一种USB存储装置论文和设计-周正贤

全文摘要

本实用新型实施例公开了一种USB存储装置，包括基板、设置在所述基板的第一面上的USB控制模块、设置在所述基板的第一面并连接至所述USB控制模块的TF卡、设置在所述基板的第二面上并连接至所述USB控制模块的第一数据传输接口，所述第一数据传输接口用于通过所述USB控制模块将外部数据传输给所述TF卡或将所述TF卡中的数据传输给外部电子设备。提高了USB存储装置的通用性和使用便捷性。

设计方案

1.一种USB存储装置，其特征在于，包括：

基板；

USB控制模块，设置在所述基板的第一面上；

TF卡，设置在所述基板的第一面，连接至所述USB控制模块；

第一数据传输接口，设置在所述基板的第二面上，连接至所述USB控制模块，用于通过所述USB控制模块将外部数据传输给所述TF卡或将所述TF卡中的数据传输给外部电子设备。

2.根据权利要求1所述的USB存储装置，其特征在于，还包括设置在所述基板的第一面上的电源稳压器和时钟振荡器，所述电源稳压器和所述时钟振荡器与所述USB控制模块电性连接。

3.根据权利要求1所述的USB存储装置，其特征在于，所述第一数据传输接口为USB-A接口。

4.根据权利要求1所述的USB存储装置，其特征在于，还包括第二数据传输接口，设置在所述基板的第二面上，连接至所述USB控制模块，用于通过所述USB控制模块将外部数据传输给所述TF卡或者将所述TF卡中的数据传输给所述外部电子设备。

5.根据权利要求4所述的USB存储装置，其特征在于，所述第二数据传输接口为Type-C接口或Lightning接口。

6.根据权利要求5所述的USB存储装置，其特征在于，所述第一数据传输接口和所述第二数据传输接口分别设置在所述基板的相对方向上的两端。

7.根据权利要求5所述的USB存储装置，其特征在于，所述TF卡通过金属引线与所述基板上的引脚连接，所述引脚连接至所述USB控制模块。

8.根据权利要求1所述的USB存储装置，其特征在于，所述TF卡通过金属引线与所述基板上的引脚贴片方式连接。

9.根据权利要求1所述的USB存储装置，其特征在于，还包括：

指示灯，设置在所述基板的第二面上，与所述USB控制模块连接。

10.根据权利要求1所述的USB存储装置，其特征在于，所述USB控制模块采用型号为NS1081A芯片。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及存储装置技术领域，尤其涉及一种USB存储装置。

背景技术

TF卡的应用主要是移动设备手机、无人机、行车记录仪、安防监控等领域，尽管应用也相当广泛，但很多时候也容易因市场变动而积压大量库存。

实用新型内容

本实用新型提供了一种能读取TF卡中存储数据、数据传输、低成本的USB存储装置，来解决上述存在的问题，采用以下具体技术方案来实现。

本实用新型提供了一种USB存储装置，包括：

基板；

USB控制模块，设置在所述基板的第一面上；

TF卡，设置在所述基板的第一面，连接至所述USB控制模块；

作为上述技术方案的进一步改进，还包括设置在所述基板的第一面上的电源稳压器和时钟振荡器，所述电源稳压器和所述时钟振荡器与所述USB控制模块电性连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一数据传输接口为USB-A接口。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括第二数据传输接口，设置在所述基板的第二面上，连接至所述USB控制模块，用于通过所述USB控制模块将外部数据传输至所述TF卡或者将所述TF卡中的数据传输至所述外部电子设备。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二数据传输接口为Type-C接口或Lightning接口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一数据传输接口和所述第二数据传输接口分别设置在所述基板的相对方向上的两端。

作为上述技术方案的进一步改进，所述TF卡通过金属引线与所述基板上的引脚连接，所述引脚连接至所述USB控制模块。

作为上述技术方案的进一步改进，所述TF卡通过金属引线与所述基板上的引脚贴片方式连接。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括：

指示灯，设置在所述基板的第二面上，与所述USB控制模块连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述USB控制模块采用型号为NS1081A芯片。

本实用新型提供了一种USB存储装置，通过在基板上设置第一数据传输接口，使所述USB存储装置可以传输数据，在所述基板的第一面上设置控制模块和TF卡，可以用于通过所述USB控制模块将外部数据传输给所述TF卡或将所述TF卡中的数据传输给外部电子设备。解决了所述TF卡的库存积压的问题，也便于所述外部电子设备进行容量扩展和数据传输，操作便捷，提高了用户的体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对本实用新型保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。

图1示出了本实用新型的实施例的USB存储装置的结构框图；

图2示出了本实用新型的实施例的基板的第一面的结构示意图；

图3示出了本实用新型的实施例的基板的第二面的结构示意图；

图4示出了本实用新型的实施例的USB存储装置的封装过程示意图；

图5示出了本实用新型的实施例的第二数据传输接口的结构示意图。

主要元件符号说明：

100-USB存储装置；110-基板；120-USB控制模块；130-引脚；140-第一数据传输接口；150-电源稳压器；160-时钟振荡器；170-第二数据传输接口；180-金属引线；190-TF卡；200-金属片；210-金属弹片；220-指示灯。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下文中，可在本实用新型的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本实用新型的各种实施例中被清楚地限定。

参阅图1，本实用新型提供了一种USB存储装置100，包括：

基板110；

USB控制模块120，设置在所述基板110的第一面上；

TF卡190，设置在所述基板110的第一面，连接至所述USB控制模块120；

第一数据传输接口140，设置在所述基板110的第二面上，连接至所述USB控制模块120，用于通过所述USB控制模块120将外部数据传输给所述TF卡190或将所述TF卡190中的数据传输给外部电子设备。

所述基板110可以是SIP(System In a Package)封装基板，也可以是PCB(PrintedCircuit Board)板，所述USB控制模块120包括采用型号为NS1081A芯片，所述第一数据传输接口140通过焊接方式设置在所述基板110的第二面上，所述TF卡190与所述第一数据传输接口140配合可以将外部设备需要存储的数据保存至所述USB存储装置100中，或者通过所述第一数据传输接口140将存储在所述TF卡190中的数据进行读取，即可以对所述USB存储装置100进行读写操作，代替了传统采用半导体存储介质的USB存储装置100，将所述TF卡190与USB接口集成在同一基板110上，也提高了所述TF卡190的应用范围。

参阅图2，所述USB存储装置100还包括金属引线180和TF卡190，所述TF卡190设置在所述基板110的第一面上，用于可拆卸容置所述TF卡190，所述金属引线180间隔排列在所述基板110上和所述TF卡190内，用于将所述TF卡190和所述USB控制模块120连接，所述TF卡190通过金属引线180与所述基板110上的引脚130连接，所述引脚130连接至所述USB控制模块120。可以对所述TF卡190进行读写操作。需要说明的是，所述TF卡190通过SIP(System Ina Package)封装与所述基板110电性连接，所述TF卡190还可以通过自动贴片机贴在所述基板110的第一面上，所述TF卡190的容量可以是16GB、32GB或64GB等，可以根据实际需要选择合适容量的TF卡190，提高了用户体验。

进一步地，所述USB存储装置100还包括设置在所述基板110的第一面上的电源稳压器150和时钟振荡器160、所述电源稳压器150和所述时钟振荡器160与所述USB控制模块120电性连接。

电源稳压器150是一种能自动调整输出电压的供电电路或供电设备，其作用是将波动较大和要求的电源电压稳定在设定范围内，在电路中使各元器件能正常工作。时钟振荡器160是利用晶体的压电效应制造的，当在晶片的两面上加交变电压时，晶片会反复的机械变形而产生振动，而这种机械振动又会反过来产生交变电压。当外加交变电压的频率为某一特定值时，振幅明显加大，比其它频率下的振幅大得多，产生共振，这种现象称为压电谐振，晶振产生振荡必须附加外部时钟电路。所述电源稳压器和所述时钟震荡器中均设置有电容、电阻和电感，电容用于滤除电源中的杂波，起到滤波作用，电阻用于USB供电限流，防护电流过载而损坏所述USB控制模块120，电感与DC-DC电源转换电路一起用于滤波。在所述第一数据传输接口140连接至电脑时，可以实现数据传输和数据存储，提高了所述USB存储装置100的工作稳定性。

参阅图4，此外，所述USB存储装置100的封装过程为：将带有所述USB控制模块120和金属引线180的电路板与所述TF卡190通过键合方式连接起来形成存储模块，将USB接口采用焊接方式与所述基板110连接形成所述第一数据传输接口140的接口雏形，之后采用贴片方式将所述存储模块与所述接口雏形连接在一起形成所述第一数据传输接口140。需要说明的是，直接贴片由于过炉温度较高，一般达到220～260摄氏度，而所述TF卡190本身是已经封装好的一个存储模块，如果再将经受高温，有可能使内部存储模块受损，采用打线方式将所述TF卡190通过引线与电路板上的焊盘相连，降低了损坏所述TF卡190的风险，也提高了所述USB存储装置100的制备效率。

参阅图3，进一步地，所述第一数据传输接口可以是USB2.0A接口，也可以是USB3.0A接口，所述第一数据传输接口140包括设置在所述基板110的第二面上间隔排列的金属片200和靠近所述金属片200的金属弹片210，所述金属片200的数量为四个，所述金属弹片210的数量为五个，所述金属弹片210的一端固定，另一端弯曲翘起，所述金属片200与所述金属弹片210配合连接至USB3.0A接口的母口，可以增加所述USB存储装置100的读写速率。

此外，所述基板110上还设置有指示灯220，所述指示灯220位于所述基板110的第二面上，与所述USB控制模块连接，所述指示灯220与所述第一数据传输接口140位于所述基板110的第二面，所述TF卡190与所述USB控制模块120位于所述基板110的第一面，未额外增加所述USB存储装置100的尺寸，降低了制备成本。所述指示灯220可以用于指示所述USB存储装置100的工作状态。所述指示灯220可以采用LED灯，在所述USB存储装置100工作时显示当前工作状态，例如常亮表示充电，持续闪烁表示正在进行数据传输等，提高了所述USB存储装置100的使用便利性。

参阅图5，进一步地，所述USB存储装置100还包括第二数据传输接口170，设置在所述基板110的第二面上，连接至所述USB控制模块120，用于通过所述USB控制模块120将外部数据传输至所述TF卡190或者将所述TF卡190中的数据传输至所述外部电子设备。

所述第二数据传输接口170为Type-C接口或Lightning接口，所述第二数据传输接口170用于连接外部电子设备，如手机、平板电脑等，可以将所述外部电子设备中存储的数据通过所述第二数据传输接口170保存至所述USB存储装置100中，Type-C是一种采用串行总线的硬件接口规范，最高传输速率20Gbps和稳定的电力传输，具有超薄和无正反的特点。所述第二数据传输接口170还可以是Lightning接口，Lightning接口可以用于连接苹果手机。所述TF卡190也称SD卡是一种具有体积小、数据传输速度快、可热插拔等优良的特性，所述第一数据传输接口140和所述第二数据传输接口170分别设置在所述基板110的相对方向上的两端，即所述第一数据传输接口140和所述第二数据传输接口170位于所述基板110的同一面的两端，可以用于连接多种终端设备，例如，所述第一数据传输接口140连接个人电脑进行数据存储至所述USB存储装置100中，可以将所述第二数据传输接口170连接至手机或者平板电脑，将已存储的数据传输至手机，或者，当手机的容量不够时，将所述第二数据传输接口170直接插入手机对应的母口内，用于扩展容量，提高了所述USB存储装置100的通用性和便捷性。

具体应用时，所述第一数据传输接口140为支持USB2.0或USB2.0的USB-A公口时，所述第一数据传输接口140可连接带有USB-A母口的充电器时，所述第二数据传输接口170为Type-C接口可以连接安卓手机进行充电；当所述第一数据传输接口140连接电脑时，可以将保存在电脑内的数据文件传输至所述USB存储装置100，再将所述第二数据传输接口170连接手机进行传输，所述第一数据传输接口140和所述第二数据传输接口170可以选择其中一个接口连接设备，或者同时连接外部电子设备，均能实现数据传输和数据存储，所述USB存储装置100的传输速率最高可达20Gbbps，使用方便快捷。所述TF卡190可以用于保存一些重要的数据如固件，扩大了所述USB存储装置100的应用范围。

此外，当所述TF卡190成本最优时，往往比同容量的闪存还具有较大成本优势，利用所述TF卡190制备得到的USB模块成本比普通USB模块成本更低，实现了产品小型化。若采用TF卡座，则产品体积就变得很大，无法做到小型化。而采用半导体封装工艺，则完全不用担心，同样可以做到最小的USB存储装置100。这样产品再套上外壳，也可以做到小巧别致。所述USB存储装置100还可以实现了防水、防尘、防震，耐X射线、耐高温、耐冲击等特性，在所述USB存储装置100的性能上还可以做到稳定性和可靠性更高，提高产品质量。

本实用新型提供一种USB存储装置100，通过在基板110上设置第一数据传输接口140和第二数据传输接口170，使所述USB存储装置100可以用于不同设备之间的数据传输，在所述基板110上设置USB控制模块120和TF卡190，可以用于存储数据，有效防止数据传输过程中出现数据丢失的问题。所述TF卡190用于将所述存储数据发送至所述USB控制模块120，或将接收到所述USB控制模块120发送的待存储数据存储至所述TF卡190。所述TF卡190可以用作闪存，便于用户对移动终端进行容量扩展，提高了数据传输速率，操作便捷，提高了用户的体验。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本实用新型的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和\/或流程图中的每个方框、以及结构图和\/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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