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U盘又称USB闪存盘(USB flash disk),它是一个具有USB接口的无需物理驱动器的微型高容量移动存储设备,用于存储照片、影像和资料等。通过USB接口与主机相连,可以像使用软盘或硬盘一样在U盘上读写和传送文件,如图1所示。

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                                                   图1  U盘

U盘的工作原理

U盘的电路主要包括主控芯片、供电电路、USB接口电路、时钟电路、闪存、写保护电路及指示灯电路等,如图2所示。

                                    2.1.10.png

                                                         图2  U盘电路框图


U盘的工作过程是:当U盘连接到计算机USB接口中,计算机USB接口的5V电压通过U盘的USB接口的供电针脚为U盘供电电路提供供电,产生Vcc电压。接着USB接口电路中的USB插座的数据输入针脚为高电平,而数据输出引脚为低电平;当计算机主板中的USB模块检测到数据线上的一高一低电平信号后,就认为USB设备连接好,向USB设备发出准备好信号。U盘的主控芯片调取存储器中的基本信息及文件信息,通过USB接口发送给计算机USB总线,计算机接收数据后,就会提示发现新硬件,并开始安装U盘的驱动程序。驱动程序安装完成后,用户就可看见U盘存储器中的文件。

当用户向U盘中存储数据文件时,主控芯片首先检测其写保护端口的电平信号。若写保护端口为高电平信号,则主控芯片接着向闪存芯片发送一个读写信号,闪存将数据存入其中;若写保护端口为低电平信号,则主控芯片向闪存芯片发送一个写保护信号,闪存将拒绝数据的存储。

U盘的性能指标

U盘的性能指标有存储容量、数据传输率、接口类型、外形尺寸、工作环境、功能特点等。

a) 存储容量。指U盘最大所能存储的数据量,是便携存储设备最为关键的参数。一般的U盘容量有1G、2G、4G、8G、16G、32G等。

b) 数据传输率。目前的U盘基本都采用USB接口与计算机相连,其接口规范就决定着其与系统传输的速度。其中USB1.1接口能提供12Mbps;USB 2.0接口能提供480Mbps的数据传输率。但这些都是该接口理想状态下所能达到的最大数据传输率,在实际应用中会因为某些客观的原因减慢了在应用中的传输速率。

c) 工作环境。一般工作在带有USB接口的硬件机器上,并且支持一般的操作系统,如Windows、MacOS和Linux。

d) 功能特点,部分USB具有加密、杀毒等功能。

此外,U盘还具有其它的性能指标,如数据保存时间、工作环境温度、存放温度、写保护开关、抗震性、耐高低温、防潮和防磁等。