維信科技--嵌入式實訓21

《維信科技--嵌入式實訓21》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。

1、嵌入式實訓21——維信科技一、實訓目的學習使用文件相關的API函數(shù)，了解在uCOS-II操作系統(tǒng)上擴展文件系統(tǒng)的情況。二、實訓內容（維信科技，太原最好的IT培訓）通過使用開發(fā)平臺提供的API函數(shù)，打開一個保存在FLASH海量存儲器中的英文文本文件，將其文件內容輸出顯示在液晶屏上。三、預備知識1、用ARMSDT2.5或ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境，編寫和調試程序的基本過程。2、基于uCOS-II操作系統(tǒng)的應用程序的框架結構。3、操作系統(tǒng)原理中有關文件系統(tǒng)的知識，了解文本文件以及字符串的處理方法。4、使用LCD_printf向液晶屏輸出字符。四、設備及工具（包括軟件調試工具）

2、硬件：ARM嵌入式開發(fā)平臺、用于ARM7TDMI的JTAG仿真器、PC機Pentium100以上（維信科技，太原最好的IT培訓）。軟件：PC機操作系統(tǒng)win98、Win2000或WinXP、ARMSDT2.51或ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境、仿真器驅動程序、超級終端通訊程序五、原理及說明uCOS-II操作系統(tǒng)本身并沒有文件系統(tǒng)，不支持文件相關的管理功能。在將uCOS-II操作系統(tǒng)移植到ARM嵌入式開發(fā)平臺時參考FAT16為該系統(tǒng)擴展了一個簡單的文件系統(tǒng)，從而使該操作系統(tǒng)功能更強大，也符合實際嵌入式產(chǎn)品開發(fā)的需要（維信科技，太原最好的IT培訓）。開發(fā)平臺的硬件中有一片容量至

3、少16M的NANDFLASH存儲芯片作為嵌入式設備的固態(tài)數(shù)據(jù)存儲器，或稱為電子硬盤。該存儲器由文件系統(tǒng)管理，在文件系統(tǒng)的功能函數(shù)與FLASH芯片之間有相關驅動程序實現(xiàn)高層系統(tǒng)功能和底層具體硬件的數(shù)據(jù)交換。嵌入式系統(tǒng)經(jīng)常使用的存儲介質FLASH芯片具有和磁盤完全不同的結構特點，開發(fā)平臺上的K9F2808U0A芯片具有1024個Block，每個Block有32個Page，每個Page有512＋16＝528個Byte。這種芯片的讀寫操作具有以下特點（維信科技，太原最好的IT培訓）：1）必須以Page為單位進行讀寫；2）寫之前必須先擦除原有內容；3）擦除操作必須對Block進

4、行，即一次至少擦除一個Block的內容。針對這種情況，將一個Page定為一個扇區(qū)；將2個Block即64個扇區(qū)定為一個簇，簇的容量正好為512×64＝32K，滿足FAT16對簇的要求。FAT是按簇為單位分配空間的，但其給出的地址LBA（LogicalBlockAddress）只是一個扇區(qū)號，比如LBA=0x40對于FLASH芯片來說實際代表簇2的扇區(qū)0。因此需要將LBA轉換為芯片的物理地址才可以進行數(shù)據(jù)存取操作。轉換關系如下：FLASH的Block＝LBA/0x20；FLASH的Page＝LBA%0x20。根據(jù)該公式就可以將LBA轉換為正確的Block和Page，然后

5、就可以用芯片的讀寫命令存取該Block/Page的數(shù)據(jù)了。FAT文件系統(tǒng)包括MBR區(qū)，F(xiàn)AT區(qū)，DIR區(qū)，DATA區(qū)。其中MBR（主引導記錄）區(qū)在磁盤文件系統(tǒng)中也稱0扇區(qū)。硬盤上由于存在多個分區(qū)而在每個分區(qū)中還有DBR（DOS引導記錄）區(qū)。MBR扇區(qū)必須包括BPB（BIOSParameterBlock），其中有對文件系統(tǒng)進行識別的關鍵信息。由于開發(fā)平臺的電子硬盤結構比較簡單并且不要求啟動，MBR不必含有啟動代碼，但最后兩個字節(jié)必須是0x55AA（維信科技，太原最好的IT培訓）。關于引導扇區(qū)、FAT和DIR的詳細結構請參考相關資料。FLASH前兩個Block的內容如下表

6、4-20所示：表4-20FLASH前兩個Block的內容LBABlockPageBytes說明000512MBR＝BPB＋ExcutableCode＋0x55AA1-201-21024第1個FAT區(qū)3-403-41024第2個FAT區(qū)（備份）5-39H0-1DIR區(qū)，BPB中的目錄項數(shù)使其正好添滿本簇。40H20DATA區(qū)起始扇區(qū)。在系統(tǒng)對FLASH芯片進行格式化操作時將FAT寫入芯片，使其邏輯空間符合文件系統(tǒng)的需要。當主機發(fā)出READ命令后，F(xiàn)LASH讀寫操作開始，首先讀取MBR得到諸如扇區(qū)大小、每簇扇區(qū)數(shù)、總扇區(qū)數(shù)等存儲介質有關信息。然后讀取FAT得到文件目錄列表

7、，基于此就可以進行文件的復制、刪除、創(chuàng)建等操作了。開發(fā)平臺的電子硬盤可以和USB通訊構成U盤，當和PC機連接并激活該U盤后會在PC上出現(xiàn)可移動磁盤。PC機啟動時BIOS會讀取MBR中的ExcutableCode（引導程序）并把控制權轉交于它，然后由該引導程序負責引導操作系統(tǒng)。而ARM嵌入式設備啟動時BIOS則直接依賴文件系統(tǒng)從FLASH中引導用戶的可執(zhí)行程序。在用戶程序中也可以使用平臺提供的文件操作函數(shù)存取FLASH中的文件。請參考附錄API函數(shù)文件系統(tǒng)部分，在OSFile.h中定義。有了這些文件系統(tǒng)函數(shù)，用戶就能屏蔽硬件上FLASH芯片物理空間和讀