發(fā)送數(shù)據(jù)前，需要先從SD 卡中讀取配置文件。所有文件在SD 卡中都是按照一定的格式來(lái)組織的，本方案默認(rèn)文件采用FAT16 格式進(jìn)行存儲(chǔ)。FAT16 格式下，SD 卡的結(jié)構(gòu)如下圖所示[3]。

?

　　主引導(dǎo)記錄中最重要的參數(shù)是邏輯扇區(qū)的起始地址。獲得該參數(shù)后即可以讀取BIOS 參 數(shù)數(shù)據(jù)塊(BPB)。BPB 中存儲(chǔ)了扇區(qū)(Sector)、簇(Cluster)、文件分配表(FAT)的 大小，以及分區(qū)總扇區(qū)數(shù)等參數(shù)，是文件進(jìn)行操作時(shí)必不可少的。文件分配表則是指明了文 件存儲(chǔ)的位置，這些位置是以簇為單位的。每個(gè)簇包含的扇區(qū)數(shù)目在BPB 中說(shuō)明。根文件 夾中存儲(chǔ)了各不同文件的文件名和起始簇以及文件大小等信息。

　　2.5 配置文件的讀取和發(fā)送

　　根據(jù)上述SD 卡存儲(chǔ)格式的說(shuō)明，可以對(duì)存儲(chǔ)在其中的配置數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取并發(fā)送出去。在本方案中，數(shù)據(jù)的讀取和發(fā)送是同時(shí)進(jìn)行的。

　　在對(duì) SD 卡進(jìn)行讀取時(shí)，首先需要讀取主引導(dǎo)記錄(MBR)，獲得邏輯扇區(qū)的位置，然 后根據(jù)該位置讀取BIOS 參數(shù)數(shù)據(jù)塊(BPB)，得到文件分配表(FAT)的位置以及扇區(qū)大 小等參數(shù)。在讀取文件分配表之前，需要先讀取根文件夾來(lái)獲得文件的起始位置，然后再 通過(guò)文件分配表獲得后續(xù)數(shù)據(jù)的位置。

　　得到文件的起始簇號(hào)之后，在文件分配表中讀取對(duì)應(yīng)該起始簇的字節(jié)，獲得文件存儲(chǔ)的 下一個(gè)簇的簇號(hào)，這樣可以連續(xù)的進(jìn)行讀取。在讀取一個(gè)簇后，即將整簇的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。 如果發(fā)現(xiàn)文件分配表中某一簇對(duì)應(yīng)的數(shù)值是0xFFFF，則說(shuō)明是文件最后一個(gè)簇，這時(shí)該簇 的數(shù)據(jù)可以不足一個(gè)整簇，需要對(duì)其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行取舍，以保證發(fā)送數(shù)據(jù)的正確性。

　　對(duì)配置文件讀取和發(fā)送的函數(shù)偽碼如下所示。

　　ReadSD_FAT16(){

　　讀取物理第0 扇區(qū)內(nèi)容，即MBR，獲取邏輯0 扇區(qū)的位置;

　　讀取邏輯0 扇區(qū)的內(nèi)容，獲取每扇區(qū)字節(jié)數(shù)，每簇扇區(qū)數(shù)，F(xiàn)AT 表占據(jù)的扇區(qū)數(shù)等參數(shù);

　　讀取根文件夾的內(nèi)容，根據(jù)配置文件的文件名獲取其起始簇號(hào)和文件長(zhǎng)度;

　　將當(dāng)前簇設(shè)置為起始簇;

　　While(1){

　　讀取FAT 中對(duì)應(yīng)當(dāng)前簇的內(nèi)容，獲得下一個(gè)簇的簇號(hào);

　　FAT 表中對(duì)應(yīng)當(dāng)前簇的內(nèi)容為0xFFFF 時(shí)，即說(shuō)明當(dāng)前簇是最后一個(gè)簇，計(jì)算該簇內(nèi)的有效數(shù)據(jù)，并進(jìn)行發(fā)送;

　　讀取當(dāng)前簇內(nèi)容，進(jìn)行發(fā)送;

　　當(dāng)前簇指向下一個(gè)簇;

　　}

　　}

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　　在當(dāng)前FPGA 使用領(lǐng)域日趨廣泛的情況下，對(duì)現(xiàn)有的含有FPGA 的嵌入式產(chǎn)品進(jìn)行升 級(jí)更新成為了一項(xiàng)比較繁瑣的工作，特別是在產(chǎn)品數(shù)量較多的情況下。本方案提出了采用 SD 卡存儲(chǔ)配置數(shù)據(jù)的配置方案，使用了目前嵌入式系統(tǒng)中常見(jiàn)的ARM 微處理器和SD 卡， 不僅降低了成本，而且利用了現(xiàn)有資源，節(jié)省了電路板布線布局的空間。最重要的是使升級(jí) 過(guò)程更加簡(jiǎn)潔，在進(jìn)行調(diào)試時(shí)也可以靈活使用。本文只給出了對(duì)Virtex FPGA 進(jìn)行配置的情 況，該方案也可以適用于Spartan 系列FPGA。