用于数据处理系统的快闪电子式外存储方法及其装置制造方法及图纸

一种用于数据处理系统的快闪电子式外存储方法及其装置，包括直接控制电子存储介质存取和实现接口标准功能的固件，采用特殊的外存储读写格式，从ＵＳＢ通道取得电源，在固件和驱动程序与操作系统的配合下，利用快闪存储器１和存储控制电路２完成数据外存储，并有写保护，数据安全。本方法效率高，装置体积小容量小、存取速度快，无驱动器，可带电插拔，即插即用，无需关机，使用方便，适用于微小型数据处理系统。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据处理系统的存储设备，特别涉及微型、手持式及便携式数据处理系统的外存储方法及其设备。自电脑推出至今，人们一直关注计算机外存储器的改进，从磁鼓、磁带装置到使用软盘、硬盘来交换、存储和备份数据及文件。十多年来，个人计算机技术突飞猛进，但作为活动外存的软盘技术却一直没有本质性的改进，仅体积从8英寸、5．25英寸减小到3．5英寸，容量增大到1．44M后，几乎停滞不前，与十几年前一模一样。众所周知，软盘存在如下缺点容量小、速度慢、容易损坏、可靠性差；软盘驱动器体积大且笨重等，这些缺点给使用者带来极大的不便。近几年来，市面上出现了另外一些存储设备，如超大容量ZIP盘、可移动光盘MO等。这些存储设备具有软盘所没有的优点，如容量大、可靠性比软盘好等，但它们却仍然存在以下缺点体积大且笨重、需要驱动器、不容易携带、使用复杂、需要外接电源、无法普及、价格高等，只有极少数的电脑装有这种存储设备的驱动器。另外，安装内置驱动器时，必须先关掉电脑，打开电脑机箱，在电脑内寻找一个位置把它装上去，然后再关上机箱，启动电脑，安装驱动程序，所有以上步骤都做完后，才可以使用。显然，一般电脑用户甚至是专业人士都可能觉得使用太麻烦，更别说对电脑不熟悉的用户了。综上所述，人们急需一种新的电脑存储设备来替代或补充现有技术的软盘及其它外存储设备，特别是笔记本电脑和手持设备日益普及的今天，这种需求尤其迫切，因为笔记本电脑和手持设备必须轻便、体积小、易携带，而软驱和其它驱动器由于体积大而且笨重，因此均不合适。实际上，为了轻巧和携带方便起见，世界上越来越多的笔记本电脑没有内置的软驱或光驱等外存储装置。近年来出现的通用串行总线(USB)是一种新的电脑科技，其标准由英特尔(Intel)、微软(Microsoft)、康柏(Compaq)等国际大公司制定，目的是为了使个人电脑的使用变得更简单、更容易和更快捷，用来代替现有的串口、并口和键盘插口等。当今所有奔腾II或以上的电脑(包括兼容机)均带有USB接口，USB已经成为新的个人电脑行业标准。以后可能还会有其他高速通用通道标准推出。有了USB(通用串行总线)以后，人们再也难以容忍微型及便携式数据处理设备上不能内置软盘类的存储装置的现状，难以容忍软盘类的存储装置容量小、速度慢和易损坏等缺点，更难以容忍其驱动器体积庞大、安装费时费力等缺陷。本专利技术为克服上述现有技术的不足之处而提出一种快闪电子式外存储方法，采用快闪电子式存储介质，通过标准通用通道接口和即插即用等技术为电脑用户提供简单、轻便、易携带、易使用、高可靠性、大容量的高速数据存储及交换装置，并在不同操作系统上实现，适用于各种支持通用通道的数据处理系统。本专利技术的目的可以通过采用以下技术方案来实现设计采用一种快闪电子式外存储方法，涉及快闪电子存储器(Flash Memory)，和与之相连接的通用通道接口控制器，微处理器和休眠及唤醒电路，并通过接口插座与数据处理系统相连接。在微处理器中设计一个“快闪电子式外存储装置固件”(Firmware)，初始化后，用以处理标准接口操作请求和快闪电子式外存储装置特定操作请求，并将结果分别送回请求方。同时在操作系统内设计安装一个“快闪电子式外存储装置”驱动程序(Driver)，用以在插入该“快闪电子式外存储装置”时进入初始化，并指示上层操作系统产生一个可移动外存储装置，分配相应的装置符；随后该驱动程序在判断出有传统意义上的“磁盘”操作请求时，将原来的磁盘操作命令格式转换为快闪电子式外存储装置特定操作指令，并通过底层操作系统和接口控制电路将该操作指令发送给快闪电子式外存储装置固件，由固件执行该操作。随后所述固件将操作结果和操作后的状态经操作系统传送回驱动程序。固件执行外存储操作分为读和写两种方式。其中，写操作方式根据快闪电子存储介质有效数据不得被覆盖的特点，分为读操作、内部擦除、数据重组与回写操作三个步骤。设计制造一种用于数据处理系统的快闪电子式外存储装置，它包括存储介质和直流供电源，以及存储控制电路，该电路包括微处理器、通用串行总线接口控制器、通用串行总线插座和休眠及唤醒电路；所述存储介质是快闪存储器(Flash Memory)；所述微处理器分别与通用串行总线接口控制器、休眠及唤醒电路和快闪存储器连接；通用串行总线接口控制器分别与该总线插座、休眠及唤醒电路、快闪存储器和微处理器连接；通用串行总线插座通过该总线电缆与数据处理系统主机连接；所述用于数据处理系统的快闪存储装置由驱动程序(Driver)和固化在所述微处理器中的固件(Firmware)驱动，驱动程序被装载在所述主机上层操作系统和底层操作系统之间。将快闪电子式外存储装置用于数据处理系统，采用通用接口插接，在该数据处理系统的操作系统中装入快闪电子式外存储装置驱动程序(Driver)；在操作系统的管理下，用户按照传统“磁盘”方式操作，由驱动程序接受原“磁盘”操作请求，并将该操作请求处理为快闪电子式外存储装置的特别操作指令，通过底层操作系统和通用接口控制电路传送至快闪电子式外存储装置内CPU中的固件(Firmware)，由该固件进行处理后，将结果与处理状态经操作系统返回驱动程序，完成数据处理系统处理外存储装置的过程，即，完成两者之间的数据交换过程。该快闪电子式外存储装置与数据处理系统主机之间，按照插入-登录-确定外存储装置标识符的方式管理，可随时插拔，即插即用，不需关机。附图的图面说明如下附图说明图1是本专利技术用于数据处理系统的快闪电子式外存储装置的通用硬件构成方框图；图2是所述快闪电子式外存储装置的USB接口硬件构成方框图；图3是所述快闪电子式外存储装置的IEEE1394接口硬件构成方框图；图4是所述快闪电子式外存储装置的软件原理方框图；图5是USB接口硬件构成的快闪电子式外存储装置的电路原理图；图6是驱动程序(Driver)的软件流程图；图7是固件(Firmware)的软件流程图。下面结合附图对本专利技术的最佳实施例作进一步详细说明。一种快闪电子式外存储方法，包括建立数据处理系统主机与外存储装置之间的信息交换通道，电源的接入途径，设立外存储物理介质及其内部数据组织方法，在外存储介质上读写的方法，对读、写命令格式的解释与执行方法，数据处理系统主机与外存储装置之间信息传送的方法，外存储装置驱动程序(Driver)的安装，以及所述主机操作系统与该驱动程序之间的信息交流方法。该方法还包括在所述快闪电子式外存储装置内设置的直接控制电子存储介质及实现接口标准功能的固件(Firmware)。该固件设置在微处理器中，按照固件的软件流程工作，在插入所述快闪电子式外存储装置时，配合驱动程序完成该装置的初始化，并按操作系统或驱动程序的要求，进行接口标准操作或外存特殊指令的操作。所述驱动程序按照驱动程序的软件流程工作，插入所述快闪电子式外存储装置时，配合固件完成该装置的初始化，并通知操作系统产生和显示外存储装置的装置符。该驱动程序还要完成操作系统传送来的对外存储装置的操作请求；现时，这种操作请求主要是磁盘操作格式，需要经驱动程序转换成快闪电子式外存储装置的特殊操作指令，并按照通用通道标准规定的格式打包，传送到所述固件执行。驱动程序还要完成即插即用和与系统的协调操作。一旦外存储装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快闪电子式外存储方法，包括建立数据处理系统主机与外存储装置之间的信息交换通道，电源的接入途径，设立外存储物理介质及其内部数据组织方法，在外存储介质上读写的方法，对读、写命令格式的解释与执行方法，数据处理系统主机与外存储装置之间信息传送的方法，外存储装置驱动程序（Ｄｒｉｖｅｒ）的安装，以及所述主机操作系统与该驱动程序之间的信息交流方法，其特征在于： 还包括在该快闪电子式外存储装置内设置的直接控制电子存储介质存取和实现接口标准功能的固件（Ｆｉｒｍｗａｒｅ）； 所述快闪电子式外存储方法适用于所有支持通用通道的数据处理系统并包含以下内容： 所述数据处理系统主机与外存储装置之间的信息交换通道是通用通道； 所述外存储装置工作电源从所述通用通道接入； 所述外存储装置的存储介质是快闪存储器（Ｆｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ），该快闪存储装置内部数据按单一分块模式组织； 所述对该外存储装置的读的方法包括以下步骤： Ａ．上层操作系统接受用户读命令； Ｂ．操作系统将所述读命令发送给驱动程序（Ｄｒｉｖｅｒ）； Ｃ．驱动程序将读命令转换成固件能理解并执行的特殊读操作指令，并传送给底层操作系统； Ｄ．底层操作系统将转换后的读操作指令经通用通道控制电路传送给所述固件； Ｅ．该固件执行读操作，并将结果及状态经操作系统传送回驱动程序； 所述对该外存储装置的写的方法包括以下步骤： Ａ．操作系统接受用户写命令； Ｂ．操作系统将所述写命令发送给驱动程序； Ｃ．驱动程序判断快闪电子式外存储装置是否有写保护；无写保护则往下进行； Ｄ．驱动程序将写命令转换为固件能理解并执行的多个特殊操作指令，并逐个传送给底层操作系统； Ｅ．底层操作系统将转换后的操作指令经通用通道控制电路传送给所述固件； Ｆ．固件按读操作指令对欲写入的存储区域进行读操作，并将读出的数据经操作系统传送回驱动程序； Ｇ．固件再按擦除操作指令对该存储区域进行擦除操作，并将擦除结果经操作系统传送回驱动程序； Ｈ．驱动程序将读出的数据同欲写入的数据进行整合，然后将整合后的数据及写操作指令发送给所述固件，由固件将整合后的数据重新写回所述存储区域； Ｉ．固件将写入后的结果与状态经操作系统传送回驱动程序； 所述数据处理系统与该外存储装置之间的信息传送方法采用通用通道标准所规定的规范方法。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓国顺，成晓华，
申请(专利权)人：邓国顺，成晓华，
类型：发明
国别省市：CN[中国]