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大容量SD卡在海洋數據存儲中的應用
作者：
時(shí)間：2010-06-14
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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由于采用的是SDHC卡和FAT32文件系統，緊接在FAT區之后的是文件目錄數據區，真正意義上的數據從這個(gè)區開(kāi)始，以簇編號，順序上第1個(gè)簇編號為第2簇，此簇通常為FAT32根目錄所用。FAT16從根目錄所占的32個(gè)扇區之后的第一個(gè)扇區開(kāi)始以簇為單位進(jìn)行數據處理，這之前仍以扇區為單位。目錄與數據是統一放到這個(gè)區域的，并且都不是在一個(gè)連續的區域內存放。沒(méi)有任何特殊標記來(lái)區分哪個(gè)簇是目錄項，哪個(gè)簇是數據項，而是由文件系統從根目錄出發(fā)通過(guò)查找的方法來(lái)確定簇的類(lèi)型。
3.2 FAT32文件系統實(shí)現
本文設計的文件系統采用模塊化層次結構，其總體框架如圖4所示。其中，箭頭表示調用關(guān)系。
應用程序是面向用戶(hù)的，為滿(mǎn)足某種功能需求而編寫(xiě)的程序?？梢酝ㄟ^(guò)調用文件系統提供的API函數對文件和目錄進(jìn)行相應的操作。
文件管理和目錄管理模塊是直接與應用程序接口的模塊，位于整個(gè)文件系統的最高層。文件管理模塊提供所有與文件操作相關(guān)的函數，目錄管理模塊提供所有與目錄操作相關(guān)的函數。在對文件操作的大多數情況下，文件管理模塊需要調用目錄管理模塊的相關(guān)功能。
文件分配表管理模塊主要用來(lái)對文件系統的FAT表進(jìn)行管理，根據系統的請求對FAT表的內容進(jìn)行相應的修改。文件目錄表管理模塊主要提供對文件和目錄的基本屬性信息的管理。這兩個(gè)模塊管理著(zhù)文件系統的兩個(gè)重要數據結構，應用程序不能直接調用它們。
緩存模塊是為了降低系統訪(fǎng)問(wèn)SD卡的次數，提高整個(gè)系統的處理速度而加入的。它使用了部分RAM作為緩存來(lái)保存一些訪(fǎng)問(wèn)過(guò)的扇區的數據，一般用來(lái)加載FAT表和FDT表的數據；向SD卡寫(xiě)入數據時(shí)，也需要用它加載數據。
以上幾個(gè)模塊的操作都建立在底層驅動(dòng)程序上。底層驅動(dòng)程序主要是向SD卡讀寫(xiě)某個(gè)扇區的程序。
文件分配表管理模塊包含幾個(gè)處理簇鏈的函數，如獲取指定簇下一簇簇號(fat_next_clus())、建立簇與指定簇的鏈接關(guān)系(fat_link_clus())、在簇后增加一個(gè)空白簇到簇鏈中(fat_add_clus())和刪除指定簇的簇鏈(fat_del_clus_chain())。文件目錄表管理模塊包含幾個(gè)處理文件登記項的函數，如在給定目錄下查找文件(fat_find_fdt())、在給定目錄下添加文件(fat_add_fdt())和在給定目錄下刪除文件(fat_delete_fdt())。目錄管理模塊主要是實(shí)現建立、刪除目錄的操作，包含的函數有根據路徑查找目錄所在簇(fat_open_dir())、建立目錄(fat_make_dir())和刪除目錄(fat_del_dir())。用戶(hù)使用文件系統主要是對文件的操作，文件管理模塊提供了對文件的創(chuàng )建、修改和刪除等操作，包含函數新建文件(file_create())、打開(kāi)文件(file_open())、讀寫(xiě)指針設定(file_seek())、讀取文件數據(file_read())、寫(xiě)入文件數據(file_write())、刪除文件(file_delete())和關(guān)閉文件(file_close())。
結語(yǔ)
本文介紹了SD卡在海洋數據存儲中的應用，使用高性能的STM32F103xx系列處理器提高了SD卡的數據讀寫(xiě)速率，很好地解決了海洋數據采集中的大容量存儲問(wèn)題和SDl.x與SD2.0的識別問(wèn)題，并給出了適用于SD卡的FAT32文件系統的參數設置及其實(shí)現方法。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/173307.htm
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