車(chē)載MP3中Flash文件系統的設計與應用

Flash更新算法是將Flash中要更新的數據直接寫(xiě)入一個(gè)空塊中,降低由于Flash先擦除后寫(xiě)入的特性帶來(lái)的對塊的頻繁擦除;同時(shí),也提高了Flash的使用效率,加快了操作速度。磨損程度檢測算法是在對Flash進(jìn)行寫(xiě)入前必須先對Flash進(jìn)行壞塊掃描,以確保不會(huì )將數據寫(xiě)入壞塊從而此起數據的丟失。這樣設計也是為了提高車(chē)載MP3播放系統的可靠性。

2.2 FAT設計

在Flash文件管理系統的基礎上,還建立了FAT文件系統來(lái)對文件操作進(jìn)行管理。將FAT文件系統具體分為以下四部分：

（1）FAT的引導區

該引導區存放代碼所需的信息及最重要的文件系統信息。這些信息包括了Flash存儲器的類(lèi)型、容量以及劃分成多少個(gè)簇;每個(gè)簇包含多少扇區、FAT表數目、保留扇區數、根目錄的首簇號及根目錄入口數、版本信息等等。引導扇區是在格式化Flash時(shí)生成的。

（2）FAT的文件分配表

文件分配表存放文件所占用的存儲空間族鏈以及Flash存儲器的占用和空閑空間的情況,非常重要。為了防止文件分配表?yè)p壞而引起文件的丟失,該系統中保存了兩個(gè)相同的文件分配表FAT1和FAT2,以改善其安全性。在文件系統的操作中,程序對FAT表結構的兩個(gè)備份進(jìn)行順次修改,以此確保Flash存儲器上總是存有一整套完好的文件分配表。

系統對FAT表的訪(fǎng)問(wèn)原理如下：訪(fǎng)問(wèn)文件時(shí)先從要目錄中找到該文件的目錄項,從中讀出首簇號。然后,目錄中找到該文件的目錄項,從中讀出首簇號。然后在FAT中找到從該首簇號開(kāi)始的簇鏈,簇鏈上的簇號即為文件在邏輯扇區中占用的扇區號鏈,這樣便可以進(jìn)行數據讀寫(xiě)了。

（3）FAT的根目錄區

FAT的根目錄區是固定大小的緊跟在FAT表后的區域。本文將從FAT區之后緊跟的32個(gè)扇區作為根目錄區,可以保存512個(gè)目錄項。每個(gè)目錄項記錄了該文件的文件名、文件屬性、文件大小、文件創(chuàng )建的日期和時(shí)間以及文件在數據區中所占的首簇號,即該文件在FAT表中的入口等數據。

（4）FAT的數據區

數據區存在文件的數據內容。文件系統對數據區的存儲空間是按簇進(jìn)行劃分和管理的。該系統中,定義1Cluster=32sector,一個(gè)文件總是占用若干個(gè)整簇,文件所使用的最后一簇剩余空間就不再使用。

由圖1可以看出,該FAT文件系統提供文件的格式化,文件的打開(kāi)、刪除、關(guān)閉,文件的讀寫(xiě)、查找等基本的功能。通過(guò)Flash文件系統對文件的操作進(jìn)行管理后,該車(chē)載播放系統便可以實(shí)現選曲、添加刪除歌曲、下載歌曲、音量調節等一系列功能了。

3 應用

通過(guò)這樣的設計,Flash的存儲性能有了較大的改善,而且系統的可靠性也很好。即使在Flash寫(xiě)操作異常終止頻發(fā)的最?lèi)毫庸ぷ鳁l件下,也不會(huì )丟失數據,更不會(huì )損壞非常重要的文件分配表結構而造成系統的崩潰;因此,本文所設計的Flash文件系統能很好地適合于車(chē)載MP3播放系統的應用。