電子存儲原理
Ⅰ 磁碟、光碟、快閃記憶體的存儲原理分別是什麼
磁碟是靠磁頭在磁碟上寫入磁性數據；光碟是靠激光在光碟表面燒錄存儲；快閃記憶體是靠電子擦寫存儲數據。
U盤：U盤，全稱「USB快閃記憶體檔」，英文名「USB flash disk」。它是一個USB介面的無需物理驅動器的微型高容量移動存儲產品，可以通過USB介面與電腦連接，實現即插即用。U盤的稱呼最早來源於朗科公司生產的一種新型存儲設備，名曰「優盤」，使用USB介面進行連接。
Ⅱ 論述儲存的一般原理
簡:將程序像數據一樣存儲到計算機內部存儲器中的一種設計原理。程序存入存儲器後，計算機便可自動地從一條指令轉到執行另一條指令。
步驟:
首先：把程序和數據通過輸入輸出設備送入內存。
一般的內存都是劃分為很多返橋存儲單元，每個存儲單元都有地址編號，這樣按一定順序把程序和數據村起來，仿世激而且還把內存分為若干個區域，比如有專門存放程序區和專門存放數據的數據區。
其次：執行程序，必須從第一條指令開始，以後一條一條地執行。
其中，每執行一條指令，都要經過三個步驟：第一步，把指令從內存中送往解碼器備襪，稱為取指；第二步，解碼器把指令分解成操作碼和操作數，產生相應的各種控制信號送往各電器部件；第三步，執行相應的操作。這一過程是由電子路線來控制，從而實現自動連續的工作。
Ⅲ 存儲器的工作原理 [RAM,ROM,EEPROM存儲器工作原理]
一．基本工作原理 基本工作原理
1、存儲器構造 、 存儲器就是用來存放數據的地方。它是利用電平的高低來存放數據的，也就是說，它存 放的實際上是電平的高、低，而不是我們所習慣認為的 1234 這樣的數字，這樣，我們的一 個謎團就解開了，計算機也沒什麼神秘的嗎。
圖1
圖2 讓我們看圖 1。這是一個存儲器的示意圖：一個存儲器就像一個個的小抽屜，一個小抽 屜里有八個小格子，每個小格子就是用來存放「電荷」的，電荷通過與它相連的電線傳進來 或釋放掉， 至於電荷在小格子里是怎樣存的， 就不用我們操心了， 你可以把電線想像成水管， 小格子里的電荷就像是水，那就好理解了。存儲器中的每個小抽屜就是一個放數據的地方， 我們稱之為一個「單元」 。 有了這么一個構造，我們就可以開始存放數據了，想要放進一個數據 12，也就是
00001100， 我們只要把第二號和第三號小格子里存滿電荷， 而其它小格子里的電荷給放掉就 行了（看圖 2） 。可是問題出來了，看圖 1，一個存儲器有好多單元，線是並聯的，在放入電 荷的時候， 會將電荷放入所有的單元中， 而釋放電荷的時候， 會把每個單元中的電荷都放掉， 這樣的話， 不管存儲器有多少個單元， 都只能放同一個數， 這當然不是我們所希望的， 因此， 要在結構上稍作變化，看圖 1，在每個單元上有個控制線，我想要把數據放進哪個單元，就 給一個信號這個單元的控制線，這個控制線就把開關打開，這樣電荷就可以自由流動了，而 其它單元控制線上沒有信號，所以開關不打開，不會受到影響，這樣，只要控制不同單元的 控制線，就可以向各單元寫入不同的數據了，同樣，如果要某個單元中取數據，也只要打開 相應的控制開關就行了。 2、存儲器解碼 、 那麼， 我們怎樣來控制各個單元的控制線呢？這個還不簡單， 把每個單元的控制線都引 到集成電路的外面不就行了嗎？事情可沒那麼簡單，一片 27512 存儲器中有 65536 個單元， 把每根線都引出來， 這個集成電路就得有 6 萬多個腳？不行， 怎麼辦？要想法減少線的數量。 我們有一種方法稱這為解碼，簡單介紹一下：一根線可以代表 2 種狀態，2 根線可以代表 4 種狀態，3 根線可以代表幾種，256 種狀態又需要幾根線代表？8 種，8 根線，所以 65536 種狀態我們只需要 16 根線就可以代表了。 3、存儲器的選片及匯流排的概念 、 至此，解碼的問題解決了，讓我們再來關注另外一個問題。送入每個單元的八根線是用 從什麼地方來的呢？它就是從計算機上接過來的， 一般地， 這八根線除了接一個存儲器之外， 還要接其它的器件
。這樣問題就出來了，這八根線既然不是存儲器和計算機之間專用的，如 果總是將某個單元接在這八根線上，就不好了，比如這個存儲器單元中的數值是 0FFH 另一 個存儲器的單元是 00H，那麼這根線到底是處於高電平，基閉還是低電平？豈非要打架看誰歷害 了？所以我們要讓它們分離。辦法當然很簡單，當外面的線接到集成電路的引腳進來後，不 直接接到各單元去，中間再加一組開關就行了。平時我們讓開關打開著，如果確實是要向這 個存儲器中寫入數據，或要從存儲器中慧鋒念讀出數據，再讓開關接通就行了。這組開關由三根引 線選擇：讀控制端、寫控制端和片選端。要將數據寫入片中，先選中該片， 然後發出寫信號， 開關就合上了，並將傳過來的數據（電荷）寫入片中。如果要讀，先選中該片，然後發出讀 信號，開關合上，數據就被送出去了。讀前困和寫信號同時還接入到另一個存儲器，但是由於片 選端不同， 所以雖有讀或寫信號，但沒有片選信號， 所以另一個存儲器不會「誤會」 而開門， 造成沖突。 那麼會不同時選中兩片晶元呢？只要是設計好的系統就不會， 因為它是由計算控
制的，而不是我們人來控制的，如果真的出現同時出現選中兩片的情況，那就是電路出了故 障了，這不在我們的討論之列。 從上面的介紹中我們已經看到，用來傳遞數據的八根線並不是專用的，而是很多器件 大家共用的，所以我們稱之為數據匯流排，匯流排英文名為 BUS，總即公交車道，誰者可以走。 而十六根地址線也是連在一起的，稱之為地址匯流排。
二．存儲器的種類及原理： 存儲器的種類及原理： 及原理 1.RAM / ROM 存儲器 1.
ROM 和 RAM 指的都是半導體存儲器，ROM 是 Read Only Memory 的縮寫，RAM 是 Random Access Memory 的縮寫。ROM 在系統停止供電的時候仍然可以保持數據，而 RAM 通常都是在 掉電之後就丟失數據，典型的 RAM 就是計算機的內存。
2. RAM
隨機存取存儲器（RAM）是計算機存儲器中最為人熟知的一種。之所以 RAM 被稱為「隨機 存儲」，是因為您可以直接訪問任一個存儲單元，只要您知道該單元所在記憶行和記憶列的 地址即可。 RAM 有兩大類： 1) 靜態 RAM（Static RAM / SRAM），SRAM 速度非常快，是目前讀寫最快的存儲設 備了，但是它也非常昂貴，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如 CPU 的一級緩沖，二級 緩沖。 2) 動態 RAM （Dynamic RAM / DRAM） DRAM 保留數據的時間很短， ， 速度也比 SRAM 慢，不過它還是比任何的 ROM 都要快，但從價格上來說 DRAM 相比 SRAM 要便宜很多， 計算機內存就是 DRAM 的。 類似於微處理器， 存儲器晶元也是一種由數以百萬計的晶體管和電容器
構成的集成電路 （IC）。計算機存儲器中最為常見的一種是動態隨機存取存儲器（DRAM），在 DRAM 中晶體 管和電容器合在一起就構成一個存儲單元，代表一個數據位元。電容器保存信息位——0 或 1（有關位的信息，請參見位和位元組）。晶體管起到了開關的作用，它能讓內存晶元上的控 制線路讀取電容上的數據，或改變其狀態。 電容器就像一個能夠儲存電子的小桶。要在存儲單元中寫入 1，小桶內就充滿電子。要 寫入 0，小桶就被清空。電容器桶的問題在於它會泄漏。只需大約幾毫秒的時間，一個充滿 電子的小桶就會漏得一干二凈。因此，為了確保動態存儲器能正常工作，必須由 CPU 或是由 內存控制器對所有電容不斷地進行充電，使它們在電子流失殆盡之前能保持 1 值。為此，內
存控制器會先行讀取存儲器中的數據， 然後再把數據寫回去。 這種刷新操作每秒鍾要自動進 行數千次如（圖 3 所示）
圖 3 動態 RAM 存儲單元中的電容器就像是一個漏水的小桶。
它需要定時刷新，否則電子泄漏會使它變為 0 值。
動態 RAM 正是得名於這種刷新操作。 動態 RAM 需要不間斷地進行刷新， 否則就會丟失它 所保存的數據。這一刷新動作的缺點就是費時，並且會降低內存速度。
存儲單元由硅晶片蝕刻而成，位於由記憶列（位線） 和記憶行（字線） 組成的陣列之中。 位線和字線相交，就形成了存儲單元的地址。
圖 4 將位元排列在二維柵格中，就構成了內存。 在上圖中，紅色的存儲單元代表 1 值，而白色的存儲單元代表 0 值。 在演示動畫片中，先選出一個記憶列，然後對記憶行進行充電以將數據寫入指定的記憶列中。
DRAM 工作時會向選定的記憶列（CAS）發送電荷，以激活該記憶列上每個位元處的晶體 管。寫入數據時，記憶行線路會使電容保持應有狀態。讀取數據時，由靈敏放大器測定電容 器中的電量水平。如果電量水平大於 50%，就讀取 1 值；否則讀取 0 值。計數器會跟蹤刷新 序列，即記錄下哪些行被訪問過，以及訪問的次序。完成全部工作所需的時間極短，需要以 納秒（十億分之一秒）計算。存儲器晶元被列為 70 納秒級的意思是，該晶元讀取單個存儲 單元並完成再充電總共需要 70 納秒。 如果沒有讀寫信息的策略作為支持， 存儲單元本身是毫無價值的。 所以存儲單元擁有一 整套由其他類型的專用電路構成的底層設施。這些電路具有下列功能： 判別記憶行和記憶列的地址（行選址和列選址） 記錄刷新序列（計數器） 從存儲單元中讀取、恢復數據（靈敏放大器） 告知存儲單元是否接受電荷（防寫） 內存控制器要執行其他一些任務， 包
括識別存儲器的類型、 速度和容量， 以及檢錯等等。
靜態 RAM 使用了截然不同的技術。 靜態 RAM 使用某種觸發器來儲存每一位內存信息 （有 關觸發器的詳細信息，請查見布爾邏輯的應用） 。存儲單元使用的觸發器是由引線將 4-6 個 晶體管連接而成， 但無須刷新。 這使得靜態 RAM 要比動態 RAM 快得多。 但由於構造比較復雜， 靜態 RAM 單元要比動態 RAM 占據更多的晶元空間。 所以單個靜態 RAM 晶元的存儲量會小一些， 這也使得靜態 RAM 的價格要貴得多。靜態 RAM 速度快但價格貴，動態 RAM 要便宜一些，但速 度更慢。因此，靜態 RAM 常用來組成 CPU 中的高速緩存，而動態 RAM 能組成容量更大的系統 內存空間。
3. ROM
ROM 也分為很多種： 1) 掩膜式 ROM 晶元生產廠家在製造晶元過程中把程序一並做在晶元內部,這就是二次光刻版圖形(掩 膜)。存儲陣列中的基本存儲單元僅由一隻 MOS 管構成，或預設，凡有 MOS 管處表示存儲 0， 反之為 1. 工廠在生產時,根據客戶提供的內容,決定是否布下只 MOS 管. 用戶在生產好後,
是不能改寫的( 難道撬開晶元,加個 MOS 管上去?) 由於集成電路生產的特點， 要求一個批次的掩膜 ROM 必須達到一定的數量 （若十個晶圓） 才能生產，否則將極不經濟。掩膜 ROM 既可用雙極性工藝實現，也可以用 CMOS 工藝實現。 掩膜 ROM 的電路簡單，集成度高，大批量生產時價格便宜。 2) 一次性可編程 ROM（PROM= ROM（PROM=Programmable ROM） ） 允許一次編程 存儲陣列除了三極體之外，還有熔點較低的連線（熔斷絲）串接在每隻存儲三極體的某 一電極上，例如發射極. 編程之前，存儲信息全為 0，或全為 1，編程寫入時，外加比工作 電壓高的編程電壓，根據需要使某些存儲三極體通電，由於此時電流比正常工作電流大，於 是熔斷絲熔斷開路，一旦開路之後就無法恢復連通狀態，所以只能編程一次。如果把開路的 三極體存儲的信息當作 0，反之，存儲的信息就為 1 3) 紫外線擦除可編程 ROM（EPROM= 紫外線擦除可編程 ROM（EPROM=Erasable PROM） ） 用紫外線擦除後編程,並可多次擦除多次編程 FAMOS 管與 MOS 管結構相似，它是在 N 型半導體基片上生長出兩個高濃度的 P 型區，通 過歐姆接觸分別引出漏極 D 和源極 S，在漏源之間的 SiO2 絕緣層中，包圍了一多晶硅材料， 與四周無直接電氣連接，稱之為浮置柵極，在對其編程時，在漏源之間加上編程電壓（高於 工作電壓）時，會產生雪崩擊穿現象，獲得能量的電子會穿過 SiO2 注入到多晶硅中，編程 結束後， 在漏源之間相對感應出的正電荷導電溝道將會保持下來， 如果將漏源之間感應出正 電荷導電溝道的 MOS 管表示存
入 0，反之，浮置柵不帶負電，即漏源之間無正電荷導電溝道 的 MOS 管表示存入 1 狀態 在 EPROM 晶元的上方， 有一圓形石英窗， 從而允許紫外線穿過透明的圓形石英窗而照射 到半導體晶元上，將它放在紫外線光源下一般照射 10 分鍾左右，EPROM 中的內容就被抹掉， 即所有浮置柵 MOS 管的漏源處於斷開狀態，然後，才能對它進行編程輸入 出廠未編程前，每個基本存儲單元都是信息 1, 編程就是將某些單元寫入信息 0 EPROM 是採用浮柵技術生產的可編程存儲器，它的存儲單元多採用 N 溝道疊柵 MOS 管 （SIMOS） ，其結構及符號如圖 12.2.1(a)所示。除控制柵外，還有一個無外引線的柵極，稱 為浮柵。當浮柵上無電荷時，給控制柵（接在行選擇線上）加上控制電壓，MOS 管導通； 而當浮柵上帶有負電荷時，則襯底表面感應的是正電荷，使得 MOS 管的開啟電壓變高，如 圖 12.1.3(b)所示，如果給控制柵加上同樣的控制電壓，MOS 管仍處於截止狀態。由此可見， SIMOS 管可以利用浮柵是否積累有負電荷來存儲二值數據。
（a） 疊柵 MOS 管的結構及符號圖
（b） 疊柵 MOS 管浮柵上積累電子與開啟電壓的關系
圖 6 疊柵 MOS 管
在寫入數據前，浮柵是不帶電的，要使浮柵帶負電荷，必須在 SIMOS 管的漏、柵極 加上足夠高的電壓（如 25V） ，使漏極及襯底之間的 PN 結反向擊穿，產生大量的高能電子。 這些電子穿過很薄的氧化絕緣層堆積在浮柵上， 從而使浮柵帶有負電荷。 當移去外加電壓後, 浮柵上的電子沒有放電迴路，能夠長期保存。當用紫外線或 X 射線照射時，浮柵上的電子形 成光電流而泄放， 從而恢復寫入前的狀態。 照射一般需要 15 至 20 分鍾。 為了便於照射擦除， 晶元的封裝外殼裝有透明的石英蓋板。EPROM 的擦除為一次全部擦除，數據寫入需要通用或 專用的編程器。 ROM（ EPROM） 4) 電擦除可編程 ROM（EEPROM = Electrically EPROM） 加電擦除,也可以多次擦除, 可以按位元組編程。 在 EPROM 基本存儲單元電路的浮置柵 MOS 管 T1 上面再生成一個浮置柵 MOS 管 T2， T2 將 浮置柵引出一個電極，使該電極接某一電壓 VG2，若 VG2 為正電壓，T1 浮置柵極與漏極之間 產生一個隧道效應，使電子注入 T1 浮置柵極，於是 T1 的漏源接通，便實現了對該位的寫入 編程。 用加電方法，進行在線（無需拔下，直接在電路中）擦寫（擦除和編程一次完成）有字
節擦寫、 塊擦寫和整片擦寫方法， 按位元組為單位進行擦除和寫入， 擦除和寫入是同一種操作， 即都是寫入，只不過擦除是固定寫「1」而已，在擦除時，輸入的數據是 TTL 高電平。 EEPROM 在進行位元組改寫之前自動對所要寫入的位元組單元進行
擦除， 只需要像寫普通 CPU RAM 一樣寫其中某一位元組， 但一定要等到 5ms 之後， CPU 才能接著對 EEPROM 進行下一次寫入 操作，因而，以位元組為單元寫入是常用的一種簡便方式。 寫入操作時，首先把待寫入數據寫入到頁緩沖器中，然後，在內部定時電路的控制下把 頁緩沖器中的所有數據寫入到 EEPROM 中所指定的存儲單元，顯然，相對位元組寫入方式，第 二種方式的效率高，寫入速度快。 EEPROM 也是採用浮柵技術生產的可編程存儲器，構成存儲單元的 MOS 管的結構如圖 12.2.2 所示。它與疊柵 MOS 管的不同之處在於浮柵延長區與漏區之間的交疊處有一個厚度 約為 80 埃的薄絕緣層，當漏極接地，控制柵加上足夠高的電壓時，交疊區將產生一個很強 的電場， 在強電場的作用下， 電子通過絕緣層到達浮柵， 使浮柵帶負電荷。 這一現象稱為「隧 道效應」，因此，該 MOS 管也稱為隧道 MOS 管。相反，當控制柵接地漏極加一正電壓，則產 生與上述相反的過程，即浮柵放電。與 SIMOS 管相比，隧道 MOS 管也是利用浮柵是否積累 有負電荷來存儲二值數據的， 不同的是隧道 MOS 管是利用電擦除的， 並且擦除的速度要快得 多。 EEPROM 電擦除的過程就是改寫過程，它是以字為單位進行的。EEPROM 具有 ROM 的非易 失性， 又具備類似 RAM 的功能， 可以隨時改寫 （可重復擦寫 1 萬次以上） 目前， 。 大多數 EEPROM 晶元內部都備有升壓電路。因此，只需提供單電源供電，便可進行讀、擦除/寫操作，為數 字系統的設計和在線調試提供了極大的方便。
圖 7 隧道 MOS 管剖面結構示意圖
圖 8 快閃記憶體存儲單元 MOS 管剖面結構示意圖
5) Flash 快閃記憶體 快速擦寫,但只能按塊編程 快閃記憶體存儲單元的 MOS 管結構與 SIMOS 管類似， 如圖 12.2.3 所示。 但有兩點不同， 一是快閃記憶體存儲單元 MOS 管的源極 N+區大於漏極 N+區， SIMOS 管的源極 N+區和漏極 而 N＋區是對稱的；二是浮柵到 P 型襯底間的氧化絕緣層比 SIMOS 管的更薄。這樣，可以通過 在源極上加一正電壓，使浮柵放電，從而擦除寫入的數據。由於快閃記憶體中存儲單元 MOS 管的源極是連接在一起的，所以不能象 E2PROM 那樣按字擦除，而是類似 EPROM 那樣整片擦 除或分塊擦除。整片擦除只需要幾秒鍾，不像 EPROM 那樣需要照射 15 到 20 分鍾。快快閃記憶體儲 器中數據的擦除和寫入是分開進行的， 數據寫入方式與 EPROM 相同， 需輸入一個較高的電壓， 因此要為晶元提供兩組電源。一個字的寫入時間約為 200 微秒，一般可以擦除/寫入 100 次 以上。 新型的 FLASH，例如 320C3B 等，在常規存儲區域後面還有 128Bit 的特殊加密，其中前 64Bit（8 位元組）是唯一
器件碼（64BitUniqueDeviceIdentifier）,每一片 Flash 在出廠時 已經帶有，並且同一種 Flash 型號不會有相同的編碼，哪怕這個字型檔是全新空白的字型檔。後 來 64Bit 為用戶可編程 OTP 單元 （64BitUserProgrammableOTPCells） ,可以由用戶自用設定， 單只能寫入，不能擦除。
Ⅳ 手機內存卡存儲原理
手機內存卡存儲原理是運用快閃記憶體技術。是一種電子式可清除程序化只讀存儲器的形式，允許豎橋在操作中被多次擦或寫的存儲器。
快閃記憶體的基本單元電路，與EEPROM類似，也是由雙層浮空柵MOS管組成。但是第一層柵介質很薄，作為隧道氧化層。寫入方法與EEPROM相同，在第二級浮空柵加以正電壓，使電子進入第一級浮空柵。讀出方法與EPROM相同。
擦除方法是在源極加正電壓利用第一級浮空柵與源極之間的隧道效應，把注入至浮空柵的負電荷吸引到源極。由於利用源極加正電壓擦除，因此各單元的源極聯在一起，這樣，快擦存儲器不能按位元組擦除，而是全片或分塊擦除。
到後來，隨著半導體技術的改進，快閃記憶體也實現了單晶體管（1T）的設計，主要就是在原有的晶體管上加入了浮動柵和選擇柵，
在源極和漏極之間電流單向傳導的半導體上形成貯存電子的浮動棚。浮動柵包裹著一層硅氧化膜絕緣體。它的上面是在源極和漏極之間控制傳導電流的選擇/控制柵。數據是0或1取決於在硅底板上形成的浮動柵中是否有電子。有電子為0，無電子為1。
快閃記憶體就如同其名字一樣，寫入前刪除數據進行初始化余坦猛。具體說就是從所有浮動柵中導出電子。即將有所數據歸「1」。
寫入時只有數據為0時才進行寫入，數據為1時則什麼也不做。寫入0時，向柵電極和漏極施加高電壓，增加在源極和漏極之間傳導的電子能量。這樣一來，電子就會突破氧化膜絕緣體，進入浮動柵。
讀取數據時，向柵電極施加一定的電壓，電流大為1，電流小則定為0。浮動柵沒有電子的狀態（數據為1）下，在柵電極施加電壓的狀態時向漏極施加電壓，源極和漏極之間由於大量電子的移動，就會產生電流。
而在浮動柵有電子的狀態（數據為0）下，溝道中傳導的電子就信咐會減少。因為施加在柵電極的電壓被浮動柵電子吸收後，很難對溝道產生影響。
(4)電子存儲原理擴展閱讀：
手機存儲卡的辨別：
一是要注意包裝和做工。假冒存儲卡的包裝和做工比較粗糙，和正品存儲卡放在一起對比明顯。
二是要注意防偽標識。知名品牌的存儲卡包裝上一般會印有帶有認證電話和識別碼的防偽標識，你可以撥打認證電話進行正品驗證。
三是要看價格。假冒存儲卡的價格一般要比正品便宜一半以上，網友們可以先看看相關行情信息，以防購買到假冒存儲卡。
Ⅳ 電腦儲存器儲存信息的原理是什麼
U盤是晶元.
硬碟是碟片.
u盤是半導體材料製作的，記錄的加電的信號
硬碟是磁碟，就象磁帶一樣的東西，不過它有扇區，柱面，磁軌，磁頭==
一、U盤基本工作原理
U盤是採用Flash晶元存儲的，Flash晶元屬於電擦寫電門。在通電以後改變狀態，不通電就固定狀態。所以斷電以後資料能夠保存。
Flash晶元的擦寫次數在10萬次以上，而且你要是沒有用到後面的空間，後面的就不會通電
通用串列匯流排（Universal serial Bus）是一種快速靈活的介面，
當一個USB設備插入主機時，由於USB設備硬體本身的原因，它會使USB匯流排的數據信號線的電平發生變化，而主機會經常掃描USB匯流排。當發現電平有變化時，它即知道有設備插入。
當USB設備剛插入主機時，USB設備它本身會初始化，並認為地址是0。也就是沒有分配地址，這有點象剛進校的大學生沒有學號一樣。
正如有一個陌生人闖入時我們會問「你是什麼人」一樣，當一個USB設備插入主機時，，它也會問：「你是什麼設備」。並接著會問，你使用什麼通信協議等等。當這一些信息都被主機知道後，主機與USB設備之間就可以根據它們之間的約定進行通信。
USB的這些信息是通過描述符實現的，USB描述符主要包括：設備描述符，配置描述符，
介面描述符，端點描述符等。當一個U盤括入主機時，你立即會發現你的資源管理器里多了一個可移動磁碟，在Win2000下你還可以進一步從主機上知道它是愛國者或是朗科的。這里就有兩個問題，首先主機為什麼知道插入的是移動磁碟，而不是鍵盤或列印機等等呢？另外在Win2000下為什麼還知道是哪個公司生產的呢？其實這很簡單，當USB設備插入主機時，主機首先就會要求對方把它的設備描述符傳回來，這些設備描述符中就包含了設備類型及製造商信息。又如傳輸所採用的協議是由介面描述符確定，而傳輸的方式則包含在端點描述符中。
USB設備分很多類:顯示類,通信設備類,音頻設備類,人機介面類,海量存儲類.特定類的設備又可分為若乾子類,每一個設備可以有一個或多個配置，配置用於定義設備的功能。配置是介面的集合，介面是指設備中哪些硬體與USB交換信息。每個與USB交換信息的硬體是一個端點。因些，介面是端點的集合。
U盤應屬於海量存儲類。
USB海量存儲設備又包括通用海量存儲子類,CDROM,Tape等，U盤實際上屬於海量存儲類中通用海量存儲子類。通用海量存儲設備實現上是基於塊/扇區存儲的設備。
USB組織定義了海量存儲設備類的規范，這個類規范包括4個獨立的子類規范。主要是指USB匯流排上的傳輸方法與存儲介質的操作命令。
海量存儲設備只支持一個介面,即數據介面,此介面有三個端點Bulk input ,Bulk output,中斷端點
這種設備的介面採用SCSI-2的直接存取設備協議,USB設備上的介質使用與SCSI-2以相同的邏輯塊方式定址
二、 Bulk-Only傳輸協議
當一個U盤插入主機以後，主機會要求USB設備傳回它們的描述符，當主機得到這些描述符後，即完成了設備的配置。識別出USB設備是一個支持Bulk-Only傳輸協議的海量存儲設備。這時應可進行Bulk-Only傳輸方式。在此方式下USB與設備之間的數據傳輸都是通過Bulk-In和Bulk-Out來實現的。
硬碟，英文名稱是 Hard disk，發明於1950年。開始的時候，它的直徑長達20英寸；並且只能容納幾MB（兆位元組）的信息。最初的時候它並不稱為Hard disk ，而是叫做「fixed disk"或者"Winchester"（IBM產品流行的代碼名稱）；如果在某些文獻里提到這些名詞，我們知道它們是硬碟就可以了。隨後，為了把 硬碟的名稱與"floppy disk"（軟盤）區分開來，它的名稱就演變成了"hard disk"。硬碟的內部有磁碟，作為保存信息的磁介質；而磁帶和軟盤裡面則使用柔韌的塑料薄膜作為磁介質。
在簡單的標准上，硬碟與盒式磁帶並沒有太大的區別。所有的硬碟和盒式磁帶都使用相同的磁性技術錄制信息，這點將在「磁帶錄音機是怎麼工作的有介紹」，但這已經不是屬於IT硬體的范疇了。硬碟和磁帶錄音機都從磁存儲技術獲得最大的效益--磁介質可以輕易地進行擦除和復寫，並且信息將記錄在磁軌里，儲存 的信息可以永久保存。
想明白硬碟工作原理的最好途徑是看清楚它的內部結構。注意：打開硬碟會損壞硬體，因此朋友們不要自己嘗試，當然你有一個損壞的硬碟就另當別論了。
硬碟使用了鋁片把表面給密封了起來，而另外的一邊則布滿了控制用的電子元件。電子控制器控制硬碟的讀/寫機制，還有轉動碟片的馬達。電子元件還把硬碟磁區域的信息匯編成byte(讀），並把bytes轉化為磁區域（寫）。這些電子元件被裝配在與硬碟碟片分開的小電路板上。
在電路板下面是連接碟片的馬達，還有採用了高度過濾的通風孔，以便維持硬碟內部和外部的空氣壓力平衡。
移開了硬碟的頂蓋之後，展現在大家眼前的是非常簡單但卻精密的內部結構。
碟片--當硬碟在工作的時候，它可以轉動5,400或者72,00 rpm(通常的情況下，當然最快也有10,000rpm,SCSI硬碟甚至達到了15,000rpm)。這些碟片製造的時候有驚人的精確度，並且表面如鏡子般光滑。（你甚至還在碟片里看到了作者的肖像）
臂--位於左上角，是用來保持磁頭的讀/寫 控制機制，能夠把磁頭從碟片的中心移動到硬碟的邊緣。臂和它的移動機制相當的輕，並且速度飛快。普通的硬碟每秒可以在碟片中心和邊緣之間來會移動50次，如果用肉眼看的話，速度真的是非常驚人。
為了增加硬碟儲存的信息量，很多硬碟都使用了多碟片的設計。我們打開的硬碟有三個碟片和6個讀/寫的磁頭。
硬碟裡面保持臂的移動速度和精確度都達到了不可置信的地步，它使用了高速的線性馬達。
很多硬碟使用了音圈（Voice coil)的方法來移動臂部--與你的立體聲系統中揚聲器使用的技術類似。
數據的儲存
數據儲存在碟片表面的扇區(Sector)和磁軌(track)里，磁軌是一系列的同心圓，而扇區則是磁軌組成的圓狀表面，如下：
上圖黃色部分展示的就是典型的磁軌，而藍色部分則是扇區。扇區包括了固定數量的byte---例如，256或者512byte。無論是在硬碟還是在操作系統水平，扇區都通常組成群集(cluster)。
硬碟的低級格式化過程在碟片上建立了扇區和磁軌，每個扇區的開始和結束部分都被寫到了碟片上，這個處理使硬碟准備開始以byte的形式保持數據。高級格式化則寫入文件儲存的結構，例如把文件分配表寫入到扇區，這個過程使硬碟准備保持文件。
Ⅵ 計算機儲存原理
動態存儲器（DRAM）的工作原理
動態存儲器每片只有一條輸入數據線，而地址引腳只有8條。為了形成64K地址，必須在系統地址匯流排和晶元地址引線之間專門設計一個地址形成電路。使系統地址匯流排信號能分時地加到8個地址的引腳上，藉助晶元內部的行鎖存器、列鎖存器和解碼電路選定晶元內的存儲單元，鎖存信號也靠著外部地址電路產生。
當要從DRAM晶元中讀出數據時，CPU首先將行地址加在A0-A7上，而後送出RAS鎖存信號，該信號的下降沿將地址鎖存在晶元內部。接著將列地址加到晶元的A0-A7上，再送CAS鎖存信號，也是在信號的下降沿將列地址鎖存在晶元內部。然後保持WE=1，則在CAS有效期間數據輸出並保持。
當需要把數據寫入晶元時，行列地址先後將RAS和CAS鎖存在晶元內部，然後，WE有效，加上要寫入的數據，則將該數據寫入選中的存貯單元。
由於電容不可能長期保持電荷不變，必須定時對動態存儲電路的各存儲單元執行重讀操作，以保持電荷穩定，這個過程稱為動態存儲器刷新。PC/XT機中DRAM的刷新是利用DMA實現的。
首先應用可編程定時器8253的計數器1，每隔1⒌12μs產生一次DMA請求，該請求加在DMA控制器的0通道上。當DMA控制器0通道的請求得到響應時，DMA控制器送出到刷新地址信號，對動態存儲器執行讀操作，每讀一次刷新一行。
(6)電子存儲原理擴展閱讀
描述內、外存儲容量的常用單位有：
1、位/比特（bit）：這是內存中最小的單位，二進制數序列中的一個0或一個1就是一比比特，在電腦中，一個比特對應著一個晶體管。
2、位元組（B、Byte）：是計算機中最常用、最基本的存在單位。一個位元組等於8個比特，即1 Byte=8bit。
3、千位元組（KB、Kilo Byte）：電腦的內存容量都很大，一般都是以千位元組作單位來表示。1KB=1024Byte。
4、兆位元組（MBMega Byte）：90年代流行微機的硬碟和內存等一般都是以兆位元組（MB）為單位。1 MB=1024KB。
5、吉位元組（GB、Giga Byte）：市場流行的微機的硬碟已經達到430GB、640GB、810GB、1TB等規格。1GB=1024MB。
6、太位元組（TB、Tera byte）：1TB=1024GB。最新有了PB這個概念，1PB=1024TB。