ATmega128L单片机的Micro SD卡读写

文件分配表系统的分区应该有以下几部分：

①保留区，FAT32称这个区域为引导扇区(bootsec-tOr)。它是操作系统可以直接访问的第一个扇区，主要包括与引导操作系统有关的引导参数和引导程序，还有就是与FAT文件系统有关的BPB参数(Bios ParameterBlock)。

②文件分配表，记录磁盘上簇的分配情况，在条件允许的情况下，通常都会把文件分配表全部读到内存中去。

③根目录区，记录根目录的信息。文件和目录数据区，是各种文件数据的实际存放区域。

一个文件管理系统的工作过程主要有三步：第一步是读取MBR区，主要是读DPT表，了解存储设备分区情况。第二步，读取BPB信息，确定FAT文件系统的各种基本参数。第三步，显示当前目录位置。文件系统的实现，就是把对应的文件目录操作拆成相应的扇区读写命令就可以了。因此，应该在FAT初始化的时候将读写扇区函数指针指向Micro SD卡的读写函数：



2．4 FAT32文件系统应用接口函数的实现

FAT32文件系统向应用层提供的接口有：FAT_FindFreeCluster()，查找空簇；FAT_ModifyFAT()，修改FAT 项；FAT_OpenDir()，打开目录；FAT_MkDir()，建目录；FAT_RmI)ir()，删除目录；FAT_Rename()，重命名；FAT_Create()，创建文件；FAT_Open()，打开文件；FAT_write()，写文件；FAT_Read()，读文件；FAT_Close()，关闭打开文件；FAT_Delete()，删除文件。下面对文件的打开、读／写和删除函数接口作详细介绍。

2．4．1 文件的打开

在该文件系统中，要读／写一个文件必须先打开它，这里通过调用函数FAT_Open()实现，文件的打开可以用只读、只写、读写的方式打开。其中，以只读的方式打开文件时，如果文件不存在，则打开文件错误；以只写的方式打开文件，如果文件存在，则文件先被删除然后再建立这个文件；以读写的方式打开文件与只写方式不同，若文件存在，则不会被删除而是直接打开，否则就和只写方式一样。下面以只写方式打开文件为例：

首先，函数要查找空闲的打开文件登记项，如果没有找到则不能打开文件，如果找到则记录。然后，获取文件的内部名称及所在目录的首簇号，判断目录是否存在。最后，获取：FDT登记项，判断是否为目录，删除文件，添加FDT表项，修改打开文件的信息登记项，返回句柄。文件以只写方式打开文件的流程如图4所示。



2．4．2 文件的读／写

SD卡上文件都是以簇为单位存取的。读SD卡上的文件，首先要在FAT初始化之前对SD卡初始化，将FAT中读写一个扇区指向SD卡中读写扇区函数，然后获取文件所在逻辑盘的信息，计算数据所在扇区，读取扇区中的数据，最后调整文件指针。



2．4．3 文件的删除

删除文件时，不涉及数据区的操作，只须在文件的目录登记项上作一个删除标记，并把文件在FAT表中所占用的簇标记为“空簇”。



结语

本设计将Micro SD卡的存储方式应用到电脑横机控制系统中，简化了花型文件数据存储设计，减小了系统的尺寸，提高了系统的可靠性，使得花型文件的读出和存取简单易行，裁剪了FAT32实现了嵌入式文件系统，提高了系统的存储能力。采用ATmegal28L高性能单片机的串行外设接口SPI，满足访问Micro SD卡的功能要求，加快了整个系统的设计进程。实践证明，该文件系统读取Mi—cro SD卡上花型文件的速度满足该控制系统的要求。该嵌入式文件系统只需对底层驱动进行简单修改就可移植到CF卡、闪存等其他的存储介质上。

参考文献

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