操作系统U盘存储结构原理.pptx

U盘存储结构原理Universal serial Bus;U盘的结构基本上由五部分组成：USB端口、主控芯片、FLASH（闪存）芯片、PCB底板、外壳封装。  U盘的基本工作原理也比较简单：USB端口负责连接电脑，是数据输入或输出的通道； 主控芯片负责各部件的协调管理和下达各项动作指令，并使计算机将U盘识别为“可移动磁盘”，是U盘的“大脑”； FLASH芯片与电脑中内存条的原理基本相同，是保存数据的实体，其特点是断电后数据不会丢失，能长期保存；PCB底板是负责提供相应处理数据平台，且将各部件连接在一起。;电源;SDRAM;主IC;主IC复位;主IC 时钟;USB接口;82XX;U盘即插即用技术的实现;USB系统组成;USB接口有四根边接线，有5V、地和两根数据线. 主控芯片主要起电脑与FLASH芯片之间数据交换的作用，分为全速（USB2.0全速）和高速（USB2.0高速）。注：USB2.0全速在以前被称为USB1.1。 这两类接口的区别是传输速率不同。USB1.1最大传输速度为12Mbps/秒，USB2.0最大传输速度为480Mbps/秒。;USB软硬件系统构成;USB设备枚举 USB设备固件分为通用的枚举配置部分和设备类协议部分。枚举配置部分是USB控制传输通过端点0实现的。 枚举配置阶段，设备处于几种暂态阶段， 设备在按顺序经过除了挂起态以外的所有 暂态之后，才算被主机配置成功，然后便 可以开始USB设备类的各种数据传输。;;为设备设置一个唯一地址;; USB以差模串行信号为载体传送二进制代码来 传输信号，一系列二进制代码组成域，由域组成 包，再由包构成不同数据传输事务，再由事务组 合不同的传输类型，来实现传输数据。;同步域：;USB数据封包;列举的整个过程是这样的：??????? 建立阶段： 主机发一个SETUP 令牌包，后面紧跟一个（data）包（主机发的），这个data包是一个请求（请求是主机发给设备的，请求的作用是告诉设备主机下一步要干什么或者告诉设备该干什么，协议里规定了每个请求的格式和标准请求代码）比如说第一个请求是告诉设备要设备返回一个它的（设备的）设备描述符。设备收到这个包无错误后会返回一个ACK握手包告诉主机已收到数据 数据阶段： 主机会发一个in令牌包，设备收到IN令牌包后，设备用数据（data）包（设备发的）返回他自己的设备描述符（协议里规定了各个设备的标准的描述符），描述符里会有一些设备的描述，（描述他是什么东西，是U盘，还是USB鼠标，还是USB键盘，或是其他的什么）。主机收到数据无错误后会返回一个ACK握手包,这个阶段主机也可能发out令牌包＋数据包（主机发的）。; 状态阶段： 主机会发一个与数据阶段相反的令牌包，数据阶段如果是IN，现在发OUT＋一个空的数据包（数据场没有数据的包），设备会用ACK握手包相应。数据阶段如果是OUT,现在发IN不＋数据包，设备会返回空的数据包， 当主机收到包且无错误时，主机会发一个握手包ACK。 以上是请求的全过程，在列举过程中会有很多这样的请求，主机不是只问一次就可以知道这个设备是什么，通过多次的请求。直到知道这个设备是什么为止。之后通过请求会对这个设备配置地址。电脑就是通过这个地址来区分插在电脑上的两的U盘的。;USB数据传输类型; ·等时传输(Isochronous)：;·批量传输(Bulk) ：;控制传输;SETUP事务;数据包DATA0：主机固定发送8个字节的数据包，并且有确定的结构，分配了5种命令信息，即 ;可选数据IN、OUT事务;USB描述符;主要有以下几种描述符： 设备描述符：描述USB设备的通用信息。端点0的最大包大小是在这里被定义的。 配置描述符：描述一个USB设备的属性和能力等配置信息。 接口描述符：描述一个特定接口的属性，接口由一系列端点所组成，用于实现某种特定的USB数据传输功能。 端点描述符：描述接口所使用的非0端点的属性，包括输入/输出方向、端点号和端点容量等。 字符串描述符：可选的描述符。包括厂商字符串、产品字 符串、设备序列号字符串、配置字符串、描述接口的字符串。;USB的中断服务程序;小结： USB主机是怎么识别一个U盘的： U盘插到电脑上的时候，电脑的USB接口上会发生一些变化，USB数据线有四根线，ground，VCC,DM(D-),DP(D ),而DM,DP是用来传输数据的，当U盘插到电脑上的时候，会把DP(D )拉高，使DP为高DM为低，电脑主板的USB主机芯片检测到这个状态，知道有设备连接上了（主机和设备是指连接在USB线两端的USB接口芯片），电脑的驱动会