SD卡文件系统读写文档格式.docx
《SD卡文件系统读写文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《SD卡文件系统读写文档格式.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
普通SD,高速SD,SDHC。
v2、SD卡内部结构
SD卡由9线接口控制，数
写
保
护
据线包括：
CMD,CLK,DAT0-
DAT3。
包括6个寄存器
写保护
v3、SD通信模式
一个主机一般情况下可以挂多张SD卡,最大10个堆
叠的卡。
主机访问模式：
SD模式；
SPI模式
v4、SD卡通信
主机和SD卡之间的通信是通过命令和数据流实现
的，如下图所示：
命令发送/数据传输
二、SD卡通信协议
v1、SD卡接口可以支持两种操作模式
1、SD卡模式
2、SPI模式
主机系统可以选择以上其中任一模式，SD卡模式
允许4线的高速数据传输。
SPI模式允许简单通用的
SPI通道接口，这种模式相对于SD模式的不足之处
是丧失了速度。
nSD模式
（1）
SD模式总线连接图
nSD模式
（2）
SD模式针脚定义
SD总线允许1线和4线数据信号设置。
nSPI模式
（1）
SPI模式连接图
nSPI模式
（2）
SPI模式针脚定义
注意：
SPI模式时，数据信号需要在主机端用10-
100K欧的上拉电阻。
v2、SD模式介绍
SD模式下的命令和数据都有一个开始位和结束位。
数据传输格式主要有命令、响应和数据格式。
命令格式
命令:
在CMD上传输的用于启动一个操作的比特流
由主机发往从机,可以是点对点也可以是广播的。
n响应格式
响应格式
响应:
在CMD上传输的用于回答命令的比特流，由从
机发往主机。
n数据格式
数据格式
数据:
是在DAT上传输的比特流,双向传输。
v3、SD模式下的单块读
读SD卡的顺序为:
发送读命令à
接受到响应信号à
读数据
v4、SD模式下的单块写
写SD卡的顺序为:
发送写命令à
接受响应信号à
入数据à
发送CRC
v5、SD模式下的常用命令
n基本命令Class0
n读命令Class2
n写命令Class4
n擦除命令Class5
三、SD卡文件系统的实现
v1、文件系统
文件系统：
文件命名、存储和组织的总体结构。
WindowsXP支持下列三种文件系统：
FAT16、
FAT32和NTFS。
FAT16（文件分配表）：
它最大可以管理2GB的分
区，但每个分区最多只能有65536个簇（簇是磁盘
空间的配置单位）。
v2、SD卡存储结构
MBR区
SD卡存储结构包括：
MBR区、
保留扇区
保留扇区、FAT1文件分配表1、
FAT2文件分配表2、FDT文件根目
录区、UserData。
FAT1
FAT2
FDT区
UserData
n保留扇区（BPB表）
名称
占用字节数
内容
说明
BPB_BytesPerSec
BPB_SecPerChus
BPB_RsvdSecCnt
BPB_NumFATs
BPB_RootEntCnt
BPB_TotSec16
BPB_MediaType
BPB_FATSize16
BPB_SecPerTrk
BPB_NumHeads
BPB_HiddSec
2
4
0x0200
0x08
扇区大小为512字节
每簇有8个扇区
有4个保留扇区
有2个FAT表
0x0004
0x02
0x0000
0xF8
有512个登记项
0表示总扇区数大于65536
磁盘介质为硬盘
0x00F2
0x3F
每个FAT表占242个扇区
每个磁道有63个扇区
磁头数为255
0x00FF
0x00000000
0x00078A00
有0个隐藏扇区
BPB_TotSec32
共有494080个扇区
nFAT文件分配表
（1）
文件在磁盘中以簇为单位进行存储，同一个文件的数
据可能不连续地存储在几个簇上,FAT表就是记录文件
簇与簇之间的连接信息，这就是所谓的链式存储。
FAT表中，族号是按照顺序依次排列的。
Cluster2
Cluster3
FAT
Clustern-1
Clustern
nFAT文件分配表
（2）
链式存储：
为每个文件构造链表，文件的每个
族号存储下一个族号的序号，每个族号都固定对
应一个存储块。
5
6
11
20
起始族号
下个
族号
最末
……
FAT区
文件文件文件文件
文件
块N
DATA区
块0
块1
块2
块3
nFAT文件分配表（3）
通用的FAT表及其意义如下：
FAT12代码
0x000
FAT16代码
FAT32代码
所表示的意义
空簇
0x002-0xFEF
0x0002-0xFFEF
0x00000002-
0xFFFFFF0E
文件的下一簇
0xFFF
0xFF7
0xFFFF
0xFFF7
0xFFFFFF0F
0x00000001
文件的最后一簇
坏簇
nFDT表
FDT表（也称为文件根目录区），主要记录分区中目
录和文件的名称、属性、起始簇号等信息。
偏移量
字节数
意义
DIR_Name1
8
文件的名称，首字节为0x00表
示未使用
DIR_Name2
DIR_Attr
扩展名
12
22
24
26
28
属性[1]
DIR_Reserved
DIR_WrtTime
DIR_WrtDate
DIR_FstCluLO
DIR_FileSize
10
建立时间，校验等信息
最后写入时间
最后写入日期
起始簇的低16位
文件的大小，目录的此项为0
v3、文件操作
起始扇区号=隐藏扇区数+保留扇区数+2*（FAT表占
用扇区数）+根目录区所占扇区数+（起始簇号-2）*每
簇的扇区数
读文件：
FAT表à
起始族号à
起始扇区号à
最后
一个族号?
à
读下一个族号à
扇区号à
……最后
一个族号
v4、写文件/删除文件
写文件：
确定FDT登记项（文件名及信息）à
计
算所需要的族数à
写FDT表à
写FAT1表à
写数据
删除文件：
将FDT表中的数据置为0à
FAT1中的数据
置为0
四、DE2实例
v1、DE2试验平台
v2、DE2硬件结构
适合模式：
1线SD模式、SPI模式。
v3、DE2读/写文件
文件系统采用FAT16，文件名支持8.3格式。
写文件
读文件
五、总结
nSD卡其容量大、体积小等特点，为手机、PDA、电子图
书等数码产品提供了圆满的嵌入式解决方案！
升级会员 