回经验交流基于单片机和ＮＡＮＤＦＬＡＳＨ芯片的嵌入式文件系统邹锦坤陈星徐承深（大连理工大学机械学院）摘要：介绍了一个基于单片机（ＳＳＴ８９Ｅ５６４ＲＤ）和三星ＮＡＮＤＦＬＡＳＨ芯Ｈ（Ｋ９Ｆ１Ｇ０８ＵＯＭ）的嵌入式文件系统。系统设计了ＮＡＮＤＦＬＡＳＨ存储块管理层，能够对所有存储块进行动态管理，从而实现对牲个文件系统所仃区域的保护。系统兼容ＦＡＴｌ６文件系统，提供统一的ＡＰＩ接口函数，具有良好的稳定性和可维护性。关键词：嵌入式系统ｉ文件系统；单片机；ＦＬＡＳＨ１引言１４前，市场上嵌入式设各的文件系统基本上都是为菜种应用特别设计的专用文件系统，它们与通用ＰＣ上的操作系统并不兼容。而通用计算机上虽有很多成熟的文件系统，如ＤＯＳ下的ＦＡＴ文件系统、的巨大存储容量和低成本更加有利于嵌入式文件系统的实现，已经成为嵌入式设备存储介质的主流。本项目在ＦＡＴｌ６文件系统的基础上作了改进咀适应嵌入式设备的使用要求．日，在文件系统的设计中充分考虑提高系统的可靠性、Ｆｌａｓｈ存储器的磨损均ＷｉｎｄｏｗｓＮＴＦ的ＮＴＦＳ及ＵＮＩＸ文件系统等，但它衡性、坏块的管理和文件系统的效率等问题。们并不适合直接用到工作环境恶劣的嵌入式设备上。市场上并没有种成熟稳定，既能兼容通用ＰＣ操作系统又能适应嵌入式设备工作环境的文件系统。本ＮＡＮＤＦＬＡＳＨ嵌入式文件系统特点如下：（１）使用大容量的ＮＡＮＤＦＬＡＳＨ芯片作为存储介质，型号是三星的Ｋ９ＦＩＧ０８ＵＯＭ，容量为１２８Ｍ字在一个手持式嵌入式设备的开发项目中，有这样节。芯片内部结构：芯片２０４８块，每块６４页，页个难题，该设备文件系统要求：・在该手持式没备中存储大量采集到的信息，最大存储量大于ｌＯＯＭ字节。・信息要以文件方Ｊ＝５＝来存储，并且可以把文件导入ＰＣ机中进行数据分析。・该设备的使用环境比较恶劣，供电不稳定，容易出现突然断电的情况。基于大小为２０４８＋６４字节，其叶１该６４字节为备用空间。（２）文件存储系统采用改进的ＦＡＴｌ６文件系统，使在嵌入式系统上建立的文件可由ＰＣ机读出使用，而ＰＣ机往嵌入式系统传输的文件也可被识别使用。（３）嵌入式文件系统共分■层：硬件电路层：Ｉ：述考虑，奉文针对移动式数据采集器设计了一个嵌ＮＡＮＤＦＬＡＳＨ存储块管理层；文件存储管理层。还入式Ｆｌａｓｈ文件系统。２总体设计思路分析传统基于ｍｃｓ５１系列单片机的嵌入式设各一般都采用ＥＥＰＲＯＭ或ＮＯＲＦＬＡＳＨ作为其信息的存储器提供文件系统的ＡＰＩ接口甬数，便于开发人员使用。３硬件电路架构设计本项目硬件电路架构如图１所示，其主要器件：・ＳＳＴ公司的８０５１系列单片机ＳＳＴ８９Ｅ５６４ＲＤ；・三星公司的ＮＡＮＤＦＬＡＳＨ芯片Ｋ９ＦＩＧ０８ＵＯＭ；・芯邦件。它们存在读写速度慢，容量小，价格高等缺点，且般都不带有文件存储管理系统。本设计选用公司ＵＳＢ主控芯片ＣＢＭｌ１８０。其中矩形方框部分为ＮＡＮＤＦＬＡＳＨ芯片作为信息的存储介质能够很好的如优盘大小的存储卡，比普通优盘多ｒ一个对单片机端的接【＿１。当把存储卡连接到该嵌入式设备中时，采解决这个问题。ＮＡＮＤＦＬＡＳＩＩ的读取和写入速度快，复用Ｉ／０口来传输地址信息和数据信息，较ＮＯＲＦＬＡＳＨ节省大量的管脚。另外，ＮＡＮＤＦＬＡＳＨ芯片万方数据用单片机的Ｐｏ口直接连接ＮＡＮＤＦＬＡＳＨ芯片并行传输的办法存取数据，不使刖其他专用的ＵＳＢ协议接口芯片。这时存储卡相当于一个直接挂在８０５１单片机总线上的存储器件。而当把存储｝连接到ＰＣ机上时，存储卡内的ＮＡＮＤＦＬＡＳＨ芯Ｊ｛通过ＵＳＢ土控芯片ＣＢＭＩ１８０作协议转换后与ＰＣ机通讯。这时存储ｋ相当于一个普通的优盘。使用时，先把１竽储卡放到该手持嵌入Ｊ＝Ｉ＝设备中去记录采集到的数据，采集完成块数记录在配置表的相应位置ｗＺｏｎｅＸＬｏｇＢｌｋＭａｘ（２宁节）。每个Ｚｏｎｅ表的最后６个好块作为替换块使用。Ｚｏｎｅ表在Ｆｌａｓｈ中的存储地址＝ｗＣｆｇＴｂｌＡｄｄｒ＋ｂＺｏｎｅＴｂｌＰａｇｅＯｆｆｓｅｔ...