MC9S12UF32的嵌入式文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊

(2)MC9S12UF32與SD卡之間的數(shù)據(jù)傳輸
在完成對(duì)時(shí)鐘頻率和傳輸數(shù)據(jù)線寬度的配置之后，通過(guò)發(fā)送相應(yīng)的讀寫命令就可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與SD卡之間的數(shù)據(jù)傳輸了。在單片機(jī)向SD卡寫入數(shù)據(jù)的過(guò)程中，編程者將需要寫入的數(shù)據(jù)寫入SDHC模塊的SDATA寄存器(16位)之后，該數(shù)據(jù)將被轉(zhuǎn)移至發(fā)送數(shù)據(jù)FIFO中。與此同時(shí)，只要發(fā)送數(shù)據(jù)FIFO非空，其中的數(shù)據(jù)就會(huì)不斷地通過(guò)數(shù)據(jù)線被寫入SD卡的相應(yīng)位置。在單片機(jī)從SD卡中讀取數(shù)據(jù)的過(guò)程中，SD卡中的數(shù)據(jù)將不斷發(fā)送至接收數(shù)據(jù)FIFO中。只要接收FIFO非空，單片機(jī)就可以不斷地通過(guò)讀SDATA寄存器得到接收數(shù)據(jù)FIFO中的數(shù)據(jù)。
2．2 DSl2887實(shí)時(shí)鐘模塊
DSl2887模塊使用數(shù)據(jù)／地址復(fù)用的并行異步總線，可以為單片機(jī)提供100年以內(nèi)的實(shí)時(shí)鐘信息(年／月／日／時(shí)／分／秒)。它內(nèi)部具有石英晶振和鋰電源，首次使用時(shí)，需要對(duì)該模塊內(nèi)部的寄存器進(jìn)行相應(yīng)配置，激活晶振使其進(jìn)入工作狀態(tài)。由于DSl2887內(nèi)部帶有鋰電源，所以一旦晶振被激活，即使外部掉電，該模塊依然可以保存并提供正確的實(shí)時(shí)鐘信息。
設(shè)定DSl2887的時(shí)間和從DSl2887中讀取時(shí)間信息的底層程序比較簡(jiǎn)單，只需參照芯片手冊(cè)對(duì)寄存器進(jìn)行合理配置。但是，需要特別注意的是，在寫時(shí)鐘和讀取時(shí)鐘之前需要鎖存時(shí)鐘信息相關(guān)的buffer，防止在讀寫過(guò)程中由于出現(xiàn)時(shí)鐘信息自動(dòng)更新情況而導(dǎo)致的錯(cuò)誤。系統(tǒng)中，在每次讀寫實(shí)時(shí)鐘之前，查詢DSl2887內(nèi)部控制寄存器A最高位UIP是否為O，以避免上述錯(cuò)誤的產(chǎn)生。因?yàn)樾酒謨?cè)中給出，一旦UIP=O，那么在244μs內(nèi)實(shí)時(shí)鐘模塊都不會(huì)自動(dòng)更新當(dāng)前的時(shí)鐘信息，而這段時(shí)間足以讓單片機(jī)完成讀寫實(shí)時(shí)鐘的過(guò)程。

3 FatFS文件系統(tǒng)的移植與配置
3．1 FatFS軟件包簡(jiǎn)介
采用文件系統(tǒng)，是為了在單片機(jī)能夠?qū)D卡進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫的同時(shí)，保證其讀寫的數(shù)據(jù)能夠被大多數(shù)通用設(shè)備識(shí)別。換言之，數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器內(nèi)的組織型式，需要遵循一些已有的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。例如使用FAT文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的SD卡取下來(lái)后，可以使用任何標(biāo)準(zhǔn)的讀卡器在windows、Linux等PC機(jī)上讀出。
當(dāng)前著名的嵌入式文件系統(tǒng)有若干種選擇，比如EFSL(Embedded Filesystem Library)、uC／FS、／TinyFatFS等。這之中EFSL和FatFs都是開(kāi)放源碼的，具有十分詳盡的文檔和函數(shù)手冊(cè)，除錯(cuò)更新也十分及時(shí)，在本文的設(shè)計(jì)中我們采用的是FatFS。
FatFS采用使用ANSI C編寫，具有很好的硬件平臺(tái)獨(dú)立性，使用者只需要對(duì)源程序進(jìn)行簡(jiǎn)單的修改和配置，就可以將其移植到各種系列的單片機(jī)上。此外，它的內(nèi)存開(kāi)銷很小，ROM的占有量在十幾KB的量級(jí)，使用者可以根據(jù)不同的應(yīng)用方便的對(duì)代碼進(jìn)行裁減。FatFS支持FATl2、FATl6和FAT32，可以建立獨(dú)立的緩沖區(qū)對(duì)多個(gè)文件進(jìn)行讀寫。FatFs是一個(gè)不斷更新完善的軟件，大量的相關(guān)信息可以從原作者的主頁(yè)上得到(http：／／elm-chan．org／fsw／ff／00index_e．html)，同時(shí)原作者也做了很多性能測(cè)試的工作。
3．2 FatFS的移植
可從FatFS的主頁(yè)上下載得到FatFS R0．07版本。FatFS的主程序包含5個(gè)文件，即diskio．c、diskio．h、ff．c、ff．h和integer．h。其中，diskio．c和diskio．h是與底層硬件I／O相關(guān)的函數(shù)；ff．c和ff．h是應(yīng)用函數(shù)，主要涉及FatFS的配置和裁減；而integer．h中定義了FatFS軟件所使用的各種數(shù)據(jù)類型。
移植FatFS的過(guò)程中基本不需要對(duì)diskio．h和ff．c進(jìn)行修改。除了核實(shí)integer．h中的數(shù)據(jù)類型定義是否與MC9S12U32數(shù)據(jù)類型相符之外，移植的重點(diǎn)工作在于diskio．c中6個(gè)主要函數(shù)的實(shí)現(xiàn)和ff．h中對(duì)于文件系統(tǒng)的裁減配置。dikio．c包含的6個(gè)接口函數(shù)：disk_initial-ize，disk status，disk ioctl，disk read，disk write和disk_fattime。它們分別實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)介質(zhì)的初始化、讀?。瘜懭肴舾蓚€(gè)扇區(qū)的數(shù)據(jù)和獲取實(shí)時(shí)鐘信息的功能。