3 軟件設計

　　利用SD卡控制器驅動的接口函數，在其讀寫的基礎上應用FAT16文件系統，實現SD卡文件操作（如獲取目錄/文件信息、讀文件、刪除文件、創建文件、追加文件等）以便于與PC機及其他多媒體設備進行數據交換。設計中使用實時多任務嵌入式操作系統？滋C/OS-II，以降低系統軟件設計的復雜度和提高系統的穩定性［6］，并設計多個任務，實現SD卡初始化、文件讀取、數據流控制。

　　3.1 FAT16文件系統實現

　　3.1.1 讀文件

　　文件系統中文件數據的存放是以簇為單位的，而SD卡的基本讀寫單位是扇區，所以需要根據簇號計算相應的扇區號，由文件系統結構可得一般的計算公式為：

　　起始扇區號=隱藏扇區數+保留扇區數+2×FAT表占用扇區數+FDT表占用扇區數+（起始簇號-2）×每簇扇區數

　　從SD卡的數據扇區中讀取指定文件的核心代碼為：

　　clunum = ffdt.fst_clu; /*獲取下一個簇號*/

　　do{

　　secnum = get_sta_sec（clunum）； /*由起始簇號獲得

　　起始扇區*/

　　clunum = fat［clunum］; /*獲取下一個簇號*/

　　for（i=0; i《gbpb.sec_per_chus; i++） /*從SD卡中

　　讀取一簇數據*/

　　{ret = sd_read（rsv， secnum+（UINT32）i）；

　　…

　　for（j=0; j《512; j++）fdata［count++］ = rsv［j］;}

　　}while（clunum ！= 0xFFFF）；

　　3.1.2 長文件名支持

　　具有長文件名的一個文件或目錄實際對應著多個目錄登記項（FDT），由幾個長文件名和一個別名組成。作為別名的短文件名以傳統的8.3文件名格式存儲在一個FDT中，其余的幾個長文件名則存儲在屬性標志為0x0FH的FDT中。每個這種登記項中可以存儲13個字符，當讀取文件或目錄時，操作系統會將它們重組成可以包含小寫字母的長文件名［7］。實現思路為：獲取文件及目錄信息時，記錄屬性為0x0F的登記項中的內容直到出現屬性為0x01或0x02的登記項，然后從之前記錄的登記項內容中得出真正的文件或目錄名。支持長文件名的FDT結構定義如下：

　　struct _longname_fdt_{

　　UINT8 name［2048］; /*文件名*/

　　UINT16 nlen; /*文件名的實際長度*/

　　UINT8 attr; /*屬性*/

　　UINT8 rsvd_data［10］; /*保留數據*/

　　UINT16 wrt_time; /*最后更新時間*/

　　UINT16 wrt_date; /*最后更新日期*/

　　UINT16 fst_clu; /*第一簇*/

　　UINT32 file_size; /*文件大小*/};

　　typedef struct _fdt_ FDT;

　　3.2 μC/OS-II任務劃分

　　在Nios II IDE集成開發環境中整合了？滋C/OS-II操作系統，集成該操作系統后，根據系統的功能和軟硬件功能模塊設計多個任務，各個任務間通過信號量、全局變量等方式進行通信［8］。任務調度示意圖如圖6所示。