本實用新型涉及數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域，尤其是一種數(shù)據(jù)存儲器。

背景技術(shù)：

數(shù)據(jù)存儲器(Memory)是現(xiàn)代信息技術(shù)中用于保存信息的記憶設(shè)備，特別是如移動硬盤、U盤等移動數(shù)據(jù)存儲器，由于其便攜性和大存儲空間，已成為大眾的日常用品。

由于便攜式數(shù)據(jù)存儲器的便攜特性，導致其內(nèi)部存儲的數(shù)據(jù)存在著巨大的安全風險，一是數(shù)據(jù)泄露風險，二是數(shù)據(jù)被篡改的風險，三是丟失不易找回的風險。特別是對于財務(wù)人員、銀行從業(yè)人員。而目前數(shù)據(jù)存儲器的安全機制，大多都是采用軟件加密方式，其具有已破解、安全性低等缺陷。

而在數(shù)據(jù)存儲器的使用過程中，特別是數(shù)據(jù)傳輸過程中，當用戶需暫時離開時，用戶若為數(shù)據(jù)存儲器的安全性，而強制拔除數(shù)據(jù)存儲器，則影響數(shù)據(jù)的完整性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的實用新型目的在于：針對上述存在的問題，提供一種數(shù)據(jù)存儲器。

本實用新型采用的技術(shù)方案如下：一種數(shù)據(jù)存儲器，所述數(shù)據(jù)存儲器包括控制單元、觸摸信號采集單元、身份ID獲取單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、鎖定單元和身份認證單元，其中，所述觸摸信號采集單元的輸出端與身份認證單元的輸入端連接，身份認證單元的輸出端與控制單元的身份識別端連接，所述鎖定單元的輸入端與控制單元連接，所述鎖定單元的輸出端與存儲器的鎖定端連接，所述控制單元分別通過數(shù)據(jù)傳輸通道和身份ID獲取單元與第二裝置連接，所述控制單元還與存儲器連接。

基于上述實施例，進一步的，所述觸摸信號采集單元包括指紋識別模塊。

基于上述實施例，進一步的，所述指紋識別模塊包括指紋采集電路、補償電路、噪聲抑制電路、積分運算電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和控制器；所述指紋采集電路的輸出端為節(jié)點A，并與積分運算電路的輸入端連接，積分運算電路的輸出端通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路與控制器的指紋輸入端連接，所述補償電路的輸出端與指紋采集電路的補償端連接，其補償控制端與控制器的補償電路控制端連接，所述噪聲抑制電路的測試信號輸出端與節(jié)點A連接，其測試控制端與控制器的噪聲測試控制端連接。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是：本實用新型提出了一種數(shù)據(jù)存儲器，基于用戶的身份信息和與其進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡诙b置的身份ID控制其之間的數(shù)據(jù)傳輸，具有身份識別功能和數(shù)據(jù)鎖定功能，特別適用于移動硬盤和U盤等移動存儲器，提高存儲器的安全性。

附圖說明

本實用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1為本實用新型數(shù)據(jù)存儲器的系統(tǒng)框圖。

圖2為本實用新型數(shù)據(jù)存儲器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型指紋識別模塊的結(jié)構(gòu)框圖。

圖4為本實用新型中電壓緩沖器的電路框圖。

圖5是本實用新型中電壓緩沖器的電路原理圖。

圖6是本實用新型中積分運算電路的電路原理圖。

具體實施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書（包括任何附加權(quán)利要求、摘要）中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。

如圖1所示，圖1描述了一種數(shù)據(jù)存儲器，所述數(shù)據(jù)存儲器包括控制單元、觸摸信號采集單元、身份ID獲取單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、鎖定單元和身份認證單元，其中，所述觸摸信號采集單元的輸出端與身份認證單元的輸入端連接，身份認證單元的輸出端與控制單元的身份識別端連接，所述鎖定單元的輸入端與控制單元連接，所述鎖定單元的輸出端與存儲器的鎖定端連接，所述控制單元分別通過數(shù)據(jù)傳輸通道和身份ID獲取單元與第二裝置連接，所述控制單元還與存儲器連接。

所述觸摸信號采集單元用于采集觸摸信號；所述數(shù)據(jù)傳輸單元用于與第二裝置進行數(shù)據(jù)收發(fā)；所述身份ID獲取單元用于獲取第二裝置的身份ID號；所述鎖定單元用于鎖定數(shù)據(jù)存儲器與第二裝置之間的數(shù)據(jù)接收通道和數(shù)據(jù)發(fā)送通道，用于限制第二裝置對數(shù)據(jù)存儲器的訪問；所述身份認證單元用于驗證觸摸信號的合法性。

基于上述實施例，進一步的，所述觸摸信號采集單元包括指紋識別模塊。

如圖2所示，圖2為本實用新型數(shù)據(jù)傳輸器的結(jié)構(gòu)示意圖，包括外殼1和內(nèi)置電路板，所述內(nèi)置電路板集成有如上述任一實施例所述的數(shù)據(jù)存儲器，所述外殼1上開設(shè)有與USB接口模塊相匹配的第一開口2，所述外殼1上還開設(shè)有與指紋識別模塊相匹配的第二開口3，所述第二開口3呈左右對稱，且其的對稱軸線與機殼1的中軸線之間的夾角為銳角。

進一步的，所述外殼1的一角還設(shè)有吊環(huán)4，便于攜帶，防止丟失。所述第二開口3的四周為梯形狀的傾斜面。所述外殼1外表面還套有一滑動套件（圖中未標注），該滑動套件能在USB接口模塊的軸線方向上滑動，其滑動行程大于或等于USB接口模塊的USB接口的長度，該滑動套件上開設(shè)有與第二開口3相匹配的窗口，所述第二開口3的長度小于滑動套件的滑動行程，使得當滑動套件滑出時，滑動套件能套住USB接口，其窗口內(nèi)無指紋識別模塊；當收回滑動套件時，USB接口完全外露，指紋識別模塊的外接電極也全部出現(xiàn)在窗口中，起到同時保護USB接口和指紋識別模塊的功能。

如圖3所示，本實用新型所述指紋識別模塊包括指紋采集電路、補償電路、噪聲抑制電路、積分運算電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和控制器；在采集指紋信號時，本實用新型通過補償電路提供補償信號，放大指紋采集電路所采集的指紋谷信號和指紋脊信號的信號差，進行電荷補償，提高指紋識別的準確性，以及提高指紋圖像的成像質(zhì)量。本實用新型還可通過噪聲抑制電路消除電路中的指紋噪聲，以便于過濾所采集的指紋信號中的指紋噪聲，進一步提高指紋識別的準確性和成像質(zhì)量。

其中，所述指紋采集電路的輸出端為節(jié)點A，并與積分運算電路的輸入端連接，積分運算電路的輸出端通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路與控制器的指紋輸入端連接，所述補償電路的輸出端與指紋采集電路的補償端連接，其補償控制端與控制器的補償電路控制端連接，所述噪聲抑制電路的測試信號輸出端與節(jié)點A連接，其測試控制端與控制器的噪聲測試控制端連接。

本實用新型所述指紋采集電路包括第一信號源、外部電極、檢測傳感器和隔離電極，所述外部電極的電源端與第一信號源連接，其輸出端與檢測傳感器的第一輸入端連接，所述檢測傳感器的第二輸入端與隔離電極的輸出端連接，所述隔離電極的輸入端與指紋采集電路的補償端連接，所述檢測傳感器的輸出端與節(jié)點A連接。

本實用新型所述補償電路包括電壓緩沖器和補償信號源，所述電壓緩沖器的輸入端與補償信號源的輸出端連接，其輸出端與補償電路的輸出端連接，所述補償信號源的控制端與控制器的補償電路控制端連接。

如圖4所示，圖4描述了本實用新型中電壓緩沖器的結(jié)構(gòu)框圖，所述電壓緩沖器主要包括緩沖放大器、電壓控制器、電平位移器、失真反饋電路和恒流電流源。其中，所述電壓控制器的第一端與工作電源端VDD連接，其第二端與緩沖放大器的第一端連接，其第三端通過電平位移器與緩沖放大器的第二端連接。所述緩沖放大器的第二端還與電壓緩沖器的輸入端Vin連接，其第三端與電壓緩沖器的輸出端Vout連接。所述恒流電流源的第一端與緩沖放大器的第三端連接，其第二端通過失真反饋電路與電壓緩沖器的輸入端Vin連接，其第三端與模擬地對接，其偏置端接入偏置電壓Vb。

如圖5所示，圖5描述了本實用新型中電壓緩沖器的一種電路原理圖，所述電壓緩沖器可包括PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M3、PMOS管M4、電容C1和電容C2。其中，PMOS管M1相當于電壓控制器，PMOS管M2相當于緩沖放大器，PMOS管M3和PMOS管M4相當于一個共源共刪的恒流電流源，電容C1相當于電平位移器，電容C2相當于失真反饋電路。

所述PMOS管M1的漏極與工作電源端連接，其源極與PMOS管M2的漏極連接，其柵極通過電容C1與電壓緩沖器的輸入端連接。所述PMOS管M2的柵極與電壓緩沖器的輸入端連接，其源極與電壓緩沖器的輸出端連接。所述PMOS管M3的漏極與電壓緩沖器的輸出端連接，其源極與PMOS管M4的漏極連接，其柵極與偏置電壓端Vb3連接。所述PMOS管M4的漏極與PMOS管M3的源極之間還通過電容C2與電壓緩沖器的輸入端連接，其源極與模擬地對接，其柵極與偏置電壓端Vb4連接。

本實用新型所述噪聲抑制電路包括第二信號源和噪聲抑制電容器，所述噪聲抑制電容器的第一端與節(jié)點A連接，其第二端與第二信號源連接，其容值設(shè)置端與控制器的噪聲測試控制端連接。

如圖6所示，本實用新型所述積分運算電路包括運算放大器、反饋電容器、電容C3、電阻R1、電阻R2、電阻R3、調(diào)零電位器Rw、第四開關(guān)S4、第五開關(guān)S5和基準信號源。所述運算放大器的反向輸入端通過電阻R1與第四開關(guān)S4的常閉端連接，所述第四開關(guān)S4的第一常開端與積分運算電路的輸入端連接，所述第四開關(guān)S4的第二常開端與地對接；所述電容C3并聯(lián)在運算放大器的反向輸入端和輸出端之間，所述運算放大器的輸出端還通過電阻R3和第五開關(guān)S5與運算放大器的反向輸入端連接。所述運算放大器的正向輸入端通過電阻R2與基準信號源連接；所述運算放大器的輸出端與積分運算電路的輸出端連接；所述運算放大器的調(diào)零端的正負極之間并聯(lián)調(diào)零電位器Rw；所述運算放大器的工作電壓正極與工作電壓端+Vc連接，其工作電壓負極與工作電壓端-Vc連接；所述調(diào)零電位器Rw的控制端與運算放大器的工作電壓端-Vc連接。

閉合第四開關(guān)S4至第二常開端，閉合第五開關(guān)S5，對積分運算電路進行消振和調(diào)零，然后斷開第五開關(guān)S5，調(diào)整調(diào)零電位器Rw，控制運算放大器的輸出時間，一般的，降低運算放大器的輸出時間，使運算放大器的輸出隨時間的變化盡量慢。再講第四開關(guān)S4與第一常開端連接，控制器采集運算放大器的輸出電壓Vo1，經(jīng)一定時間后，再將第四開關(guān)S4與第二常開端閉合，采集運算放大器的輸出電壓Vo2，根據(jù)輸出電壓Vo1和輸出電壓Vo2，判斷積分運算電路的電壓保持能力，若保持時間小于預設(shè)閾值，則繼續(xù)調(diào)整調(diào)零電位器Rw，知道保持時間大于或等于預設(shè)閾值為止，以此使積分運算電路的保持一個高線性度、低漂移的狀態(tài)。

本實用新型指紋識別模塊還包括第一開關(guān)S1、第二開關(guān)S2和第三開關(guān)S3，所述第一開關(guān)連接在指紋采集電路與補償電路之間，所述第二開關(guān)連接在節(jié)點A與指紋采集電路之間，所述第三開關(guān)連接在節(jié)點A與噪聲抑制電路之間，所述第一開關(guān)S1、第二開關(guān)S2和第三開關(guān)S3的控制端分別與控制器的開關(guān)控制端連接，接收相應(yīng)的開關(guān)控制信號。

本實用新型指紋識別模塊還包括均與控制器連接的存儲器和通信接口，所述存儲器用于存儲指紋數(shù)據(jù)、控制參數(shù)和/或控制指令，所述控制器通過通信接口與上位機進行數(shù)據(jù)交互。

本實用新型指紋識別模塊的工作原理：指紋識別模塊的手指接觸面上排列多個外部電極，組成一個電極陣列，當手指接觸指紋識別模塊時，外部電極采集手指的指紋信號，包括指紋谷信號和指紋脊信號，且由于指紋谷與指紋脊的高度不同，導致指紋谷信號和指紋脊信號不同，指紋谷信號和指紋脊信號的差值也不同。具體包括以下多個步驟。

S1，電荷清零步驟：在手指未接觸外部電極之前，閉合第一開關(guān)和第二開關(guān)，斷開第三開關(guān)，進一步的，對于積分運算電路，還需閉合第五開關(guān)，將第四開關(guān)閉合至第一常開端，將指紋采集電路、補償電路和積分運算電路中的電荷清零。

S2，噪聲檢測步驟：斷開第二開關(guān)，閉合第三開關(guān)，控制器通過噪聲測試控制端給噪聲抑制電容器設(shè)置初始電容值，第二信號源輸出方波信號或正弦波信號，使噪聲抑制電容器上產(chǎn)生預定的電荷量，輸出噪聲檢測信號，并通過積分運算電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路將噪聲檢測信號傳送至控制器，由控制器判斷該噪聲檢測信號是否為數(shù)模轉(zhuǎn)換器的最大量程的一半，若不是，則調(diào)整噪聲抑制電容器的電容值，直到滿足該條件為止。

S3，指紋信號采集步驟：手指接觸外部電極時，閉合第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)，第一信號源發(fā)出方波信號，經(jīng)過外部電極后變化為待測指紋信號V1，再經(jīng)外部電極與檢測傳感器之間的寄生電容Cp1耦合到檢測傳感器，檢測傳感器輸出外部電極和隔離電極之間的電荷差信號。

S4，信號補償步驟：控制器控制補償電路輸出補償信號V2，改變待測指紋信號V1中的正半周信號與負半周信號，其中，補償信號V2的值為負半周信號的值的平均值，從而使得在補償信號V2耦合到隔離電極時，檢測傳感器所輸出的待測指紋信號V1中，負半周信號的值約等于零。

由于手指在接觸外部電極時，不僅使外部電極與檢測傳感器的之間的寄生電容Cp1發(fā)生變化，手指還相當于一個噪聲源將噪聲引入后續(xù)電路，從而對指紋的識別產(chǎn)生影響，無法識別出正確的指紋圖像，因此，在處理指紋信號時，需消除指紋信號所引入的指紋噪聲。

S5，噪聲抑制步驟：第二信號源輸出方波信號或正弦波信號，噪聲抑制電容器上產(chǎn)生預定的電荷量，輸出噪聲抑制信號，抑制指紋信號中的共模噪聲。

S6，積分運算步驟：積分運算電路接收到補償后的待測指紋信號V1和噪聲抑制信號的疊加信號，經(jīng)過預設(shè)的積分周期長度，輸出指紋積分信號。

S7，數(shù)模轉(zhuǎn)換器將指紋積分信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，并轉(zhuǎn)發(fā)給控制器，控制器根據(jù)電壓值計算得到對應(yīng)的像素圖像，再根據(jù)每個外部電極的像素圖像生成所采集的指紋圖像。

本實用新型可直接通過通信接口輸出指紋圖像數(shù)據(jù)，還可將采集的指紋圖像與存儲器中的預設(shè)指紋圖像進行比較，通過通信接口輸出相應(yīng)的身份驗證指令。

本實用新型還提出了一種基于指紋解鎖的數(shù)據(jù)存儲器，主要包括指紋采集電路、補償電路、噪聲抑制電路、積分運算電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和控制器。

其中，所述指紋采集電路的輸出端為節(jié)點A，并與積分運算電路的輸入端連接，積分運算電路的輸出端通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路與控制器的指紋輸入端連接，所述補償電路的輸出端與指紋采集電路的補償端連接，其補償控制端與控制器的補償電路控制端連接，所述噪聲抑制電路的測試信號輸出端與節(jié)點A連接，其測試控制端與控制器的噪聲測試控制端連接。

本實用新型并不局限于前述的具體實施方式。本實用新型擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。