基于ARM9和μC／OS-II的SD卡文件系统设计与实现

内容，从而获取每扇区字节数，每簇扇区数，FAT开始扇区号，根目录开始扇区号等关键信息，为文件的创建，读写等操作做准备，文件系统初始化函数代码如下：

　2.2.3 文件创建

　　SD卡上创建文件或目录的过程就是在文件目录表FDT中申请登记项的过程，为此程序设计时定义了如下结构体：

在文件目录项FDT中申请登记项动作就是通过对上述结构体的操做来完成的，操作流程，也是文件创建流程如图3所示，当把SD卡插入卡插槽时，系统首先初始化SD卡，即读取SD卡的DBR扇区（0扇区）获取相关信息，接下来打开所要创建文件的路径，如果路径不存在，创建该路径，如果存在，搜寻FAT表，找空闲簇。再接下来把要创建的文件的相关信息（文件名，文件大小，创建时间，属性等）填入上述结构体，把该结构体写入文件目录项FDT,相应的扇区写入数据，最后更新FAT链表。文件创建实现函数为FAT32_Creat_File（）。

图3 文件创建流程

　　2.2.4 文件读写

　　文件系统对SD卡上文件的管理都是以簇为单位进行的。要读文件，就要首先找到文件，查找文件就是把文件名和文件目录项FDT中的文件名匹配。如果匹配不成功，说明该文件不存，此时就可以利用函数FAT32_Creat_Flie（）创建。如果匹配成功读就找到了该文件，在匹配成功的那个目录登记项中找到该文件的起始簇号，知道了该起始簇号，就可以根据FAT表中的簇链关系找到到第2簇，第3簇，直到最后一簇文件结束。写文件时，由于FAT2是FAT1的备份，要保证两者的一致性，就要对它们做同样的写操作。主要的函数有：FAT32_Open_File（）-打开文件；FAT32_Read_File（）-读文件；FAT32_Write_File（）-写文件；FAT32_Close_File（）-关闭文件。

　　2.2.5 文件删除

　　FAT32文件系统中所谓的删除实际上只是把文件名称的第一个字母改成一个特殊字符（在文件目录登记项上做一个删除标记），把文件在FAT表中占用的簇标记为空簇，但文件包含的数据仍在磁盘上，下次将新的文件保存到磁盘时，这些簇可能被新的文件使用，从而覆盖原来的数据。因此，只要不保存新的文件，被删除文件的数据实际上仍旧完整无缺地保存在磁盘上。文件删除函数为：FAT32_DeleteFile（）。

　　2.3 API接口设计

　　API接口模块要是向用户应用程序提供文件的创建读写删除功能，该模块通过调用文件系统的相关函数来实现。主要的借口函数有：OS_ CreateFile（）-创建文件；OS_OpenFile（）-打开文件；OS_WriteFile（）-文件写入数据；OS_WriteFile（）-读文件数据；OS_CloseFile（）-关闭文件；OS_DeleteFile-删除文件。

　　2.4 用户应用程序设计

　　该模块通过直接运用文件系统提供的API接口函数完成对称重数据信息的操作，只需要对μC/OS-II操作系统直接负责，并不需要考虑文件系统的具体实现问题以及底层硬件驱动问题。

　　3 结束语

　　本设计作为货车车载动态称重系统的数据存储模块，采用容量大、体积小、性价比高的存储介质SD卡来存储长时间段的测量数据，对FAT32进行了裁剪，并结合SD卡的底层的读写程序，从而实现了嵌入式SD卡文件系统，这样就能很方便通过上位机对SD卡记录货车称重数据进行查询，综合分析以及备份。同时该方法为其它数据采集系统提供了一种非易失性存储器的解决方案，采集到的数据会以标准文件的格式记录到SD卡上，便于文件的统一管理。