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          MMC卡文件系統(tǒng)的實現(xiàn)

          作者: 時間:2010-12-12 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          卡定義

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/151231.htm

          多媒體卡(MultiMedia Card)是由美國SanDisk公司和德國Simens公司于1997年共同開發(fā)推出的一種多功能存卡。內(nèi)置控制電路,可以使用在手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、MP3、PDA等多種數(shù)字設(shè)備上,可反復(fù)記錄30萬次。現(xiàn)在市場上的主流容量有128 MB~2 GB。   

          文中首先介紹單片機(jī)對SPI協(xié)議下的卡的底層讀寫操作,然后分析MMC卡的結(jié)構(gòu),最后詳細(xì)說明MMC卡的創(chuàng)建、讀寫、刪除等操作。該方法可應(yīng)用到與Windows有交互的嵌入式中,便于的統(tǒng)一管理。
            
          1 單片機(jī)與MMC卡的接口


           1.1 單片機(jī)與MMC卡的接口電路

          接口電路采用的是Philips公司的增強(qiáng)型LPC93x系列單片機(jī)。它除了比普通的8051有更快的指令執(zhí)行周期外,還提供多種在片的硬件接口功能,如UART、SPI、I2C等,因此用LPC93x的SPI接口單片機(jī)與MMC卡的互連。
            
          MMC卡有7個引腳,支持兩種串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,即MMC(Multimedia Card)模式和SPI(Serial PeripheralInterface) 模式。在SPI模式中,通過4條信號線完成數(shù)據(jù)的傳輸。這4條信號線分別是時鐘SPICLK、數(shù)據(jù)輸入MISO、數(shù)據(jù)輸出MOSI和片選SS#。
            
          LPC93x單片機(jī)與MMC卡的接口電路如圖1所示。


            
          1.2 MMC卡底層讀寫原理

          MMC卡讀寫操作都是基于命令的,通過向MMC卡發(fā)送樞直的命令并讀取樞直的響應(yīng)來對MMC卡的控制。在對MMC卡讀寫之前,首先要進(jìn)行初始化操作。這是確保MMC卡能在SPI模式下進(jìn)行正常數(shù)據(jù)讀寫的前提。需要注意的是,在發(fā)送使MMC卡空閑命令CMD0之前至少等待74個時鐘,確保MMC卡進(jìn)入SPI模式。
            
          初始化完戚之后,如果使用默認(rèn)的塊讀寫長度(512字節(jié)),就可進(jìn)行MMC卡的讀寫。當(dāng)然,也可用CMD16來設(shè)置。MMC卡的塊讀取長度,可以是1~512字節(jié)之間的任意值。但是對MMC的寫過程則要求塊長度必須為512字節(jié)。無論是MMC卡的讀還是寫,都要求在讀寫命令發(fā)送后有數(shù)據(jù)起始令牌FEH,數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束之后有2個字節(jié)的循環(huán)冗余編碼CRC(Cyclic Redundancy Codes)。
            
          2 MMC卡文件的結(jié)構(gòu)分析

          要使寫入MMC卡的數(shù)據(jù)在Windows下訪問,需要在MMC卡上創(chuàng)建Windows支持的FATl6文件系統(tǒng)。MMC卡上的FATl6文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包含分區(qū)引導(dǎo)記錄、文件分配表、文件目錄表以及數(shù)據(jù)區(qū)4個部分。
            
          分區(qū)引導(dǎo)記錄通常包含4塊內(nèi)容;

           ?、貰IOS參數(shù)記錄塊BPB(BIPS Parameter Block);
            ②磁盤標(biāo)志記錄表;
            ③分區(qū)引導(dǎo)記錄代碼區(qū);
          ④結(jié)束標(biāo)志55AA。
            
          BPB表從扇區(qū)字節(jié)位移0bH開始,共占25字節(jié)。表1是從MMC卡的首扇區(qū)中讀出的BPB表的內(nèi)容。

            
          在分區(qū)引導(dǎo)記錄之后是FAT(File Allocation Table,文件分配表)區(qū)。FATl6的文件系統(tǒng)中有兩份完全相同的文件分配表FATl和FAT2,每份FAT表占用空間的大小可從BPB表中查得。
            
          文件在磁盤上以簇為單位存儲,但是同一個文件的數(shù)據(jù)并不一定完整地存放在磁盤的一個連續(xù)的區(qū)域內(nèi),往往會分成若干簇,F(xiàn)AT表就是記錄文件存儲中簇與簇之問連接信息的,這就是文件的鏈?zhǔn)酱鎯?。FATl6以2個字節(jié)(即16位)表示1個簇,起始2個字為F8FFH、FFFFH,后面的FFFFH表示終止,0000H表示未使用。
            
          緊接在FAT表之后的是文件目錄表FDT,固定占32個扇區(qū),每個扇區(qū)可以容納16個登記項,每個登記項的長度是32字節(jié)。
            
          文件目錄表之后就是數(shù)據(jù)區(qū)DATA,用來存放文件數(shù)據(jù),占用大部分的磁盤空間。


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