有机存储原理

❶ 光储存的非磁性介质存储原理

有一类非磁性记录介质，经激光照射后可形成小凹坑，每一凹坑为一位信息。这种介质的吸光能力强、熔点较低，在激光束的照射下，其照射区域由于温度升高而被熔化，在介质膜张力的作用下熔化部分被拉成一个凹坑，此凹坑可用来表示一位信息。因此，可根据凹坑和未烧蚀区对光反射能力的差异，利用激光读出信息。
工作时，将主机送来的数据经编码后送入光调制器，调制激光源输出光束的强弱，用以表示数据1和0；再将调制后的激光束通过光路写入系统到物镜聚焦，使光束成为1大小的光点射到记录介质上，用凹坑代表1，无坑代表0。读取信息时，激光束的功率为写入时功率的1/10即可。读光束为未调制的连续波，经光路系统后，也在记录介质上聚焦成小光点。无凹处，入射光大部分返回；在凹处，由于坑深使得反射光与入射光抵消而不返回。这样，根据光束反射能力的差异将记录在介质上的“1”和“0”信息读出。
图2.1是光存储器写入和读出原理框图。
图2.1光存储器写入和读出原理框图
制作时，先在有机玻璃盘基上做出导向沟槽，沟间距约1.65 ,同时做出道地址、扇区地址和索引信息等，然后在盘基上蒸发一层碲硒膜。系统中有两个激光源，一个用于写入和读出信息，另一个用于抹除信息。碲硒薄膜构成光吸收层，当激光照射膜层接近熔化而迅速冷却时，形成很小的晶粒，它对激光的反射能力比未照射区的反射能力小的多，因而可根据反射光强度的差别来区分是否已记录信息。
图2.2可擦除光盘结构示意图
记录信息的抹除可采用低功率的激光长时间照射记录信息的部位来进行。由于激光介质的光照明“热处理”使晶粒长大，使其恢复到未记录信息时的初始晶相状态，故对激光的发射率也提高到记录信息前的状态。

❷ U盘存储数据的原理

闪存(Flash Memory)是非挥发存储的一种，具有关掉电源仍可保存数据的优点，同时又可重复读写且读写速度快、单位体积内可储存最多数据量，以及低功耗特性等优点。 其存储物理机制实际上为一种新型EEPROM（电可擦除可编程只读存储）。是SCM（半导体存储器）的一种。

早期的SCM采用典型的晶体管触发器作为存储位元，加上选择、读写等电路构成存储器。现代的SCM采用超大规模集成电路工艺制成存储芯片，每个芯片中包含相当数量的存储位元，再由若干芯片构成存储器。目前SCM广泛采用的主要材料是金属氧化物场效应管（MOS），包括PMOS、NMOS、CMOS三类，尤其是NMOS和CMOS应用最广泛。

RAM（随机存取存储），是一种半导体存储器。必须在通电情况下工作，否则会丧失存储信息。RAM又分为DRAM（动态）和SRAM（静态）两种，我们现在普遍使用的PC机内存即是SDRAM（同步动态RAM），它在运行过程当中需要按一定频率进行充电（刷新）以维持信息。DDR DDR2内存也属于SDRAM。而SRAM不需要频繁刷新，成本比DRAM高，主要用在CPU集成的缓存（cache）上。

PROM（可编程ROM）则只能写入一次，写入后不能再更改。

EPROM（可擦除PROM）这种EPROM在通常工作时只能读取信息，但可以用紫外线擦除已有信息，并在专用设备上高电压写入信息。

EEPROM（电可擦除PROM），用户可以通过程序的控制进行读写操作。

闪存实际上是EEPROM的一种。一般MOS闸极(Gate)和通道的间隔为氧化层之绝缘(gate oxide)，而Flash Memory的特色是在控制闸(Control gate)与通道间多了一层称为“浮闸”(floating gate)的物质。拜这层浮闸之赐，使得Flash Memory可快速完成读、写、抹除等三种基本操作模式；就算在不提供电源给存储的环境下，也能透过此浮闸，来保存数据的完整性。

Flash Memory芯片中单元格里的电子可以被带有更高电压的电子区还原为正常的1。Flash Memory采用内部闭合电路，这样不仅使电子区能够作用于整个芯片，还可以预先设定“区块”(Block)。在设定区块的同时就将芯片中的目标区域擦除干净，以备重新写入。传统的EEPROM芯片每次只能擦除一个字节，而Flash Memory每次可擦写一块或整个芯片。Flash Memory的工作速度大幅领先于传统EEPROM芯片。

MSM（磁表面存储）是用非磁性金属或塑料作基体，在其表面涂敷、电镀、沉积或溅射一层很薄的高导磁率、硬矩磁材料的磁面，用磁层的两种剩磁状态记录信息"0"和"1"。基体和磁层合称为磁记录介质。依记录介质的形状可分别称为磁卡存储器、磁带存储器、磁鼓存储器和磁盘存储器。计算机中目前广泛使用的MSM是磁盘和磁带存储器。硬盘属于MSM设备。

ODM（光盘存储）和MSM类似，也是将用于记录的薄层涂敷在基体上构成记录介质。不同的是基体的圆形薄片由热传导率很小，耐热性很强的有机玻璃制成。在记录薄层的表面再涂敷或沉积保护薄层，以保护记录面。记录薄层有非磁性材料和磁性材料两种，前者构成光盘介质，后者构成磁光盘介质。
ODM是目前辅存中记录密度最高的存储器，存储容量很大且盘片易于更换。缺点是存储速度比硬盘低一个数量级。现已生产出与硬盘速度相近的ODM。CD-ROM、DVD-ROM等都是常见的ODM。

❸ 光盘是怎样储存信息的

存储原理

有一类非磁性记录介质，经激光照射后可形成小凹坑，每一凹坑为一位信息。这种介质的吸光能力强、熔点较低，在激光束的照射下，其照射区域由于温度升高而被熔化，在介质膜张力的作用下熔化部分被拉成一个凹坑，此凹坑可用来表示一位信息。因此，可根据凹坑和未烧蚀区对光反射能力的差异，利用激光读出信息。

工作时，将主机送来的数据经编码后送入光调制器，调制激光源输出光束的强弱，用以表示数据1和0；再将调制后的激光束通过光路写入系统到物镜聚焦，使光束成为1大小的光点射到记录介质上，用凹坑代表1，无坑代表0。读取信息时，激光束的功率为写入时功率的1/10即可。读光束为未调制的连续波，经光路系统后，也在记录介质上聚焦成小光点。无凹处，入射光大部分返回；在凹处，由于坑深使得反射光与入射光抵消而不返回。这样，根据光束反射能力的差异将记录在介质上的“1”和“0”信息读出

❹ 虚拟存储器技术主要用于解决什么问题简述虚拟存储器的基本工作原理。

虚拟存储器技术主要解决电脑内存不够的问题，电脑中所运行的程序均需经由内存执行，若执行的程序占用内存很大或很多，则会导致内存消耗殆尽。

为解决该问题，Windows中运用了虚拟内存技术，即匀出一部分硬盘空间来充当内存使用。当内存耗尽时，电脑就会自动调用硬盘来充当内存，以缓解内存的紧张。若计算机运行程序或操作所需的随机存储器(RAM)不足时，则 Windows 会用虚拟存储器进行补偿。

工作原理

1、中央处理器访问主存的逻辑地址分解成组号a和组内地址b，并对组号a进行地址变换，即将逻辑组号a作为索引，查地址变换表，以确定该组信息是否存放在主存内。

2、如该组号已在主存内，则转而执行④；如果该组号不在主存内，则检查主存中是否有空闲区，如果没有，便将某个暂时不用的组调出送往辅存，以便将这组信息调入主存。

3、从辅存读出所要的组，并送到主存空闲区，然后将那个空闲的物理组号a和逻辑组号a登录在地址变换表中。

4、从地址变换表读出与逻辑组号a对应的物理组号a。

5、从物理组号a和组内字节地址b得到物理地址。

6、根据物理地址从主存中存取必要的信息。

(4)有机存储原理扩展阅读：

相关概念

1、实地址与虚地址

用户编制程序时使用的地址称为虚地址或逻辑地址，其对应的存储空间称为虚存空间或逻辑地址空间；而计算机物理内存的访问地址则称为实地址或物理地址，其对应的存储空间称为物理存储空间或主存空间。程序进行虚地址到实地址转换的过程称为程序的再定位。

2、虚拟内存的访问过程

虚存空间的用户程序按照虚地址编程并存放在辅存中。程序运行时，由地址变换机构依据当时分配给该程序的实地址空间把程序的一部分调入实存。

每次访存时，首先判断该虚地址所对应的部分是否在实存中：如果是，则进行地址转换并用实地址访问主存；否则，按照某种算法将辅存中的部分程序调度进内存，再按同样的方法访问主存。

3、异构体系

从虚存的概念可以看出，主存-辅存的访问机制与cache-主存的访问机制是类似的。这是由cache存储器、主存和辅存构成的三级存储体系中的两个层次。cache和主存之间以及主存和辅存之间分别有辅助硬件和辅助软硬件负责地址变换与管理，以便各级存储器能够组成有机的三级存储体系。

❺ 光盘是怎么保存数据的

这是一个很古老的问题了，翻阅了一下资料，内容如下：

1.非磁性介质存储原理
有一类非磁性记录介质，经激光照射后可形成小凹坑，每一凹坑为一位信息。这种介质的吸光能力强、熔点较低，在激光束的照射下，其照射区域由于温度升高而被熔化，在介质膜张力的作用下熔化部分被拉成一个凹坑，此凹坑可用来表示一位信息。因此，可根据凹坑和未烧蚀区对光反射能力的差异，利用激光读出信息。工作时，将主机送来的数据经编码后送入光调制器，调制激光源输出光束的强弱，用以表示数据1和0；再将调制后的激光束通过光路写入系统到物镜聚焦，使光束成为1大小的光点射到记录介质上，用凹坑代表1，无坑代表0。读取信息时，激光束的功率为写入时功率的1/10即可。读光束为未调制的连续波，经光路系统后，也在记录介质上聚焦成小光点。无凹处，入射光大部分返回；在凹处，由于坑深使得反射光与入射光抵消而不返回。这样，根据光束反射能力的差异将记录在介质上的“1”和“0”信息读出。

2. 磁性介质存储原理
磁光盘是在光盘的基片上镀上一层矫顽力很大的，具有垂直磁化特性的磁性材料薄膜制成。当在磁记录介质表面上施加强度小于其室温矫顽力Hi 的磁物时，不发生磁通翻转，故不能记录信息。若用激光照射此介质后，则在被照射处温度上升，矫顽力下降为Hc′。如果这时再对记录介质施以外加弱磁场Hr(Hc′激光源发出的激光经过起偏器、半反镜和聚光镜照射在盘上，行成小于1 的光点。同样，照射区温度上升，矫顽力下降，在照射区形成的磁场使该区磁化。当信息再生时，照射在磁化区的激光束反射光经半反镜、检偏器到光检测器上读出信息。😊

❻ 闪存卡的存储原理是什么

闪存卡存储原理是什么？闪存(Flash Memory)是非挥发存储的一种，具有关掉电源仍可保存数据的优点，同时又可重复读写且读写速度快、单位体积内可储存最多数据量，以及低功耗特性等优点。其存储物理机制实际上为一种新型EEPROM（电可擦除可编程只读存储）。是SCM（半导体存储器）的一种。早期的SCM采用典型的晶体管触发器作为存储位元，加上选择、读写等电路构成存储器。现代的SCM采用超大规模集成电路工艺制成存储芯片，每个芯片中包含相当数量的存储位元，再由若干芯片构成存储器。目前SCM广泛采用的主要材料是金属氧化物场效应管（MOS），包括PMOS、NMOS、CMOS三类，尤其是NMOS和CMOS应用最广泛。RAM（随机存取存储），是一种半导体存储器。必须在通电情况下工作，否则会丧失存储信息。RAM又分为DRAM（动态）和SRAM（静态）两种，我们现在普遍使用的PC机内存即是SDRAM（同步动态RAM），它在运行过程当中需要按一定频率进行充电（刷新）以维持信息。DDR DDR2内存也属于SDRAM。而SRAM不需要频繁刷新，成本比DRAM高，主要用在CPU集成的缓存（cache）上。PROM（可编程ROM）则只能写入一次，写入后不能再更改。EPROM（可擦除PROM）这种EPROM在通常工作时只能读取信息，但可以用紫外线擦除已有信息，并在专用设备上高电压写入信息。EEPROM（电可擦除PROM），用户可以通过程序的控制进行读写操作。闪存实际上是EEPROM的一种。一般MOS闸极(Gate)和通道的间隔为氧化层之绝缘(gate oxide)，而Flash Memory的特色是在控制闸(Control gate)与通道间多了一层称为“浮闸”(floating gate)的物质。拜这层浮闸之赐，使得Flash Memory可快速完成读、写、抹除等三种基本操作模式；就算在不提供电源给存储的环境下，也能透过此浮闸，来保存数据的完整性。 Flash Memory芯片中单元格里的电子可以被带有更高电压的电子区还原为正常的1。Flash Memory采用内部闭合电路，这样不仅使电子区能够作用于整个芯片，还可以预先设定“区块”(Block)。在设定区块的同时就将芯片中的目标区域擦除干净，以备重新写入。传统的EEPROM芯片每次只能擦除一个字节，而Flash Memory每次可擦写一块或整个芯片。Flash Memory的工作速度大幅领先于传统EEPROM芯片。 MSM（磁表面存储）是用非磁性金属或塑料作基体，在其表面涂敷、电镀、沉积或溅射一层很薄的高导磁率、硬矩磁材料的磁面，用磁层的两种剩磁状态记录信息"0"和"1"。基体和磁层合称为磁记录介质。依记录介质的形状可分别称为磁卡存储器、磁带存储器、磁鼓存储器和磁盘存储器。计算机中目前广泛使用的MSM是磁盘和磁带存储器。硬盘属于MSM设备。ODM（光盘存储）和MSM类似，也是将用于记录的薄层涂敷在基体上构成记录介质。不同的是基体的圆形薄片由热传导率很小，耐热性很强的有机玻璃制成。在记录薄层的表面再涂敷或沉积保护薄层，以保护记录面。记录薄层有非磁性材料和磁性材料两种，前者构成光盘介质，后者构成磁光盘介质。ODM是目前辅存中记录密度最高的存储器，存储容量很大且盘片易于更换。缺点是存储速度比硬盘低一个数量级。现已生产出与硬盘速度相近的ODM。CD-ROM、DVD-ROM等都是常见的ODM。

❼ CPU为什么能存储数据，或者说怎么存储数据；光盘和硬盘里的那张碟是怎么存储的，我要物理方面的解释

你可以参考网络“硬盘” 和 “ 光盘”，我摘了一些来说明：

CPU属于高速运算状态所以存储器的数据读取速度跟不上CPU的处理速度。存储器会把数据寄放在存储器提前调用，这样不会浪费CPU的资源。所以程序运行时会把数据线放到寄存器，寄存器里面的数据可以随时高速的调用。这样能更好地支持CPU的运算。所以内存这个寄存器相当于一个临时仓库的形式。方便CPU随时调用。

所以CPU利用地址，来读取每个寄存器里面的内容，然后再通过磁盘管理，写到硬盘或者其他存储设备上。CPU永远面对的都是内存。而存储管理器负责把数据从磁盘读取到内存，或者从内存写入存储设备。

硬盘.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。

光盘.记录层
这是烧录时刻录信号的地方，其主要的工作原理是在基板上涂抹上专用的有机染料，以供激光记录信息。由于烧录前后的反射率不同，经由激光读取不同长度的信号时，通过反射率的变化形成0与1信号，借以读取信息。目前市场上存在三大类有机染料：花菁（Cyanine）、酞菁 (Phthalocyanine) 及偶氮 (AZO）。
一次性记录的CD-R光盘主要采用（酞菁）有机染料，当此光盘在进行烧录时，激光就会对在基板上涂的有机染料，进行烧录，直接烧录成一个接一个的"坑"，这样有"坑"和没有"坑"的状态就形成了‘0'和‘1'的信号，这一个接一个的"坑"是不能恢复的，也就是当烧成"坑"之后，将永久性地保持现状，这也就意味着此光盘不能重复擦写。这一连串的"0"、"1"信息，就组成了二进制代码，从而表示特定的数据。

❽ 光盘存储信息的原理是什么

光盘存储信息的原理是：在光盘的记录层，这是烧录时刻录信号的地方。在基板上涂抹上专用的有机染料，以供激光记录并存储信息。由于烧录前后反射率不同，经由激光读取不同长度信号时，通过反射率的变化形成0与1信号，组成了二进制代码，从而表示烧录上的特定数据信息。

一般而言，光盘片的记录密度受限于读出的光点大小，即光学的绕射极限（Diffraction Limit) ，其中包括激光波长λ，物镜的数值孔径NA。

(8)有机存储原理扩展阅读：

光盘的读取技术

1、CLV技术：恒定线速度读取方式，在低于12倍速的光驱中使用的技术。它是为了保持数据传输率不变，而随时改变旋转光盘的速度。读取内沿数据的旋转速度比外部要快许多。

2)CAV技术：恒定角速度读取方式，用同样的速度来读取光盘上的数据。但光盘上的内沿数据比外沿数据传输速度要低，越往外越能体现光驱的速度，倍速指的是最高数据传输率。

3)PCAV技术：区域恒定角速度读取方式。融合了CLV和CAV的一种新技术。它是在读取外沿数据采用CLV技术，在读取内沿数据采用CAV技术，提高整体数据传输的速度。

❾ 光盘是怎样记录数据的

光盘存储技术是利用激光在介质上写入并读出信息。这种存储介质最早是非磁性的，以后发展为磁性介质

。在光盘上写入的信息不能抹掉，是不可逆的存储介质。用磁性介质进行光存储记录时，可以抹去原来写

入的信息，并能够写入新的信息，可擦可写反复使用。

1.非磁性介质存储原理

有一类非磁性记录介质，经激光照射后可形成小凹坑，每一凹坑为一位信息。这种介质的吸光能力强、熔

点较低，在激光束的照射下，其照射区域由于温度升高而被熔化，在介质膜张力的作用下熔化部分被拉成

一个凹坑，此凹坑可用来表示一位信息。因此，可根据凹坑和未烧蚀区对光反射能力的差异，利用激光读

出信息。

工作时，将主机送来的数据经编码后送入光调制器，调制激光源输出光束的强弱，用以表示数据1和0；再

将调制后的激光束通过光路写入系统到物镜聚焦，使光束成为1大小的光点射到记录介质上，用凹坑代表1

，无坑代表0。读取信息时，激光束的功率为写入时功率的1/10即可。读光束为未调制的连续波，经光路

系统后，也在记录介质上聚焦成小光点。无凹处，入射光大部分返回；在凹处，由于坑深使得反射光与入

射光抵消而不返回。这样，根据光束反射能力的差异将记录在介质上的“1”和“0”信息读出。图2.1是

光存储器写入和读出原理框图。

图2.1光存储器写入和读出原理框图

制作时，先在有机玻璃盘基上做出导向沟槽，沟间距约1.65 ,同时做出道地址、扇区地址和索引信息等，

然后在盘基上蒸发一层碲硒膜。系统中有两个激光源，一个用于写入和读出信息，另一个用于抹除信息。

碲硒薄膜构成光吸收层，当激光照射膜层接近熔化而迅速冷却时，形成很小的晶粒，它对激光的反射能力

比未照射区的反射能力小的多，因而可根据反射光强度的差别来区分是否已记录信息。

图2.2可擦除光盘结构示意图

记录信息的抹除可采用低功率的激光长时间照射记录信息的部位来进行。由于激光介质的光照明“热处理

”使晶粒长大，使其恢复到未记录信息时的初始晶相状态，故对激光的发射率也提高到记录信息前的状态