面向SD卡的FAT文件系统管理模块的设计与实现

摘要

近些年来,嵌入式技术取得了飞速的发展,但是嵌入式系统中尤其是在无操作系统的情况下,文件管理始终是一个难以解决的问题。究其主要原因,一是文件系统开发困难,二是存储设备繁杂,驱动开发混乱。　　针对嵌入式系统中文件管理困难的问题,本文设计并实现了面向 SD卡的 FAT文件系统管理模块,有效解决了文件管理的问题。在应用中,连接模块的硬件接口,只需通过提供的文件操作接口便可以方便对文件进行有效管理。模块具有成本低、编程接口简单、移植性好、稳定性高、速度快等特点,可以大大减少投入,缩短研发周期,在最短的时间内得到稳定的产品,最大程度规避研发风险。　　论文对模块的硬件和软件设计都做了详细叙述,模块设计采用LPC1114作为主芯片,并配有外围电路以保证模块的正常工作。软件部分详细介绍了主从机通信部分、嵌入式FAT文件系统协议栈以及SD卡驱动固件的设计原理,其中协议栈部分详述了栈的分层结构和工作原理,并对 FAT文件系统结构作了完备的分析,其后实现了文件系统操作设计。SD卡驱动设计则是详细分析了SPI模式下的读写操作机制。在最后的模块测试部分,通过严格周密的测试方案设计,证实模块工作稳定,完全符合嵌入式系统对于文件管理的要求。

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第一章 绪论

§1. 1 研究背景与意义

§1. 2 嵌入式文件系统与存储卡应用发展现状

§1. 3 课题来源与论文工作

§1. 4 论文结构

第二章 硬件平台的设计

§2. 1模块设计原理介绍

§2. 2模块硬件设计

§2. 3模块特性介绍

§2. 4 本章小结

第三章 模块软件设计

§3. 1 模块软件整体设计

§3.2 嵌入式实时操作系统CooCox CoOS介绍以及移植

§3. 3 主从机通信软件部分设计

§3. 4 嵌入式FAT文件系统协议栈设计

§3. 5 FAT文件系统操作

§3.6 SD卡驱动

§3. 7 本章小结

第四章 模块测试

§4. 1 测试平台

§4. 2 模块测试方案设计

§4. 3 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间的主要研究成果