Hogyan működik egy USB-kártya? Egyszerűen magyarázva

Az elektronok formájában tárolt adatokat egy USB meghajtón tárolják úgynevezett flash memória cellákban. Ebben a cikkben elmagyarázzuk, hogyan működik az USB-meghajtó egyszerű és érthető módon.

USB-meghajtó építése

A memória felépítése fontos az adatok tárolásának és meghívásának az USB-meghajtón való megértése szempontjából:

• Minden USB memória úgynevezett flash memória cellákat tartalmaz, amelyek tranzisztorokként működnek. Leginkább félvezető anyagból, például szilíciumból állnak. Két kisebb terület van sokkal vezetőképesebb anyagból, a forrásból és a lefolyóból.
• A többi résztől elválasztva, az úszó kapu a forrás és a lefolyó között helyezkedik el. Ez az elem a vakucella tényleges tárolási helye. Pozitív vagy negatív feszültséget lehet bevezetni a vezérlőkapu segítségével, amely a lebegő kapuhoz van csatlakoztatva.
• Ha most pozitív feszültséget adnak a vezérlő kapun (kb. 3, 3 volt), akkor egy csatorna jön létre a forrás és a lefolyó között, és áram áramlik. Ezt az állapotot 0 állapotnak nevezzük.
• A cellák mindegyike lehet 0 vagy 1 állapotban. Ezután egy számítógép ki tudja olvasni a tárolt adatokat ezen cellák nagy számából.

Mentse az adatokat az USB-Sick-re

A flash memóriacellák normál állapota 0 állapot, a lebegő kapun nincs információ.

• Az információk cellában történő tárolásához létre kell hozni az 1 állapotot.
• Az 1-es állapot eléréséhez nagyon magas pozitív feszültséget kell alkalmazni (kb. 10 volt). Az elektronok a forrástól ugrálnak és a lebegő kapuhoz vezetnek, negatív töltésű.
• A lebegő kapu elszigeteltsége miatt az elektronok nem tudnak elmenekülni, az információ tárolódik.

Olvassa el az adatokat az USB-meghajtón

Az információk olvasásához a számítógépnek tudnia kell, hogy van-e az 1 vagy 0 állapot.

• Kicsi pozitív feszültséget (3, 3 volt) adnak és megmérik az áram áramlását a forrás és a lefolyó között.
• 0 állapotban az áram a fentebb leírtak szerint áramlik a csatornán a forrás és a lefolyó között.
• 1-es állapotban a forrás és a lefolyó közötti csatorna zárva marad, mivel a negatívan töltött úszó kapu ellensúlyozza a feszültséget. Nincs áram.

Törölje az adatokat az USB-ről

Az információk törléséhez a memóriacellából el kell távolítani a lebegő kapu negatív töltését, és vissza kell állítani a 0 állapotot.

• A 0 állapot újbóli helyreállításához nagy negatív feszültséget kell bevezetni a vezérlőkapura. A lebegő kapun lévő töltést eltávolítják, és a forrás és a lefolyó közötti csatorna újra kinyílik.

Hogyan válnak az 1-államok olvasható adatokké?

• Több milliárd különálló flash memóriacellát tartalmaz egy USB-kártya. Minden memóriacellát reprezentál egy bit: egy bit a legkisebb tárolóegység, nyolc bit egy byte-ot alkot. Egy 4 GB-os USB-memória körülbelül 32 milliárd különálló flash memóriacellát tartalmaz.
• Minden memóriacellának 0 vagy 1 állapota van, amely egy úgynevezett bináris kódot hoz létre, amelyet a számítógép kiolvas és szöveges, audio fájlként, képként vagy egyéb formátumként ad ki.
• A szemléltetés céljából online szöveget konvertálhat bináris kódmá.

Legújabb USB-szabvány: C típusú USB 3.1

A Flash memória a gyors SSD merevlemezekbe is be van építve. Az Intel új 3D Xpoint memóriái még gyorsabbak, mint a flash memóriák.