1、 U盘的基本原理
U盘全称叫USB闪电盘,是近年来广泛使用的一种外存储器。它具有小巧轻便,容量大,携带方便等优点。通过将U盘插入到计算机的USB接口可以实现读写数据的功能。
要明白U盘为什么可以读,我们首先要了解U盘的制作原理。 U盘往往由多个芯片组成,包括:闪存芯片,控制器芯片,晶振,电容等。其中,闪存芯片是U盘的核心,它能够存储大量的数据,控制器芯片则负责控制U盘工作,晶振则提供时钟信号,电容则为控制器芯片提供电源。
2、U盘的物理存储方式
U盘存储数据的方式很特别,和硬盘、U盘等储存设备不同。U盘中的数据是靠外挂在主机上的通用串行总线(USB)来传输数据的。它的数据存储方式可以被简单地模拟成人类语言的《情书》。数据在存储之前,先被存储成字的形式。每个字有它的“地址”,像情书的页码那样。每一个字节叫一个“地址”。当你要取数据时,你跟操作系统说你要读哪个储存地址的数据。主机将这个地址附加到U盘图标下,U盘就知道,应该从闪存芯片中读取哪里的数据。
3、U盘的控制器芯片
U盘的控制器芯片一般控制U盘的读写操作,通过外部电源提供电能,负责为U盘提供数据交换和储存和高速传输功能。控制器芯片通过软件程序控制U盘的各种复杂操作。
控制器芯片内部有一定的存储空间,在U盘接入电脑的时候,控制器芯片中的固件程序就开始运行,当计算机访问到U盘时,控制器芯片通过程序控制U盘芯片进行操作,并将数据送往计算机中,通过USB接口与计算机进行数据通信。当计算机需要写入数据时,控制器芯片会把数据经过处理后传给闪存芯片进行存储。
4、U盘的接口协议
U盘以及计算机的USB接口,并标准化了USB的接口和通信协议。USB接口有4个引脚:VCC、D-、D+、GND。其接口通讯协议是基于主从架构的,也就是计算机作为主机,而U盘则作为从机。从机会在接收到主机的命令后马上给出反应,并且数据的传输也是由主机控制完成,从机主要负责传输数据的读取、写入操作。
当U盘插入电脑时,计算机会自动配置相应的驱动程序,这样U盘就可以对接口进行访问,实现数据的读写操作。同样,当U盘在计算机中使用完毕后,也需要采取正确的移除方式,以防数据的损坏。
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