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云南心悦麻将卡二条:一文读懂热插拔

云南麻将图解 www.xxjuan.com 2020-03-07 17:08:00 IT之家 汐元 编辑:丽丽 浏览数:49云南麻将图解

大家好,今天我们讲一下电脑上各种接口和外设热插拔的问题。先讲个小疑惑,有一段时间汐元那个藏着很多小姐姐的U盘一插入电脑就会弹出这样的窗口:当时一度以为Windows已经智能到能够识别小姐姐并且提醒汐元爱惜身体?但如果点扫...

大家好,今天我们讲一下电脑上各种接口和外设热插拔的问题。

先讲个小疑惑,有一段时间汐元那个藏着很多小姐姐的U盘一插入电脑就会弹出这样的窗口:

当时一度以为Windows已经智能到能够识别小姐姐并且提醒汐元爱惜身体?

但如果点扫描并修复,通常又扫描不出什么问题。后来经IT之家同事提醒,发现弹出这样的窗口,可能和平时直接拔U盘有关。

▲就是这么粗暴

对于U盘来说,大部分情况下,其实不选择“扫描并修复”也没什么问题。但是这个事情应该正视。

虽说U盘这种设备目前都是支持热插拔的,但热插拔≠直接用手插拔!

我们先看看到底什么是热插拔?

从定义上来看,热插拔就是计算机允许用户在不切断电源、不关闭系统的情况下即时接入和取出设备,从而增加计算机扩展外设的灵活性。

仔细看,定义上没有一个字告诉我们热拔插就是可以用手直接拔直接插,所以,想要拔U盘时,正确的做法还是老老实实先点击系统中的“安全弹出设备”。

虽然很多时候我们直接用手拔出也没发生什么,但就像汐元开头说的,提示“扫描并修复”就是直接拔导致的一种小问题。严重的时候,有可能导致数据丢失等问题。

可能有IT之家小伙伴会好奇,那么为什么键盘鼠标这样的外设可以直接用手拔插,U盘就建议大家弹出了呢?

那是因为,U盘这样的存储设备是有缓存空间的,例如文件传输到U盘上,会先写到高速的缓存中,再存到闪存芯片中,所以有时候系统提示文件已经传完了,但可能U盘其实还在读写。

这个时候直接拔出,就有可能破坏文件系统。

当然,这里的缓存也是可以在系统中取消的,具体方法后续IT之家也可以写一个小教程。

但即使去掉了缓存功能,也不建议大家直接拔,因为你也很难保证电脑上有没有什么流氓软件在后台访问你的U盘。

而键盘鼠标这样的设备只是输入输出指令,不存在这种情况,所以直接拔插没啥问题。

讲了这么多,相信大家也想更进一步了解热插拔到底是怎么回事。

从实现的角度来讲,热插拔其实是一个软硬件结合的过程。

总线,可以理解为计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线??梢苑治芟?,内总线和外部总线。

其中外部总线是指系统总线,即CPU与存储器、I/O系统之间的连线,外部设备和它直接相关。

90年代中期的586处理器系统总线都增加了外部总线的扩展,这是即插即用的基础。

在接口电路设计方面,如图,当外部设备插入系统时,会有一个很大的瞬时电流向输入电容充电,这可能导致电路损坏。

热插拔电路设计的目的就是把这个瞬时电流控制在合适的水平。

操作的方法主要有三种:

第一种是在接口上引入长、短交错的引脚,长引脚上加入预充电电阻。这是我们经??吹降姆椒?。

插入时,长引脚首先接触到电源,通过预充电电阻为外设的电容充电,同时限制电流;接着短引脚接触电源,分担预充电电阻的负载,为接入的板卡提供一个低阻通道。

拔出时,长引脚最后和电源分离,通过预充电电阻为板卡负载电容放电。

第二种方法比较复杂,主要是通过负温度系数热敏电阻和一个外部特定的晶体管(MOS管)来控制瞬时电流。

MOS管是一种电压控制器件,可以在电路中起到控制电流的作用。

最后一种是最好的解决方案:引入专业的热插拔芯片,提供过压和欠压?;?、过载时利用恒流源实现有源电流限制等功能,甚至还有控制电流上升速率、监控电流强度等功能。

至于软件层面,则主要是负责处理用户插拔设备的请求,确认设备是否被占用等。

接下来,我们不妨看看具体设备在热插拔的时候应该注意什么。

1、USB设备

关于USB类设备,其实开头汐元已经讲了好多。

当1994年USB传输协议推出时,科技巨头们就已经考虑到USB接口对热插拔功能的支持了,到现在的雷电3接口,都支持热插拔。

以非常常见的USB Type-A接口为例,可以看到它用到了上面所说的长短交错引脚的控制方法实现热插拔。4根引脚中外侧的两根长引脚用于供电,内侧两根用于数据传输。

这里安利一下,关于USB接口的更多内容,欢迎大家前往IT之家《一文尽懂USB 4》一文中查阅~

对于USB设备来说,热插拔应该注意哪些其实在文章开头汐元也说得差不多了。像U盘、移动硬盘,包括MP3、手机等存储设备的特殊性,我们最好要确认拔出设备时设备没有被占用,因此建议大家使用系统中的弹出功能,否则有可能会造成数据丢失、甚至对设备造成损坏。

这里要提一下,目前来说,手机上的SIM卡和SD卡理论上也是可以热插拔的,以SIM卡为例,卡座上会有专门的卡检测引脚,SIM卡插入或拔出时,会根据电平高低变化来触发中断,软件层面这时候就会根据中断的状态来判断是插卡还是拔卡,然后做出相应的动作。

现实场景中我们在手机上直接插拔SIM卡和SD卡,一般也不会发生一些事故。当然,如果你很谨慎,也可关机后进行插拔。

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