基于MCF51QE128的SD卡文件系统设计

FATl6初始化子程序中调用了底层SD卡读数据块函数SD_ReadBlock。其函数声明为byte SD_ReadBlock(dword sector，byte*buffer)，用于读入地址为sector扇区中的数据，暂存入buffer中。预编译函数from_BE_32和from_BE_16分别实现由高位向低位读取4字节和2字节数据。

FATl6初始化子程序声明为byte Init_FAT(FArl6_t*FAT，byte*buffer)，部分代码如下：

2．3 打开和创建文件

打开和创建文件采用一个函数来实现。首先根据读入的文件名查找根目录，若有匹配项则打开文件，否则创建一个新文件。流程如图6所示。

打开和创建文件子程序声明为byte Open_File(FILE_t*FILE，FATl6_t*FAT，byte*buffer，byte*name)。部分代码如下：

在根目录中查找是否有文件项匹配，从根目录的第1个扇区开始读扇区。

根据文件起始簇号和根目录的记录项号，计算文件FAT表、根目录和数据区的相关信息。对于根目录和数据区的信息，已有文件和新文件的计算一致。如果是新文件，还需修改FAT表和根目录记录项。

2．4 多扇区数据读写

多扇区数据的读写是在打开文件的基础上，以扇区为单位读写文件，可连续读写多个扇区数据，同时写入文件的属性、日期和时间。写数据的流程如图7所示，读数据与之类似。多扇区数据的写子程序声明为byte Write_File(FILE_t*FILE，FATl6_t*FAT， byte attribute，word time，word date，dWOEd size_s，byte*buffer)，根据写入扇区数size_s，设置文件的写入位置。首先将写入扇区数与文件剩余扇区数进行比较，若写入扇区数小于等于剩余扇区数，则新写入扇区数、簇数均为0，文件结束簇、写簇号不变，不需要修改FAT表，仅修改根目录中的文件长度。否则，需要计算新写入扇区数和簇数。若有增加簇，则需修改FAT表，包括FATl和FAT2、根目录的文件记，录项。最后，将数据写入文件数据区。

结语

本文基于FREESCALE公司MCF51QEl28微控制器，深入探讨了SD卡上FATl6文件系统的存储原则，给出了实现方案。软件算法上，对单扇区数据读写进行改进，实现了连续多个扇区数据的读写，大大提高了文件的读写效率，特别适用于数据量较大的视频、音频数据采集系统的文件存储。随着SD卡的快速流行，在此类存储设备中引入文件系统将得到更加广泛的应用。