淺談U盤常見故障診斷及其數(shù)據(jù)恢復(fù)

蔡向陽

（黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系，湖北 黃岡 438002）

淺談U盤常見故障診斷及其數(shù)據(jù)恢復(fù)

蔡向陽

（黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系，湖北 黃岡 438002）

U盤是一種以其體積小、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)被廣大用戶普遍選用的移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)，但由于其使用頻率高，易于出現(xiàn)故障造成數(shù)據(jù)的丟失或損壞，給使用者帶來了很大的不便，針對(duì)U盤使用過程中常出現(xiàn)的一些故障進(jìn)行診斷，并嘗試著進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。

U盤；常見故障；診斷；數(shù)據(jù)恢復(fù)

U盤以其小巧便于攜帶、存儲(chǔ)容量大、價(jià)格便宜、性能可靠等優(yōu)勢(shì)而被眾多用戶所采用。但由于U盤使用頻率高難免會(huì)損壞或出現(xiàn)故障，給使用者帶來不便。因此，探究U盤在使用過程中故障率比較高的故障及其維修方法、數(shù)據(jù)恢復(fù)技巧等內(nèi)容，可以為我們的工作與生活帶來很大的方便。

1 U盤的存儲(chǔ)原理

計(jì)算機(jī)把二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)為復(fù)合二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)（加入分配、核對(duì)、堆棧等指令）讀寫到USB芯片適配接口，通過芯片處理信號(hào)分配給EPROM2存儲(chǔ)芯片的相應(yīng)地址存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。EPROM2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其控制原理是電壓控制柵晶體管的電壓高低值，柵晶體管的結(jié)電容可長(zhǎng)時(shí)間保存電壓值，也就是為什么USB斷電后能保存數(shù)據(jù)的原因。

2 U盤常見的故障現(xiàn)象及可能引起的原因

U盤常見故障分為兩類，一類是電路故障，二類是軟件故障。其中電路故障有USB接口脫焊、晶振損壞、主控芯片損壞等；軟件故障基本與硬盤的軟件故障類似，有誤刪除，誤格式化，分區(qū)信息丟失、U盤加密故障等。一般來說U盤的軟件故障采用相關(guān)的工具可以將數(shù)據(jù)恢復(fù)出來。由于U盤的故障成因是多種多樣的，從而導(dǎo)致其故障現(xiàn)象也有所差別。下面針對(duì)出現(xiàn)的各種故障現(xiàn)象予以分析可能引起該故障的原因，并提出排除故障的基本思路。

2.1 U盤插到機(jī)器上沒有任何反應(yīng)

故障原因分析：出現(xiàn)這種故障現(xiàn)象主要是由于U盤沒有工作。究其原因主要有二：一是U盤本身的硬件質(zhì)量問題，二是BIOS中的相關(guān)選項(xiàng)是否已經(jīng)打開(注：由于主板差異性大，各主板的BIOS設(shè)置選項(xiàng)可能略有出入)：

OnChip USB設(shè)成Enabled；USBController設(shè)成Enabled；在確保BIOS的相關(guān)選項(xiàng)設(shè)置正確的情況下，再來檢查U盤的硬件質(zhì)量問題。一般來說U盤想要工作都必須具備以下幾個(gè)硬件條件：

（1）供電，分為主控所需的供電和FLASH所需的供電，這兩個(gè)是關(guān)鍵，而U盤電路非常的簡(jiǎn)單，如沒有供電一般都是保險(xiǎn)電感損壞或穩(wěn)壓器損壞。穩(wěn)壓器有三個(gè)引腳，分別是電源輸入（5 V）、地、電源輸出（3.3），工作原理就是當(dāng)輸入腳輸入一個(gè)5V電壓時(shí)，輸出腳就會(huì)輸出一個(gè)穩(wěn)定的3.3V。只要查到哪里是沒有供電的根源，問題就會(huì)很好解決了。

（2）時(shí)鐘，因主控要在一定頻率下才能工作，F(xiàn)LASH通信也要靠時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行傳輸，所以如果時(shí)鐘信號(hào)沒有，主控一定不會(huì)工作的。而在檢查這方面電路的時(shí)候，只需要檢查晶振及其外圍電路即可，因晶振怕摔而U盤小巧很容易掉在地上造成晶振損壞，只要更換相同的晶振即可。（晶振的檢測(cè)可參考時(shí)鐘電路檢修的方法）

（3）主控芯片，如果上述兩個(gè)條件都正常，那就是主控芯片損壞了。檢測(cè)主控芯片的供電，并重新加焊芯片，如果不行，只有更換主控了。

2.2 U盤插入機(jī)器，提示“無法識(shí)別的設(shè)備”

鑒于此現(xiàn)象，能確定U盤的電路基本正常，而只是跟電腦通信方面電路有故障，如接口問題等，這時(shí)只需檢查以下幾點(diǎn)：

（1）U盤接口電路，就是兩根數(shù)據(jù)線D+和D-，所以在檢查此電路時(shí)只要測(cè)量數(shù)據(jù)線到主控之間的線路是否正常即可，一般都在數(shù)據(jù)線與主控電路之間會(huì)串接兩個(gè)小阻值的電阻，以起到保護(hù)的作用，所以要檢查這兩個(gè)電阻的阻值是否正常。

（2）時(shí)鐘電路，因U盤與電腦進(jìn)行通信要在一定的頻率下進(jìn)行，如果U盤的工作頻率和電腦不能同步，那么系統(tǒng)就會(huì)認(rèn)為這是一個(gè)“無法識(shí)別的設(shè)備”了。這時(shí)就要換晶振了。而實(shí)際維修中真的有很多晶振損壞的實(shí)例！

（3）主控，如果上述兩點(diǎn)檢查都正常，那就可以判斷主控?fù)p壞了。檢測(cè)主控芯片的供電，并重新加焊芯片，如果不行，更換主控芯片。

2.3 可以識(shí)別U盤，但訪問出錯(cuò)

這類故障現(xiàn)象在U盤使用中比較普遍，常表現(xiàn)的情況為：打開U盤時(shí)提示“磁盤還沒有格式化”，但又無法對(duì)其進(jìn)行格式化；或提示“請(qǐng)插入磁盤”；或打開U盤里面都是亂碼、磁盤的容量與實(shí)際不符等。

既然能夠識(shí)別U盤就可以判斷出U盤本身硬件沒有質(zhì)量問題，只是軟件問題。此時(shí)只要從網(wǎng)上找到該種U盤主控方案的修復(fù)工具（也就是量產(chǎn)工具）修復(fù)一下就可以了，這個(gè)要根據(jù)故障U盤的主控是什么方案來決定，通常的做法就是低級(jí)格式化。

2.4 其他情況

U盤在工作時(shí)，可能還會(huì)出現(xiàn)一些異常情況，這些情況有的與U盤自身的穩(wěn)定性有關(guān)，比如有時(shí)候會(huì)卡機(jī)，或有時(shí)識(shí)別不正常。有的情況跟系統(tǒng)程序或設(shè)置有關(guān)，如“無法停止通用卷設(shè)備”等?？傊?，U盤的使用環(huán)境很復(fù)雜，如溫度、潔凈度、個(gè)人的使用習(xí)慣等，還有病毒或木馬專門攻擊U盤造成U盤無法正常工作或性能不穩(wěn)定，因此我們一定要選擇質(zhì)量可靠的U盤，正常地使用和維護(hù)，這樣才能確保U盤中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全。

3 U盤常見故障的數(shù)據(jù)恢復(fù)

3.1 U盤接上電腦無反應(yīng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)

通過上面的分析可知此種故障主要是由U盤的硬件質(zhì)量引起的，此時(shí)只需要依次檢查供電電路、時(shí)鐘電路和主控。

操作方法與步驟：

（1）拆開外殼后，首先檢查供電電路，檢查Vcc主供電電壓正常（Vcc=3.3V供電是U盤是否工作的關(guān)鍵電壓）。

（2）然后檢查時(shí)鐘電路，通過測(cè)量時(shí)鐘晶振兩腳有0.8V左右的電壓，初步判斷時(shí)鐘電路正常，采用代換法換掉晶振故障依舊（時(shí)鐘信號(hào)是主控工作的必然條件）

（3）通過對(duì)以上兩點(diǎn)的測(cè)量，初步判斷供電和時(shí)鐘都正常，再檢查通信線路是否正常，檢查D+和D-到主控的線路也正常。

（4）通過以上幾點(diǎn)的測(cè)量，可以初步判斷主控的工作條件全部具備，剩下的就是主控問題了?？墒沁@里卻不能簡(jiǎn)單的更換主控來達(dá)到恢復(fù)數(shù)據(jù)的目的，這是因?yàn)閁盤主控芯片內(nèi)部有控制程序，當(dāng)更換一塊新的主控時(shí)是不會(huì)對(duì)FLASH芯片進(jìn)行識(shí)別控制的，必須要經(jīng)過量產(chǎn)工具初始化（低格）后才可以，但這樣又會(huì)破壞FLASH中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)！

（5）根據(jù)數(shù)據(jù)恢復(fù)工程師常用的經(jīng)驗(yàn)，主控?fù)p壞多數(shù)是因?yàn)閮?nèi)部DC-DC轉(zhuǎn)換器漏電，使其對(duì)主控內(nèi)部供電電壓低引起不工作的情況。解決方法如下：

把U盤的穩(wěn)壓管拆下來，在其3.3V輸出端外接一個(gè)可調(diào)電壓的電源，初始調(diào)整為3V電壓，以每次0.1V的方式進(jìn)行調(diào)高電壓，當(dāng)U盤可以正常識(shí)別的時(shí)候停止加電壓，這樣就可把U盤的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取出來了。原理就是因?yàn)橹骺貎?nèi)部DC-DC轉(zhuǎn)換器漏電，使正常的Vcc=3.3V電壓不能滿足主控工作，這時(shí)可以人為的調(diào)整其供電電壓來補(bǔ)償漏電損失！當(dāng)把電壓調(diào)到3.5V時(shí)電腦可以正常識(shí)別U盤，迅速把U盤內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制保存，數(shù)據(jù)恢復(fù)完成。

3.2 U盤提示需要格式化的數(shù)據(jù)恢復(fù)

通過上面的分析可知此類故障可以判斷U盤硬件方面沒有問題，但又不能對(duì)U盤格式化，所以嘗試采用更換U盤組件的方式。

操作方法與步驟：

（1）把U盤的FLASH拆下來保護(hù)數(shù)據(jù)。

（2）重新裝入一個(gè)相同型號(hào)的FLASH，接入電腦后仍然提示需要格式化，因新?lián)QFLASH內(nèi)沒有數(shù)據(jù)，格式化后可以正常存取數(shù)據(jù)，但換上有數(shù)據(jù)的FLASH還會(huì)提示需要格式化。

（3）不裝FLASH把U盤接入電腦，系統(tǒng)提示格式化，對(duì)U盤本身格式化后在屬性中看到容量為16KB，裝入有數(shù)據(jù)的FLASH，接入電腦，系統(tǒng)已不提示格式化，順利讀出內(nèi)部數(shù)據(jù)；U盤修復(fù)完成。

3.3 U盤提示“可以識(shí)別U盤，但訪問出錯(cuò)”的數(shù)據(jù)恢復(fù)

U盤故障對(duì)于無法讀寫文件、不存儲(chǔ)等現(xiàn)象，一般都是由于FLASH性能不良或有壞塊而引起的。U盤沒有固件，但有些廠家會(huì)把自己的軟件預(yù)設(shè)存放到里面，低格之后數(shù)據(jù)都會(huì)丟失。因此在恢復(fù)數(shù)據(jù)時(shí)注意了，不能進(jìn)行格式化操作。

要恢復(fù)U盤中的數(shù)據(jù)，另外有一個(gè)簡(jiǎn)單的方法，就是在碰到主控?fù)p壞或找不到相應(yīng)的修復(fù)工具時(shí)，可以用U盤套件來重新制作一個(gè)新的U盤。方法就是把故障U盤的FLASH芯片拆下來，放到新的PCB板上就可以了。U盤套件包括PCB帶主控（1.1/2.0）及外殼一套，操作起來較為方便，也便于做數(shù)據(jù)恢復(fù)工作。

4 小結(jié)

對(duì)U盤的維修，若不需要恢復(fù)數(shù)據(jù)，就比較簡(jiǎn)單，主控和閃存芯片損壞的幾率比較小，一般都是周邊電路故障的問題，或是閃存有部分壞塊。只要FLASH芯片沒有損壞，則數(shù)據(jù)就還在FLASH里面，此時(shí)不必驚慌，可以進(jìn)行各種嘗試，就是千萬不要對(duì)其進(jìn)行格式化操作。如果有條件和技術(shù)的話還可以使用編程器，將FLASH芯片中的內(nèi)容全部讀出。不過所讀出的信息都是二進(jìn)制代碼，還需要對(duì)這些信息進(jìn)行重組和分析，顯然沒有直接修復(fù)的方式來得容易。

[1]馬連志.閃存盤的常見故障及修復(fù)[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2009(29).

[2]北京金洪恩電腦有限公司.電腦醫(yī)生[M].天津：天津電子出版社,2003.

[3]李頂松,于文強(qiáng).計(jì)算機(jī)組裝與維修[M].北京：清華大學(xué)出版社,2005.

The Common Fault Diagnosis and Data Recovery of U Disk

CAI Xiang-yang
(Huanggang Polytechnic College，Huanggang 438002 Hubei)

U disk is a mobile storage media with the advantages of small size and portability which is commonly used by the majority of users.But because of its high frequency of use,easy-to-failure causes data loss or damage,it also brings great inconvenience to the users.Aiming at some faults existed in the process of usage of the U disks,the author gave it a diagnosis and tried to recover the data.

U disk;Common fault;Diagnosis;Data recovery

A

1672－1047（2010）06－0020-0 3

10.3969/j.issn.1672－1047.2010.06.06

2010-09-18

蔡向陽，女，副教授。E-mail：cxy74@hgpu.edu.cn.

［責(zé)任審校：金為民］