用户而言，硬盘的容量就象内存一样，永远只会嫌少不会嫌多。Windows操作系统带给我们的除了更为简便的操作外，还带来了文件大小与数量的日益膨胀，一些应用程序动辄就要吃掉上百兆的硬盘空间，而且还有不断增大的趋势。因此，在购买硬盘时适当的超前是明智的。目前的主流硬盘的容量为10G和15G，而20G以上的大容量硬盘亦已开始逐渐普及。
其实，硬盘容量越大，单位字节的价格就越便宜。例如火球10G的价格为1000元，每G字节的价格为100元；而火球15G的价格为1160，每G字节还不到80元。
硬盘的容量指标还包括硬盘的单碟容量。所谓单碟容量是指硬盘单片盘片的容量，单碟容量越大，单位成本越低，平均访问时间也越短。目前市面上大多数硬盘的单碟容量为6.4G以上，而更高的则已达到了10G。
二、转速
转速(Rotational speed 或Spindle speed)是指硬盘盘片每分钟转动的圈数，单位为rpm。
目前市场上主流IDE硬盘的转速一般为5200rpm或5400rpm，Seagate的“大灰熊”系列和Maxtor则达到了7200rpm，是IDE硬盘中转速最快的。至于SCSI接口的硬盘，一般都已达到了7200rpm的转速，而更高的则达到了10000rpm。
三、平均访问时间
平均访问时间(Average Access Time)是指磁头从起始位置到达目标磁道位置，并且从目标磁道上找到要读写的数据扇区所需的时间。
平均访问时间体现了硬盘的读写速度，它包括了硬盘的寻道时间和等待时间，即：
平均访问时间=平均寻道时间+平均等待时间。
硬盘的平均寻道时间(Average Seek Time)是指硬盘的磁头移动到盘面指定磁道所需的时间。这个时间当然越小越好，目前硬盘的平均寻道时间通常在8ms到12ms之间，而SCSI硬盘则应小于或等于8ms。
硬盘的等待时间，又叫潜伏期(Latency)，是指磁头已处于要访问的磁道，等待所要访问的扇区旋转至磁头下方的时间。平均等待时间为盘片旋转一周所需的时间的一半，一般应在4ms以下。
四、传输速率
传输速率(Data Transfer Rate) 硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度，单位为兆字节每秒（MB/s）。硬盘数据传输率又包括了内部数据传输率和外部数据传输率。
内部传输率(Internal Transfer Rate) 也称为持续传输率(Sustained Transfer Rate)，它反映了硬盘缓冲区未用时的性能。内部传输率主要依赖于硬盘的旋转速度。
外部传输率（External Transfer Rate）也称为突发数据传输率（Burst Data Transfer Rate）或接口传输率，它标称的是系统总线与硬盘缓冲区之间的数据传输率，外部数据传输率与硬盘接口类型和硬盘缓存的大小有关。
目前Fast ATA接口硬盘的最大外部传输率为16.6MB/s，而Ultra ATA接口的硬盘则达到33.3MB/s。
五、缓存
与主板上的高速缓存（RAM Cache）一样，硬盘缓存的目的是为了解决系统前后级读写速度不匹配的问题，以提高硬盘的读写速度。目前，大多数IDE硬盘的缓存在128K到256K之间，而Seagate的“大灰熊”系列则使用了512K Cache。
第三章 硬盘逻辑结构简介
一. 硬盘逻辑结构简介
　1. 硬盘参数释疑
　　到目前为止, 人们常说的硬盘参数还是古老的 CHS(Cylinder/Head/Sector)参数. 那么为什么要使用这些参数,它们的意义是什么?它们的取值范围是什么?
　　很久以前, 硬盘的容量还非常小的时候,人们采用与软盘类似的结构生产硬盘. 也就是硬盘盘片的每一条磁道都具有相同的扇区数.由此产生了所谓的3D参数 (Disk Geometry). 既磁头数(Heads), 柱面数(Cylinders),扇区数(Sectors),以及相应的寻址方式.
　　其中:
　　磁头数(Heads)表示硬盘总共有几个磁头,也就是有几面盘片, 最大为 255 (用 8 个二进制位存储);
　　柱面数(Cylinders) 表示硬盘每一面盘片上有几条磁道,最大为 1023(用 10 个二进制位存储);
　　扇区数(Sectors) 表示每一条磁道上有几个扇区, 最大为 63(用 6个二进制位存储).
　　每个扇区一般是 512个字节, 理论上讲这不是必须的,但好象没有取别的值的.
　　所以磁盘最大容量为:
　　255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 8024 GB ( 1M =1048576 Bytes )或硬盘厂商常用的单位:
　　255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8414 GB ( 1M =1000000 Bytes )
在 CHS 寻址方式中, 磁头, 柱面, 扇区的取值范围分别为 0到 Heads - 1,0 到 Cylinders - 1, 1 到 Sectors (注意是从 1 开始).
　2. 基本 Int 13H 调用简介
BIOS Int 13H 调用是 BIOS提供的磁盘基本输入输出中断调用, 它可以完成磁盘(包括硬盘和软盘)的复位, 读写, 校验, 定位, 诊断,格式化等功能.它使用的就是 CHS 寻址方式, 因此最大识能访问 8 GB 左右的硬盘 (本文中如不作特殊说明, 均以 1M = 1048576 字节为单位).
　3. 现代硬盘结构简介
　　在老式硬盘中, 由于每个磁道的扇区数相等,所以外道的记录密度要远低于内道, 因此会浪费很多磁盘空间 (与软盘一样). 为了解决这一问题,进一步提高硬盘容量, 人们改用等密度结构生产硬盘. 也就是说,外圈磁道的扇区比内圈磁道多. 采用这种结构后, 硬盘不再具有实际的3D参数,寻址方式也改为线性寻址, 即以扇区为单位进行寻址.
为了与使用3D寻址的老软件兼容 (如使用BIOSInt13H接口的软件), 在硬盘控制器内部安装了一个地址翻译器,由它负责将老式3D参数翻译成新的线性参数. 这也是为什么现在硬盘的3D参数可以有多种选择的原因(不同的工作模式, 对应不同的3D参数, 如 LBA, LARGE, NORMAL).
　4. 扩展 Int 13H 简介
虽然现代硬盘都已经采用了线性寻址, 但是由于基本 Int13H 的制约, 使用 BIOS Int 13H 接口的程序, 如 DOS 等还只能访问 8 G以内的硬盘空间.为了打破这一限制, Microsoft 等几家公司制定了扩展 Int 13H 标准(Extended Int13H), 采用线性寻址方式存取硬盘, 所以突破了 8 G的限制,而且还加入了对可拆卸介质 (如活动硬盘) 的支持.


二. Boot Sector 结构简介
1.     Boot Sector 的组成
　　Boot Sector 也就是硬盘的第一个扇区, 它由 MBR (MasterBoot Record),DPT (Disk Partition Table) 和 Boot Record ID　三部分组成.
　　MBR 又称作主引导记录占用 Boot Sector 的前 446 个字节( 0 to 0x1BD ),存放系统主引导程序 (它负责从活动分区中装载并运行系统引导程序).
　　DPT 即主分区表占用 64 个字节 (0x1BE to 0x1FD),记录了磁盘的基本分区信息. 主分区表分为四个分区项, 每项 16 字节,分别记录了每个主分区的信息(因此最多可以有四个主分区).
　　Boot Record ID 即引导区标记占用两个字节 (0x1FE and0x1FF), 对于合法引导区, 它等于 0xAA55, 这是判别引导区是否合法的标志.
　　Boot Sector 的具体结构如下图所示:
　　　0000 |---------------------------------------------|
　　　　　 |　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　|
　　　　　 |　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　|
　　　　　 |　 　　　　Master Boot Record　　 　　　 　　|
　　　　　 |　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　|
　　　　　 |　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　|
　　　　　 |　 　　　　主引导记录(446字节)　　 　　　 　|
　　　　　 |　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　|
　　　　　 |　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　|
　　　　　 |　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　|
　　　01BD |　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　|
　　　01BE |---------------------------------------------|
　　　　　 |　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　|
　　　01CD |　　　 　　分区信息　1(16字节)　　　 　　　 |
　　　01CE |---------------------------------------------|
　　　　　 |　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　|
　　　01DD |　　　 　　分区信息　2(16字节)　　　 　　　 |
　　　01DE |---------------------------------------------|
　　　　　 |　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　|
　　　01ED |　　　 　　分区信息　3(16字节)　　　 　　　 |
　　　01EE |---------------------------------------------|
　　　　　 |　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　|
　　　01FD |　　　 　　分区信息　4(16字节)　　　 　　　 |
　　　　　 |---------------------------------------------|
　　　　　 | 01FE 　　　　　　　|01FF　　　　　　　　 　|
　　　　　 |　 　　55　　　　 　| 　　　　AA　　　　   　|
　　　　　 |---------------------------------------------|
　

2. 分区表结构简介
　　分区表由四个分区项构成, 每一项的结构如下:
　　BYTE State　　　: 分区状态, 0 =未激活, 0x80 = 激活 (注意此项)
　　BYTE StartHead　: 分区起始磁头号
　　WORD StartSC　　: 分区起始扇区和柱面号,底字节的低6位为扇区号,
　　　　　　　　 　   高2位为柱面号的第 9,10 位, 高字节为柱面号的低 8 位
　　BYTE Type　　　 : 分区类型, 如0x0B = FAT32, 0x83 = Linux 等,
　　　　　　　　 　   00 表示此项未用,07 = NTFS
　　BYTE EndHead　　: 分区结束磁头号
　　WORD EndSC　　　:分区结束扇区和柱面号, 定义同前
　　DWORD Relative　:在线性寻址方式下的分区相对扇区地址
　　　　　　　　 　　(对于基本分区即为绝对地址)
　　DWORD Sectors　 : 分区大小 (总扇区数)
　　注意: 在 DOS / Windows 系统下,基本分区必须以柱面为单位划分( Sectors * Heads 个扇区), 如对于 CHS 为 764/255/63 的硬盘,分区的最小尺寸为　255 * 63 * 512 / 1048576 = 7.844 MB.
　3. 扩展分区简介
　　由于主分区表中只能分四个分区, 无法满足需求,因此设计了一种扩展分区格式. 基本上说, 扩展分区的信息是以链表形式存放的,但也有一些特别的地方.首先, 主分区表中要有一个基本扩展分区项,所有扩展分区都隶属于它,也就是说其他所有扩展分区的空间都必须包括在这个基本扩展分区中.对于DOS / Windows 来说, 扩展分区的类型为 0x05. 除基本扩展分区以外的其他所有扩展分区则以链表的形式级联存放, 后一个扩展分区的数据项记录在前一个扩展分区的分区表中,但两个扩展分区的空间并不重叠.
　　扩展分区类似于一个完整的硬盘, 必须进一步分区才能使用.但每个扩展分区中只能存在一个其他分区. 此分区在 DOS/Windows环境中即为逻辑盘.因此每一个扩展分区的分区表(同样存储在扩展分区的第一个扇区中)中最多只能有两个分区数据项(包括下一个扩展分区的数据项).

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第四章 硬盘的物理安装
所谓的硬盘物理安装，指的是将硬盘装进机箱，设置跳线并接好电源线和数据线的过程。
电源接口：将主机的电源与此相连，以给硬盘供电。注意“梯形”接线方向，方向错误将无法插入。
主从跳线：主板上一般只有两个IDE接口，每一根接线有三个接口，其中一个接主板的IDE接口，另两个则可以接两个IDE设备，包括硬盘、光驱、刻录机等。在同一根接线上如果接两个IDE接口设备，则其中一个是主盘(Master)，另一个为从盘(Slave)。究竟是作为主盘还是从盘则要通过硬盘或光驱背面的“主从跳线”进行设置，否则将无法正常使用。一般来说，硬盘缺省的跳线设置为主硬盘，光驱的缺省设置则为从盘。具体的设置方法在硬盘或光驱的机壳上均有设置说明。
数据线：数据线用于连接硬盘与主板IDE接口，作数据传输之用。主板IDE口与硬盘数据线接口均为40针接口，而数据线则分40线与80线两种（如下图）。其中80线亦称为UDMA/66硬盘线，主要用于Ultra ATA 66硬盘，增加的40根地线作隔离干扰之用。要发挥Ultra ATA 66硬盘的优势，UDMA/66硬盘线。Ultra ATA 33硬盘也可以使用UDMA/66硬盘线，但不会因此带来任何好处。注意，硬盘的数据线有方向之分，反接的话硬盘将无法工作。数据线的一侧有一红线，红线侧必须与IDE接口的第1/21针相连接。
按以上所说设置好主从跳线并接好电源线、数据线之后，就可以把硬盘固定在机箱上的3.5"托架上。当然，你也可以先固定，再接线。硬盘可以水平安装也可以垂直安装，两者并无不同。有人说硬盘垂直安装会影响硬盘的寿命，这种说法并不科学。但需要注意的是，水平安装时裸露面（可以见到电路板的一面）要朝下，以免积聚灰尘。
至此，硬盘的物理安装大功告成。
双硬盘的安装
1、     安装前的准备
目前主流IDE硬盘均为3寸硬盘，安装双硬盘时机箱需要有额外的3寸安装架。不过多数机箱只有两个3寸安装架，硬盘占一个，软驱占一个，因此只好在5寸安装架上做文章，办法是购买一副硬盘支架，将硬盘安装在支架上，然后再安装在机箱中的5寸框内。
一般而言，计算机电源输出功率都在200W以上，加块硬盘应该没问题。但如果你已安装了双光驱可大功率显卡等设备，就要考虑电源是否还能再提供12W左右功率去支持一块硬盘，否则可能出现系统不稳定的状况。另外，还要确保有一个空闲的电源接口供硬盘使用。
绝大多数主板均提供2个IDE接口，可接4个IDE设备，硬盘、光驱、刻录机、ZIP等设备均占用IDE口，安装双硬盘前你还需要为你的新硬盘预留一个IDE口。此外，如果你的电脑只有一条IDE数据线，赶快再买一根。
2、     双硬盘的主、从状态设置
假设你的电脑原有一个硬盘和一个光驱，通常接法有以下两个：
两个硬盘使用同一根硬盘线接在主板的Primary IDE接口，速度快的设为主盘（Master），速度慢的设为从盘（Slave）。光驱接在主板的Secondary IDE接口，并设为主盘。
速度快的硬盘单独接在主板的Primary IDE接口并设为主盘，光驱与第二块硬盘接在主板的Secondary IDE接口，光驱设为主盘，硬盘设为主盘。通常我们将第二块硬盘仅作为备份盘时可考虑这种接法。
3、双硬盘盘符交错的解决
安装双硬盘后，我们会发现第一个硬盘（以下简称Disk1）的C盘还是C盘，不过Disk1的D盘在新系统中却变为E盘，E盘变成F盘...而第二个硬盘（以下简称Disk2）的C盘则变为新系统的D盘，Disk2的D盘、E盘等逻辑盘就排在Disk1所有盘符之后。这种情况称为盘符交错现象。
盘符交错是因为MS－DOS对硬盘的管理方法做成的。MS－DOS把第一个物理硬盘的激活的DOS分区叫做C，第二个物理硬盘的有效的激活DOS分区叫做D，第一个物理硬盘的扩展DOS分区叫做E、F等等，剩下的字母分配给第二个物理硬盘的扩展DOS分区。如果没有第二个物理硬盘，或第二个物理硬盘没有基本DOS分区，那么D就分配给第一个物理硬盘的扩展DOS分区的第一个逻辑驱动器了。
盘符交错现象会产生一系列问题，最常见的就是某些软件因为盘符变化而导致路径错误。要避免盘交错现象，对于Windows 95/98系统来说，最简单的方法莫过于利用它的“即插即用”功能。即在BIOS中将第二硬盘设为None，开机后Windows 95启动后，Windows 95/98的“即插即用”功能就可以提示检测到新硬件，并自动分配盘符给它，此时盘符的分配和很多人的期望就一致了。由于原来主硬盘上的所有软件所在的盘符都没有变化，因此在硬盘上的软件可以照常运行，盘符交错问题就解决了。

第五章 系统启动过程
系统启动过程主要由一下几步组成(以硬盘启动为例):
　　1. 开机
　　2. BIOS 加电自检 ( Power On Self Test -- POST )，内存地址为 0ffff:0000
　　3. 将硬盘第一个扇区 (0头0道1扇区, 也就是BootSector)读入内存地址 0000:7c00 处.
　　4. 检查 (WORD) 0000:7dfe 是否等于 0xaa55,若不等于，则转去尝试其他启动介质,如果没有其他启动介质则显示"No ROM BASIC" 然后死机.
　　5. 跳转到 0000:7c00 处执行 MBR 中的程序.
　　6. MBR 首先将自己复制到 0000:0600 处,然后继续执行.
　　7. 在主分区表中搜索标志为活动的分区.如果发现没有活动分区或有不止一个活动分区, 则转停止.
　　8. 将活动分区的第一个扇区读入内存地址 0000:7c00处.
9. 检查 (WORD) 0000:7dfe 是否等于 0xaa55,若不等于则显示 "Missing Operating System" 然后停止,或尝试软盘启动.
　　10. 跳转到 0000:7c00处继续执行特定系统的启动程序.
　　11. 启动系统 ...
　　以上步骤中 2,3,4,5 步是由 BIOS 的引导程序完成.6,7,8,9,10步由MBR中的引导程序完成.
　　一般多系统引导程序 (如 SmartFDISK, BootStar, PQBoot等)都是将标准主引导记录替换成自己的引导程序, 在运行系统启动程序之前让用户选择要启动的分区.
　　而某些系统自带的多系统引导程序 (如 lilo, NT Loader等)则可以将自己的引导程序放在系统所处分区的第一个扇区中, 在 Linux中即为 SuperBlock (其实 SuperBlock 是两个扇区).
　　注: 以上各步骤中使用的是标准 MBR,其他多系统引导程序的引导过程与此不同.
第六章 硬盘的品牌
一、希捷（seagate）
　　希捷也是世界上著名的硬盘生产厂商之一，其在scsi市场推出的捷豹系 列硬盘（15000转）到目前为止还占据着老大的位置，这样的厂商，实力 当然不容怀疑。当初第一款7200转的ide硬盘就是希捷率先制造出来的， 不过因为技术还是不很成熟，导致发热量过大而且返修率过高，当然这 并没有阻止希捷公司进军ide市场的脚步，随后希捷公司又推出了酷鱼以 及酷鱼ii代，一举成为7200转ide硬盘市场中的佼佼者。其主要产品有5400 转、512k缓存的u10系列和7200转、2m缓存的酷鱼ii系列，u10系列的市 场零售价格为10g/15g/20g——700/740/840；酷鱼ii代系列硬盘最引人注目 的就是它那相对较高的平均寻道时间，曾一度达到了7.6毫秒！这个记录 在ide硬盘市场中迄今无人能及。酷鱼ii系列的价格为10g/15g/20g—— 830/940/1110，在国内的代理是广源行。希捷硬盘的优势在于其价格低廉 ，同档次的型号要比昆腾低上几十甚至上百块钱，这个理由使希捷硬盘 成为廉价电脑解决方案的首选。再有就是酷鱼ii代的高寻道速度，在随机 数据传输中能比其他型号的硬盘快上不少。缺点是在噪音、发热方面十 分不尽人意，而且超频性能几乎为零，这使得一些超频爱好者对此望而 却步。
二、迈拓（maxtor）
　　和昆腾以及希捷比起来，迈拓进入国内市场的时间算晚的，不过迈拓 却是最为重视中国大陆市场的硬盘厂商。迈拓在大陆的总代理是蓝德电 子，所有的迈拓硬盘无论什么型号，统一使用纸盒+塑料泡沫的包装，包装印刷也比较精美，盒内还附带说明书、保修卡等一系列附件。迈拓硬盘的主流 产品有金钻四代、金钻五代、金钻六代、金钻七代，以及美钻一代、二代、三代，星钻一代、二代、三代，购买时一定要去蓝德电子的柜台买，才不会 上当。迈拓硬盘的优势在于其售后 服务很好，并且金钻四代在噪音以及发热量方面非常优秀，缺点跟希捷硬盘一样，超频性能几乎没有，不过总的来说迈拓的硬盘在各方面都比 较中规中矩，售价也比较合理，如果对硬盘性能没什么特殊要求的话， 迈拓硬盘确实是个很好的选择。（现在市面上只有迈拓的硬盘敢于承诺质保三年，这一点笔者认为还是很不错的）
三、ibm
　　说起ibm公司恐怕无人不知无人不晓，这位蓝色巨人已经有太多的传奇 了，当年第一块硬盘就是ibm最先制造出来的；ibm硬盘最先使用了gmr （巨磁阻磁头）；ibm硬盘最先把单碟容量提高到10g、15g、20g……； ibm硬盘是目前唯一能在盘体内装下5张盘片的硬盘；ibm是唯一把7200转 5400转硬盘盘片分开生产的硬盘厂商……目前ibm硬盘的主流产品有5400 转、512k缓存的40gv系列和7200转、2m缓存的75gxp系列，而且前者是 单碟20g的，后者是单碟15g的，在传输速度方面要比其他品牌略胜一筹 ，而且价格也并不贵，40gv系列目前常见的只有20g一种型号，报价680元，75gxp系列有15g和30g两个型号，价格分别为1000元和1640元。ibm 硬盘的优势在于技术先进，很多先进的技术往往都是ibm硬盘率先采用， 其性价比也很不错，尤其值得一提的是ibm硬盘的超频性能也不俗，仅次于昆腾，而且国外对于超频往往都更看好ibm硬盘，其超频性能由此可见 一斑。缺点在于缺少面向低端市场的小容量硬盘，最小也是15g的，往往 失去了很多廉价电脑方面的市场。 其他还有一些品牌，比如富士通、西部数据、三星等等，其产品都各 有独到之处，但是因为市场占有率很小，不大容易买到，在此就不再多说了。

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第七章 硬盘电路板测试及维修技巧
硬盘电路板测试及维修技巧
硬盘故障分析与处理步骤 下面仅简要介绍物理故障的分析与一般的处理步骤： 短路，需做进一步的检查。
①首先检查CMOS SETUP是否丢失了硬盘配置信息。测量主板上COMS RAM电路是否为电池有故障，或元器件（如二极管、三极管、电阻、电容等）损坏能原因而CMOS中的硬盘配置参数出错。
②通过加电自测，若屏幕显示错误信息 “Hard Disk Error”，说明硬盘确实有故障。或是硬盘未插好。
③关机，拆开机盖，测+5V、+12V电源是否正常，电源盒风机是否转动。以此来判断是否外电路缺电。
④检查信号电缆线，插头是否插好，有无插反或接触不良。可尝试交换一些电缆插头试一下。
⑤采用“替代法”来确定故障部件。找一块好硬盘与该硬盘比较，判断是主板还是硬盘驱动器本身有问题。
以上几个步骤，用户需要仔细检查、测试、分析，找出坏的元器件进行修理。
经以上的处理后，只要不是硬盘盘体本身损坏，仅仅是一般性的接插件的接触不良或外电路故障则多数能够迅速排除。
测电阻法
该测量方法一般是用万用表的电阻档测量部件或元件的内阻，根据其阻值的大小或通断情况，分析电路中的故障原因。一般元器件或部件的输入引脚和输出引脚对地或对电源都有一定的内阻，用普通万用表测量，有很多情况都会出现正抽电阻小，反向电阻大的情况。一般正向阻值在几十欧姆至100欧姆左右，而反向电阻多在数百欧姆以上。但正向电阻决不会等于0或接近0，反向电阻也不会无穷大，否则就应怀疑管脚是否有短路或开路的情况。当断定硬盘子系统的故障是在某一板卡或几块芯片时，则可用电阻法进行查找。关机停电，然后测量器件或板卡的通断、开路短路、阻值大小等，以此来判断故障点。若测量硬盘的步进电机绕组的直流电阻为24欧，则符合标称值为正常；10欧左右为局部短路；0欧或几欧为绕组短路烧毁。
硬盘驱动器的扁平电缆信号线常用通断法进行测量。硬盘的电源线既可拔下单测也可在线并测其对地阻；如果无穷大，则为断路；如果阻值小于10欧，则应怀疑局部
测电压法
该测量方法是在加是怕情况下，用万用表测量部件或元件的各管脚之间对地的电压大小，并将其与逻辑图或其它参考点的政党电压值进行比较。若电压值与正常参考值之间相差较大，则青蛙该部件或元件有故障；若电压正常，说明该部分完好，可转入对其它部件或元件的测试。一般硬盘电源与软盘插线一样，四个线头分别为+12V、+5V、-5V和地线。硬盘步进电机额定电压为+12V。硬盘启动时电流大，当电源稳压不良时（电压从12V下降到10.5V），会造成转速不稳或启动困难。Ⅰ/O通道系统板扩展槽上的电源电压为+12V、-12V、+5V和-5V。板上信号电压的高电平应大于2.5V，低电平应小于0.5V。硬盘驱动器插头、插座按照引脚的排列都有一份电压表，高电平在2.5-3.0V之间。若高电平输出小于3V，低电平输出大于0.6V即为故障电平。逻辑是怦的测量可用试波器测量或者用逻辑笔估算。
测电流法
如果有局部短路现象，则短路元件会升温发热并可能引起保险丝熔断。将万用表串入故障线路，核对电流是否超过正常值。硬盘驱动器适配卡上的芯片短路会导致系统析负载电流加大，驱动电机短路或驱动器短路会导致主机电源故障。硬盘电源+12V的工作电流应为1.1A左右。当硬盘驱动器负载电流加大时，会使硬盘启动时好时坏。电机短路或负载过流轻则保险熔断，重则导致电源块、开关调整管损坏。在加大电流回路中可串入流假负载进行测量。如有保险的线路，则可断开保险管一头将表串入进行测量。在印刷板上的某芯片的电源线，可用刻刀或钢锯条割断铜泊引线串入万用表测量。电机插头、电源插头可从卡口里将电源线起出来串入表测量。


QT维修技巧
火球LM系列电路板的维修经验
火球电路板LM系列的有LM，KA，KX型号，LM的芯片的发热量也很高的，工作电压也高，供电也复杂点。芯片设计我个人认为也算可以了，虽然也会烧，但没有飞利浦的快坏。电路板是设计不错的，驱动芯片坏了，旁边的元件也就受苦了！！！！驱动芯片坏了的话，会产生其他的元件烧坏，它坏了的话，会坏的元件有：三个22欧电阻也会坏，但电阻坏了，很难找得到替换的，根据并联电阻法，得出三个电阻并联后为6.7欧可用一个1/8W的电阻替换，线圈也会容易烂，也难找得到替换的，可用LE板上两个电感换上。
一：指示灯长亮，主芯片坏。
二：上芯片打盘，磁头控制芯片坏了或供电不良，变压双三极管击穿。
三：盘转后指示灯熄灯，为缓存不良。
四：指示灯不亮，板上供电电压有：12V，3.3V,8V，驱动芯片坏否，晶振，磁头控制芯片短路，主芯片坏。
五：指示灯亮一下，不转，驱动芯片坏，主芯片接触不良或坏了。
六：指示灯亮五下，缓存接触不良或缓存坏，主芯片接触不良或坏了。
七：一切正常，包括硬盘的寻道的声音也正常而主板找不到盘为主芯片坏。（注意主芯片通往IDE口的电阻是否损坏。）

火球AS电路板维修
火球盘中7200转、2M缓存的有两种：一种为AS系列，另一种为LM，KA，KX系列。采用的驱动芯片都是ST公司。型号不同，不可代换。后者的电路板相对前者好修多了。
AS的盘在7200转状态下，驱动芯片的工作量大、发热量高，同时工作电压也高，AS板的供电也复杂。
驱动芯片引起的故障有：不转、不亮、空转、打盘。
由于电路板要比LCT系列的厚，小。所以一般不会出现虚焊现象，引起的故障有：闪、寻道不完全、打盘、不亮、不认盘、认错参数、转后熄灯等。
火球AS的板的通病是驱动芯片旁边的三极管烧坏，而且换了也会烧，也难找到代换的三极管。
驱动IC型号是L6279 V2.4，和L6279 V2.0不通用，不过许多维修人员都没有见过L6279 V2.0。驱动芯片虽小，但设计得比较稳定，驱动芯片一般不会出现像飞利浦烧毁得那么严重。但旁边的小元件就比较容易坏，旁边的三极管烧坏就是首当其冲。它坏了的话，同时会产生其他的元件一起烧坏，所以直接换上去也会被烧坏。它坏了的情况下，同时会坏的元件有：470的电感，8V供电IC，驱动也有可能，但比较少。轻微的烧坏直拉换上去就可以好了，严重的烧伤那就要先检查电路了。看有没有其他坏了，如果还不行，那可能是PCB板坏了。
火球CR/EX/EL电路板维修
火球CR/EX硬盘电路板采用的驱动芯片型号为AN8427FBP、TDA5147BH，与ST/SE的AN8426FBP、TDA5247CH驱动芯片不同，不可代换。AN8427FBP、TDA5147BH都具有耐高温和耐高压的特性，芯片比较稳定，一般情况下不会容易烧坏，但电路板的主芯片反而成为最容易坏的元件了。盘的使用时间长后温度升高，主芯片就越容易发生内部短路现象，从而造成3.3V的工作电压负荷再重，工作电压不稳定。严重的话也会造成磁头控制芯片及缓存的损坏，CR板还会把3.3V供电管烧坏。
　　CR/EX/EL电路板的工作电压有：12V，5V，8V，3.3V。常见的问题有：
一：指示灯长亮，为主芯片坏了。
二：指示灯亮一下，驱动芯片坏了或主芯片坏了
三：指示灯亮五下，缓存接触不良或坏了，主芯片接触不良或坏了
四：指示灯亮六下，磁头控制芯片坏了或8V工作电压没有电压。
五：指示灯不亮，工作电压不正常，主芯片坏了，晶振坏了，驱动芯片坏了。
*****主芯片的脚细，焊接时要很高的焊接技术和耐心**

火球LCT电路板维修
火球LCT系列电路板采用的驱动芯片为TDA5247/AN8428。TDA5247芯片的耐高温和耐高压的特性特差。甚至有的用不了半个钟就会了,耐用的很少。所以TDA5247芯片价格低。AN8428芯片是日本松下公司生产的芯片，具有耐高温和耐高压，用上几年也不会坏，可以说是LCT系列驱动芯片的精品，但价格高。但在市场上TDA5427芯片还是占多数。换上好的飞利浦芯片后还是不转是维修火球电路板比较常见的问题。一般维修人员都会遇到这样的问题。
一：焊接不当，还有的脚接触不良，需用烙铁加焊，也可用热风枪再吹。但最好是吹芯片时先加上松香水或松香膏，这样会提高焊接的效果。
二：“排阻”烧坏，可用万用表检查对其电阻值，坏了。换！
三：芯片的56，57脚的电路板上的接点已经烧烂。这也是常见的故障，需外接线连接，不连接好就会产生不转的现象。
四：电机接口旁边的放电三极管（只起二极管作用）击穿或接50-70脚边的元件掉了或坏了。但这一般是转不起的故障。
五：主芯片的1-3或倒数1-3是控制驱动芯片转的，其接触不良也不转。
六：IDE接口的脚接在一起，使主芯片不复位，特别是1-2脚。
七：上盘还是闪十下的，通常是8V电压没有或磁头控制芯片坏或没有电压输入
八：上盘还是闪五下的，缓存、主芯片接触不良或坏了。
九：如上都不行，那只能怀疑主芯片有问题了，换换看，不过要很高的焊接技术哦。
*****把主芯片也换了、磁头放大的芯片也换了，还是不行，灯依然不亮。如果电压正常的话，要看晶振的两端电压了。晶振也是很容易坏的其中一个元件，如果还不行，那可能是PCB板坏了。*****

火球LD电路板维修
　　火球LD盘为5400转，由于板上没有了缓存芯片，只有主芯片、磁头控制芯片、驱动芯片。同时PCB板比较厚、小，不容易产生接触不良现象，所以维修的难度相对没有那么大。驱动芯片也采用了松下公司的AN8411芯片，虽然芯片小，但耐高温和耐高压的特性良好，一般情况不会坏。工作电压有：8V，3.3V,2.5V。故障现象有：
一：指示灯长亮，主芯片坏
二：指示灯微亮，2.5V电压不正常或主芯片坏,驱动芯片坏
三：指示灯亮五下，缓存是没有的，也只有主芯片坏了
四：指示灯亮十下，磁头控制芯片坏，8V工作电压没有，主芯片坏
五：指示灯不亮，工作电压不正常，主芯片坏，驱动芯片坏

火球其他电路板维修
火球其他系列电路板有CX，LE，VQ。CX与LCT相似，LE与LD相似，VQ与AS相似。这几种板的故障现象都以前面介绍的火球电路板维修相同，但这几种板损坏程度没有那么严重，一般都是换掉坏的芯片就可以了。特别是LE，大部分都是好的，盘坏的多。但由于其盘的型号不同，其电路板的设计与别的电路板还是有点不同。也有其比较特别的故障，也都是通病了，现将一一介绍，以供参考。
一：LE板：故障为打盘，它主要是磁头控制芯片坏，驱动坏的情况甚少。
二：VQ板：故障为寻道不完全，寻一点就停了，一般为主芯片坏。
三：LE，VQ板：故障为指示灯闪五下，一般为缓存坏。
四：CX板：多数坏驱动芯片和旁边的放电三极管，还有就是旁边的“排阻”
火球电路板维修补充
火球硬盘在二手市场上占有量是相当大的，特别是火球LCT系列的PCB薄、大、长。容易造成芯片接触不良，加上驱动芯片容易坏。所以维修量也大，虽然元件少，但故障现象多。前面所说的只是对火球电路板各系列的常见故障说明。其实，在实际维修中还有特殊的故障，需要比较长的时间来维修。现把我在实际维修过程中的特殊故障判断和排除方法介绍一下。
一：用眼看清楚在电路板上有没有少元件，少了要加上。芯片有没有接触不良，松了要加焊。元件有没有烧坏或电路板有没有烧烂。换元件就要小心了。
二：用手摸电路板（通电），看有没有元件发热，发热不正常的要看是不是电压高了或有元件短路了。没有发热也说明元件没有工作，用万用表测量板的工作电压是否正常。
三：通电观查指示灯闪得是否正常，闪一下为主芯片坏了。微闪，工作电压正常下为主芯片坏。微亮，工作电压正常下为主芯片坏，驱动芯片坏。
四：EL，CR，EX，CX，指示灯正常闪六下，其他闪十下，闪五下都为缓存接触不良或坏，还有就是主芯片接触不良或坏了。
五：看电路板的成色，成色好的多芯片坏，成色差的多会有接触不良。通电用手大力压芯片看是否会对盘的工作有影响。
六：电路板的芯片脚比较细，要有耐心和精力。吹芯片时温度也要调好，太高了会吹坏芯片。

火球电路板的分类
　　火球PCB板的每种系列都比较不同，主芯片也不同。从外观上能识别出来。就是LCT系列中的706、702、303还有SE、ST板比较难识别。现将火球的电路板分类出来，以供参考：
1 、板：03 主芯片：14-108406-03
2 、板：501 主芯片：14-108406-02
3 、板：812、主芯片：14-108413-02
4 、板：411、412 主芯片：D9046CM 101
5 、板：013 主芯片：14-113271-02
6 、板：110、111 主芯片：14-113271-04
7 、板：701、702 主芯片：D760006GJ 101
8 、板：706 主芯片：D760006GJ 102
9 、板：303 主芯片：D760006GJ 106
10、板：906、907、908 主芯片：D8915GJ 101
11、板：206、207、208 主芯片：D760009GJ 101
12、板：314、315 主芯片：D760009GJ 103
13、板：306 主芯片：760009BGJ 104
IBM硬盘常见故障及维修方法：
1．     容易产生坏道。
原因：电路板与盘体的数据接口松动或接触不良引起的；速度传输过快引起坏道。
解决方法：电路板卸下，将接口部份清理一次（对IBM的硬盘一般第一步就是这样），然后将上回去，在上的同时，因为电路板在制作时有工程缺陷，所以上回去时应该尽可能的向外推，并将螺丝上得尽可能紧。如果看到电路板上的接口不平，可以用风枪加点松香处理一下，以便接口平滑。然后接上硬盘，如果数据不用保留可以用Hddl来给硬盘“清零”，或用DFT的“Erase Disk”，用Hddl要快很多，效果也不错，用DFT速度要慢，大概要一两小时，不过是IBM的专用工具，对IBM来说会更有效；而DDD-SI的话也是IBM的专用工具，是Windows下的，速度还要更慢，效果比DFT要好一些。如果用户要保留数据的话，可以用Mhdd的“Scan”来做修复，速度快，效果好，不过Glist会相应的填写较多的坏点。如果发现有坏道无法修复，一般是Glist满，要用PC3000转一次Plist再进行修复。
2．     硬盘开机有吱吱的规律异响，有可能能认到盘，也有可能不认。
原因：电路板与盘体的数据接口松动或接触不良引起的；驱动IC引起的；固件错误引起磁头偏位。
解决方法：接口部份同上。驱动IC引起的话，最好先换一块同产地的电路板，确定盘体正常的条件下再换驱动IC，其实确定板的好坏有一个更直接的办法，就是将电路板跳成安全模式，看看主板能不能认到盘（认错参数也没事），要是能认到说明板基本没有问题。在换电路板时要连原来的Bios一起换，否则会引起不认盘。如果保证板是好的，而还是不认盘的话，可以试一下用PC3000从写硬盘的固件，分别是硬盘的LDR，FW，和Bios信息，如果写成功认到盘，一般数据都不会在了，用PC3000修一次坏道，再用Mhdd修一次（以防PC3000漏扫）。
3．     硬盘不能通电。
原因：由于5V电压不正常引起5V供电电路保护。
解决方法：沿5V供电走，找到保护的电容（一般是电容），直接将其去除。一般都能解决问题，不过此电容比较隐蔽，而且很多电路板上的位置都不一样，所以还要慢慢查，要是找不到，可以直接换一块同产地的电路板试一下能不能正常使用。