HCS12X单片机的SD卡FAT文件系统读写设计[4]

  为了SD卡文件数据管理方便并且与PC机之间兼容得更好，同时考虑到SD卡自身容量的限制，选择FATl6文件系统对SD卡信息进行管理。

  为了方便管理和扩展性开发，对SD卡进行了分区。模拟硬盘模式创建出了MBR区（主引导扇区）与DBR区（操作系统引导记录区），在向下兼容的同时实现了对分区过的SD卡FAT文件系统的读写。

  SD卡数据可分为5部分：MBR区、DBR区、FAT区、DIR区和DATA区。MBR区是主引导区，位于整个SD卡的第1单块上。在总共512字节的主引导扇区中，MBR只占用了其中的446个字节，另外的64个字节是DPT（Disk Partition Table，分区表），最后2个字节“55 AA”是分区的结束标志。这整体构成了SD卡的主引导扇区。DBR是操作系统引导记录区，是操作系统可以直接访问的第1个扇区，它包括1个引导程序和1个被称为BPB（Bios Parameter Block）的本分区参数记录表。BPB参数块记录着本分区的起始扇区、结束扇区、文件存储格式、硬盘介质描述符、根目录大小、FAT、个数，分配单元的大小等重要参数。

  FAT文件系统的分区有如下几个部分：保留区，存放FAT文件系统的重要参数和引导程序；FAT表，记录簇使用情况；根目录区，记录根目录信息。

  本文中单片机对FAT系统的读写利用的是MBR区上的DPT分区表信息，用于找到FAT分区。然后通过FAT分区的DBR区上的BPB分区参数记录表信息找到根目录，读取根目录信息并通过FAT表中的文件簇信息实现文件的管理。

  研究中为方便代码的移植和优化，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，并使用了2个结构体来存储SD卡的MBR与DBR信息。但鉴于单片机自身的内存容量，又建立了1个SimpleFat.c程序文件，只存储程序所需的几个地址常量：StartMbrAddress（MBR起始地址）、StartDbrAddress（DBR起始地址）、StartFatlAddress（FATl表起始地址）以及SeePerClu（簇扇区数量），大大减小了单片机内存的开销。

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