MC9S12UF32的嵌入式文件系统数据存储模块

(2)MC9S12UF32与SD卡之间的数据传输
在完成对时钟频率和传输数据线宽度的配置之后，通过发送相应的读写命令就可以实现单片机与SD卡之间的数据传输了。在单片机向SD卡写入数据的过程中，编程者将需要写入的数据写入SDHC模块的SDATA寄存器(16位)之后，该数据将被转移至发送数据FIFO中。与此同时，只要发送数据FIFO非空，其中的数据就会不断地通过数据线被写入SD卡的相应位置。在单片机从SD卡中读取数据的过程中，SD卡中的数据将不断发送至接收数据FIFO中。只要接收FIFO非空，单片机就可以不断地通过读SDATA寄存器得到接收数据FIFO中的数据。
2．2 DSl2887实时钟模块
DSl2887模块使用数据／地址复用的并行异步总线，可以为单片机提供100年以内的实时钟信息(年／月／日／时／分／秒)。它内部具有石英晶振和锂电源，首次使用时，需要对该模块内部的寄存器进行相应配置，激活晶振使其进入工作状态。由于DSl2887内部带有锂电源，所以一旦晶振被激活，即使外部掉电，该模块依然可以保存并提供正确的实时钟信息。
设定DSl2887的时间和从DSl2887中读取时间信息的底层程序比较简单，只需参照芯片手册对寄存器进行合理配置。但是，需要特别注意的是，在写时钟和读取时钟之前需要锁存时钟信息相关的buffer，防止在读写过程中由于出现时钟信息自动更新情况而导致的错误。系统中，在每次读写实时钟之前，查询DSl2887内部控制寄存器A最高位UIP是否为O，以避免上述错误的产生。因为芯片手册中给出，一旦UIP=O，那么在244μs内实时钟模块都不会自动更新当前的时钟信息，而这段时间足以让单片机完成读写实时钟的过程。

3 FatFS文件系统的移植与配置
3．1 FatFS软件包简介
采用文件系统，是为了在单片机能够对SD卡进行数据读写的同时，保证其读写的数据能够被大多数通用设备识别。换言之，数据在存储器内的组织型式，需要遵循一些已有的工业标准和规范。例如使用FAT文件系统，数据存储单元的SD卡取下来后，可以使用任何标准的读卡器在windows、Linux等PC机上读出。
当前著名的嵌入式文件系统有若干种选择，比如EFSL(Embedded Filesystem Library)、uC／FS、／TinyFatFS等。这之中EFSL和FatFs都是开放源码的，具有十分详尽的文档和函数手册，除错更新也十分及时，在本文的设计中我们采用的是FatFS。
FatFS采用使用ANSI C编写，具有很好的硬件平台独立性，使用者只需要对源程序进行简单的修改和配置，就可以将其移植到各种系列的单片机上。此外，它的内存开销很小，ROM的占有量在十几KB的量级，使用者可以根据不同的应用方便的对代码进行裁减。FatFS支持FATl2、FATl6和FAT32，可以建立独立的缓冲区对多个文件进行读写。FatFs是一个不断更新完善的软件，大量的相关信息可以从原作者的主页上得到(http：／／elm-chan．org／fsw／ff／00index_e．html)，同时原作者也做了很多性能测试的工作。
3．2 FatFS的移植
可从FatFS的主页上下载得到FatFS R0．07版本。FatFS的主程序包含5个文件，即diskio．c、diskio．h、ff．c、ff．h和integer．h。其中，diskio．c和diskio．h是与底层硬件I／O相关的函数；ff．c和ff．h是应用函数，主要涉及FatFS的配置和裁减；而integer．h中定义了FatFS软件所使用的各种数据类型。
移植FatFS的过程中基本不需要对diskio．h和ff．c进行修改。除了核实integer．h中的数据类型定义是否与MC9S12U32数据类型相符之外，移植的重点工作在于diskio．c中6个主要函数的实现和ff．h中对于文件系统的裁减配置。dikio．c包含的6个接口函数：disk_initial-ize，disk status，disk ioctl，disk read，disk write和disk_fattime。它们分别实现存储介质的初始化、读取／写入若干个扇区的数据和获取实时钟信息的功能。