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1、摘要本项目主要内容是开发一个U盘，要求能实现一个市场上U盘的基本功能：能够读取、能够保存、支持擦写。论文主要内容包括以下六个部分：第一部分对U盘作一个初步的介绍，包括U盘、USB的发展历史，U盘、USB的应用领域等。第二部分着重介绍了开发U盘的两个开发工具ORCAD与PADS软件，简单的介绍了其强大的功能、安装过程以及一些基本的使用，为在后期的U盘开发：画电路图、封装电路图、封装PCB做好前期准备。第三部分详细介绍了U盘的运作原理、USB传输协议、组成原理、以及开发U盘要使用的芯片。第四部分根据前面的基础画出电路图、制作电路板、锡焊芯片的过程、U盘的测试，完成一个U盘。最后部分是致谢、参考文献
2、以及附录。关键字：PCB、主芯片、FLASH 、NAND FLASH、i5060、K9F5608、EDA。目录摘要I第一章U盘概述11.1 什么是U盘11.2 U盘发展史11.2 U盘的用途21.4 U盘的发展趋势2第二章开发工具ORCAD与PADS的介绍32.1 ORCAD讲解32.2 PADS 讲解4第三章U盘原理及芯片63.1 U盘原理63.1.1 USB端口介绍63.1.2 USB传输协议63.1.3 U盘原理73.2 U盘的文件系统与芯片83.2.1 U盘文件系统（FOR C）83.2.2 U盘芯片介绍9第四章U盘的封装与测试144.1 画电路图及封装电路图144.2 画PCB及封装
3、PCB154.3封装及调试U盘15致谢19参考文献20附录21第一章 U盘概述1.1 什么是U盘U盘即USB盘的简称，而优盘只是U盘的谐音称呼。U盘是闪存的一种，因此也叫闪盘。最大的特点就是：小巧便于携带、存储容量大、价格便宜。是移动存储设备之一。1.2 U盘发展史U盘应该是在2000年首次面市，当时全球共有5家企业拥有自有闪存盘品牌的销售，这5家主要是以色列的Msystem、新加坡Track、朗科优盘、鲁文易盘和韩国FlashDriver。但这五家推出的产品是有区别的，Msystem、track、优盘以及Flashdriver的第一代闪存盘在各种操作系统下都必须要安装驱动程序才可使用，这并没
4、有实现闪存盘真正的“移动存储”的特点，而且当时这些厂家推出的闪存盘价格非常高，朗科优盘的16M产品就卖到了1000左右。鲁文推出的第一代闪存盘U盘就具有“无驱”功能。无驱是指用户除了在Windows98SE操作系统外，其他的windows2000、windows xp等操作系统下都无需驱动程序，易盘可即插即用，让用户真正地实现移动存储。 随着无驱型易盘面市，其他品牌也紧接其后，朗科的第二代优盘也推出了无驱功能。随着消费者对闪存盘的认知度提高，消费者对闪存盘功能的需求也日益增多。鲁文公司在2002年初就推出了具有“无驱、启动、硬加密”功能三项功能于一体的“三合一”型U盘。此三合一U盘是指U盘除了
5、具有无驱功能，还具有启动系统功能，可将U盘做为系统启动盘来启动系统，这项功能使得软盘没有存在的意义了；值得一提的是“硬加密”功能，此功能使得易盘具有私密性，用户必须键入正确的密码方可使用U盘，这样可以防止用户私密性的资料被其他人窃取。U盘已不仅仅具有存储功能，而具有了更多的个性化特色。1.3 U盘的用途从只有几家生产厂家到现在数以万计，从几M的存储空间到现在几G甚至更大，从几百上千的价格昂贵价格到现在几十元，从有驱动到无驱动，正真实现可移动存储，这些到现都只不过短短的几年时间；相信你手中拥有至少一个的U盘。U盘是一种移动存储器,主要由flash闪存芯片和外壳组成。U盘除了存储文件方便随身携带数
6、据之外，那 U盘还能做什么用呢？恐怕这也正是好多朋友经常思考的一个问题吧。最初U盘可作的是DOS启动盘，现在已经很少使用了，不过还有可用之处，比如做成DOS启动盘，放进去GHOST工具，来恢复ghost系统，也很实用的，这很适合小U盘，比如32MB以下的U盘。目前的好多主板都支持USB-HDD、USB-zip等启动，只要用专门的软件，如UltraISO工具，可以直接把ISO格式的镜像系统文件做成启动盘，安装操作系统。1.4 U盘的发展趋势目前最典型和主流的方向是：在U盘存储空间上专门辟出一块很小的区域，预装(Preload)一个软件系统，以其来实现系统引导、查杀病毒、信息加密等各类丰富的功能，
7、甚至能使U盘在不同的PC系统里成为一个相对独立的系统，以跨平台特性来保护其数据的私密性；而其余主要的存储空间，则用于存储数据。这种U盘在插入PC系统之后，往往就显示两个盘符，分别对应上述两个相互独立的区域。U盘还在硬件设计上也呈现多功能化的趋势，例如通过一个单色屏幕，在不必连接PC的情况下显示U盘内的大约剩余容量，甚至能显示U盘内存储的文件名和文件目录结构等信息。不过硬件设计上的多功能化，目前多数见诸于国际展会上，市面上并不多。多种附加功能设计，一些特殊的U盘附加功能，对某些用户群体应该有着较强的吸引力；类似查杀病毒、信息加密、平台独立性、容量显示等功能，这些功能都可能被将来的微型移动硬盘等设
8、备所借鉴。消费者面对的将不只是一个功能单调的资料存储工具，还将是一个用处多样、并且充满情趣的多功能存储平台。第二章 开发工具ORCAD与PADS介绍2.1 ORCAD讲解ORCAD 是电子设计自动化（EDA）软件系统。其中包括三个主要部分： （1）锁定元件信息系统的原理图输入器（Capture CIS）； （2）模拟和混合信号仿真（PSpice A/D）和其高级分析（PSpice AA）； （3）印刷电路板设计（Layout Plus）形成Gerber文件可与Protel等PCB软件连接；并与FPGA 设计系统（FPGA Studio）有接口，形成了完整的输入、分析、编辑和制造的全线电子设计自
9、动化辅助ORCAD Capture，由于它能够提供直观界面和具有丰富的特点，从而使其成为原理图设计输入的工业标准。OrCAD Capture CIS（Component Information System）是内置的元件高级文档管理系统, 不仅提供Capture的完整功能，更是提供了一个完美的Part Database的管理接口，它可以通过Microsoft Windows 的ODBC接口去连结不同Database，整合Part Database的所有信息。使用这个功能全面的设计输入工具和管理环境，可以减少查找和手工输入元器件资料的时间及人为的错误，在绘图完成后可利用 Archive Proj
10、ect 选择要压缩的相关档案类型及其文件名和路径也可把外部的档案如零件规格、相关程序代码等等一起压缩成 .ZIP 档，在项目的管理和备份上更加便利。Capture为Cadence studio系统总体输入器，利用Capture来连结OrCAD Layout、Allegro PCB Layout或其它Layout的软件，来完成PCB设计导出30种平板和分层格式（电路），可用于电路图、PSpice、PCB和可编程器件设计，可以建立完整的组件数据减少以后出错的风险，提供多重的PLD设计组件与方式更自动的输入组件所需要的数据，让电路图产生更多有效的数据，更容易与快速的获得组件数据，生成具有报价水平的元
11、器件清单Netlist、接口等40多种文件，支持所有的公用程序，包括VHDL、Spice、EPIF、PADS和PCAD/Protel/Tango等；网上提供了72000个启动数据库，可以免费下载到Capture CIS中，更弹性的结合所选择的数据库，可以在ODBC支持的环境中工作产生可分离组件，应用到不同区段的图表页，提高图表页编辑速度；还可方便的设定信号属性参数流程，提高高速电子的运行限制，确保输出到Allegro PCB编辑设计器的属性参数文件的正确性和有效性。ORCAD软件工具的安装说明（1）crack目录拷贝到硬盘，用写字板打开license.dat文件，将第一行SERVER flex
12、lmhostname ANY 5280的flexlmhostname改为你的电脑名字后存。（2）在环境变量（右键我的电脑/属性/高级/环境变量）里面新建 名：CDS_LICENSE_FILE 值：5280电脑名字（3）开始安装。Setup licensing，指定license.dat文件，电脑报错，不管它，继续。电脑提示说找不到一个txt文件，清空这一栏就可以了，next.开始安装产品就可以了。2.2 PADS 讲解PADS（PowerLogic与POWERPCB）是Mentor Graphics公司推出的优秀EDA设计软件，目前已成为众多EDA设计软件中的佼佼者，深受用户的喜爱。 PADS
13、 Logic是一个功能强大的、多页的原理图设计输入工具，为PADS Layout（原PADS Layout（PowerPCB）提供了一个高效的、简单的、前端设计环境。PADS Logic提供了在没页进行快速的存取、在线元件编辑和方便的库管理，以及快速的帮助向导。与PADS Layout完全的集成提高了原理图设计到PCB设计的转化效率，PADS Logic允许您快速地识别相应的元件放置和精确度。PADS Logic通过自动的编排管脚和门的序号，通过整个设计连接信号名，以及使用宏命令自动进行重复的任务，结束了设计输入的苦差事。PADS Logic的主要特点如下：（1）易用的Undo/Redo命令以
14、及快速的编辑（2）详细的属性和设计规则定义和控制（3）简单的目标选择选项（4）自动对脚连接功能（5）支持中文字体输入（6）智能化的输出PDF文档格式（7）支持输出SPICEnet格式（8）用户化的字母参考指示（9）生成用户报告文件的向导（10）自动的无缝连接OLE PADS Logic带有简单的设计规则输入，用来定义物理设计的要求。所有的设计规则都可以自动地被传输到PADS Layout（PowerPCB）中，并可以利用在线的设计规则检查的功能进行监视，以确保设计的正确性,还一个强有力的原理图输入功能和高效率的特点以保证快速、准确地完成整个设计任务。复杂的PCB板、高级规则驱动的设计工具，La
15、yout（PowerPCB）包含了许多高级的属性定义功能，它将在整个设计过程中确保你的数据的准确性。Library Module：元器件库管理模块，支持对库文件的添加、删除，以及对库中元器件封装符号的添加、删除、编辑等操作，支持从PCB文件创建库文件的功能。PADS软件工具的安装说明在安装文件下的找到KeyGen文件夹下的LICENSE.TXT文件，把它删掉，点击MentorKG.exe文件重新生成LICENSE.TXT文件，安装时载入LICENSE文件时，选中新生成的LICENSE.TXT文件可按装成功。第三章 U盘原理及芯片3.1 U盘原理3.1.1 USB端口介绍通用串行总线（Unive
16、rsal serial Bus）是一种快速灵活的接口，当一个USB设备插入主机时，由于USB设备硬件本身的原因，它会使USB总线的数据信号线的电平发生变化，而主机会经常扫描USB总线。当发现电平有变化时，它即知道有设备插入。当USB设备刚插入主机时，USB设备它本身会初始化，并认为地址是0。也就是没有分配地址，这有点象刚进校的大学生没有学号一样。正如有一个陌生人闯入时我们会问“你是什么人”一样，当一个USB设备插入主机时，它也会问：“你是什么设备”。并接着会问，你使用什么通信协议等等。当这一些信息都被主机知道后，主机与USB设备之间就可以根据它们之间的约定进行通信。USB的这些信息是通过描述符
17、实现的，USB描述符主要包括：设备描述符，配置描述符，接口描述符，端点描述符等。当一个U盘括入主机时，你立即会发现你的资源管理器里多了一个可移动磁盘。3.1.2 USB传输协议由于USB最初在设计时，即是为了能够针对具备如传输率、响应时间以及错误帧错等特性的许多不同的外围类型来加以考虑的。而其中，包含了4种数据传输，每一种传输能够掌握不同的需求。在此，根据不同外围设备的类型与应用，定义了4种传输类型，分别是控制传输（control transfer）、中断传输（interrupt transfer）、批量传输（bulk transfer）以及等时传输（isochronous transfer）
18、。其中，需要特别注意的是低速设各仅支持控制传输与中断传输。 控制传输是USB传输中最重要的传输类型，只有正确执行控制传输后，才能进一步执行其他的传输类型。这种传输是用来提供给介于主机与设备之间的配置、命令或状态的通信协议之用的。控制传输能够使能主机去读取与此设备相关的信号，并去设置设备地址，以及选择配置与其他的设置等。此外，控制传输也能够送出自定义的要求，针对性的送出与接收数据到达目的地。因此须以双向传输来达到这个要求。当然，所有的USB设备必须支持控制传输。中断传输原本属于单向传输（IN），现已属于双向传输，增加了（OUT）的传送模式。这是由于最早在开发USB外围设备时，先以人工接口设备为设
19、计考虑，其数据只须做输入传输，如鼠标或键盘等设备。而由于USB不支持硬件的中断，所以必须靠PC主机以周期性的方式加以查询，以便获知是否有设备需要传送数据给PC。如果因为错误而发生传送失败的话，可以在下一个查询的期间重新再传送一次。批量传输属于单向或双向的传输。顾名思义，这类型的传输用来传送大量的数据。这些大量的数据必须准确地加以传输，但相对的却无传输速度上的限制（即没有固定传输的速率）。例如，送出一个文件给打印机，或是从扫描机扫描一张图片，并传送至PC主机上。这是由于批量传输是针对未使用到USB带宽来向主机提出要求的。如此，须根据目前的总线的拥挤状态或是可用的带宽，以所有可使用到的带宽为基准，
20、不断地调整本身的传输速率。因此，如果总线上充满了具备保证带宽的其他传输的话，如等时传输或是中断传输，那么批量传输就必须持续地加以等待。反之，如果整个总线是处于闲置状态的话，批量传输就可以传输得非常快。等时传输可以是单向或双向的传输。此种传输需要维持一定的传输速度，因此相对的就须牺牲些微错误的发生。而它采用了预先与PC主机协议好的固定带宽，以确保发送端与接收端的速度能相互吻合。换而言之，就算发生了传输上的错误，也不会重新传送。应用这类型传输的设各有：USB麦克风、喇叭或是CCD等设备，如此可以确保播放的频率或是传输的影像不会被扭曲。3.1.3 U盘原理U盘原理的基本工作也比较简单：USB端口负责
21、连接电脑，输入电压为5v，但芯片接受电压为3.3v，所以用U1(如下一章的4.1图，U1为电压转换电源、CON1为USB接口)电源进行电压的转化，VCC为电源接地，GND接地，D+、D-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”，主芯片就是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U盘Flash芯片属于电擦写电门，在通电以后改变状态，不通电就固定状态，所以断电以后资料能够长期保存；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。当U盘被操作系统识别后，使用者下达数据存取的动
22、作指令后，USB移动存储盘的工作便包含了这几个处理过程。在源极和漏极之间电流单向传导的半导体上形成贮存电子的浮动棚。浮动栅包裹着一层硅氧化膜绝缘体。它的上面是在源极和漏极之间控制传导电流的选择/控制栅。数据是0或1取决于在硅底板上形成的浮动栅中是否有电子。有电子为0，无电子为1。闪存就如同其名字一样，写入前删除数据进行初始化。具体说就是从所有浮动栅中导出电子。即将有所数据归“1”。写入时只有数据为0时才进行写入，数据为1时则什么也不做。写入0时，向栅电极和漏极施加高电压，增加在源极和漏极之间传导的电子能量。这样一来，电子就会突破氧化膜绝缘体，进入浮动栅。读取数据时，向栅电极施加一定的电压，电流
23、大为1，电流小则定为0。浮动栅没有电子的状态（数据为1）下，在栅电极施加电压的状态时向漏极施加电压，源极和漏极之间由于大量电子的移动，就会产生电流。而在浮动栅有电子的状态（数据为0）下，沟道中传导的电子就会减少,实现读、存，擦、写等功能。3.2 U盘的文件系统与芯片3.2.1 U盘文件系统优盘上的数据按照其不同的特点和作用大致可分为5 部分：MBR 区、DBR 区、FAT 区、FDT区和DATA 区。（1）主引导记录(MBR)绝对扇区号为：MBR_LBA=0x00000000 处是主引导记录,等同位于硬盘的0 磁道0 柱面1 扇区。在总共512 字节的主引导扇区中，MBR 只占用了其中的446
24、个字节（ofs:0 - ofs:1BDH），另外的64个字节（ofs:1BEH - ofs:1FDH）交给了DPT(Disk Partition Table 盘分区表),最后两个字节“55 AA”（ofs:1FEH - ofs:1FFH）是分区的结束标志。系统引导记录(DBR)绝对扇区号为：DBR_LBA=MBR.PT0.RelativeSectors 处是DBR,等同位于硬盘的0 磁道1柱面1 扇区(512 字节),是操作系统可以直接访问的第一个扇区，它包括一个引导程序和一个被称为BPB（Bios Parameter Block）的本分区参数记录表。引导程序的主要任务是当MBR将系统控制权交
25、给它时，判断本分区跟目录前两个文件是不是操作系统的引导文件（以DOS为例，即是Io.sys 和Msdos.sys）。如果确定存在，就把其读入内存，并把控制权交给该文件。BPB 参数块记录着本分区的起始扇区、结束扇区、文件存储格式、硬盘介质描述符、根目录大小、FAT 个数，分配单元的大小等重要参数。（2）文件分配表(FAT)绝对扇区号为：FAT_LBA = DBR_LBA + BPB_wReservedSec 处是文件分配表，是DOS 文件组织结构的主要组成部分。我们知道DOS 进行分配的最基本单位是簇。文件分配表是反映硬盘上所有簇的使用情况，通过查文件分配表可以得知任一簇的使用情况。DOS 在
26、给一个文件分配空间时总先扫描FAT，找到第一个可用簇，将该空间分配给文件，并将该簇的簇号填到目录的相应段内。即形成了“簇号链”。FAT 就是记录文件簇号的一张表。FAT 的头两个域为保留域，对FAT12 来说是3 个字节，FAT16 来说是4 个字节。其中头一个字节是用来描述介质的，其余字节为FFH。介质格式与BPB 相同。（3）文件目录表(FDT)绝对扇区号为：FDT_LBA = FAT_LBA + BPB_bNumFATs * BPB_wSecPerFAT 处是文件目录表，DOS 文件组织结构的又一重要组成部分 。文件目录分为两类：根目录，子目录。根目录有一个，子目录可以有多个。子目录下还
27、可以有子目录，从而形成“树状”的文件目录结构。子目录其实是一种特殊的文件，DOS 为目录项分配32 字节。（4）数据区(DATA) 数据区绝对扇区号根目录绝对扇区号（32根目录中目录项数）/ 每扇区字节数表达式：DATA_LBA = FDT_LBA +（ 32 * BPB_wRootEntry ）/ BPB_wBytesPerSec。3.2.2 U盘芯片介绍U盘内部的芯片有主芯片、NAND FLASH芯片。（1）主芯片U盘主芯片可以是多种型号的，但在这里使用的是i5060-Z（icreate5060-Z）芯片，3.2.1图是i5060-Z芯片。图3.2.1 i5060-Z芯
28、片i5060 - Z是一种单芯片的USB闪存盘控制器，可以处理多达4 NAND FLASH芯片。它兼容USB 1.1的，也符合USB 2.0兼容。i5060 - Z是闪光的设计与很多高科技接口技术的结合，提供磨损控制和快速切换纠错编码，这提高磁盘的寿命。对于数据安全性，i5060 Z支持多级保护机制。在低保护大的状态时，磁盘中的数据完全访问，此时，磁盘是只读，保护免受病毒和意外的文件清除。在高保护水平，硬盘上的数据不能访问。在USB大容量存储协议中也支持SCSI协议。支持多操作系统平台Windows 98/Me/2K/XP、MacOS 9.0以上、Linux 2.4以上操作系统 。i5060-
29、Z芯片具有如下特征： a系统功能兼容USB 1.1和USB 2.0兼容，支持USB-ZIP/USB-HDD开机。b多级安全保护支持只读权限和不可读权限，98/Me/2K/XP与Windows兼容 ，配置可移动或固定驱动器类型在Windows 支持独有的序号为每个磁盘支持自定义的磁盘的ID最终用户，读取速“1000K字节/秒写入速度“80万字节/秒写保护开关准备/忙发光二极管。c闪光控制支持32兆到2Gb的NAND FLASH型闪存，并且连接多达4个闪存芯片，磨损控制时间延长产品寿命，拥有的块隐瞒缺陷和动态缺陷块处理可支持高速ECC纠错增强可靠性。d芯片硬件 芯片上电源电压检测复位，3.3V单电
30、源供电，6MHz的外部时钟的低电平，32针TSOP输入管脚。i5060-Z芯片各个管脚的功能自己作用，如表3.2.1管脚编号管脚名称管脚作用功能USB（2个管脚）25DPLS模拟USB总线D+24DMNS模拟USB总线D-时钟（2引脚）9OSCI时钟输入6MHz的晶体输入8OSCO时钟输出6MHz的晶体输出Flash（17引脚）3、5、4、6、11、12、13、14FD7,FD6,FD5,FD4,FD3,FD2,FD1, FD0I / O缓冲区的4mA电流驱动能力NAND Flash双向数据总线信号30 、29、 28、27FCE3, FCE2,FCE1, FCE0与Schmitt触发器输入低
31、电平芯片信号启动NAND Flash15FCLE输出缓冲区4mA电流驱动能力指令传输到NAND Flash16FALE寻址20FREN低电平时能使NAND Flash信号被读取21FWEN低电平时能使信号有效写入NAND Flash中18FRDYST输入与Schmitt输入到内部触发器PU与NAND Flash连接交互系统控制引脚17PPUI / O缓冲区的4mA电流驱动能力该引脚控制可编程上拉的DPLS，是连接到DPLS通过1.5k电阻32LED输出缓冲区8mA电流驱动能力该引脚控制LED（发光二级管）。工作时LED闪烁，空闲时暗。电源和地（9针）7, 19, 22VDD电源3.3V Pow
32、er10, 31VSS接地接地1, 26VDDA电源3.3V的模拟电源2, 23VSSA接地模拟接地表3.2.1 （2）NAND Flash芯片U盘的NAND Flash芯片也就是存储介质，NAND FLASH 的读写直接调用两个函数ReadPage（）和WritePage（） 即可，他们可以一次写入528个字节（51216）的内容。但是注意必须在写数据之前首先将相应的簇擦除，擦除之前又需要先将不覆盖的数据保存。在这里选用K9F5608芯片作为U盘的存储介质NAND FLASH，如3.2.2图K9F5608就是芯片的样式。图3.2.2 K9F5608芯片各引脚做介绍及作用I/O0I/O7: 引
33、脚用于输入指令，地址和数据，并输出数据在读取操作。那个I / O引脚芯片浮动大时，取消选择或者被禁用。CLE：在CLE输入控制的发送到命令寄存器命令激活路径。当高有效，通过在WE信号的上升沿/ O端口指令被锁存到命令寄存器ALE：ALE输入控制的地址到内部地址寄存器激活路径。地址锁存对上升到ALE高的边缘。CE：输入设备选择控制。当设备处于繁忙状态时，输入设备选择控制被忽略， 该设备不返回到待机模式在程序或清除操作。RE：可再生能源输入的串行数据输出控制。WE: 在我们输入控制写入I / O端口。命令，地址和数据被锁存的上升沿WP: WP引脚提供的疏忽写/擦除茶nsitions在电源保护。内部
34、高压发电机重置时WP引脚低电平。当LOCKPRE是一个逻辑高可湿性粉剂是一个逻辑低,所有块进入锁定状态。R/B: 输出显示设备的运行状态。当低，则表明一个程序，删除或随机读操作完成后，在制造工艺和高回报的状态。输出不浮动高阻状态时，芯片被取消选中或输出将中止。VCCQ：电源输出缓冲区，内部连接至Vcc。VCC：电源接口VSS：接地N.C:是否是内部链接DNU：断开LOCKPRE：启用和禁用锁定机制和自动读取电源。当LOCKPRE是一个逻辑高， 块锁定模式和上电自动读取模式的启用，并在LOCKPRE是一个逻辑低座锁模式和上电自动读取模式将被禁用。K9F5608芯片有48个管脚，32M的可存储空间
35、。该器件采用1.8伏，2.65V电压下， 3.3伏的VCC。它的与非单元提供了最具成本效益的固态大容量存储市场的有效解决方案。一个程序可以在200ms运行，典型表现在528字节（X8设备）或264字节（X16设备）擦除操作。页面中的数据可以在50ns为周期时间读出（K9F5616Q0C：50纳秒）每字。在I / O引脚充当地址和数据输入端口/输出以及命令的输入。芯片上支持写入控制和擦除所有脉冲重复，包括在必要的功能，内部核查。支持，可以充分利用K9F560C8的可靠性，延长程序/擦除周期提供ECC错误纠正代码与实时映射。 32兆字节的物理空间需要25个地址，因此需要3个字节寻址级别周期：列地址
36、，行地址低和高行地址。 K9F5608芯片作为U盘的存储介质具有以下两个特点：1.非易失性特点，所以适合固态文件存储及其它便携式非易失性存储应用。2.支持复制回收计划 ，在复制回程序配置为迅速有效地重写 ，数据存储在一个阵列内的单元到另一个单元内 ，同一阵列无需利用外部存储器，得到时间的节能。由于时间节能 ，读取和删除系统的性能得到提高。第四章U盘的封装与测试4.1 画电路图及封装电路图根据前几章介绍的和学习可以画出U盘电路图，如图4.1。图4.1 U盘电路图首先是打开ORCAD中的Capture或Capture CIS工具新建一个项目按照电路图，画出两个芯片，但必须注意芯片是属于器件，必须先
37、在Place part中调出一个类似的芯片，然后在对这个芯片进行编辑，即选中芯片选择Edit Part中画出芯片，再刷新就完整画出了一个芯片。画好芯片后在个原件添加到项目中，按照电路图画好，再编辑各个元件和芯片的PCB Footprint名称，必须与PCB封装库里的名称相对应，否则不能在PCB中显示元件，如果一些芯片在PCB封装库里面有，那么必须新建这个库，新建时必须严格按照芯片对应的参数进行编辑；最后就是封装电路图了，选择整个项目，工具中Create Netlist ，选中Other项，再选择padspcb.dll，再确定这样就完成了一个电路图的封装了。4.2 画PCB及封装PCB运行PAD
38、S中的PADS Layout，把封装好的电路图导入进PADS中，画出板框，把所有的封装好的电路图都放在里面，并且把局布好，在电板分成4层，顶层与底层用来布线，其他两层分别作电源和接地用；设置各个参数，如：线宽度，过孔大小等；最后是按照各个部件上的走线进行连线，注意的是线不能交叉，如要交叉必须打过孔进行走线，布线不能走90度的直角，画好后进行错误检测，用工具中的检验设计选项对PCB的安全间距和连通性进行检测，再用工具中的比较/CEO工具对封装好的电路图与PCB作比较，看是否相符合；完成后进行PCB的封装，如图4.2.图4.2 PCB封装图4.3封装及调试U盘所需硬件：确保PCB正确的情况下，就是
39、联系厂家加工成电路板了，还需要购买主芯片与和FLASH芯片、一把电烙铁、焊锡若干。所需软件：相应的U盘套件量产工具，还要有一定的动手能力。开工：1、本例以iCreat5060主芯片方案的U盘电路板为例，首先把主芯片与usb接口焊在电路板上如图4.3。图4.3 2、找到闪存以K9F5608的第1脚（就是有个小坑的一边），对准U盘电路板的第一脚标志帖上去，各个脚与电路板上的铜箔一定要对准，有条件的可以涂一点松香水方便焊接，再用电烙铁将FLASH的周围四个引脚加锡固定，如果引脚没有对齐，可以再调整，确认对准了之后，在FLASH的引脚上搪满焊锡，用“拖焊”的方法把闪存焊到电路板上。如图4.4。图4.4
40、3、把这个半成品的U盘插入电脑，点击U盘盘符会提示，如图4.5。图4.54、运行下载下来的iCreate5062方案修复工具软件，如图4.6。图4.65、点击选项”OPTION“，再选”Flash TEST“，勾选上Low Level Format，如图4.7。图4.76、点RUN运行，程序会提示正在格式化，完成后后提示FLASH的容量并显示GOOD，如4.8图。图4.8提示：如果程序提示FLASH ERROR等信息，应检查一下闪存是否是主控板支持的类型，闪存是否有虚焊等。7、往制作好的U盘内拷贝一些文件测试一下，如无问题，就大功告成了！致谢本次U盘开发及论文是在我的指导老师孙代红和秦文静两位
41、老师的亲切关怀和耐心的指导下完成的，他们严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深的感染了我和激励着我，从课题选择到项目完成，我遇到了很多的困难，他们都给我耐心的讲解和帮助，始终给与我的细心的指导和不懈的支持，也让我学到了很多的东西，包括一些书本知识和很多为人的道理。在此，谨向孙老师和秦老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。另外，在论文的写作过程中，对参考文献的所有作者和网站表示衷心的感谢。在此，我还要感谢陪同我一起度过大学生活各位同学和老师，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。 在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们!参考文献1 孙天泽，袁文菊编著.嵌入式设计及Linux驱动开发指南北京电子工业出版社，2006.2 3 4 5 6 .7 8 9 1011121314附录 K9F5608芯片参数图i5060芯片参数图
