嵌入式系统中sd卡的fat32文件系统的设计

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1、万方数据D器件与电路尸圈盯，{踌囿响翻@60，@凹舱嵌入式系统中SD卡的FAT32文件系统的设计杨明极，陈方县，吴学君(哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院，黑龙江哈尔滨150040)·论文·【摘要】为了解决嵌入式系统中大容量数据存取的问题，在ARM7处理器LPC2138的平台上，针对SD卡设计开发了一种嵌入式文件系统，软件采用C语言编程实现。文中依据SD卡的基本结构和工作原理，设计了LPC2138与SD卡的接13电路和系统软件，按照FAT32文件系统规范实现基于SD卡的文件系统。结果表明，该系统不仅运行稳定可靠、而且易移植．可方便应用于需要大容

2、量数据采集、存储和查询的嵌入式设备中。【关键词】嵌入式系统；ARM；SD卡；FAT32文件系统【中图分类号】TP273+．5【文献标识码】ADesignofFAT32FHeSystemofSDCardinEmbeddedSystemYANGMing-ji，CHENFang-xian，WUXue-jus(CollegeofMeasure-controlTechnologyandCommunicationEngineering，HarbinUniversityofScienceandTechnology，Harbin150040，China)【Abs

3、tract】Inordertosolvetheproblemofdateaccessoflargecapacityintheembeddedsystem，allembeddedfilesystemisdesignedforSDcardontheLPC2138platformofARM7processor．SoftwareisdevelopedbyChngunge．ThebasicstructureandoperationalprincipleofSDcardareintroduced．TheinterfacecircuitbetweenLPC21

4、38andSDcardandsystemsoftwarearedesignedbasedonit．InaccordancewithFAT32filesystemspecificationbasedonSDcardfilesystemisimplemented．neresultsshowthatthesystemisnotonlystableandreliable．butalsoeasilytobetransplanted．，11lesystemCanbeeasilyusedinmanyembeddeddeviceswhichneedslargec

5、apacitydataacquisition，storageandinquire．【Keywords】embeddedsystem；ARM；SDcard；FAT32filesystem1引言随着电子技术的飞速发展，微控制器的性能逐渐提高，嵌入式系统的应用越来越广泛。32位ARM处理器的不断升级。更加方便开发具有大容量数据采集、语音和图像处理、智能监控fI】等功能的电子产品。同时也对数据的有效存储提出了新的挑战。SD卡以其大容量、高性能等多种特点，在应用中占据了越来越多的市场份额，当嵌入式系统中用到大容量的数据存储设计时，SD卡成为了存储设备的首选

6、。SD卡中的数据是以块为单位进行存储的．但是为了更有效地组织和管理SD卡中的数据。必须采用文件的格式组织数据．这就要求在SD卡中内嵌文件系统。文件系统是操作系统中文件管理的重要资源，但是由于操作系统[21对处理器要求一般都比较高。而且国垒塞熊篓垫!Q璺蔓丝查蔓盟塑通常都会占用一定量的存储空间。这就要求在无法使用嵌入操作系统的平台中，用户自己来实现文件系统，笔者按照FAT32格式实现了基于LPC2138的SD卡文件系统。2LPC2138与SD卡的接口设计本系统硬件的控制核心采用Philips公司的LPC2138芯片．它是基于ARM7TDMI—SCP

7、U的微控制器。LQFP64封装的LPC2138，具有JTAG仿真调试、ISP下载编程等功能。片内512KB的高速FLASH存储器和32KB的RAM，方便开发代码量比较大的项目，通过片内PLL可将主频调到60MHz，丰富的外设资源，其中有2个SPI接口．非常方便与SD卡进行通信。U)c2138与SD卡的硬件连接关系如图1所示。SD卡有9个引脚，支持两种串行通信模式，即SD万方数据和SPI(SerialPeripheralIntefface)模式．SD模式较SPI模式通信速度快、效率高，但是接口不方便。由于LPC2138具有SPI接口。本次设计中使用

8、SPI模式与SD卡进行通信，SD卡的SPI通道主要由以下4个信号组成：CS(SD卡片选)、D_IN(主机到SD卡的数据线)、DOUT(S