本发明涉及数据存储技术，具体是用于数据处理系统的一种一次性移动存储器及其存储和读取数据的方法。
背景技术：
在信息飞速传递的今天，数据的存储益发引起人们的关注。现有的存储设备主要包括移动存储设备及与系统配套的内、外置存储设备，其中，常用的移动存储设备如移动硬盘、u盘、各种存储卡等；常用的外置存储设备如磁(硬)盘、固态硬盘、磁带、光盘、usb存储器、存储卡(sd卡、mmc卡、记忆棒、cf卡等)等。
移动存储设备是为了方便数据的携带、搬移和传输而应运而生的，其具有方便与数据处理系统连接和断开、在没有外部供电的情况下存储的数据不丢失、便于携带等优点。现有用于数据处理系统的移动存储设备主要包括可反复写入移动存储介质和不可反复写入移动存储介质两类，其中，可反复写入移动存储介质如磁介质、flash等，不可反复写入移动存储介质如光盘等。磁介质、flash等可反复写入移动存储介质在突然掉电、跌落和反复擦写等情况下，极其有可能造成数据丢失和损坏，而光盘等不可反复写入移动存储介质在保存和使用过程中，表面易被磨损和变形，最终导致无法读取和写入数据。如何设计出在长期保存和使用过程中均不易丢失数据的不可反复写入移动存储介质，这成为目前人们普遍关注的问题，然而，现有没有相应的设备，也未见相关的报道。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了用于数据处理系统的一种一次性移动存储器，其应用时数据一经写入，即可在长期保存和使用过程中均能保证存储其内的数据不会丢失和损坏，也不能任意修改和删除。本发明还公开了上述移动存储器存储和读取数据的方法。
本发明解决上述问题主要通过以下技术方案实现：一种一次性移动存储器，包括顺次连接的接口单元、数据处理单元及存储单元，其中，
接口单元，用于接收需要存储和读取的数据及其指令并传送至数据处理单元；
数据处理单元，用于从接口单元接收数据和指令并根据指令要求将接收的数据写入存储单元，用于从接口单元获取数据指令并根据指令要求对存储单元进行读取，以及用于将从存储单元读取的数据发送至接口单元；
存储单元，采用一次性存储器，用于存储数据处理单元写入的数据。本发明的一次性存储单元为一次性写入芯片，一次性存储单元中每一个存储位置只能写入一次，不可进行反复写入，写入后数据内容不能再被改变。但是，在未写入数据的位置可以继续写入。本发明的移动存储器为一次性存储，使用场景为移动存储。
进一步的，所述接口单元由总线插座及与总线插座连接的总线控制器组成，所述总线控制器用于将经接口单元传输的数据按总线协议处理并进行传输。
进一步的，所述总线插座上设有usb接口、lan接口、ieee1394接口、thunderbolt接口、sd接口、cf接口、mmc接口、esata接口、lightning总线接口中的任意一种或多种接口。本发明应用时建立基于usb、lan、ieee1394、thunderbolt、sd、cf、mmc、esata、lightning总线的信息交换通道，传输的数据按照usb接口、lan接口、ieee1394接口、thunderbolt接口、sd接口、cf接口、mmc接口、esata接口、lightning总线标准规定的格式打包，本发明可由usb、lan、ieee1394、thunderbolt、sd、cf、mmc、esata、lightning等接口或外接独立电源为本发明供电。本发明所述的移动存储器用于数据处理系统时，采用usb接口、lan接口、ieee1394接口、thunderbolt接口、sd接口、cf接口、mmc接口、esata接口、lightning总线接口插接，这些总线接口是数据处理系统外设接口普遍的接口，有相应的国际标准，其目的是为所有的电脑外设提供统一的接口，提高传输速度，多样化的接口方式，增加可连接的设备种类和数量，以方便用户。本实施例与数据处理系统的信息交换通道是usb接口、lan接口、ieee1394接口、thunderbolt接口、sd接口、cf接口、mmc接口、esata接口、lightning总线，移动存储器与数据处理系统主机之间，可随时插拔，即插即用，无须关机，而且没有庞大的驱动器，没有机械转动部分，重量轻，启动快。
进一步的，所述数据处理单元连接有用于指示工作状态的指示单元。
进一步的，一种一次性移动存储器，还包括写保护模块，所述写保护模块与数据处理单元和/或存储单元连接，用于控制对一次性存储器的数据写入。
进一步的，一种一次性移动存储器，还包括电源，所述电源为移动存储器进行供电。
基于上述一种一次性移动存储器存储和读取数据的方法，包括存储数据步骤和读取数据步骤，其中，
所述存储数据步骤包括以下步骤：
s1.1、将移动存储器的接口单元与数据处理系统的主机连接，完成移动存储器初始化；
s1.2、待数据处理系统接收到用户发送的写指令和写入数据后，将写指令转换成数据处理单元理解并执行的写操作指令，并将写操作指令和写入数据传送给接口单元，接口单元再将写操作指令和写入数据传送给数据处理单元；
s1.3、数据处理单元按照接收到的写操作指令，待数据处理系统需要写入的所有数据完成后，将写入结果由接口单元传送给数据处理系统；
所述读取数据步骤包括以下步骤：
s2.1、将移动存储器的接口单元与数据处理系统的主机连接，完成移动存储器初始化；
s2.2、待数据处理系统接收到用户发送的读指令后，将读指令转换成数据处理单元理解并执行的读操作指令并传送给接口单元，接口单元再将读操作指令传送给数据处理单元；
s2.3、数据处理单元根据读操作指令对存储单元进行读取，读取的数据经接口单元输出至数据处理系统中。
进一步的，所述存储数据步骤写入的数据量大时采用分批次的方式写入，所述读取数据步骤读取的数据量大时采用分批次的方式读取。其中，本发明在写入的数据量小时，采用单次写入；在读取的数据量小时，采用单次读取。
进一步的，一种一次性移动存储器存储和读取数据的方法，还包括写保护步骤，所述写保护步骤包括两种方式，第一种方式的具体操作步骤为：
数据处理系统向数据处理单元发送写保护指令，数据处理单元收到写保护指令后关断对存储单元的数据写入功能，和/或将存储单元写入允许功能关闭；
第二种方式的具体操作步骤为：采用数据处理单元把写保护模块的状态通知给数据处理系统，由数据处理系统对其判断，从而决定是否进行存储数据步骤。如此，本发明应用时可以采用“硬”写保护方式，也可采用“软”写保护方式，还可二者结合使用。
进一步的，一种一次性移动存储器存储和读取数据的方法，还包括销毁或擦除数据步骤，所述销毁或擦除步骤的具体操作步骤为：
数据处理系统向数据处理单元发送销毁或擦除数据指令，数据处理单元收到销毁或擦除数据指令后将存储单元所有或存有数据部分的存储位置全部置为“1”或“0”，使得存储的数据无法被读出或恢复。
综上所述，本发明具有以下有益效果：(1)本发明的移动存储器整体结构简单，使用元器件少，便于实现，成本低，轻便、易携带、易使用，写入数据不会丢失和损坏，也不能任意修改和删除，能提升数据存储的可靠性，便于推广应用。
(2)本发明应用时便于与数据处理系统连接或断开连接，使得本发明应用时操作便捷。
(3)本发明借助采用usb接口、lan接口、ieee1394接口、thunderbolt接口、sd接口、cf接口、mmc接口、esata接口、lightning总线接口，实现活动外存，并可带电插拔，即插即用，无须关机，存取快，容量大，体积小，携带十分方便，不易损坏，数据可永久保存，同时最多可连接多个一次性外存储装置到电脑上。本发明适用于任何支持支持usb接口、lan接口、ieee1394接口、thunderbolt接口、sd接口、cf接口、mmc接口、esata接口、lightning总线的数据处理系统。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明一个具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例：
如图1所示，一种一次性移动存储器，包括接口单元、数据处理单元、指示单元、写保护模块、电源及存储单元，其中，接口单元、处理单元及存储单元顺次连接，该顺次连接的单元为逻辑关系，可以存在于一个或多个物理硬件中。本实施例的接口单元用于接收需要存储和读取的数据及其指令并传送至数据处理单元；数据处理单元用于从接口单元接收数据和指令并根据指令要求将接收的数据写入存储单元，用于从接口单元获取数据指令并根据指令要求对存储单元进行读取，以及用于将从存储单元读取的数据发送至接口单元；存储单元，采用一次性存储器，用于存储数据处理单元写入的数据；指示单元与数据处理单元连接，用于指示工作状态；写保护模块与数据处理单元和/或存储单元连接，用于控制对一次性存储器的数据写入；电源为移动存储器进行供电，供电方式包括总线取电和外接独立供电两种方式。
本实施例的接口单元由总线插座及与总线插座连接的总线控制器组成，总线控制器用于将经接口单元传输的数据按总线协议处理并进行传输。本实施例的总线插座上设有usb接口、lan接口、ieee1394接口、thunderbolt接口、sd接口、cf接口、mmc接口、esata接口、lightning总线接口中的任意一种或多种接口。本实施例应用时，按照usb、lan、ieee1394、thunderbolt、sd、cf、mmc、esata、lightning等接口标准在数据处理系统与本实施例的移动存储器之间传送要交换的信息。本实施例的存储单元采用otp存储器，otp存储器是一种大容量电子式存储芯片或模块，体积小、速度快、数据写入后可以永久保存，数据保存性能好，写入后在不加电源情况下，可保存长期保存数据。存储单元的芯片中可采用反熔丝技术，存储单元内部数据按二进制地址组织。如此，本实施例采用一次性存储介质(otp)，借助usb、lan、ieee1394、thunderbolt、sd、cf、mmc、esata、lightning等总线接口和即插即用技术，为用户提供安全、轻便、易携带、易使用、高可靠的移动存储装置，写入数据不会丢失、损坏和修改、删除，并且支持不同操作系统。本实施例的数据处理单元采用单片机、嵌入式芯片等微控制器实现，指示单元采用发光二极管或显示器(如lcd、oled等)实现，用其不同发光状态或显示内容分别表示不同工作状态。
一种一次性移动存储器存储和读取数据的方法，包括存储数据步骤和读取数据步骤，其中，存储数据步骤包括以下步骤：s1.1、将移动存储器的接口单元与数据处理系统的主机连接，完成移动存储器初始化；s1.2、待数据处理系统接收到用户发送的写指令和写入数据后，将写指令转换成数据处理单元理解并执行的写操作指令，并将写操作指令和写入数据传送给接口单元，接口单元再将写操作指令和写入数据传送给数据处理单元；s1.3、数据处理单元按照接收到的写操作指令，待数据处理系统需要写入的所有数据完成后，将写入结果由接口单元传送给数据处理系统。
读取数据步骤包括以下步骤：s2.1、将移动存储器的接口单元与数据处理系统的主机连接，完成移动存储器初始化；s2.2、待数据处理系统接收到用户发送的读指令后，将读指令转换成数据处理单元理解并执行的读操作指令并传送给接口单元，接口单元再将读操作指令传送给数据处理单元；s2.3、数据处理单元根据读操作指令对存储单元进行读取，读取的数据经接口单元输出至数据处理系统中。
本实施例初始化的程序码全都储存在数据处理单元中，本实施例的移动存储器上电后，数据处理系统会查询总线控制器，此时总线控制器会产生中断给数据处理单元，然后数据处理单元通过操作总线控制器与数据处理系统取得联系，数据处理系统根据数据处理单元与总线控制器所反馈的各种特性或标志而通知数据处理单元与总线控制器进行有关的初始设置，为下一步准备正常数据的交换做好准备。
本实施例还包括写保护步骤，其中，写保护步骤包括两种方式，第一种方式的具体操作步骤为：数据处理系统向数据处理单元发送写保护指令，数据处理单元收到写保护指令后关断对存储单元的数据写入功能，和/或将存储单元写入允许功能关闭。第二种方式的具体操作步骤为：采用数据处理单元把写保护模块的状态通知给数据处理系统，由数据处理系统对其判断，从而决定是否进行存储数据步骤。如此，本实施例的移动存储器设置“写保护”功能，它可以是“硬”保护方式，也可以是“软”保护方式，还可以是二者结合使用的方式。所谓“硬”保护方式，是利用写保护模块的一个状态令移动存储器无法写入数据，本实施例的写保护模块工作时，使移动存储器的写保护管脚悬空或接地，再配合数据处理单元的判断，使移动存储器关闭写入功能，或移动存储器内部“写保护位”置为保护状态使得移动存储器无法写入数据。而所述“软”保护方式，则是数据处理单元把写保护模块的状态通知给数据处理系统。本实施例由数据处理单元与数据处理系统的配合为移动存储器提供软保护，即当写保护模块处理保护状态时，数据处理单元会把写保护状态通知数据处理系统，数据处理系统不进行存储数据步骤，从而不可以改变移动存储器中的内容，使用户存储的信息受到保护。
本实施例还包括销毁或擦除数据步骤，其中，销毁或擦除步骤的具体操作步骤为：数据处理系统向数据处理单元发送销毁或擦除数据指令，数据处理单元收到销毁或擦除数据指令后将存储单元所有或存有数据部分的存储位置全部置为“1”或“0”，使得存储的数据无法被读出或恢复。
本实施例在具体实施时，若需存储的数据量大，可将数据分批次存储，即先将第一批需要写入的数据发送至接口单元并经数据处理单元写入存储单元，再将第二批需要写入的数据发送至接口单元并经数据处理单元写入存储单元，如此重复，直至最后一批需要写入的数据写入存储单元。本实施例在具体实施时，若需读取的数据量大，可将数据分批次读取，即先读取第一批数据，再读取第二批数据，直至读取最后一批数据。
本实施例的移动存储器应用时，在所述数据处理系统中装入本实施例所述的移动存储器的驱动模块，在数据处理系统的管理下，由驱动模块接受用户的操作请求，并将该操作请求处理为操作指令，传送至数据处理单元，由数据处理单元处理后，将结果与处理状态返回驱动模块，完成数据处理系统处理外存储装置的过程，即，完成两者之间的数据交换过程。
当数据处理系统接到读操作时，会把该操作发送给驱动模块，驱动模块会把它转换成移动存储器的操作方式。之后，驱动模块进一步对转换后的操作进行总线数据打包，数据处理系统把读请求通过总线发送给数据处理单元，由数据处理单元执行该读操作，并把读取的数据及状态信息返回给驱动模块，然后由驱动模块把该读取的数据及状态信息发送给数据处理系统。至此，读操作完成。
当数据处理系统接到写操作时，会把该操作发送给驱动模块，驱动模块会把它转换成移动存储器的操作方式。当写操作到达移动存储器时，如果写位置已经包含有效数据，则新的数据无法写入，只有在未写入数据的写入数据区域，才能写入新的数据。当写入操作完成后，驱动模块把写操作的状态信息返回给数据处理系统。至此，写操作完成。
数据处理系统的主机每当插入一个移动存储器时，数据处理系统都会通过总线接口自动检测到该存储装置的插入。此时数据处理系统就会立即激活驱动模块，驱动模块被激活后，即执行初始化操作。在上述操作过程中，数据处理单元会接收并处理来自驱动模块和数据处理系统的操作请求，当驱动模块完成插入处理后，即进入等待操作请求的等待状态。
当用户把移动存储器从数据处理系统的总线接口拔出时，数据处理单元立即终止执行，而数据处理系统则能自动检测到该装置已经从数据处理系统上拔出，此时，数据处理系统会立即把这一事件通知驱动模块，驱动模块在接到此通知后，立即执行有关处理，并指示数据处理系统消除与该存储装置对应的可移动存储器。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。