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本移植硬件平臺使用型號為ATmegal28的AVR單片機和SD卡。ATmegal28是一種8位RISC單片機，具有多達4 KB的RAM、128 KB的內(nèi)部Flash和豐富的外設。軟件平臺是WINAVR，具有代碼優(yōu)化能力強和完全免費的優(yōu)點。
1．2 移植步驟
1．2．1 編寫SPI和SD卡接口代碼
本文使用SD卡的SPI通信模式。SD卡的DI接MOSI，DO接MISO，CS接SS。這就需要ATmegal28提供SPI讀／寫接口代碼，主要包括初始化、讀和寫。SPI初始化包括SPI相關寄存器的初始化和相關I／O口的初始化。將ATmega 128的SPI配置成主機模式、數(shù)據(jù)高位先傳、時鐘速率為二分之一系統(tǒng)時鐘等。代碼如下：
SPCR=(O<
接著配置I／O口的輸入／輸出。MOSI腳和Ss腳配置成輸出，MISO腳配置成輸入。然后，就可以進行讀／寫了。
讀1個字節(jié)的SPI接口代碼：
static BYTE rcvr_spi(void){
SPDR=OxFF；
loop_until_bit_is_set(SPSR，SPIF)；
return SPDR；
｝
寫1個字節(jié)的SPI接口代碼：
static void xmit_spi(BYTE dat){
SPDR=dat；
loop_until_bit_is_set(SPSR，SPIF)
｝
在具備SPI讀／寫接口的基礎上編寫SD卡接口代碼，需要編寫3個基本接口函數(shù)：
①向SD卡發(fā)送1條命令：
Static BYTE send-cmd(BYTE cmd，DWORD arg)；
②向SD卡發(fā)送1個數(shù)據(jù)包：
Static BOOL xmit—datablock(const BYTE *buff，BYTE token)；
③從SD卡接收1個數(shù)據(jù)包：
static BCK]L rcvr-datablock(BYTE*buff，UINT btr)；
1．2．2 編寫DiskIO
編寫好存儲媒介的接口代碼后，就可以編寫DiskIO了，DiskIO結構如圖2所示。
Tiny—FatFs的移植實際上需要編寫6個接口函數(shù)，分別是：
?
?
?
①DSTATUS disk_initialize(BYTE drv)；
存儲媒介初始化函數(shù)。由于存儲媒介是SD卡，所以實際上是對SD卡的初始化。drv是存儲媒介號碼，由于Tinv—FatFs只支持一個存儲媒介，所以drv應恒為0。執(zhí)行無誤返回0，錯誤返回非0。
②DSTATUS disk_status(BYTE drV)；
狀態(tài)檢測函數(shù)。檢測是否支持當前的存儲媒介，對Tinv—FatFs來說，只要drv為0，就認為支持，然后返回0。
③DRESULT disk_read(BYTE drv，BYTE*buff，DWORD sector，BYTE．count)；
讀扇區(qū)函數(shù)。在SD卡讀接口函數(shù)的基礎上編寫，*buff存儲已經(jīng)讀取的數(shù)據(jù)，sector是開始讀的起始扇區(qū)，count是需要讀的扇區(qū)數(shù)。1個扇區(qū)512個字節(jié)。執(zhí)行無誤返回O，錯誤返回非0。
④DRESULT disk_write(BYTE drv，const BYTE*buff，DWORD sector，BYTE count)；
寫扇區(qū)函數(shù)。在SD卡寫接口函數(shù)的基礎上編寫，*buff存儲要寫入的數(shù)據(jù)，sector是開始寫的起始扇區(qū)count是需要寫的扇區(qū)數(shù)。1個扇區(qū)512個字節(jié)。執(zhí)行無誤返回0，錯誤返回非0。
⑤DRESULT disk_ioctl(BYTE drv，BYTE ctrl，VoiI*buff)；
存儲媒介控制函數(shù)。ctrl是控制代碼，*buff存儲或接收控制數(shù)據(jù)?？梢栽诖撕瘮?shù)里編寫自己需要的功能代碼，比如獲得存儲媒介的大小、檢測存儲媒介的上電與否存儲媒介的扇區(qū)數(shù)等。如果是簡單的應用，也可以不用編寫，返回O即可。
⑥D(zhuǎn)WORD get_fattime(Void)；
實時時鐘函數(shù)。返回一個32位無符號整數(shù)，時鐘信息包含在這32位中，如下所示：
bit31：25 年(O．．127)從1980年到現(xiàn)在的年數(shù)
bit24：21 月(1…12)
bit20：16 日(1．．31)
bitl5．1] 時(O．．23)
bitl0：5 分(O．．59)
bit4：0 秒／2(0．．29)
如果用不到實時時鐘，也可以簡單地返回一個數(shù)。正確編寫完DiskIO，移植工作也就基本完成了，接下來的工作就是對Tiny—FatFs進行配置。
2 Tiny—FatFs的配置
Tiny—FatFs是一款可配置可裁減的文件系統(tǒng)，使用者可以選擇自己需要的功能。Tiny—FatFs總共有5個文件，分別是tff．c、tff．h、diskio．c、diskio．h和integer．h。tff_c和integer．h一般不用改動，前面的移植工作主要更改的是diskio．c，而配置Tiny—FatFs則主要修改tff．h和diskio．h。
在diskio．h中，使用者可以根據(jù)需要使能disk—write或disk_ioctl。以下代碼使能disk_write和disk_ioctl：
#define—READONLY 0
#define—USE_IOCTL 1
在tff．h中，使用者可以根據(jù)需要對整個文件系統(tǒng)進行全面的配置：
①#define_MCU_ENDIAN。有1和2兩個值可設，默認情況下設1，以獲得較好的系統(tǒng)性能。如果單片機是大端模式或者設為1時系統(tǒng)運行不正常，則必須設為2。
②#define_FS_READONLY。設為1時將使能只讀操作，程序編譯時將文件系統(tǒng)中涉及寫的操作全部去掉，以節(jié)省空間。
③#define_FS_MINIMIZE。有0、1、2、3四個選項可設。設0表示可以使用全部Tiny-FatFs提供的用戶函數(shù)；設1將禁用f_stat、f_getfree、f_unlink、f_mkdir、f_chmod和f_rename；設2將在1的基礎上禁用f_opendir和f_readdir；設3將在1和2的基礎上再禁用f_lseek。使用者可以根據(jù)需要進行裁減，以節(jié)省空間。
④#define_FAT32。設1時將支持FAT32。
⑤#define_USE_FSINFO。設1時提供FAT32的磁盤信息支持。
⑥#define_USE_SJIS。設1時支持Shift-JIS碼，一般設0。
⑦#define_USE_NTFLAG。設1時將對文件名大小寫敏感。
3 TINY-FatFs 的讀/寫測試
Tiny-FatFs的功能很強大，提供了豐富而易于使用的用戶接口函數(shù)，如圖3所示。
?
Tiny—FatFs的功能很全，本文僅測試f_mount、f_open、f_read、f_write和f_close五個函數(shù)來讀一個3.4 MB的文件和寫一個1MB的文件，文件名分別為testl．dat和test2．dat。主要代碼如下：
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?
?
經(jīng)過實際測試，在單片機系統(tǒng)時鐘為11．059 2 MHz下讀一個3．4 MB文件耗時約20 s，平均約170 KB／s；寫一個1 MB文件耗時約6s，平均約166 KB／s，在資源有限的單片機系統(tǒng)下這個讀／寫速度是相當令人滿意的。綜上所述，F(xiàn)atFs Module具有容易移植、功能強大和易于使用的優(yōu)點，適用于小型嵌入式系統(tǒng)；又是完全的免費和開源，也可以用于教育科研及其商業(yè)用途。
工商網(wǎng)監(jiān)
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