专利名称：兼具鼠标功能的智能闪存u盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种存储器装置，尤其涉及一种藉由通用串行总线控制器 进行计算机控制的多应用外部存储器装置。
背景技术：
随着计算机的普及和应用领域的不断扩大，尤其是笔记本电脑、掌上PDA 以及各种需要搭配存储装置的游戏机比例高速增长，闪存U盘(简称U盘或 优盘)也越来越成为用户必备的电子外设附件。它具有众所周知的体积小巧、 存储容量大、兼容性强，且便于携带等诸多优点。而鼠标、游戏操纵杆和电子 教鞭也已是计算机的标准化或常用外设。特别对于笔记本电脑用户出行使用来 说，通常需要携带上述多个不同的设备，方能使用这些不同的功能；尤其这些 设备一般都通过通用串行总线控制器(USB)接入电脑，各自占用数量有限的 USB连接座(端口)，不仅浪费了宝贵的计算机资源，也给用户携带、组装造 成很大不便。常规的闪存U盘内数据缺乏安全保障，当与之插接的电脑与网络 相连时，该闪存U盘极易成为计算机病毒侵占、栖身之所，对其在其他计算机 上的延伸使用埋下隐患。此外，通常意义上的鼠标作为最常用的电脑附件一般 采用光学或机械的原理，但无论采用何种原理的鼠标，其使用时必须有支撑物 体(如桌面等)作为辅助才能使用，从而限制了其使用场合的任意性。例如， 久卧病榻的病人或习惯于卧床使用电脑的情况，由于鼠标难以找到合适的依托 面，故而对电脑使用造成了极大的不便；又例如一些藉由笔记本电脑投影演示的工作会议，主持人员忙碌于电脑操作及电子教鞭指示之间，使得会议效率受 到很大局限。为此，寻求一种发挥闪存U盘在数据存储功能之外，兼具鼠标、 游戏操纵杆控制功能及电子教鞭指示功能的智能闪存U盘，便成为从事计算机 外设开发人员的一个重要而迫切的研究方向。
发明内容
针对上述现有便携式存储装置及的诸多不足，本实用新型的目的在于提 供一种兼具鼠标功能的智能闪存U盘及其实现方法，整合闪存、鼠标、游戏操 纵杆、电子教鞭及基于指纹识别技术的文件加、解密等多功能于一体。
本实用新型的目的，是通过如下装置性技术方案实现的
一种兼具鼠标功能的智能闪存U盘，其特征在于包括指纹传感器 (U。，用于感应手指移动方向及点击动作的鼠标操控，以及获取指纹图像的 采集识别； 一闪存芯片(U2a)，用于存储用户资料和应用程序；USB控制器 (U3)，接驳于所述指纹传感器(U》、闪存芯片(U2a)及用于数据传输的 USB接头(U4)之间。
进一步地，所述USB接头(U4) —体化设置于智能闪存U盘内，或通过 伸縮式延长线收纳在智能闪存U盘的一端。
进一步地，所述智能闪存U盘还包括一扩展存储容量的闪存芯片 (U2b)，且与所述闪存芯片(U2a) —并连接至USB控制器(U3)。
更进一步地，所述闪存芯片(U2a)及闪存芯片(U2b)均分区为公开区和 经指纹认证后允许访问读写操作的保密区；其中闪存芯片(U2a)还分区具有只 读区和隐藏区。进一歩地，所述智能闪存U盘还包括一由USB控制器(U3)软件触发、
并由USB接头(U4)供能的指示光发射单元(U5)。
本实用新型兼具鼠标功能的智能闪存U盘应用实施后，基于闪存U盘的 存储功能，通过一个USB接头与通用串行总线控制器的连接，实现了闪存、 鼠标、游戏操纵杆，甚至电子教鞭的功能整合，为用户携带电脑外设提供了方 便，并且节省了计算机设备有限的USB端口资源；同时结合指纹加密技术， 提高了保存资料及使用电脑的安全性。
图1是本实用新型兼具鼠标功能的智能闪存U盘的原理拓扑图2是本实用新型一优选实施例的横向剖面示意图3是图2所示实施例的纵向剖面示意图4是本实用新型另一实施例的横向剖面示意图5是本实用新型兼具鼠标功能的智能闪存U盘演进的原理拓扑图； 图6是图5所示演进实施例的横向剖面示意图； 图7是本实用新型又一实施例的横向剖面示意图； 图8是本实用新型再一实施例的横向剖面示意图。
具体实施方式
为使本实用新型兼具鼠标功能的智能闪存U盘的结构特征、实现方法及有 益效果更易于理解，以下结合若干实施例及其附图进行详细而非限制性的描 述。
木实用新型出于克服普通闪存u盘功能单一、存储数据缺乏安全的问题，把指纹控制和识别技术结合到便携式闪存U盘上，使之成为一个智能化的器 件。该智能闪存U盘非但仍能用于存储资料，特别通过指纹认证加密保护资料 的安全，并为任意台计算机、文件及目录加密，更重要的是还能作为鼠标实现 对计算机的常规操控，或者游戏操作杆、电子教鞭使用。
实施例一
如图1至图3所示，是本实用新型兼具鼠标功能的智能闪存U盘的原理拓 扑图和一优选实施例的横向、纵向剖面示意图。从图中可见，该智能闪存U盘 的外壳1内设有一可反复拆装的PCB板2，并在该PCB板2上采用双面焊设 的双层结构，集成了指纹传感器U^闪存芯片Uh、 USB控制器U3和USB接 头U4，及其他电路元件(未图示)。具体来说，顶层设置了指纹传感器U,、 闪存芯片Uh及相关贴片电容、电阻和用于指示U盘状态的发光管；而底层设 置了 USB控制芯片U3、 12M的贴片式晶振(未图示)及相关贴片电容、电
阻。双层结构中指纹传感器U,与闪存芯片U2a (U2b)均与USB控制器U3相连
接，而该USB接头U4则该PCB板2双层焊接，以达到与USB控制器U3的连 接目的。其中，
该指纹传感器Q用于感应用户手指移动方向及点击动作等类似于鼠标操 控的信号，同时也能通过被动式扫描获取用户指纹的数字化图像信号。具有实 现该功能能力的指纹传感器典型型号为由ATRUA公司生产的ATW31X，其性 能稳定、优越性较好。
该闪存芯片U^、 U2b用于存储用户资料和应用程序，两块闪存芯片在U盘 初始化后均被分区形成公开区和经指纹认证后允许访问读写操作的保密区两部 分，供用户选择性地进行资料存取操作。闪存芯片U2a还进一步划分形成只读区和隐藏区两个分区，分别存放软件程序及预设的指纹特征数据。其中的软件 程序包括鼠标控制程序I、指纹识别程序II、 U盘加密许可访问程序III、计算
机文件和目录加密程序IV、计算机屏保程序V、计算机开机安全保护程序VI，
以及网络账号和密码自动保护程序vn等扩展性程序。闪存芯片的型号通用性较
大，本例中选用的是三星公司生产的84bK98G08UB。
该USB控制器U3主要用于接收信号，并调用软件程序进行运算控制、信 号转换，并向USB接头输出控制信号。本例中，其型号为PL2520-LPQ64的单 片机芯片。
该USB接头U4—体化设置于智能闪存U盘的外壳1内，负责整个设备的 电源供电，并与PCB板2双层焊接。
上述各组成部分在完成PCB的双层焊装后使用时，将该USB接头U4通过 延长线接入计算机的通用串行总线控制器(USB端口)后，该指纹传感器W 首先将感应用户手指移动方向及点击动作等类鼠标操作，并将感应信号传输至 USB控制器U3;然后由该USB控制器U3调用存储在闪存芯片U2a只读区内的 鼠标控制程序I ，将指纹传感器W的感应信号转换成符合计算机控制语言格 式的电信号；接着再由USB接头U4向计算机输出等同鼠标或游戏操纵杆操控 的电信号。其中，该指纹传感器用来判断手指点击动作和移动方向的依据是指 纹传感器与手指的接触时间、连续按压次数及位置变化。
除上述鼠标操控功能得以实现外，该智能闪存U盘同样具有指纹加密功 能。连接计算机后的智能闪存U盘，首先该指纹传感器Ui通过被动式滑动扫 描获取用户指纹图像并将数字化的图像信号传输至USB控制器U3;然后由 USB控制器U3调用闪存芯片U^只读区内的指纹识别程序II及隐藏区内的指纹特征数据进行匹配；最后经匹配认证后由USB控制器U3调用只读区内的U盘
加密许可访问程序III，允许对所述闪存芯片u2a (u2b)保密区的访问读写，但 如果经匹配后无法得到认证，则智能闪存u盘继续保持对闪存芯片保密区的禁
止访问，有效保证了这一分区内资料的安全性。
如图4所示，是本实用新型另一实施例的横向剖面示意图。其中与实施例 一相似的结构部分本例中不再赘述。结合图1中虚线部分及图4可以看到，该 兼具鼠标功能的智能闪存U盘还具有一扩展存储容量的闪存芯片U2b，该闪存 芯片U2b主要是针对对存储空间要求较大的特殊用户设置的，贴片焊接在PCB 板2相对于闪存芯片U2a的另一层，并同样与USB控制器形成连接U3。
实施例三
如图5和图6所示，分别是本实用新型兼具鼠标功能的智能闪存U盘演进 的原理拓扑图和演进实施例的横向剖面示意图。从图中可见，该智能闪存U盘 透过或穿过外壳l，另接设有一指示光发射单元U5。由于USB接头U4是整个 闪存U盘的供能源头，因此为达到简化结构的目的，对该指示光发射单元U5 的供能同样落在了 USB接头U4上。同时，该指示光发射单元Us是通过用户手 指点击指纹传感器U,后，由该USB控制器U3响应软件程序的指令触发的，从 而实现闪存U盘的电子教鞭功能化。本实施例其他部分与实施例二均相同，故 不再赘述。
实施例四
如图7所示，是本实用新型又一实施例的横向剖面示意图。从图中可以看到，延续了以上二个实施例的共同核心特征，本实施例把实现方法集中到USB
接头114上来，将原本需要通过延长线连接的闪存U盘变换为将USB接头U4 采用线圈伸縮式延长线3收纳在外売一端的形式。当需要将该闪存U盘连接至 计算机时，只需将USB接头U4延伸拉出即可；使用完毕后又可以方便地将其 收纳回去，给用户的携带、使用带来了进一步的方便。
除以上介绍的四个实施例外，本实用新型还可以有其他多样性的实施方 式。例如，该外壳1的外形不仅仅局限于图示的矩形立方体，各种便携、美观 的外壳结构均可适用于本实用新型的智能闪存U盘；而且上述指纹传感器、 USB控制器及闪存芯片均可随着电子元器件的更新换代在型号及容量上有所替 换、变化；以及如图8所示的指纹传感器设置方向与前述实施例相对垂直，为 闪存U盘在插接计算机背面的USB端口时提供使用便利性。
通过以上多个实施例介绍，本实用新型兼具鼠标功能的智能闪存U盘的有 益效果显而易见基于闪存U盘的存储功能，通过一个USB接头与通用串行 总线控制器的连接，实现了闪存、鼠标、游戏操纵杆，甚至电子教鞭的功能整 合，为用户携带电脑外设提供了方便，并且节省了计算机设备有限的USB端 口资源；同时结合指纹加密技术，提高了保存资料及使用电脑的安全性。
综上所述，全面展现了本实用新型设计的结构特征、实施过程及有益效 果。但并非以此限制本实用新型实施方式的多样性。因此，但凡对于以上实施 例进行简单修改或等效替换所形成的技术方案，能够在U盘设备上实现鼠标功 能，均应视为本实用新型申请保护的范围内。
权利要求1.兼具鼠标功能的智能闪存U盘，其特征在于包括用于感应手指移动方向、点击动作以及获取指纹图像的指纹传感器；一用于存储用户资料和应用程序的闪存芯片(U2a)；以及接驳于所述指纹传感器、闪存芯片及用于数据传输的USB接头之间的USB控制器。
2. 根据权利要求1所述的兼具鼠标功能的智能闪存U盘，其特征在于所述USB接头一体化设置于智能闪存U盘内，或通过伸縮式延长线收纳在智 能闪存U盘的一端。
3. 根据权利要求1所述的兼具鼠标功能的智能闪存U盘，其特征在于 所述智能闪存U盘还包括一扩展存储容量的闪存芯片(U2b)，且与所述闪存 芯片(U2a) —并连接至USB控制器。
4. 根据权利要求3所述的兼具鼠标功能的智能闪存U盘，其特征在于 所述闪存芯片(U2a)及闪存芯片(U2b)均分区为公开区和经指纹认证后允许 访问读写操作的保密区；其中闪存芯片(U2a)还分区具有只读区和隐藏区。
5. 根据权利要求1所述的兼具鼠标功能的智能闪存U盘，其特征在于 所述智能闪存U盘还包括一由USB控制器软件触发、并由USB接头供能的指 示光发射单元。
专利摘要本实用新型公开了一种兼具鼠标功能的智能闪存U盘，其特征在于包括用于感应手指移动方向及点击动作并获取指纹图像的指纹传感器、用于存储用户资料和应用程序的闪存芯片、一用于数据传输的USB接头，以及接驳于指纹传感器、闪存芯片、USB接头之间的USB控制器。通过一个USB接头与通用串行总线控制器的连接，实现了闪存、鼠标、游戏操纵杆，甚至电子教鞭的功能整合，为用户携带电脑外设提供了方便，并且节省了电脑设备有限的USB端口资源；同时结合指纹加密技术，提高了保存资料及使用电脑的安全性。
文档编号G11C7/10GK201355560SQ20092003845
公开日2009年12月2日 申请日期2009年1月21日 优先权日2009年1月21日
发明者永 余, 棕 凌, 包建成, 孔令军, 苏 李, 束永慧, 皇甫杰 申请人:苏 李