【文章內(nèi)容簡介】 ，F(xiàn)AT16文件系統(tǒng)進(jìn)行空間分配的最基本單位是簇。文件分配表反映了SD卡所有簇的使用情況，通過查文件分配表可以得知任一簇的使用情況。對于FAT16來說，F(xiàn)AT表每項占用兩個字節(jié)。FAT表的第一項通常為FFF8H。對于其它項，若其值為0000H表示可用；FFF7H表示為壞簇；FFF8HFFFFH之間表示該簇為某文件或目錄的最后一個簇，F(xiàn)FF0HFFF6H之間為保留值；其它值則指示下一個簇的簇號。n FDT區(qū)該區(qū)的內(nèi)容為文件目錄表，F(xiàn)AT文件系統(tǒng)的一個重要思想是把目錄（文件夾）當(dāng)作一個特殊的文件來處理，F(xiàn)AT32甚至將根目錄當(dāng)作文件處理。FAT分區(qū)中所有目錄文件，實際上可以看作是一個存放其它文件（文件夾）入口參數(shù)的數(shù)據(jù)表。因此，目錄占用空間的大小并不等同于其下所有數(shù)據(jù)的大小，但也不等于0，通常是占很小的空間。其具體的存儲原理是：不管目錄文件所占空間為多少簇，一簇為多少扇區(qū)、多少字節(jié)；系統(tǒng)都會以32個字節(jié)為單位，進(jìn)行目錄文件所占簇的分配。本系統(tǒng)目錄項使用的結(jié)構(gòu)體如下：typedef __packed struct{u8 FileName[8]。 //ofs:u8 ExtName[3]。 //ofs:u8 Attribute。 //ofs:。典型值：存檔(0x20)、卷標(biāo)(0x08)u8 Reserved[10]。 //ofs:u16 Time。 //ofs:u16 Data。 //ofs:u16 StartClus。 //ofs:u32 FileLength。 //ofs:} DIR。 由于篇幅關(guān)系，這里不能對上面各字段進(jìn)行一一介紹。本系統(tǒng)支持長文件名和漢字顯示，如果使用短文件名，則以ASCII編碼；當(dāng)文件名超過8個字節(jié)，擴展名超過3字節(jié)時，就以長文件名的形式存儲，長文件名中的字符采用UNICODE形式編碼，每個字符占據(jù)2個字節(jié)的空間，其目錄項中偏移為11的字節(jié)即Attribute字段為0FH。在存儲時將長文件名以13個字符為單位進(jìn)行切割，每一組占據(jù)一個目錄項，所以可能一個文件需要多個目錄項，這時長文件名的各個目錄項按倒序排列在目錄表中，以防與其他文件名混淆。本系統(tǒng)采用串口作為輸入輸出接口，通過在PC的超級終端中輸入命令來對其進(jìn)行控制，并在超級終端中顯示輸出的結(jié)果，如路徑、目錄列表、文件名等相關(guān)信息。超級終端輸入輸出的漢字以GB2312編碼、輸入輸出英文字符以ASCII編碼，而長文件名以UNICODE編碼。因此需要將UNICODE編碼轉(zhuǎn)化為GB2312或ASCII編碼來和用戶交互。這里使用一張排序二維表，里面有7000多個漢字UNICODE編碼對應(yīng)的GB2312編碼。這里查找算法采用二分查找算法，大大提高了查找效率，這對于嵌入式應(yīng)用很關(guān)鍵。n DATA區(qū) 該數(shù)據(jù)區(qū)存放文件的內(nèi)容，SD卡所占用的空間絕大部分為此部分。如果文件長度大于一個簇的大小，需要多個簇存放該文件，這些放通過FAT鏈表串連起來。3 VS1003MP3/WMA音頻編解碼器簡介 VS1003是由芬蘭VLSI Solution Oy公司所設(shè)計的一款單片MP3/WMA/MIDI音頻解碼器和ADPCM編碼器，它包含一個高性能、自主產(chǎn)權(quán)的低功耗DSP處理器核VS_DSP4。該芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖5所示，其特點如下：圖5 VS1003內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳n 可解碼MPEG 1和MPEG 2音頻層III（CBR+VBR+ABR）、WMA ；WAV(PCM+IMA ADPCM)，可產(chǎn)生MIDI/SPMIDI 文件；n 可對話筒輸入或線路輸入的音頻信號進(jìn)行IMA ADPCM編碼；n 支持MP3和WAV流；n 高音、低音控制；n 單時鐘操作（12..13MHz）；n 內(nèi)部PLL鎖相環(huán)時鐘倍頻器；n 低功耗n 內(nèi)含高性能片上立體聲數(shù)模轉(zhuǎn)換器，兩聲道間無相位差；n 內(nèi)含能驅(qū)動30歐負(fù)載的耳機驅(qū)動器；n 模擬、數(shù)字、I/O單獨供電；n ；n 串行的控制、數(shù)據(jù)接口；n 可被用作微處理器的從機；n 特殊應(yīng)用的SPI Flash引導(dǎo)；n 供調(diào)試用途的UART接口；n 新功能可以通過軟件和4個GPIO添加。 限于篇幅，這里不對VS1003芯片作詳細(xì)介紹，讀者有興趣可查閱相關(guān)資料及數(shù)據(jù)手冊。注意，VS1003可以作為一個微控制器的從機，通過串行SPI接口來接收輸入的比特流，輸入的比特流被解碼后，可以通過一個數(shù)字音量控制器到達(dá)一個18 位過采樣多位DAC。這樣利用一個VS1003芯片與STM32F103x處理器配合，STM32處理器讀取SD卡中的MP3文件，將其通過SPI接口送往VS1003芯片播放，然后再利用STM32F10X處理器的一些GPIO口來控制VS1003即可以實現(xiàn)一個MP3 Player的原形設(shè)計。 2 FAT16文件系統(tǒng)簡介 SD卡如果采用FAT16文件格式，按照其不同的特點和作用大致可分為5 部分：MBR區(qū)、DBR區(qū)、FAT區(qū)、FDT區(qū)和DATA區(qū)。由于SD卡一般不做引導(dǎo)盤，一般也不分區(qū)，因此通常無MBR區(qū)，直接從DBR區(qū)開始。下面對后面四個區(qū)分別作簡介：n DBR區(qū) 內(nèi)容為系統(tǒng)引導(dǎo)記錄，它包括一個引導(dǎo)程序和一個被稱為BPB（Bios Parameter Block）的本分區(qū)參數(shù)記錄表。引導(dǎo)程序的主要任務(wù)是當(dāng)MBR將系統(tǒng)控制權(quán)交給它時，判斷本分區(qū)根目錄是否有操作系統(tǒng)引導(dǎo)文件，如果有則將其讀入內(nèi)存，并把控制權(quán)交給該文件。BPB參數(shù)塊記錄著本分區(qū)的起始扇區(qū)、結(jié)束扇區(qū)、文件存儲格式、根目錄大小、FAT個數(shù)，分配單元大小等重要參數(shù)。本系統(tǒng)采用的DBR結(jié)構(gòu)為：typedef __packed struct{/* 由于CortexM3內(nèi)核默認(rèn)以對齊方式訪問，因此可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)體元素之間有“空隙”，讀出的結(jié)構(gòu)體元素有誤，因此需要加上關(guān)鍵字__packed，強制其以壓縮方式存儲結(jié)構(gòu)體。這樣該結(jié)構(gòu)體在內(nèi)存空間上是一片連續(xù)的空間，不存在“空隙”情況。其它地方同理 */ u8 BS_jmpBoot[3]。 //ofs:：0xEB,0x3E,0x90 u8 BS_OEMName[8]。 //ofs:：“” u16 BPB_BytesPerSec。 //ofs: u8 BPB_SecPerClus。 //ofs: u16 BPB_RsvdSecCnt。 //ofs:，從DBR 到FAT 的扇區(qū)數(shù) u8 BPB_NumFATs。 //ofs: 的個數(shù)，通常為2 u16 BPB_RootEntCnt。