SD卡文件系统读写文档格式.docx

1、普通SD,高速SD,SDHC。v 2、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v 3、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v 4、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v 1、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。n S

2、D模式（1）SD模式总线连接图n SD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。n SPI模式（1）SPI模式连接图n SPI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。v 2、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。v

3、 3、SD模式下的单块读读SD卡的顺序为:发送读命令接受到响应信号读数据v 4、SD模式下的单块写写SD卡的顺序为: 发送写命令接受响应信号入数据发送CRCv 5、SD模式下的常用命令n 基本命令Class0n 读命令Class2n 写命令Class4n 擦除命令Class5三、 SD卡文件系统的实现v 1、文件系统文件系统：文件命名、存储和组织的总体结构。Windows XP 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）。v 2、SD卡存储结构MBR 区SD卡存储

4、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、User Data。FAT1FAT2FDT区User Datan 保留扇区（BPB表）名称占用字节数内容说明BPB_BytesPerSecBPB_SecPerChusBPB_RsvdSecCntBPB_NumFATsBPB_RootEntCntBPB_TotSec16BPB_MediaTypeBPB_FATSize16BPB_SecPerTrkBPB_NumHeadsBPB_HiddSec240x02000x08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0x00040x0

5、20x00000xF8有512个登记项0表示总扇区数大于65536磁盘介质为硬盘0x00F20x3F每个FAT表占242个扇区每个磁道有63个扇区磁头数为2550x00FF0x000000000x00078A00有0个隐藏扇区BPB_TotSec32共有494080个扇区n FAT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。Cluster 2Cluster 3FATCluster n-1Cluster nn FAT文件分配表（2）链式存储：为每个

6、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。561120起始族号下个族号最末FAT区文件 文件 文件 文件文件块NDATA区块0块1块2块3n FAT文件分配表（3）通用的FAT表及其意义如下：FAT12代码0x000FAT16代码FAT32代码所表示的意义空簇0x002-0xFEF0x0002-0xFFEF0x00000002-0xFFFFFF0E文件的下一簇0xFFF0xFF70xFFFF0xFFF70xFFFFFF0F0x00000001文件的最后一簇坏簇n FDT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。

7、偏移量字节数意义DIR_Name18文件的名称，首字节为0x00表示未使用DIR_Name2DIR_Attr扩展名1222242628属性1DIR_ReservedDIR_WrtTimeDIR_WrtDateDIR_FstCluLODIR_FileSize10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0v 3、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表起始族号起始扇区号 最后一个族号? 读下一个族号扇区号 最后一个族号v 4、写文件/删除文件写文件：确定FDT登记项（文件名及信息） 计算所需要的族数写FDT表写FAT1表 写数据删除文件：将FDT表中的数据置为0FAT1中的数据置为0四、 DE2实例v 1、DE2试验平台v 2、DE2硬件结构适合模式：1线SD模式、SPI模式。v 3、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n SD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！