FAT32文件系统实现单片机MP3播放器 源代码要点.docx

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FAT32文件系统实现单片机MP3播放器源代码要点

#include

#include

/*

SD卡MP3播放器源代码

*/

sbitXDCS=P2^2;

sbitDREQ=P3^5;

sbitXRESET=P3^4;

sbitXCS=P2^5;

sbitCLK=P3^3;

sbitDATA=P2^3;

#defineVOL_VALUE0x0000

/*

分区记录结构

*/

structPartRecord

{

unsignedcharActive;//0x80表示此分区有效

unsignedcharStartHead;//分区的开始头

unsignedcharStartCylSect[2];//开始柱面与扇区

unsignedcharPartType;//分区类型

unsignedcharEndHead;//分区的结束头

unsignedcharEndCylSect[2];//结束柱面与扇区

unsignedcharStartLBA[4];//分区的第一个扇区

unsignedcharSize[4];//分区的大小

};

/*

分区扇区（绝对0扇区）定义如下

*/

structPartSector

{

unsignedcharPartCode[446];//MBR的引导程序

structPartRecordPart[4];//4个分区记录

unsignedcharBootSectSig0;

unsignedcharBootSectSig1;

};

structFAT32_FAT_Item

{

unsignedcharItem[4];

};

structFAT32_FAT

{

structFAT32_FAT_ItemItems[128];

};

/*

FAT32中对BPB的定义如下一共占用90个字节

*/

structFAT32_BPB

{

unsignedcharBS_jmpBoot[3];//跳转指令offset:

0

unsignedcharBS_OEMName[8];//offset:

3

unsignedcharBPB_BytesPerSec[2];//每扇区字节数offset:

11

unsignedcharBPB_SecPerClus[1];//每簇扇区数offset:

13

unsignedcharBPB_RsvdSecCnt[2];//保留扇区数目offset:

14

unsignedcharBPB_NumFATs[1];//此卷中FAT表数offset:

16

unsignedcharBPB_RootEntCnt[2];//FAT32为0offset:

17

unsignedcharBPB_TotSec16[2];//FAT32为0offset:

19

unsignedcharBPB_Media[1];//存储介质offset:

21

unsignedcharBPB_FATSz16[2];//FAT32为0offset:

22

unsignedcharBPB_SecPerTrk[2];//磁道扇区数offset:

24

unsignedcharBPB_NumHeads[2];//磁头数offset:

26

unsignedcharBPB_HiddSec[4];//FAT区前隐扇区数offset:

28

unsignedcharBPB_TotSec32[4];//该卷总扇区数offset:

32

unsignedcharBPB_FATSz32[4];//一个FAT表扇区数offset:

36

unsignedcharBPB_ExtFlags[2];//FAT32特有offset:

40

unsignedcharBPB_FSVer[2];//FAT32特有offset:

42

unsignedcharBPB_RootClus[4];//根目录簇号offset:

44

unsignedcharFSInfo[2];//保留扇区FSINFO扇区数offset:

48

unsignedcharBPB_BkBootSec[2];//通常为6offset:

50

unsignedcharBPB_Reserved[12];//扩展用offset:

52

unsignedcharBS_DrvNum[1];//offset:

64

unsignedcharBS_Reserved1[1];//offset:

65

unsignedcharBS_BootSig[1];//offset:

66

unsignedcharBS_VolID[4];//offset:

67

unsignedcharBS_FilSysType[11];//offset:

71

unsignedcharBS_FilSysType1[8];//"FAT32"offset:

82

};

//Structureofadosdirectoryentry.一个dos目录结构的入口

structdirentry

{

unsignedchardeName[8];//filename,blankfilled（文件名）

unsignedchardeExtension[3];//extension,blankfilled（扩展）

unsignedchardeAttributes;//fileattributes（文件属性）

unsignedchardeLowerCase;//NTVFATlowercaseflags（settozero）（系统保留）

unsignedchardeCHundredth;//hundredthofsecondsinCTime（创建时间的10毫秒位）

unsignedchardeCTime[2];//createtime（文件创建时间）

unsignedchardeCDate[2];//createdate（文件创建日期）

unsignedchardeADate[2];//accessdate（文件最后访问日期）

unsignedchardeHighClust[2];//highunsignedcharsofclusternumber（文件起始簇号的高16位）

unsignedchardeMTime[2];//lastupdatetime（文件的最近修改的时间）

unsignedchardeMDate[2];//lastupdatedate（文件的最近修改日期）

unsignedchardeLowCluster[2];//startingclusteroffile（文件起始簇号的低16位）

unsignedchardeFileSize[4];//sizeoffileinunsignedchars（表示文件的长度）

};

//Stuctures结构

structFileInfoStruct

{

unsignedcharFileName[12];//文件名

unsignedlongFileStartCluster;//

unsignedlongFileCurCluster;//文件当前簇号

unsignedlongFileNextCluster;//下一簇号

unsignedlongFileSize;//

unsignedcharFileAttr;//

unsignedshortFileCreateTime;//

unsignedshortFileCreateDate;//

unsignedshortFileMTime;//文件修改时间

unsignedshortFileMDate;//文件修改日期

unsignedlongFileSector;//

unsignedlongFileOffset;//

};

/*

FAT32初始化时初始参数装入如下结构体中

*/

structFAT32_Init_Arg

{

unsignedcharBPB_Sector_No;//BPB所在扇区号

unsignedlongTotal_Size;//磁盘的总容量

unsignedlongFirstDirClust;//根目录的开始簇

unsignedlongFirstDataSector;//文件数据开始扇区号

unsignedintBytesPerSector;//每个扇区的字节数

unsignedintFATsectors;//FAT表所占扇区数

unsignedintSectorsPerClust;//每簇的扇区数

unsignedlongFirstFATSector;//第一个FAT表所在扇区

unsignedlongFirstDirSector;//第一个目录所在扇区

unsignedlongRootDirSectors;//根目录所占扇区数

unsignedlongRootDirCount;//根目录下的目录与文件数

};

//#defineFIND_BPB_UP_RANGE2000//BPB不一定在0扇区，对0～FINE_BPB_UP_RANGE扇区进行扫描

unsignedcharxdataFAT32_Buffer[512];//扇区数据读写缓冲区

structFAT32_Init_ArgInit_Arg;//初始化参数结构体实体

structFileInfoStructFileInfo;//文件信息结构体实体

unsignedchar*FAT32_ReadSector（unsignedlongLBA,unsignedchar*buf）//FAT32中读取扇区的函数

{

MMC_get_data_LBA（LBA,512,buf）;

returnbuf;

}

unsignedcharFAT32_WriteSector（unsignedlongLBA,unsignedchar*buf）//FAT32中写扇区的函数

{

returnMMC_write_sector（LBA,buf）;

}

unsignedlonglb2bb（unsignedchar*dat,unsignedcharlen）//小端转为大端

{

unsignedlongtemp=0;

unsignedlongfact=1;

unsignedchari=0;

for（i=0;i

{

temp+=dat[i]*fact;

fact*=256;

}

returntemp;

}

unsignedlongFAT32_FindBPB（）//寻找BPB所在的扇区号

{

MMC_Init（）;//SD卡初始化

FAT32_ReadSector（0,FAT32_Buffer）;

if（FAT32_Buffer[0]!

=0xeb）

returnlb2bb（（（（（structPartSector*）（FAT32_Buffer））->Part[0]）.StartLBA）,4）;

else

return0;

}

unsignedlongFAT32_Get_Total_Size（）//存储器的总容量，单位为M

{

MMC_Init（）;//SD卡初始化

FAT32_ReadSector（Init_Arg.BPB_Sector_No,FAT32_Buffer）;

return（（float）（lb2bb（（（（structFAT32_BPB*）（FAT32_Buffer））->BPB_TotSec32）,4）））*0.0004883;

}

voidFAT32_Init（structFAT32_Init_Arg*arg）

{

structFAT32_BPB*bpb;

bpb=（structFAT32_BPB*）（FAT32_Buffer）;//将数据缓冲区指针转为structFAT32_BPB型指针

arg->BPB_Sector_No=FAT32_FindBPB（）;//FAT32_FindBPB（）可以返回BPB所在的扇区号

arg->Total_Size=FAT32_Get_Total_Size（）;//FAT32_Get_Total_Size（）可以返回磁盘的总容量，单位是兆

arg->FATsectors=lb2bb（（bpb->BPB_FATSz32）,4）;//装入FAT表占用的扇区数到FATsectors中

arg->FirstDirClust=lb2bb（（bpb->BPB_RootClus）,4）;//装入根目录簇号到FirstDirClust中

arg->BytesPerSector=lb2bb（（bpb->BPB_BytesPerSec）,2）;//装入每扇区字节数到BytesPerSector中

arg->SectorsPerClust=lb2bb（（bpb->BPB_SecPerClus）,1）;//装入每簇扇区数到SectorsPerClust中

arg->FirstFATSector=lb2bb（（bpb->BPB_RsvdSecCnt）,2）+arg->BPB_Sector_No;//装入第一个FAT表扇区号到FirstFATSector中

arg->RootDirCount=lb2bb（（bpb->BPB_RootEntCnt）,2）;//装入根目录项数到RootDirCount中

arg->RootDirSectors=（arg->RootDirCount）*32>>9;//装入根目录占用的扇区数到RootDirSectors中

arg->FirstDirSector=（arg->FirstFATSector）+（bpb->BPB_NumFATs[0]）*（arg->FATsectors）;//装入第一个目录扇区到FirstDirSector中

arg->FirstDataSector=（arg->FirstDirSector）+（arg->RootDirSectors）;//装入第一个数据扇区到FirstDataSector中

send_s（"FATchushihuachengong"）;//FAT初始化成功

}

voidFAT32_EnterRootDir（）

{

unsignedlongiRootDirSector;

unsignedlongiDir;

structdirentry*pDir;

for（iRootDirSector=（Init_Arg.FirstDirSector）;iRootDirSector<（Init_Arg.FirstDirSector）+（Init_Arg.SectorsPerClust）;iRootDirSector++）

{

FAT32_ReadSector（iRootDirSector,FAT32_Buffer）;

for（iDir=0;iDir

{

pDir=（（structdirentry*）（FAT32_Buffer+iDir））;

if（（pDir->deName）[0]!

=0x00/*无效目录项*/&&（pDir->deName）[0]!

=0xe5/*无效目录项*/&&（pDir->deName）[0]!

=0x0f/*无效属性*/）

{

Printf_File_Name（pDir->deName）;

}

}

}

}

voidFAT32_CopyName（unsignedchar*Dname,unsignedchar*filename）

{

unsignedchari=0;

for（;i<11;i++）

{

Dname[i]=filename[i];

}

Dname[i]=0;

}

unsignedlongFAT32_EnterDir（char*path）

{

unsignedlongiDirSector;

unsignedlongiCurSector=Init_Arg.FirstDirSector;

unsignedlongiDir;

structdirentry*pDir;

unsignedcharDirName[12];

unsignedchardepth=0,i=0;

while（path[i]!

=0）

{

if（path[i]=='\\'）

{

depth++;

}

i++;

}

if（depth==1）

{

returniCurSector;//如果是根目录，直接返回当前扇区号

}

for（iDirSector=iCurSector;iDirSector<（Init_Arg.FirstDirSector）+（Init_Arg.SectorsPerClust）;iDirSector++）

{

FAT32_ReadSector（iDirSector,FAT32_Buffer）;

for（iDir=0;iDir

{

pDir=（（structdirentry*）（FAT32_Buffer+iDir））;

if（（pDir->deName）[0]!

=0x00/*无效目录项*/&&（pDir->deName）[0]!

=0xe5/*无效目录项*/&&（pDir->deName）[0]!

=0x0f/*无效属性*/）

{

Printf_File_Name（pDir->deName）;

}

}

}

}

unsignedcharFAT32_CompareName（unsignedchar*sname,unsignedchar*dname）

{

unsignedchari,j=8;

unsignedcharname_temp[12];

for（i=0;i<11;i++）name_temp[i]=0x20;

name_temp[11]=0;

i=0;

while（sname[i]!

='.'）

{

name_temp[i]=sname[i];

i++;

}

i++;

while（sname[i]!

=0）

{

name_temp[j++]=sname[i];

i++;

}

//Printf（name_temp,0）;

for（i=0;i<11;i++）

{

if（name_temp[i]!

=dname[i]）return0;

}

//Printf（name_temp,0）;

return1;

}

unsignedlongFAT32_GetNextCluster（unsignedlongLastCluster）//给出一个簇号，计算出它的后继簇号的函数

{

unsignedlongtemp;

structFAT32_FAT*pFAT;

structFAT32_FAT_Item*pFAT_Item;

temp=（（LastCluster/128）+Init_Arg.FirstFATSector）;

//计算给定簇号对应的簇项的扇区号

FAT32_ReadSector（temp,FAT32_Buffer）;

pFAT=（structFAT32_FAT*）FAT32_Buffer;

pFAT_Item=&（（pFAT->Items）[LastCluster%128]）;

//在算出的扇区中提取簇项

returnlb2bb（pFAT_Item,4）;//返回下一簇号

}

/*

我们最终要实现的是对文件的读取，须要作到给定文件名后，可以得到相应文件的首簇。

主要是思想就是对根目录区中的记录进行扫描，对记录中的文件名进行匹配。

具体的实现如下函数

*/

structFileInfoStruct*FAT32_OpenFile（char*filepath）

{

unsignedchardepth=0;

unsignedchari,index;

unsignedlongiFileSec,iCurFileSec,iFile;

structdirentry*pFile;

unsignedcharlen=strlen（filepath）;

for（i=0;i

{

if（filepath[i]=='\\'）

{

depth++;

index=i+1;

}

}

iCurFileSec=FAT32_EnterDir（filepath）;

//Printf（"iCurFileSec",iCurFileSec）;

for（iFileSec=iCurFileSec;iFileSec

{

FAT32_ReadSector（iFileSec,FAT32_Buffer）;

for（iFile=0;iFile