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FAT16文件系统

2019-07-30 15:01发布

站内问答 / TI MCU
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　　随着Flash Memory等非易失存储技术的发展，诞生了许多基于Flash存储技术的非易失大容量闪烁存储卡。其中SD卡以体积小、功耗低、口线少、操作方便等优势，被广泛应用于各种数码产品中，如数码相机、MP3等。SD卡同时也为低功耗、便携式动态心电监护仪器的采集、存储系统提供了理想的存储介质。本研究设计了一个基于MSP430系列单片机和SD卡的FAT16文件系统，该文件系统能够将采集的数据以Windows标准文件的形式存储在SD卡上，然后通过读卡器方便地将采集的数据传输到通用计算机上，进行进一步的数据处理和分析。
　　1硬件功能原理及接口设计
　　SD卡的外形和接口如图1所示。根据SD卡与主控制器的通信协议不同，SD卡对外提供两种访问模式[1]：SD模式和SPI模式。所用通信模式不同，SD卡引脚的功能也不同，具体引脚功能如表1所示。在具体通信过程中，主机只能选择其中一种通信模式，而且通信模式一旦选定，系统在通电情况下不能改变。SD模式下，主控制器使用SD总线访问SD卡，而通常的单片机没有硬件SD总线，尽管可以借助通用口线用软件仿真，但访问速度较低，还要占用大量CPU时间，而单片机多具有SPI总线，本文就利用SPI总线实现对SD卡的访问。下面主要介绍SPI总线方式。
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14条回答
chenci2013
2019-07-31 15:39
　3 FAT16文件系统的实现

　　单片机对SD卡底层的读写，按照FAT16的格式对SD卡上数据进行操作，就可在SD卡上创建文件、读写文件和删除文件，从而实现文件的管理。

　　为了程序的可移植性和易用性，将整个文件系统分为3层，第1层是SD卡驱动层，第2层是FAT16文件系统层，第3层是应用层，提供给用户的接口函数。

　　SD卡驱动层完成SD卡控制器中相应寄存器的设置和向SD卡发送命令,实现SD卡初始化、读、写等操作，目的是为FAT16文件系统层提供相应的功能函数，屏蔽直接对硬件的具体操作。

　　FAT16文件系统层向应用层提供对文件和目录进行操作的API接口函数，使写入SD卡的数据能够在被装有Windows操作系统的上位机中得到正确访问。

　　应用层直接使用文件系统层的接口函数完成对数据的操作，而不需要考虑使用函数的细节问题以及底层硬件的相关问题。

　　FAT16文件系统向应用层提供的接口函数有：CreateFile（），创建文件；OpenFile（），打开文件；WriteFile（），写文件；ReadFile（），读文件；DelFile（），删除文件等。其中创建、读写、删除文件是应用程序使用的主要函数接口，下面对其作详细介绍。

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