第9章移动存储设备

1、第第9章章 移动存储设备移动存储设备掌握USB闪存盘的结构、USB接口的主要特点，了解MP3 ，了解移动硬盘。掌握USB闪存盘的安装、USB启动盘的制作。9.1 移动存储器的分类1. 按是否需要驱动器分类 有驱动器型：软驱、光驱、读卡器 无驱动器型：U盘、MP32. 按存储介质分类 磁介质、光介质、半导体3. 按接口分类 USB、IEEE1394。9.2 USB (Universal Serial Bus，通用串行总线)闪存盘 USB闪存盘由于均为USB接口，所以俗称U盘。闪存盘就是采用闪存(FlashMemory)作为存储器的移动存储设备。由于闪存具有掉电后保持存储的数据不丢失的特点，因此U

2、盘成为理想的移动存储设备。常见USB闪存盘的外观如图91所示。 闪存盘主要由I/O控制芯片、闪存、电路板和其他电子元器件组成，其结构如图9-2所示。1. I/O控制芯片：分USB1.1，USB2.0；作为设备端；2. 闪存（闪存（Flash Memory）是可读、写，断电不丢失信息）是可读、写，断电不丢失信息的存储器，可擦写的存储器，可擦写100万次以上；万次以上；3. 写保护开关(少数产品):可防止误删除数据和病毒的破坏；4. 电路板和其它电子元件。9.2.1 USB闪存盘的结构 1. USB接口标准 闪存盘使用的是USB接口，现在主流的 USB接口标准有两种：USBl.1和USB2.0。

3、接口标准的最大传输率是： USB1.1 速度速度12Mb/s, 1.5MB/S（12Mb/8=1.5MB） USB2.0 速度速度480Mb/s, 60MB/S 可以连接多个设备、相互兼容。2. 闪存盘的数据传输率：实际速度与微机的配置有关，分为数据读取速度 / 数据写入速度。 USB1.1 读：900KB/S、 写：700KB/S； USB2.0 读：8MB/S、 写：6MB/S，9.2.2 USB闪存盘的主要参数3即插即用(无驱动程序型) 对于Windows系统来说，只有在Windows 98的第二版之后才完全支持USB设备，因此USB闪存盘只有在更高版本的Windows上才有资格享用。W

4、indowsXP及Windows 2000能够直接识别大多数USB闪存盘；在 Windows 98下，USB闪存盘都要安装其相应的驱动程序。4. 启动型 在具有启动在具有启动USB设备的主板中，闪存设备的主板中，闪存盘可以引导操作系统盘可以引导操作系统，启动计算机。启动计算机。即将BIOS设置中的First Boot Device设置为USB_ZIP。有的启动型闪存盘可以仿真软驱。对于早先的主板，没有USB启动选项，则无法实现启动功能。 BIOS设置第一启动设备为USB_ZIP; U盘带系统格式化。5. 加密型 可通过闪存盘中的程序控制访问闪存盘的权限和对数据加密。6. 认证 符合认证标准的产

5、品，其质量才有保证， 认证包括国际USB组织对USB2.0标准的高速传输认证，以及FCC和CE认证。7.存储容量：32MB、。4GB。例：风驰USB接口盘技术参数： 容量：64MB/128MB/256MB/512MB/1.0GB 产品芯片：SAMSUNG/TOSHIBA/HYUNDAI 接口标准：USB1.1/USB2.0 读写速度： 读取速度:950KB/S ；写入速度： 700KB/S (USB 1.1) 读取速度：7MB/S ；写入速度：2-7MB/S(USB2.0)U盘实际读写速度与所采用芯片种类有关 ，可分区（加密区/非加密区）,可设置多位的密码,支持USB ZIP/USB HDD模

6、式启动,数据保存可达十 年之久，可以重复擦写100万次以上。9.2.3 USB总线特点1、数据传输速率高：8MB/s, 软驱500KB/S(不包括启动时间)；2、数据传输可靠：连接线少、故障率低。3、可同时挂节多个USB设备：有2、4口USB集线器。4、USB接口能为设备供电：USB充电器、台灯。5、支持热插拔：在不关闭电源的情况下拔下U盘（注意删除U盘硬件后再拔)。9.2.4 USB接口的结构与典型应用USB接口可提供5V/500 mA的电源，数据传输距离可达5米。图9-3 USB的应用图9.2.5 MP3播放器MP3播放器就是可播放MP3格式的音乐播放工具。MP3是为了压缩声音信号而设计的

7、，是一种新的音频信号压缩格式标准。图9-4 MP3的外观MP3：全称为MPEG1 Layer-3音频文件，MPEG(Moving Picture Experts Group) 译为活动图像专家组，特指活动影音压缩标准，MPEG音频文件是MPEG1标准中的声音部分，也叫MPEG音频层，它根据压缩质量和编码复杂程度划分为三层，即Layer-1、Layer2、Layer3，且分别对应MP1、MP2、MP3这三种声音文件. 1. MP32. MPEG音频3层压缩规格 音频压缩的原理是利用编码技术，将源文件(多为Wave格式)重新进行编码压缩，其次是利用数据缩减，将人类听觉中的不敏感部分删除，从而达到缩

8、小文件尺寸的目的。 图9-5 压缩规格示意图Wave是一种没有经过压缩的音乐档案格式，不失真，但是文件的尺寸非常大，存储1分钟的音乐要占用10MB的空间，所以作为随身听的源文件是不合适的。MP3的压缩比率大，可以达到1 10 ，存储1分钟的音乐只占用1MB的空间。在不影响声音效果的最小失真情况下减小文件尺寸便于保存和交换,它所生成的声音文件音质接近CD。3. MP3的内部结构 主要是LCD液晶屏、解码主芯片、 FLASH闪存芯片、按键、导航键、接口、供电等。 图9-6 MP3的内部结构4. 主要用途： MP3可作为U盘用于计算机间交换数据，也可从计算机上下载MP3文件独立播放。 MP3部分取代

9、了磁带机（随身听）、CD机，而成为音频播放的主流。5. MP4播放器 MP4播放器是利用CPU或数字信号处理器DSP（Digital Sign Processer）来完成处理传输和解码MP4文件的任务的。功能：看视频、音乐播放、浏览图片，部分产品还可以上网。使用的嵌入式操作系统有WindowsCE、Linux和厂商自行开发的操作系统作为MP4的底层平台，也有MP4播放器不使用任何操作系统的。 DSP能够在非常短的时间里完成多种处理任务，而且此过程所消耗的能量极少（这也是它适合于便携式播放器的一个显著特点）。9.3 移动硬盘9.3.1移动硬盘和移动硬盘盒的结构 移动硬盘是用普通的硬盘连接一个ID

10、E到USB的转换器，实现大容量U盘的目的。 完成IDE接口到USB通用接口转换的装置就是移动硬盘盒。移动硬盘特点：容量大、体积小、支持热插拔、移动硬盘特点：容量大、体积小、支持热插拔、支持支持 USB1.1/2.0USB1.1/2.0标准，标准，容量有20GB、40GB、80GB等，采用的笔记本硬盘有2.5或1.8英寸。 当前市场上可供挑选的移动硬盘盒很多，其基本结构都是相同的。移动硬盘包括硬盘、接口转换电路、IDE接口连线、电源连线和外壳等部分，如图9-7所示。1.硬盘 硬盘是移动硬盘的存储介质。目前移动硬盘内所采用的硬盘类型主要有三种： 3.5in台式机硬盘；2.5in笔记本硬盘；1.8i

11、n微型硬盘。1.8in、2.5in(分为薄盘和厚盘)、3种硬盘的大小比较，如图98所示2. 接口转换电路 接口转换电路的作用实现硬盘的IDE接口到USB接口的转换，主控芯片的型号决定移动硬盘的USB接口规范标准，常用的USB与IDE接口转换芯片是GL811和M5621，如图9-9所示。3接口和接口连线 接口部分包括：电源开关、四针电源接口。接口连线包括数据线和电源线，数据线用于硬盘与USB接口之间的连接。如图9-10所示是硬盘盒上的接口。4外壳 移动硬盘的外壳的作用主要是固定硬盘，减少外部震动对硬盘的直接影响，保护硬盘。9.3.2移动硬盘盒的主要参数1移动硬盘盒的尺寸 由于硬盘的尺寸有3.5i

12、n、2.5in和1.8in，移动硬盘盒的大小也分为3.5in、2.5in(还分为薄盘和厚盘)和1.8in三种标准，分别安装对应尺寸的硬盘。另外还有一种多功能的5.25in移动硬盘盒，可以安装硬盘、光驱 或刻录机，从而变成一台外置的光驱或刻录机。如图9-11所示，分别是3.5in和2.5in硬盘盒。2. 接口类型和数据传输率 移动硬盘盒外置接口方式按USB接口有两种标准： USBl.1的传输速度只有12Mbps， USB2.0的传输速度高达480Mbps。3移动硬盘盒的电源 市场上销售的2.5in硬盘盒都不配备电源，在USB数据线上多了一个USB插头，用于从微机的USB接口上取电，3.5in移动

13、硬盘盒都配备交直流转换器，有内置和外置两种，如图9-12所示。4移动硬盘盒的材质 目前常见的移动硬盘盒用料一般有塑料、铝以及铝镁合金三种。5移动硬盘盒的设计 一款移动硬盘盒是否使用方便，设计是关键，一般而言，移动硬盘盒大多具有以下 几种设计：散热孔、防尘设计、防滑设计、防震设计、硬盘指示灯。9.4 存储卡和读卡器1存储卡 市场上存储卡的种类繁多，从存储介质上分为闪存和微型硬盘这两大类。而闪存按照规格又分为CF卡、SM卡、MMC卡、SD 卡、MS卡(记忆棒)、xD卡和TF卡等等。存储卡的速度采用倍速，与CDROM的标准相同，即1倍速(1X)等于150KBs，如标称40速，则等于150X40=6M

14、Bs。(1) CF和CFII卡 CF卡的全称是Compact Flash，Compact 意指“小型的，轻便的”，CF格式最初是由 SanDisk、日立、东芝、德国Ingentix、松下等公司提出，被SanDisk公司在1994 年首次制造出来。CF卡的外观如图913所示。 微硬盘是CFII 接口的主要产物，微型硬盘在接口上与 CF卡完全兼容，但其存储原理则由原来的闪存介质改成了硬盘，具有大容量，低价格的优势，5GB以上容量的CF卡中安装的是1in微硬盘。装有微硬盘的 CFII 卡如图(2)SD卡 SD卡(Secure Digital Card，安全数字卡) 是根据MMC卡为基础，由日本松下、

15、东芝 和美国SanDisk公司共同开发研制的全新的 存储卡产品。SD卡的外观如图9-14所示。(3) miniSD卡 miniSD是SD卡的缩小版，miniSD卡及其 适配器的外观如图所示。(4) MMC卡 MMC卡(MultiMediaCard，多媒体卡) 由SanDisk与西门子联合开发于1997年11月发表，重量2g. MMC卡与MMCPlus卡的外观如图15。(5)RSMMC卡 RSMMC(ReducedSizeMMC)是小型化的MMC卡，RSMMC体积只有标准MMC 卡的一半大小，RSMMC规格为 24mmXl8mmXl.4mm，RSMMC的接口 电路与MMC卡完全相同，适配器也仅仅

16、是一个支架而已，装上随卡附带的延长座后，可以当做标准MMC卡来用。RSMMC卡及其适配器的外观。(6)Memory Stick(记忆棒) 记忆棒是索尼的特产，由SONY公司于 1999年底推出，主要供索尼的机型使用， 有长棒Memory Stick(50mmX21.5mmX2.8mm，4g)和短棒Memory Stick Duo(31mmX20mmXl.6mm，2g)之分，背面有写保护开关，记忆棒的外观如图916所示。(7) xD卡 xD卡(xD Picture Card)是富士和奥林巴斯继 SM卡后的产品，“xD-Picture Card”源自于 “extremeDigital”，于2002

17、年7月共同推出，大小为20mmX25mmXl.7mm，重量2g，主要出现在富士和奥林巴斯的数码相机中。xD卡同样具有并行写入的能力，但需要硬件支持才能发挥出来，xD卡的价格一直高居不下，市场上的兼容产品很少，其外观如图9-17所示(8) SM卡 SM(Smart Media)卡于1995年11月发布，它最大的特点是大、薄，其厚度只有0.76mm，是目前所有移动存储卡中最薄的产品，重量只有1.8g. SM卡的外观，濒临淘汰如图918所示。2读卡器 现在主流的读卡器大部分都采用USB接口，如图919所示。读取的存储卡格式有CF、SD、SM、MS等。采用USB接口的外置读卡器写入的速度可高达400K

18、bs，读取的速度更是稳定在1Mbs以上。95软盘驱动器和软盘 随着新型移动存储器的普及，软驱已经被淘汰。软盘： 3.5in 软盘 1.44MB 容量。 数据传输率 500KB/S 9.6 移动存储器的选购 现在用得最多和最方便的移动存储器是USB闪存盘，一般选购容量为512MB2GB，如果喜爱音乐，可选购MP3，其也可作为USB闪存盘来使用，价格稍贵。如果需要移动存储的文件较大，可选购4080GB、USB2.0接口的移动硬盘，其体积小、携带方便，复制文件的速度也较快。如果需要保存影视作品，最好选购容量为160GB以上的3.5in硬盘，配一个硬盘盒，最经济实惠。软盘驱动器已经淘汰，建议不要购买。9.7 USB接口设备的驱动程序安装和使用 由于Windows Me/2000/XP操作系统中已经内置了USB驱动程序，因此无需手动安装驱动程序即可使用USB闪存盘；而在Windows 98下，需要手动安装驱动程序。USB接口驱动程序的安装有两种形式