《用於數據處理系統的快閃電子式外存儲方法及其裝置》是鄧國順和成曉華於1999年11月14日申請的專利，該專利的申請號為991172256，公布號為CN1291750，公布日為2001年4月18日，發明人是鄧國順、成曉華，該發明涉及數據處理系統的存儲設備，特別涉及微型、手持式及攜帶型數據處理系統的外存儲方法及其設備。
《用於數據處理系統的快閃電子式外存儲方法及其裝置》包括直接控制電子存儲介質存取和實現接口標準功能的固件，採用特殊的外存儲讀寫格式，從USB通道取得電源，在固件和驅動程式與作業系統的配合下，利用快閃記憶體1和存儲控制電路2完成數據外存儲，並有防寫，數據安全。該方法效率高，裝置體積小容量小、存取速度快，無驅動器，可帶電插拔，即插即用，無需關機，使用方便，適用於微小型數據處理系統。
2013年10月，《用於數據處理系統的快閃電子式外存儲方法及其裝置》獲得第十五屆中國專利金獎。
（概述圖為《用於數據處理系統的快閃電子式外存儲方法及其裝置》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：用於數據處理系統的快閃電子式外存儲方法及其裝置
- 公布號：CN1291750
- 公布日：2001年4月18日
- 申請號：991172256
- 申請日：1999年11月14日
- 申請人：鄧國順、成曉華
- 地址：湖南省石門縣皂市鎮雞爪山村3組
- 發明人：鄧國順、成曉華
- 分類號：G06F15/76
- 代理機構：深圳睿智專利事務所
- 類別：發明專利
- 代理人：陳鴻蔭
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,價值意義,
專利背景
自電腦推出至1999年11月，人們一直關注計算機外存儲器的改進，從磁鼓、磁帶裝置到使用軟碟、硬碟來交換、存儲和備份數據及檔案。十多年來，個人計算機技術突飛猛進，但作為活動外存的軟碟技術卻一直沒有本質性的改進，僅體積從8英寸、5.25英寸減小到3.5英寸，容量增大到1.44M後，幾乎停止不前，與十幾年前（截至1999年11月）一模一樣。眾所周知，軟碟存在如下缺點：容量小、速度慢、容易損壞、可靠性差；軟碟驅動器體積大且笨重等，這些缺點給使用者帶來極大的不便。截至1999年11月，市面上出現了另外一些存儲設備，如超大容量ZIP盤、可移動光碟MO等。這些存儲設備具有軟碟所沒有的優點，如容量大、可靠性比軟碟好等，但它們卻仍然存在以下缺點：體積大且笨重、需要驅動器、不容易攜帶、使用複雜、需要外接電源、無法普及、價格高等，只有極少數的電腦裝有這種存儲設備的驅動器。另外，安裝內置驅動器時，必須先關掉電腦，打開電腦機箱，在電腦內尋找一個位置把它裝上去，然後再關上機箱，啟動電腦，安裝驅動程式，所有以上步驟都做完後，才可以使用。顯然，一般電腦用戶甚至是專業人士都可能覺得使用太麻煩，更別說對電腦不熟悉的用戶了。
綜上所述，人們急需一種新的電腦存儲設備來替代或補充1999年11月前已有技術的軟碟及其它外存儲設備，特別是筆記本電腦和手持設備日益普及，這種需求尤其迫切，因為筆記本電腦和手持設備必須輕便、體積小、易攜帶，而軟碟機和其它驅動器由於體積大而且笨重，因此均不合適。實際上，為了輕巧和攜帶方便起見，世界上越來越多的筆記本電腦沒有內置的軟碟機或光碟機等外存儲裝置。
有了通用串列匯流排（USB）以後，人們已經難以容忍微型及攜帶型數據處理設備上不能內置軟碟類的存儲裝置的現狀，難以容忍軟碟類的存儲裝置容量小、速度慢和易損壞等缺點，更難以容忍其驅動器體積龐大、安裝費時費力等缺陷。
發明內容
專利目的
《用於數據處理系統的快閃電子式外存儲方法及其裝置》的目的在於避免上述1999年11月前已有技術的不足之處而提出一種快閃電子式外存儲方法和裝置，採用快快閃記憶體儲介質（Flash Memory），藉助USB或IEEE 1394匯流排接口和即插即用等技術為電腦用戶提供簡單、輕便、易攜帶、易使用、高可靠性、大容量的高速數據存儲及交換裝置，並在不同作業系統上實現，適用於各種支持USB或IEEE 1394匯流排的數據處理系統。
技術方案
《用於數據處理系統的快閃電子式外存儲方法及其裝置》的目的可以通過採用以下技術方案來實現：提出一種快閃電子式外存儲方法，包括如下步驟：
（1）在外存儲裝置內裝用快快閃記憶體儲介質，同時設定控制其存取數據和實現接口標準功能操作請求的固化軟體；
（2）對所述快快閃記憶體儲介質內部數據按單一分塊模式組織；
（4）經由USB或IEEE 1394匯流排引入所述外存儲裝置的工作電源；
（5）按照USB標準或IEEE 1394標準規定的規範方法在數據處理系統主機與所
述外存儲裝置之間傳送要交換的信息。
該發明的目的還可以通過採用以下技術方案來進一步實現：設計製造一種快閃電子式外存儲裝置，包括存儲介質和直流供電源，並且還包括存儲控制電路，該電路包括：微處理器、通用串列匯流排（USB）接口控制器、USB匯流排插座和休眠及喚醒電路；所述存儲介質是快閃記憶體（Flash Memory）；所述微處理器分別與USB接口控制器、休眠及喚醒電路和存儲介質連線；USB接口控制器分別與USB匯流排插座、休眠及喚醒電路、存儲介質和微處理器連線；USB匯流排插座通過USB電纜與數據處理系統主機連線；所述快閃電子式外存儲裝置由驅動程式和固化在所述微處理器中的固化軟體驅動，所述驅動程式被裝載在所述主機上層作業系統和底層作業系統之間。
將所述快閃電子式外存儲裝置用於數據處理系統，採用USB或IEEE 1394匯流排接口插接，在所述數據處理系統的作業系統中裝入該發明快閃電子式外存儲裝置驅動程式；在所述作業系統管理下，用戶按照傳統“磁碟”方式操作，由驅動程式接受原“磁碟”操作請求，並將該操作請求處理為快閃電子式外存儲裝置的特別操作指令，通過底層作業系統和USB或IEEE 1394匯流排接口控制器傳送至快閃電子式外存儲裝置微處理器內的固化軟體，由該固化軟體進行處理後，將結果與處理狀態經作業系統返回驅動程式，完成數據處理系統處理外存儲裝置的過程，即，完成兩者之間的數據交換過程。該快閃電子式外存儲裝置與數據處理系統主機之間，按照插入—登錄—確定外存儲裝置標識符的方式管理，可隨時插拔，即插即用，無須關機。
改善效果
同1999年11月前已有技術相比較，《用於數據處理系統的快閃電子式外存儲方法及其裝置》用於數據處理系統的快閃電子式外存儲方法及裝置具有如下優點：使用快閃電子式存儲介質和USB或IEEE 1394匯流排接口，實現無驅動器、無外接電源的活動外存，並可帶電插拔，即插即用，無須關機；存取速度快，容量可為軟碟的數倍至數千倍或更大；體積小，攜帶十分方便，不易損壞，數據可保存10年或以上；可擦寫100萬次或以上；同時最多可連線20多個快閃電子式外存儲裝置到電腦上。該發明方法及裝置適用於任何支持USB或IEEE 1394匯流排的數據處理系統。
附圖說明
圖1是《用於數據處理系統的快閃電子式外存儲方法及其裝置》用於數據處理系統的快閃電子式外存儲裝置的USB接口硬體構成原理框圖；
圖2是所述快閃電子式外存儲裝置的IEEE 1394匯流排接口硬體構成的原理框圖；
圖3是所述快閃電子式外存儲裝置的軟體原理框圖；
圖4是套用USB接口硬體構成的所述快閃電子式外存儲裝置的電路原理圖；
圖5是驅動程式軟體流程圖；
圖6是固化軟體的流程圖。
權利要求
1.一種快閃電子式外存儲方法，包括如下步驟：
（1）在外存儲裝置內裝用快快閃記憶體儲介質，同時設定控制其存取數據和實現接口標準功能操作請求的固化軟體；
（2）對所述快快閃記憶體儲介質內部數據按單一分塊模式組織；
（3）建立基於通用串列匯流排（USB）或IEEB1394匯流排的信息交換通道；
（4）經由USB或IEEE 1394匯流排引入所述外存儲裝置的工作電源；
（5）按照USB標準或IEEE 1394標準規定的規範方法在數據處理系統主機與所述外存儲裝置之間傳送要交換的信息。
2.按照權利要求1所述的快閃電子式外存儲方法，其特徵在於：還在所述數據處理系統主機上層作業系統和底層作業系統之間裝載驅動程式，由該驅動程式和設定在所述外存儲裝置微處理器內的所述固化軟體完全靜止地執行所述外存儲裝置操作。
3.按照權利要求1所述的快閃電子式外存儲方法，其特徵在於：還設計有指示所述外存儲裝置工作狀態的功能，以發光二極體（LED）為手段，用其不同發光狀態分別表示不同工作狀態。
4.按照權利要求1所述的快閃電子式外存儲方法，其特徵在於：在所述外存儲裝置中設定“防寫”功能，它可以是“硬”保護方式，也可以是“軟”保護方式，還可以是二者結合使用的方式。
5.按照權利要求4所述的快閃電子式外存儲方法，其特徵在於：所述“硬”保護方式，是利用開關器件的一個狀態令所述快快閃記憶體儲介質無法寫入數據。
6.按照權利要求4所述的快閃電子式外存儲方法，其特徵在於：所述“軟”保護方式，是所述外存儲裝置的所述固化軟體通過所述驅動程式把“寫”保護狀態通知給作業系統。
7.按照權利要求1所述的快閃電子式外存儲方法，其特徵在於：在所述外存儲裝置插入USB或IEEE 1394匯流排接口時進入初始化，同時指示作業系統產生一個可移動外存儲裝置，分配相應的裝置符；當拔出所述外存儲裝置時，所述裝置符自動消失。
8.按照權利要求1所述的快閃電子式外存儲方法，其特徵在於：採用了省電設計，即以“休眠”和“喚醒”方法，在所述外存儲裝置休眠時令其只消耗微量電流，喚醒後即正常工作。
9.按照權利要求1所述的快閃電子式外存儲方法，其特徵在於：執行所述快閃電子式外存儲方法時，其“讀”操作包括如下步驟：
（1）上層作業系統接受用戶讀命令；
（2）作業系統將所述讀命令傳送給所述驅動程式；
（3）所述驅動程式將讀命令轉換成所述固化軟體能理解並執行的特殊讀操作指令，並傳送給底層作業系統；
（4）底層作業系統將轉換後的讀操作指令經USB或IEEE 1394匯流排通道控制電路傳送給所述固化軟體；
（5）所述固化軟體執行讀操作，並將結果及狀態經作業系統傳送回給所述驅動程式。
10.按照權利要求1所述的快閃電子式外存儲方法，其特徵在於：執行所述快閃電子式外存儲方法時，其“寫”操作，根據快閃電子存儲介質有效數據不得被覆蓋的要求，包括如下步驟：
（1）讀操作；
（2）內部擦除；
（3）數據重組與回寫操作。
11.按照權利要求1所述的快閃電子式外存儲方法，其特徵在於：所述單一分塊模式的數據組織格式以有效存儲量8K位元組或16K位元組為一個塊。
12.按照權利要求1所述的快閃電子式外存儲方法，其特徵在於：所述單一分塊模式的數據組織格式以有效存儲量32K位元組或128K位元組為一個塊。
13.按照權利要求1所述的快閃電子式外存儲方法，其特徵在於：所述固化軟體還用於實現所述外存儲裝置的特定操作請求。
14.一種快閃電子式外存儲裝置，包括存儲介質（1）和直流供電源（3），其特徵在於：還包括存儲控制電路（2），該電路（2）包括：微處理器（21）、通用串列匯流排（USB）接口控制器（22）、USB匯流排插座（23）和休眠及喚醒電路（24）；所述存儲介質（1）是快閃記憶體；所述微處理器（21）分別與USB接口控制器（22）、休眠及喚醒電路（24）和存儲介質（1）連線；USB接口控制器（22）分別與USB匯流排插座（23）、休眠及喚醒電路（24）、存儲介質（1）和微處理器（21）連線；USB匯流排插座（23）通過USB電纜與數據處理系統主機連線；所述快閃電子式外存儲裝置由驅動程式和固化在所述微處理器（21）中的固化軟體驅動，所述驅動程式被裝載在所述主機上層作業系統和底層作業系統之間。
15.按照權利要求14所述的快閃電子式外存儲裝置，其特徵在於：所述微處理器（21）包括微處理晶片D4和多路模擬開關晶片D5、D6。
16.按照權利要求14所述的快閃電子式外存儲裝置，其特徵在於：所述USB接口控制器（22）包括接口控制晶片D2、晶振Y1、電容C1~C2、C7~C8、電阻R1~R3、R10和發晃二極體V3。
17.按照權利要求14所述的快閃電子式外存儲裝置，其特徵在於：還包括防寫開關（4），所述存儲介質（1）採用的快快閃記憶體儲晶片D1，其
腳與所述防寫開關（4）的一端連線，該開關（4）的另一端接地。
實施方式
一種快閃電子式外存儲方法，包括建立數據處理系統主機與外存儲裝置之間的信息交換通道，電源的接入途徑，設立外存儲物理介質及其內部數據組織方法，在外存儲介質上讀寫的方法，對讀、寫命令格式的解釋與執行方法，數據處理系統主機與外存儲裝置之間信息傳送的方法，外存儲裝置驅動程式的安裝，以及所述主機作業系統與該驅動程式之間的信息交流方法。
該方法還包括在所述快閃電子式外存儲裝置內設定的直接控制電子存儲介質及實現接口標準功能的固化軟體。該固化軟體設定在微處理器中，按照固化軟體的流程工作，在插入所述快閃電子式外存儲裝置時，配合驅動程式完成該裝置的初始化，並按作業系統或驅動程式的要求，進行接口標準操作或外存特殊指令的操作。
所述驅動程式按照其軟體流程工作，插入所述快閃電子式外存儲裝置時，配合固化軟體完成該裝置的初始化，並通知作業系統產生和顯示外存儲裝置的裝置符。該驅動程式還要完成作業系統傳送來的對外存儲裝置的操作請求；現時，這種操作請求主要是磁碟操作格式，需要經驅動程式轉換成快閃電子式外存儲裝置的特殊操作指令，並按照USB或IEEE 1394匯流排標準規定的格式打包，傳送到所述固化軟體執行。驅動程式還要完成即插即用和與系統的協調操作。一旦外存儲裝置被拔出，驅動程式會通知作業系統取消該外存儲裝置的裝置符。
所述快閃電子式外存儲方法適用於所有支持USB或IEEE 1394匯流排的數據處理系統並包含以下內容：
所述數據處理系統主機與外存儲裝置的信息交換通道是USB或IEEE 1394匯流排，無須另設接口卡，而且沒有龐大的驅動器，沒有機械轉動部分，重量輕，啟動快，可即插即用。所述外存儲裝置工作電源從所述USB或IEEE 1394匯流排接入；無須外接電源，使用方便。USB是電腦外設接口新的國際標準，可用於替代傳統的並口、串口、鍵盤及滑鼠口等，其目的是為所有的電腦外設提供統一的接口，提高傳輸速度，增加可連線的設備數量，加長傳輸距離，以方便電腦用戶。1999年11月前有許多外設如：掃瞄器、印表機、數位相機和鍵盤、滑鼠等已採用USB接口。
所述外存儲裝置的存儲介質是快閃記憶體，這種快閃記憶體是一種大容量電子式存儲晶片，體積小、速度快、數據可隨機或順序讀寫，並可擦除；擦除以塊（BLOCK）為單位操作，擦除次數可達100萬次以上。快閃記憶體的數據保存性能好，寫入後在不加電源情況下，可保存10年或以上。而且，這種快閃記憶體還有一個特點，如果操作的存儲區內包含有效數據的話，則必須先擦除乾淨該存儲區，然後才能寫入新的數據。這使“寫”操作變得複雜，但對有效數據的保存卻是一個優點。用快閃記憶體設計成的外存儲裝置，一般是軟碟容量的5~6倍以上。對該快閃記憶體內部數據按單一分塊模式組織；1999年11月前採用以有效存儲量8K位元組或16K位元組為一個塊，甚至以有效存儲量32K位元組或128K位元組為一個塊。隨著快閃記憶體技術的進步，可以採用更大的塊為基礎構成外存儲裝置。
執行所述快閃電子式外存儲方法時，其“讀”操作包括如下步驟：
（1）上層作業系統接受用戶讀命令；
（2）作業系統將所述讀命令傳送給所述驅動程式；
（3）所述驅動程式將讀命令轉換成所述固化軟體能理解並執行的特殊讀操作指令，並傳送給底層作業系統；
（4）底層作業系統將轉換後的讀操作指令經USB或IEEE 1394匯流排通道控制電路傳送給所述固化軟體；
（5）所述固化軟體執行讀操作，並將結果及狀態經作業系統傳送回給所述驅動程式。
執行所述快閃電子式外存儲方法時，其“寫”操作，根據快閃電子存儲介質有效數據不得被覆蓋的要求，包括如下步驟：
（1）讀操作；
（2）內部擦除；
（3）數據重組與回寫操作。
針對《用於數據處理系統的快閃電子式外存儲方法及其裝置》的最佳實施例，具體地說，包括如下步驟：
（1）作業系統接受用戶寫命令，其命令格式為1999年11月前熟悉的磁碟操作命令；
（2）作業系統將所述命令傳送給驅動程式；
（3）驅動程式判斷快閃電子式外存儲裝置是否有防寫，無防寫則往下進行；
（4）驅動程式將磁碟操作使用的寫命令轉換為固化軟體能理解並執行的多個特殊操作指令，並逐個傳送給底層作業系統；
（5）底層作業系統將轉換後的操作指令經USB或IEEE 1394匯流排控制電路傳送給所述固化軟體；
（6）固化軟體按讀操作指令對欲寫入的存儲區域進行讀操作，並將讀出數據經作業系統傳送給驅動程式；
（7）固化軟體再按擦除操作指令對該存儲區域進行擦除操作，並將擦除結果經作業系統傳送回驅動程式；
（8）驅動程式將讀出的數據同欲寫入的數據進行整合，然後將整合後的數據及寫操作指令傳送給所述固化軟體，由該固化軟體將整合後的數據重新寫回所述存儲區域；
（9）固化軟體將寫入後的結果與狀態經作業系統送回驅動程式。
所述數據處理系統與該外存儲裝置之間的信息傳送方法，不採用專用接口內部自定義的信息傳送方法而採用USB或IEEE 1394匯流排標準所規定的規範方法，由USB或IEEE 1394匯流排接口兩端的驅動程式和固化軟體分別按照通訊協定將欲傳送的信息打包後，再傳送到對方。
所述外存儲裝置的工作電源從USB或IEEE 1394匯流排接入，而不是從系統電源專線接入。節約插座空間，方便即插即用。
該發明在所述數據處理系統主機上層作業系統和底層作業系統之間裝載驅動程式，由該驅動程式和設定在所述外存儲裝置微處理器內的所述固化軟體完全靜止地執行所述外存儲裝置操作。當所述外存儲裝置插入USB或IEEE 1394匯流排接口時進入初始化，同時指示作業系統產生一個可移動外存儲裝置，分配相應的裝置符；當拔出所述外存儲裝置時，所述裝置符自動消失。該發明並且還設計有指示所述外存儲裝置工作狀態的功能，以發光二極體（LED）為手段，用其不同發光狀態分別表示不同工作狀態。
該發明在所述外存儲裝置中設定“防寫”功能，它可以是“硬”保護方式，也可以是“軟”保護方式，還可以是二者結合使用的方式。所謂“硬”保護方式，是利用開關器件的一個狀態令所述快快閃記憶體儲介質無法寫入數據。而所述“軟”保護方式，則是所述外存儲裝置的所述固化軟體通過所述驅動程式把“寫”保護狀態通知給作業系統。聲明的實施例是在快閃記憶體上，加上一個開關，使快閃記憶體的防寫管腳而懸空或接地，再配合固化軟體的判斷，使快閃電子式外存儲裝置具有防寫功能。防寫開關具有硬保護功能，即在物理上能保護快閃記憶體的內容不被改寫和擦除。而固化軟體與驅動程式的配合又為整個外存儲裝置提供了軟保護，即當防寫開關處於保護狀態（麗端接地）時，固化軟體會通過驅動程式把防寫狀態通知作業系統，從而不可以改寫和擦除快閃記憶體中的內容，使用戶存儲的信息受到保護，特別是病毒在這種情況下無法侵入快閃外存儲裝置。
該發明用於數據處理系統的快閃電子式外存儲裝置的USB硬體構成和IEEE 1394匯流排的硬體構成，分別如圖1和圖2所示，包括存儲介質1和直流供電源3，並且還包括存儲控制電路2，該電路2又包括：微處理器21、通用串列匯流排（USB）或IEEE 1394匯流排接口控制器22、USB或IEEE 1394匯流排插座23和休眠及喚醒電路24。不過也有一種情況，所述接口控制器22是和微處理器21做成一體的，因而表現在外部電路上便只有微處理器21而沒有所述接口控制器22了。該發明所述存儲介質1是快閃記憶體；所述微處理器21分別與所述接口控制器22、休眠及喚醒電路24和存儲介質1連線；所述接口控制器22分別與所述匯流排插座23、休眠及喚醒電路24、存儲介質1和微處理器21連線；所述匯流排插座23通過USB或IEEE 1394匯流排電纜與數據處理系統主機連線；所述快閃電子式外存儲裝置由驅動程式和固化在所述微處理器21中的固化軟體驅動，所述驅動程式被裝載在所述主機上層作業系統和底層作業系統之間，見圖3。
1999年11月前所有奔騰II或以上的電腦（包括兼容機）均帶有USB接口，USB已經成為新的個人電腦行業標準，因此1999年11月前大部分電腦都可以直接支持和使用該發明的快閃電子式外存儲裝置。快閃電子式外存儲裝置有可能像軟碟和光碟一樣成為電腦的標準件，並最終替代軟碟和軟碟機。
圖4是與圖2對應的快閃電子式外存儲裝置的電路原理圖。所述微處理器21用於控制通用串列匯流排（USB）接口控制器22、快閃記憶體1和休眠及喚醒電路24。它包括微處理晶片D4和多路模擬開關晶片D5、D6。所述USB接口控制器22包括接口控制晶片D2、晶振Y1電容C1~C2、C7~C8、電阻R1~R3、R10和發光二極體V3。該發明的快閃電三式外存儲裝置還包括防寫開關4，所述存儲介質1採用的快快閃記憶體儲晶片D1，其腳與所述防寫開關4的一端連線，該開關4的另一端接地。
該發明採用了省電設計，即以“休眠”和“喚醒”方法，在所述外存儲裝置休眠時令其只消耗微量電流，喚醒後即正常工作。所述休眠及喚醒電路24的作用是為了節約耗電，可使快閃電子式外存儲裝置進入休眠狀態，或需工作時把該外存儲裝置從休眠狀態中喚醒並進入正常的操作狀態。所述電路24包括三極體VI、電容C4、二極體V2和電阻R5~R9。
該發明用於數據處理系統的快閃電子式外存儲裝置無需驅動器和外接電源，而是完全由軟體來驅動，即由驅動程式和固化軟體驅動。固化軟體被固化在所述微處理器21中並與底層作業系統互動，驅動程式被裝載在底層和上層作業系統之間，該驅動程式與底層作業系統及上層作業系統互動，其軟體原理框圖如圖3所示。所述驅動程式和固化軟體的流程圖見圖5和圖6。有關驅動程式和固化軟體，該發明申請人已專門向中國軟體登記中心申請計算機軟體著作權保護。
當用戶把該發明快閃電子式外存儲裝置插入到電腦的USB接口時，微處理器21立即開始執行固化在其中的固化軟體。固化軟體首先進行初始化，初始化完畢即進入等待狀態（等待操作請求）。
初始化的程式碼全都儲存在微處理器D4的固化軟體中。當快閃電子式外存儲裝置上電後，作業系統會查詢接口晶片D2，此時D2會產生中斷給微處理器D4，然後D4通過操作D2與作業系統取得聯繫，作業系統根據快閃電子式外存儲裝置D2與D4所反饋的各種特性狀態或標誌而通知D2與D4進行有關的初始設定，為下一步準備正常數據的交換做好準備。
每當插入一個快閃電子式外存儲裝置時，作業系統都會通過USB接口自動檢測到該存儲裝置的插入。此時上層作業系統就會立即激活驅動程式。驅動程式被激活後，即執行初始化操作，並指示作業系統產生一個可移動存儲裝置（或稱為活動存儲裝置），作業系統接到此指示後，即為每個插入的存儲裝置產生一個可移動存儲裝置並分配相應的裝置符。在上述操作過程中，固化軟體會接收並處理來自驅動程式和作業系統的操作請求。當驅動程式完成插入處理後，即進入等待操作請求的等待狀態。
當用戶把快閃電子式外存儲裝置從電腦的USB接口拔出時，固化軟體立即終止執行。而作業系統則能自動檢測到該裝置已經從電腦上拔出，此時，作業系統會立即把這一事件通知驅動程式，驅動程式在接到此通知後，立即執行有關處理，並指示作業系統消除與該存儲裝置對應的可移動存儲裝置；作業系統接到指示後，立即取消相應的可移動存儲裝置及裝置符。
當上層作業系統接到讀操作時，會把該讀操作傳送給驅動程式。由於該操作屬於標準的磁碟讀操作，與USB及快閃記憶體的操作方式不一樣，因此驅動程式會把它轉換成快閃電子式外存儲裝置的特定操作方式。之後，驅動程式進一步對轉換後的操作進行USB打包，並把打包後的讀操作發給底層作業系統，由底層作業系統把讀請求通過USB傳送給運行在快閃電子式外存儲裝置微處理器中的固化軟體，由固化軟體執行該讀操作，並把讀取的數據及狀態信息經底層作業系統返回給驅動程式，然後由驅動程式把該讀取的數據及狀態信息傳送給上層作業系統。至此，讀操作完成。
當數據處理系統要求讀取數據時，接口控制晶片D2通知微處理器D4，而微處理器D4則根據作業系統的要求從快閃記憶體D1讀取相關的數據送入D2，讓D2返回有關的數據給數據處理系統。
當上層作業系統接到寫操作時，會把該操作傳送給驅動程式。由於該操作屬於標準的磁碟寫操作，與USB及快閃記憶體的操作方式不一樣，因此驅動程式會把它轉換成快閃電子式外存儲裝置的特定操作方式。當寫操作到達快閃記憶體1時，如果寫位置已經包含有效數據，則新的數據無法寫入，只有當有效數據被擦除後，才能寫入新的數據。基於這種原因，驅動程式把寫操作轉換成三個不同的內部操作：讀、擦除和寫。首先，驅動程式執行一個內部讀操作，把寫位置的原有內容讀出來並保存；然後，執行一個內部擦除操作，以淸除寫位置的所有數據；最後，把需要寫的新數據和原有數據結合在一起，並對結合後的數據執行一個內部寫操作.當上述三個操作都完成後，驅動程式把寫操作的狀態信息返回給上層作業系統。至此，寫操作完成。
當數據處理系統要求寫入數據至快閃記憶體1時，USB接口晶片D2通知微處理器D4，而D4則根據作業系統的要求從D2中讀取相應的數據送入快閃記憶體DL
當作業系統通知快閃電子式外存儲裝置要對快閃記憶體1進行擦寫時，USB接口電路D2會通知微處理器D4，然後D4會送一串命令給快閃記憶體D1，從而擦除D1內相應區域的內容。
實用中，驅動程式會對上述三個內部操作進行USB打包，並把打包後的操作分別發給底層作業系統，由底層作業系統通過USB傳送給微處理器中的固化軟體，由固化軟體執行該操作，並把操作後的數據及狀態信息通過USB返回給底層作業系統，然後由底層作業系統把數據及狀態信息返回給驅動程式。除此之外，所述固化軟體還用於實現所述外存儲裝置的特定操作要求。
《用於數據處理系統的快閃電子式外存儲方法及其裝置》的快閃電子式外存儲裝置主要用作數據處理系統的外存儲裝置，包括用作微型數字計算機的外存儲裝置。1999年11月前以InEPII或兼容晶片為CPU（中央處理單元）的微機，已將USB作為標準配置。快閃電子式外存儲裝置的普及，已指日可待。
所述快閃電子式外存儲裝置還可以用作手持式數據處理系統的外存儲裝置。這正是國際流行的PDA（個人數字助理）等手持式數據處理器期待的產品。
另外，所述快閃電子式外存儲裝置還可以用作攜帶型數據處理系統的外存儲裝置。這也是部分攜帶型數據處理系統即手提電腦用戶因為軟碟機體積大而喪失掉的權利。多年的期望，可以由快閃電子式外存儲裝置實現。
電路符號 | 名稱 | 規格型號 |
D1 | 快閃記憶體 | TC58V64FT/128FT |
D2 | 通用串列匯流排接口控制器 | PDIUSBD12 |
D3 | 三端電源 | X62FP3302 |
D4 | 微處理器晶片 | 8051/系列 |
D5、D6 | 多路模擬開關 | CD4053 |
Y1 | 晶振 | 6MHz |
J1 | 通用串列匯流排插座 | / |
C1-C8 | 電容 | / |
R1-R10 | 電阻 | / |
VI | 三極體 | / |
V2 | 發光二極體 | / |
V3 | 二極體 | / |
榮譽表彰
2013年10月，《用於數據處理系統的快閃電子式外存儲方法及其裝置》獲得第十五屆中國專利金獎。
價值意義
《用於數據處理系統的快閃電子式外存儲方法及其裝置》生產的快閃記憶體盤具有容量大、存取速度快、體積小、即插即用、不易損壞等優點，填補了計算機移動存儲領域的技術空白。該發明專利也因此成為快閃記憶體盤、快閃記憶體MP3及其他快閃記憶體移動數碼產品的核心和基礎專利，對於快閃記憶體技術的套用發展起到了開創性作用。
