U盘的结构原理
14.1.1节列举了一些常见的U盘物理故障表现，那么引起这些物理故障的原因是什么，又如何对这些故障进行分类？
要了解这些疑问，必须要对U盘的结构有所了解，下面先介绍U盘的结构原理。
U盘虽然有很多品牌，但它们的工作原理基本相同，都是由以下几个部分组成：
- 外壳；
- 接口；
- 电路板；
- 主控芯片；
- 闪存芯片；
- 晶振；
- 其他外围元件。
在以上七个结构中，主控芯片、闪存芯片和晶振是U盘最重要的部分。
下面以一个8GB的U盘为例讲解其具体结构。将U盘的外壳拆开，就可以看到内部的结构了，如图14-5所示。
图14-5 U盘的内部结构
从图14-5中可以看到，U盘的外壳拆掉后，电路板上基本被两个芯片占满了：一个是闪存芯片，用于存储数据；另一个是主控芯片，用于程序的控制。
把U盘翻过来，再看另一面的结构，如图14-6所示。
图14-6 U盘另一面的结构
从图14-6中可以看到，U盘接口的四个焊脚焊在电路板的这一面上，另外电路板上还有一颗闪存芯片和晶振，晶振的作用是产生时钟频率。
U盘的物理故障分类
通过前文对U盘结构的学习，我们现在可以把U盘的物理故障归为如下几类：
（1）接口故障
由于U盘经常插拔，有时候还会受到挤压、弯折、跌落等外力影响，很容易导致接口与电路板的焊点脱焊，从而引发接触不良，造成U盘不能识别或识别错误。
（2）供电故障
U盘的供电分为主控芯片供电和闪存芯片供电，这两个供电是关键，供电故障一般是因为保险电感损坏或3.3V的稳压块损坏。
U盘的稳压块有三个引脚，分别是电源输入（5V）、地线、电源输出（3.3V），它的工作原理就是当输入端输入一个5V电压时，输出端就会输出一个稳定的3.3V电压，根据这个原理，很容易查出是否为供电故障。
（3）晶振故障
U盘的主控芯片必须在一定频率下才能工作，主控芯片跟闪存芯片之间的通信也需要依靠时钟信号进行传输，晶振发生故障则无法产生时钟信号，如果没有时钟信号，主控芯片一定无法正常工作。
（4）主控芯片故障
计算机中的数据通过U盘的USB接口的两个针脚（DATA−和DATA＋）传输给主控芯片，而主控芯片中存放着管理程序，它的作用就是通过一种编码方式来把数据存储到闪存芯片上，也就是说数据的读和写都必须通过主控芯片才能完成。
主控芯片有不同的品牌和厂商，不同型号的主控芯片内的控制程序是不一样的。
主控芯片也有发生故障的可能，比如芯片内的程序出错，或者芯片受损等。
（5）其他元器件烧毁
在U盘的电路板上还有其他的一些小元器件，有时这些元器件也会被烧毁，如图14-7所示。
图14-7 电路板上被烧毁的元器件
（6）闪存芯片故障
U盘的闪存芯片损坏的情况在实际中很少发生，不过如果真的是闪存芯片损坏，那么其中的数据就无法恢复了。
