【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 系統(tǒng)判定碟片是 CDROM 時(shí)，將 read_iso9660 賦給 browser，然后再調(diào)用 browser( )，這樣就進(jìn)入到了 ISO9660 格式文件的讀取系統(tǒng)了。 15 啟動(dòng)代碼： : __romstart: Ori v0, 0xabcd // for detecting valid code on SPI flash ?? j __exception_arise ?? la t0, start // jump to cached region jr t0 : // load register, load interrupt?? : j dvd_main // jump to main routine 圖 29 系統(tǒng)主程序框 16 3 CDROM規(guī)范 ３ .1 碟片規(guī)格書 圖 31 碟片規(guī)格書 CDROM 規(guī)范 CD 類碟片是日常生活中的相當(dāng)常見的碟片，如 CD、 VCD、 CDROM 等， CD、 VCD 則主要用來(lái)存放音、視頻文件，而 CDROM 主要是用來(lái)存放計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息。但隨著計(jì)算機(jī)的普及， CDROM 也越來(lái)越多的用來(lái)存放 MP JPEG 等音視頻文件，因此在 DVD 系統(tǒng)上建立一個(gè)支持 CDROM 的文件系統(tǒng)是有必要的。而這些碟片間最大的區(qū)別就在于其物理規(guī)范和邏輯規(guī)范的不同。下面簡(jiǎn)要說(shuō)明 CDROM 的物理規(guī)范 ，以及與其它 CD類碟片的區(qū)別，并重點(diǎn)介紹 CDROM 的邏輯規(guī)范 —— ISO9660。 CDROM 的物理規(guī)范 CD 類碟片是以扇區(qū)的形式來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的，每個(gè)扇區(qū)是 2352 字節(jié)。但怎樣分配這 2352字節(jié)，以及怎樣組織數(shù)據(jù)就決定了 CD 類碟片的不同類型。下面分別對(duì) CD上數(shù)據(jù)的存放格式和 CDROM 上數(shù)據(jù)的存放格式進(jìn)行對(duì)比分析，以便我的文件讀取系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 CD 上數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式 CD 是用光軌來(lái)組織扇區(qū)的。通常， CD盤上有許多歌曲，一首歌曲安排在一條或多條光軌 (track)上。一條光軌由許多節(jié) (section)組成，一節(jié)由 98幀 (frame)組成。它的結(jié)構(gòu)如圖 31 所示： 3234 Bytes 17 用戶數(shù)據(jù) (12x2)x98=2352 字節(jié) 第二層 EDC/ECC 4x98=392Bytes 第一層 EDC/ECC 4x98=392Bytes 控制字節(jié) 98 Bytes 表 31 CDDA 扇區(qū)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) Figure 31 the data structure of CDDA sector 幀是 CDDA 盤上存放聲音數(shù)據(jù)的基本單元。 CD 盤上的 聲音數(shù)據(jù)的采樣頻率是 Hz，每次對(duì)左右聲道各取一個(gè) 16 位的樣本，因此 1秒鐘的聲音數(shù)據(jù)率就為 1000 2 (16247。 8)=176400 字節(jié) /秒 由于 1 幀存放 24 字節(jié)的聲音數(shù)據(jù)，所以 1秒鐘所需要的幀數(shù)為 176400247。 24=7350 幀 /秒 98 幀構(gòu)成 1節(jié)，也可以說(shuō)成 1個(gè)扇區(qū)，所以 1秒鐘所需要的扇區(qū)數(shù)為 7350247。 98=75 扇區(qū) /秒 由上面的計(jì)算可知， 在 CD中， 2352 字節(jié)全存儲(chǔ)的是聲音數(shù)據(jù)。因此只能順序播放，因而不需要復(fù)雜的文件系統(tǒng)的支持。 CDROM 上 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的物理格式 CDROM 對(duì)每個(gè)扇區(qū) 2352 字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)再做了劃分，加入了一些控制數(shù)據(jù)和校驗(yàn)數(shù)據(jù)，加強(qiáng)了糾錯(cuò)能力。主要有兩種模式。 CDROM 模式 1 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖 32，將一個(gè)扇區(qū)的前 12 字節(jié)作為同步信息，再用 4 字節(jié)作為地址信息，這樣就為快速的查找扇區(qū)數(shù)據(jù)提供了可能。后面的 EDC、 ECC 都是用于糾錯(cuò)的編碼的數(shù)據(jù)。主要用來(lái)存儲(chǔ)對(duì)誤碼率要求比較高的數(shù)據(jù)。 2352 字節(jié) 同步字節(jié) (12Bytes） 扇區(qū)地址及模式 （ 4Bytes） 用戶數(shù)據(jù) (2048Bytes) EDC ( 4 Bytes) 未用 ( 8 Bytes) ECC (276 Bytes) 表 32 MODE1的扇區(qū)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) Figure32 the data structure of MODE1 sector CDROM 模式 2結(jié)構(gòu)如下圖，存儲(chǔ)的用戶數(shù)據(jù)多 14%，主要用于存儲(chǔ)誤碼率要求比較低的場(chǎng)合，如用于存儲(chǔ) MP3 等音頻數(shù)據(jù)等。 2352 字節(jié) 同步字節(jié) (12Bytes） 扇區(qū)地址及模式 （ 4Bytes） 用戶數(shù)據(jù) (2336 Bytes) 表 33 CDROM Mode2扇區(qū)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) Figure33 the data structure of CDROM Mode2 sector 鑒于 CDROM 的這些改進(jìn)，為建立文件系統(tǒng)的查找等功能提供了條件。當(dāng)然這只是底層的， CDROM 還有一套完整的邏輯層的規(guī)范，那就是 ISO9660 規(guī)范。下面就將 ISO9660 規(guī)范的相關(guān)內(nèi)容作簡(jiǎn)要說(shuō)明。 CDROM的邏輯規(guī)范 18 ISO9660 規(guī)定了 CDROM 上的數(shù)據(jù)的邏輯格式。它詳細(xì)的指出了數(shù)據(jù)存放的結(jié)構(gòu)、位置以及怎樣才能找到所 需的數(shù)據(jù)。它將數(shù)據(jù)用熟悉的文件、文件夾的方式來(lái)組織起來(lái)，結(jié)構(gòu)如圖 34。 圖 32 ISO9660結(jié)構(gòu) Figure 32 the ISO9660 structure 在 ISO9660 中，為了讓存儲(chǔ)在光盤上的數(shù)據(jù)有一個(gè)統(tǒng)一的邏輯格式，它規(guī)定了幾個(gè)特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，最重要的主要有主卷標(biāo)描述符（ Primary Volume Descriptor）、路徑表（ The Path Table）和文件和目錄描述符（ File and Directory Descriptor）。還有一些其它的描述符， 如副卷標(biāo)描述符、 卷分割描述符等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就不再此敘述了，有興趣者可參閱ECMA119。下面用一張 CDROM 碟片的實(shí)際記錄數(shù)據(jù)與 ISO9660 相結(jié)合來(lái)對(duì) ISO9660 規(guī)范作簡(jiǎn)要介紹 。 主卷標(biāo)描述符 （ Primary Volume Descriptor） ISO9660 格式文件的主卷標(biāo)描述符（ Primary Volume Descriptor）包含的主要包括標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符、卷標(biāo)識(shí)符、卷集標(biāo)識(shí)符、系統(tǒng)標(biāo)識(shí)符、卷的大小、所屬卷集的卷的總數(shù)、卷在所屬卷集的序號(hào)、卷中的邏輯塊的大小、路徑表的大小、路徑表的位置、根目錄記錄、其它標(biāo)識(shí)以及和卷相關(guān)的一些重要時(shí)間等。其記錄開始于第 166 個(gè)扇區(qū)，相當(dāng)于 CD 上的第二秒的第 16 個(gè)扇區(qū)，即絕對(duì)時(shí)間 00： 02： 16。下面是一張 CDROM 的主卷標(biāo)描述符實(shí)際的記錄數(shù)據(jù)： 19 圖 33 主卷標(biāo)描述符 Figure33 the primary volume descriptor 扇區(qū)開始的十二字節(jié)數(shù)據(jù)是作為扇區(qū)的同步信息。接著的三字節(jié)是地址信息，然后是扇區(qū)存儲(chǔ)模式。從 0x0010 開始就是主卷標(biāo)描述符了（以下所說(shuō)的 BP xx 都是與 0x0010 的相對(duì)偏移量）。它包含的信息對(duì)建立一個(gè)文件系統(tǒng)關(guān)系較大的 有以下幾個(gè)方面： 1. 卷標(biāo)描述符類型（ BP00）： ISO9660 主要有四種卷標(biāo)描述符，每種都有其特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，我們要通過(guò)該標(biāo)志來(lái)確定我們選用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。但目前用的最普遍的就是主卷標(biāo)描述符。如果該處的值為 01 則表示是主卷標(biāo)描述符。 2. 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符（ BP01— 05）：對(duì)于 ISO9660，該值為 CD001，在光盤上是記錄的其對(duì)應(yīng)的ASCII 值。 3. 卷空間大?。?BP8087）：該數(shù)字用來(lái)說(shuō)明卷中實(shí)際使用的邏輯塊的數(shù)目。如上面的 95 2F 04 00 00 04 2F 95。 4. 卷集的大?。?BP120— BP123）： ISO9660 支持多個(gè)卷來(lái)共同存取大文件。當(dāng)一張 CD 不能將所要記錄的數(shù)據(jù)記錄完時(shí)，就可以用這種方法來(lái)記錄，這時(shí)就會(huì)用到該標(biāo)識(shí)位，它表示卷的總數(shù)。在上圖中，其值為 01 00 00 01。 20 5. 卷序號(hào)（ BP124— 127）：該卷在卷集中的位置。 6. 邏輯塊的大?。?BP128— 131）：每個(gè)扇區(qū)里用戶數(shù)據(jù)的大小。在這里為 2048Bytes，即0x800。 7. 路徑表的大?。?BP132139）：說(shuō)明路徑表所占用的空間的大小，用于指出操作系統(tǒng)為存儲(chǔ)路徑表所需要分配的空間。上圖中的值為 以 上就是 ISO9660 格式文件主卷標(biāo)描述符最為重要的一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。還有一些其它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如文件版權(quán)標(biāo)識(shí)符、文件描述標(biāo)識(shí)符、卷創(chuàng)建時(shí)間、卷修改時(shí)間等信息就不在此贅述了， ECMA119 較詳細(xì)的說(shuō)明了各字節(jié)的意義。 通透性層次（ Levels of Interchange） ISO9660 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)有三層透通性 (Interchange), 只有第一層支持大多數(shù)的操作系統(tǒng) , 第一層要求每個(gè)文件的資料必須是連續(xù)不中斷的方式存放于 CD 上 , 每個(gè)文件的內(nèi)容不可分開存放或與其它文件交錯(cuò) , 文件名必須符合英文 A 到 Z, 數(shù)字 0到 9和底線 _所組成的字集（ d 或者 d1字符） , 而且格式必須依照 DOS 的規(guī)定 , 8 個(gè)字元的主文件名與 3 個(gè)字元的文件擴(kuò)展名 .例如：在 MSDOS 下的 ISO9660 盤是第 1 層，因?yàn)闉榱诉m應(yīng) DOS 下的命名規(guī)則。而且第一層的限制比 DOS 下的命名規(guī)則更嚴(yán)格。文件標(biāo)識(shí)符限制在 d 字符，目錄標(biāo)識(shí)符限制在 d字符，且不能有擴(kuò)展名。 第二層則是可以采用任何的字元作為文件名 , 包括使用超過(guò) 8+3 個(gè)字的長(zhǎng)文件名 , 但是文件的內(nèi)容亦不可中斷 , 交錯(cuò)或是分開存放 . 例如：針對(duì) Macintosh 和 UNIX 的ISO9660盤就是第 2 層。 在第三層則是不受任何的限制 .例如： CDROMXA 應(yīng)該是第 3層的盤，里面交叉的放著數(shù)據(jù)和音頻文件。 21 4 基于車載 CD的 ALPC 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 問題產(chǎn)生 圖 41 LD功率與隨溫度變化曲線 如圖示，激光二極管的表征量（如波長(zhǎng)、工作電流）隨溫度改變而發(fā)生顯著變化，尤其是像車載 CD 那樣的紅外線短波（ 780nm）。因此，為了確保激光二極管正常打光，我們很有必要設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)功率控制（ APC）電路，使得外界溫度改變的情況下，二極管仍然能夠在前向電流范圍內(nèi) 工作。另外，由于在高溫條件下，激光二極管的穩(wěn)定度急劇下降，因此我們不能讓光頭在給定溫度之外的高低溫下工作。通常光頭 OPU 工作溫度為 10℃~70℃。本實(shí)驗(yàn)采用 sanyo 的 OPU，常溫下 (25℃ )工作功率為 3mW，閾值電流 45mA，參考電壓 180mV。 實(shí)驗(yàn)方案 如下圖，原理框圖初步設(shè)計(jì)方案以及閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖。 22 圖 42 設(shè)計(jì)方案 圖 43 閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖 我們給定量 V（ APC）為 180mV，通過(guò)兩級(jí)放大增益來(lái)控制ＬＤ打光。 換言之，我們需要將集成在主 IC 8104G 內(nèi)部的 APC 模塊用 分立元件搭建起來(lái)。同時(shí)后級(jí)電流放大會(huì)隨溫度改變而發(fā)生較大變化，這就要求我們想辦法設(shè)定前級(jí)放大增益，滿足在溫度變化范圍10℃ ~70℃，都有輸出量（ VrefV） /V≦ 5%,滿足工程上的穩(wěn)態(tài)誤差要求。 ALPC 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) sanyo 公司參考電路 23 圖 44 三洋公司參考電路 參考方案分析如下： 1. 采用了市場(chǎng)不常見的 sanyo 運(yùn)放 JRC NJM2904，單電源供電可將微小輸入電壓進(jìn)行放大，我們需要考慮改為雙電源 +/5V供電的 LM324 運(yùn)放； 2. 為了減少后級(jí)電阻改變對(duì)前級(jí)電壓的 影響，我們考慮將參考電