学文网【摘要】介绍了U盘存储器的工作原理，格式化原理，并根据其原理分析了U盘使用中经常会出现的提示“未格式化”现象的原因，并提出解决办法及如何避免使用出现“未格式化”现象的注意事项。
【关键词】未格式化；解决办法；U盘
1.引言
U盘即USB—Universal Serial Bus（通用串行总线）盘的简称，优盘中是U盘的谐音称呼。目前，U盘的使用已经非常普遍，人们经常用U盘来备份、携带、转移文件。将U盘从USB口拔出之前，忘记了执行卸载操作，或者执行卸载操作不彻底，或者由于误操作，而直接将U盘从USB口拔了出来，就有可能会导致U盘出现各种各样的故障，U盘使用中提示“未格式化”现象是最为常见的故障之一。
2.U盘存储器工作原理
2.1 U盘结构
U盘的结构比较简单，基本上由USB端口、主控芯片、FLASH（闪存）芯片、PCB底板、外壳封装等五部分组成。
2.2 U盘工作原理
通用串行总线是一种快速灵活的接口，当一个USB设备插入主机时，由于USB设备硬件本身的原因，它会使USB总线的数据信号的电平发生变化，而主机会经常扫描USB总线。当发现电平有变化时，它即知道有设备插入。
USB接口负责连接电脑，是数据输入或输出的通道；主控芯片负责各部件的协调管理和下达各项动作指令，并使计算机将U盘识别为“可移动磁盘”，是U盘的“大脑”；FLASH芯片与电脑中内存条的原理基本相同，是保存数据的实体，其特点是断电后数据不会丢失，能长期保存；PCB底板是负责提供相应处理数据平台，且将各部件连接在一起。当U盘作系统识别后，使用者下达数据存取的动作指令后，USB移动存储盘的工作便包含了这几个处理过程。
2.3 U盘存储工作原理
U盘是采用Flash Memory芯片存储的。U盘的存储原理是：计算机把二进制数字信号转为复合二进制数字信号（加入分配、核对、堆栈等指令）读写到USB芯片适配接口，通过芯片处理信号分配给EEPROM存储芯片的相应地址存储二进制数据，EEPROM存储芯片控制栅晶体管的电压高低值（高低电位），栅晶体管的结电容可长时间保存电压值，实现数据的存储在通电以后改变状态，不通电就固定状态，所以断电以后资料能够保存[1]。
2.4 U盘格式化原理
格式化，简单说，就是把一张空白的盘划分成一个个小区域并编号，供计算机储存、读取数据。没有这个工作，计算机就不知在哪写，从哪读。
格式化这一概念原只应用于电脑硬盘，随着电子产品不断发展，很多存储器都用到了“格式化”这一名词，狭义的理解，就等于数据清零，删掉存储器内的所有数据，并将存储器恢复到初始状态。U盘的格式化是采用了和读写不一样的电压去进行数据的改写。
3.“未格式化”现象的产生原因
在Windows系统上使用的U盘存储设备，因使用者操作不科学、设备质量、引导区（boot区）损坏等原因，打开该U盘时都会提示“磁盘未被格式化，是否格式化”。引起这种故障的原因主要有以下几点。
3.1 USB接口供电不足
USB接口供电不足，可能是由于接口本身脏了、生锈了、歪了导致接触不良，或主板USB电路上的元件有问题，可能是电源的问题，也有可能是主板本身设计的问题。
3.2 直接拔下或突然断电、死机等非常规操作
正在读取或写入数据，USB设备中途拔出或突然断电、死机等非常规操作可能会造成硬件、扇区、引导区损坏损坏，导致下次打开U盘时产生“未格化”提示。
3.3 MBR（Master Boot Record）、DBR（Dos Boot Record）损坏或分区格式不正确
MBR即主引导记录，有时也称主引导扇区，等同位于硬盘的0磁道0柱面1扇区。引导区它记录着一些U盘最基本的信息。DBR等同位于硬盘的0磁道1柱面1扇区（512字节），是操作系统可以直接访问的第一个扇区，它包括一个引导程序和一个被称为BPB（Bios Parameter Block）的本分区参数记录表。引导程序的主要任务是当MBR将系统控制权交给它时，判断本分区跟目录前两个文件是不是操作系统的引导文件。如果确定存在，就把其读入内存，并把控制权交给该文件。BPB参数块记录着本分区的起始扇区、结束扇区、文件存储格式、U盘介质描述符、根目录大小、FAT个数，分配单元的大小等重要参数[2]。这些信息可以保证你的U盘能正常工作。
3.4 扩容盘或黑片盘
扩容盘是指用相关软件让容量很小的U盘在电脑上显示出来的容量很大（比如512M的显成2G），不过多出来的内存是不能正常使用的，这种U盘存入的文件只要超过的实际的容量再拷出来就会损坏。黑片盘是用芯片工厂淘汰的芯片次品，经过技术处理做成的U盘，制作成本很低。
4.“未格式化”现象的解决方法
针对U盘使用中提示未格式化故障的产生原因，本文主要提供下列几种解决办法。
4.1 据3.1成因，可以换个电源就好了，但成本高了些，建议你买个带***供电的USB HUB，或买一个USB2.0接口卡，插到电脑上，这种卡提供的电量绝对充足。或必要时对主板USB电路上的元件进行更换。
4.2 据3.4成因，可用扩容盘或黑片盘检测软件（如Mydisk Test）来确定真伪；
如是扩容盘或黑片盘可用U盘量产工具进行量产，如用ChipGenius测出你的主控芯片型号，再***对应的主控型号的量产工具，最后才使用量产工具（不同厂家型号的芯片工具会不同）重新量产U盘，挑出坏块恢复真实容量。若需要恢复U盘中的数据可参照4.3操作进行，但是如果存储的数据已超过了U盘原有实际容量，那么超过的部分文件或数据就会损坏或者丢失。
4.3 据3.2、3.3成因，若不需考虑U盘中的数据可直接使用USBOOT工具对此U盘引导区进行重建、格式化，或直接进行量产（量产如4.2中所说）。
若需要恢复U盘中的数据，可先用win
-hex工具对U盘进行全盘境像备份（预防误操作），然后可通过数据恢复软件，如Dataexplore、Easyrecover等进行数据恢复操作，恢复操作完成后便可对U盘进行格式化，或量产等操作；当然使用者也可通过软件修复引导区，通过BOOTICE、Disk
-Genius等引导扇区维护工具修复引导区。
5.避免“未格式化”现象的注意事项
U盘的可擦写次数是U盘的正常寿命，在U盘使用中注意对盘的正确保养与使用，可以一定程度避免U盘提示“未格式化”现象故障的产生；笔者建议使用者在U盘使用中做好以下几方面内容。
5.1 正确插拔U盘，绝对不要在闪盘的指示灯闪得飞快时拔出闪盘。
5.2 不要在备份文档完毕后立即关闭相关的程序，在系统提示“无法停止”时也不要轻易拔出U盘。
5.3 注意将U盘放置在干燥的环境中，不要让U盘口接口长时间暴露在空气中。
5.4 不要将长时间不用的U盘一直插在USB接口上。
5.5 不在无杀毒软件上使用U盘，在打开U盘前对其进行必要杀毒，新U盘买来最好做个U盘病毒免***，可以很好的避免U盘中毒。
5.6 购买知名品牌正品U盘。
参考文献
[1]姜云杰,黄刚,等.U盘存储器的故障处理及数据恢复的若干办法[J].曲靖师范学院学报,2007.11.
[2]U盘文件系统介绍[EB/OL].,2011.11.
作者简介：王连山（1977—），男，江苏沭阳人，宿迁经贸高等职业技术学校讲师，主要从事计算机专业课教学和教学研究。
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