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1、状态机在音乐播放器设计中作用Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望音乐播放器原理图音乐播放器模块分析n分离出具有独立功能的模块nSD卡控制器n文件系统读取器nwav文件格式读取器n显示控制器n音频解码芯片控制器nVGA控制器n键盘控制器状态机应用实例nSD卡控制器设计nFAT文件控制器设计FAT文件控制器设计nFAT(FileAllocationTable)是“文件分配表”的意思n顾名思义，就是用来记录文件所在位置的表格，它对于硬盘的使用是非常重要的，假若丢失文件分配表，那
2、么硬盘上的数据就会因无法定位而不能使用了n不同的操作系统所使用的文件系统不尽相同,这里我们主要介绍FAT16FAT16文件系统文件系统nFAT16使用了16位的空间来表示每个扇区(Sector)配置文件的情形，故称之为FAT16nFAT16由于受到先天的限制，如果使用扇区来定义数据地址会显得FAT表庞大而臃肿，所以它使用簇(Cluster)来定义n每个簇可由多个扇区来组成，故在文件管理的过程中是通过簇来查询的，在后面会详细说明FAT16文件系统文件系统nFAT16各分区与簇大小n16MB-127MB2KBn128MB-255MB4KBn256MB-511MB8KBn512MB-1023MB16
3、KBn1024MB-2047MB32KBFAT16文件系统文件系统-存在的缺点存在的缺点nFAT16的一个典型缺点n因为某个文件的大小可能大于或小于一个簌，所以如果文件最后一个簌未被填满，那么这个簌其他区域的数据空间将被丢弃不再使用n如果有新文件的话将从新的簌开始记录n合理地定义每簌所占的扇区数可以较好的利用磁盘空间nFAT文件系统支持的最大簇数目和簇的最大大小决定了2-GB这一分区限制（意思就是理论上所能表示的最大为簌地址为FFFF）FAT16文件系统文件系统-结构图结构图FAT16文件系统文件系统-PBRFAT16文件系统文件系统-分区信息分区信息n从偏移地址446开始是磁盘分区信息，可设
4、置4个分区，每个分区表占16个字节FAT16文件系统文件系统-分区信息格式分区信息格式n每个分区表由16个字节组成，含义如下FAT16文件系统文件系统-根目录根目录n在FAT16中每个分区根目录含32个扇区，每个扇区为512字节，共计16384字节；n每个分区根目录最多可表示512个项数（因每个文件或子目录），其结构用32个字节来表示，格式如下n对于当前子目录，name字段第一个字节为“.”，上一子目录name字段第一个字节为“.”；NameExtension字段用空格填充。FAT16文件系统文件系统-FAT表表n记录着每个文件的所有相关簌（除了首簌在文件登记表外）n前4个字节（0簌和1簌）代
5、表磁盘的介质信息，文件的地址信息从其之后开始n簌地址由2个字节组成，其值代表下一个簌地址，直到FFFF为止FAT16文件系统文件系统-FAT表表n簌内容的含义FAT16文件系统文件系统-文件的读取文件的读取n通过系统区确定FAT表与根目录的首地址n从根目录读起，找到所需文件的首地址（即首簌地址）n通过获得的首簌地址在FAT表中读取与文件相关的所有簌地址，直到FFFF时终止，将所读到的簌地址信息保存到缓存区的地址内（方便控制器顺序读取数据）nOK！开始读数据FAT16文件系统文件系统-实例分析解读实例分析解读n这里通过读取某个1G容量的U盘来说明FAT16的一些关键数据n通过对这些数据的理解可以
6、对后面的控制器读写控制有非常大的帮助FAT16文件系统文件系统-实例分析解读实例分析解读系统区（续）系统区（续）n请对照前面的表来读取对应位置的字节信息n前3个字节是跳转指令，用于操作系统的读取系统盘的引导区代码FAT16文件系统文件系统-实例分析解读实例分析解读系统区（续）系统区（续）n这8个字节代表该存贮介质厂商的ID信息FAT16文件系统文件系统-实例分析解读实例分析解读系统区（续）系统区（续）n这2个字节代表每个扇区的字节数，通过下图可以知道每个扇区的字节是是512（16进制是0x0200）FAT16文件系统文件系统-实例分析解读实例分析解读系统区（续）系统区（续）n该字节表示每个簌的
7、扇区簌，可看出每个簌由32个扇区组成FAT16文件系统文件系统-实例分析解读实例分析解读系统区（续）系统区（续）n这2个字节的含义是保留扇区数，4意思就是从第5个扇区开始的位置就是FAT区FAT16文件系统文件系统-实例分析解读实例分析解读系统区（续）系统区（续）n该字节的含义是有几个FAT表，显然默认是2个，其中一个FAT表是作为备份的，与另一个FAT表内容完全一致n其存在的意义在于当一个FAT表受损时可以通过另一个FAT表实现数据恢复FAT16文件系统文件系统-实例分析解读实例分析解读系统区（续）系统区（续）n这2个字节的含义是FAT表的大小，在格式化磁盘的过程中由具体有磁盘大小来决定，这
8、里可看出其有250个扇区组成，连同备份共占用了500个扇区FAT16文件系统文件系统-实例分析解读实例分析解读系统区（续）系统区（续）n这8个字节用来标识本文件管理系统是FAT16（其ASII码值对应相关的英文字母与数字），不满8个字节的部分用空格填充FAT16文件系统文件系统-实例分析解读实例分析解读系统区（续）系统区（续）n最后2个字节代表系统区结束标识FAT16文件系统文件系统-实例分析解读实例分析解读文件根目录文件根目录n前8个字节代表文件名：这里文件名是1n接着的3个字节代表文件扩展名：这里该文件的扩展名是BMPn再接着的1个字节代表文件属性：这里表示它是一个文档属性n紫色圈出的代表首簌地址n最后4个字节代表文件的大小FAT16文件系统文件系统 -实例分析解读实例分析解读FAT表表n可以看出文件簌地址是顺序存储的FAT16文件系统文件系统-实例分析解读数据区实例分析解读数据区n通过上面的FAT表的簌地址就可以完全定位数据区的文件数据了，下图是数据区文件的起始位置
