硬盘的文件存储格式浅究.doc
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硬盘的文件存储格式浅究,全文78页 近50000字叙述详尽不可多得摘要本文深入的研究了当前市场上流行的mp3播放器的核心元件——mmc存储卡的文件存储格式，并编制了mmc卡的读取操作函数，这是mp3正确无误的读取数据，从而正常工作的基本要求和基本保证，因此本课题的研究在mp3播放器的开发研制中具有重要的地位和价值。由于m...
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硬盘的文件存储格式浅究
全文78页 近50000字 叙述详尽 不可多得
摘 要
本文深入的研究了当前市场上流行的MP3播放器的核心元件——MMC存储卡的文件存储格式，并编制了MMC卡的读取操作函数，这是MP3正确无误的读取数据，从而正常工作的基本要求和基本保证，因此本课题的研究在MP3播放器的开发研制中具有重要的地位和价值。
由于MMC卡的文件存储格式与硬盘文件的存储格式相仿，而要对硬盘进行实际操作要方便的多，所以本课题先由硬盘入手，在深入研究硬盘文件的存储格式的基础上，对MMC的文件存储再做进一步的认识。
在本文中对硬盘的文件存储格式做了相当深入的介绍和研究，在分别介绍了硬盘的主引导扇区、分区表、I/O参数表、FAT表及FDT表的基础上，对文件的查找流程也进行了分析，使读者对硬盘文件的存储和管理能够有相当程度的了解和认识，并且介绍了硬盘的IDE接口操作方式和DEBUG调试命令，将对硬盘文件存储的理论认识通过实际操作进一步深化。
在此基础上，利用MMC底层读卡函数对MMC文件进行读取，并按照程序设计的模块化设计思想，将整个软件系统分为多个功能模块，分别进行程序编制，最后进行整合连接，成为一个功能健全和独立的MMC卡读卡函数，实现MMC卡的文件读取操作。
目前市场上的MP3，采用多种不同的存储设备，本设计通过底层函数的变换，在不改变上层函数条件下，实现了对不同存储器的读取操作，在便携式设备的开发研制中具有重要意义。
关键词 主引导扇区 分区表 I/O参数表 FAT（file allocation table）
FDT（file directory table）
Abstract
This text in-depth studied the formation of files memorization on MMC,which is the core dollar of MP3, popular in the current market. And draw upped the reading operation function of mmc card. This is the basic request and guarantee for mp3 to read data without mistakes and work normally.For this reason,this subject has great importance and value in the development and research of manufacturing MP3.
Because the formation of files memorization on MMC and the one on harddisk is so simulated and it is much easier to practise on harddisk,so we can begin with harddisk.On the foundation of deeply recognition to the formation of files memorization on harddisk,we can go futher on MMC.
In this text,we had in-depth introduction and study on the formation of files memorization on harddisk. On the foundation of introduction separately to boot,partition table,disk parameter block,FAT and FDT, analyzed the process of searching files,which makes reader would understand the formation of files memorization on harddisk in some extend.We also introduced the way of operating IDE interface on harddisk and cammands of the regulation tool “debug”.With these,our knowledge about the formation of files memorization on harddisk will became more accurate.
Then,read files on MMC by using first-floor MMC reading function. According to block theories in program design,we devided the whole software system into some funtion block, respectively programmed and linked them into one funtion with full funtion and independce to read files on MMC.
目 录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 课题来源、主要内容及技术指标 1
1.1.1 课题来源 1
1.1.2 主要内容及技术指标 1
1.2 课题的目的与意义 2
1.3 硬盘的发展简史 2
1.3.1 硬盘结构的发展 2
1.3.2 硬盘接口的发展 3
1.3.3 硬盘发展趋势及展望 5
1.4 MMC卡简介 6
1.5 本章小结 7
第2章 系统概述 8
2.1 硬件系统概述 8
2.2 软件系统概述 9
2.3 本章小结 10
第3章 DOS磁盘组织机构及应用 11
3.1 DOS磁盘组织机构简介 11
3.1.1 磁盘物理格式 11
3.1.2 磁盘逻辑格式 11
3.2 DOS保留扇区及作用 12
3.3 文件目录表及其应用 17
3.3.1 文件目录表结构 17
3.3.2 目录登记项检索功能 19
3.4 文件分配表及其应用 19
3.4.1 文件分配表结构 20
3.4.2 FAT分配策略 24
3.4.3 文件逻辑扇区的定位 27
3.5 硬盘分区管理及应用 29
3.5.1 硬盘分区管理的设计目标 29
3.5.2 硬盘分区链表 30
3.5.3 硬盘分区表链的用途 34
3.6 本章小结 34
第4章 硬盘控制及调试理论 36
4.1 IDE接口及命令 36
4.1.1 IDE控制器的寄存器模型 36
4.1.2 IDE命令介绍 40
4.2 DEBUG常用调试命令简介 44
4.3 本章小结 45
第5章 单片机串行接口 46
5.1 串行口控制寄存器SCON和PCON 46
5.2 串行口的工作方式 48
5.2.1 方式0 48
5.2.2 方式1 49
5.2.3 方式2和方式3 49
5.3 本章小结 50
第6章 程序编制 51
6.1 与底层实现通信的读命令 51
6.2 根目录读取函数 52
6.3 文件定位函数 52
6.4 文件输出函数 53
6.5 查找下一簇号函数 53
6.6 总合文件读取函数 54
6.7 本章小结 55
结论 56
致谢 57
参考文献 58
附录1（英文翻译） 59
附录2（英文原文） 65
附录3（软件系统流程图） 72
附录4（硬件电路原理图） 73
附录5（硬件电路PCB封装图） 74
部分参考文献：
1 何运升．世纪末硬盘全攻略．中国无线电电子学文摘．1998，14，5：42-44
2 魏涵．说长话短话硬盘．电子科学学刊．1999，21，4：24-25
3 吴天胜．硬盘发展未来五年展望．现代电子科技．2001，4：35
4 杨富民．MMC卡完全指南．数码存储．2001，6：6
5 楚狂．把资料塞到原子里―主流微型闪存卡简介．未来数码动力．2000，11：35-37
全文78页 近50000字 叙述详尽 不可多得
摘 要
本文深入的研究了当前市场上流行的MP3播放器的核心元件——MMC存储卡的文件存储格式，并编制了MMC卡的读取操作函数，这是MP3正确无误的读取数据，从而正常工作的基本要求和基本保证，因此本课题的研究在MP3播放器的开发研制中具有重要的地位和价值。
由于MMC卡的文件存储格式与硬盘文件的存储格式相仿，而要对硬盘进行实际操作要方便的多，所以本课题先由硬盘入手，在深入研究硬盘文件的存储格式的基础上，对MMC的文件存储再做进一步的认识。
在本文中对硬盘的文件存储格式做了相当深入的介绍和研究，在分别介绍了硬盘的主引导扇区、分区表、I/O参数表、FAT表及FDT表的基础上，对文件的查找流程也进行了分析，使读者对硬盘文件的存储和管理能够有相当程度的了解和认识，并且介绍了硬盘的IDE接口操作方式和DEBUG调试命令，将对硬盘文件存储的理论认识通过实际操作进一步深化。
在此基础上，利用MMC底层读卡函数对MMC文件进行读取，并按照程序设计的模块化设计思想，将整个软件系统分为多个功能模块，分别进行程序编制，最后进行整合连接，成为一个功能健全和独立的MMC卡读卡函数，实现MMC卡的文件读取操作。
目前市场上的MP3，采用多种不同的存储设备，本设计通过底层函数的变换，在不改变上层函数条件下，实现了对不同存储器的读取操作，在便携式设备的开发研制中具有重要意义。
关键词 主引导扇区 分区表 I/O参数表 FAT（file allocation table）
FDT（file directory table）
Abstract
This text in-depth studied the formation of files memorization on MMC,which is the core dollar of MP3, popular in the current market. And draw upped the reading operation function of mmc card. This is the basic request and guarantee for mp3 to read data without mistakes and work normally.For this reason,this subject has great importance and value in the development and research of manufacturing MP3.
Because the formation of files memorization on MMC and the one on harddisk is so simulated and it is much easier to practise on harddisk,so we can begin with harddisk.On the foundation of deeply recognition to the formation of files memorization on harddisk,we can go futher on MMC.
In this text,we had in-depth introduction and study on the formation of files memorization on harddisk. On the foundation of introduction separately to boot,partition table,disk parameter block,FAT and FDT, analyzed the process of searching files,which makes reader would understand the formation of files memorization on harddisk in some extend.We also introduced the way of operating IDE interface on harddisk and cammands of the regulation tool “debug”.With these,our knowledge about the formation of files memorization on harddisk will became more accurate.
Then,read files on MMC by using first-floor MMC reading function. According to block theories in program design,we devided the whole software system into some funtion block, respectively programmed and linked them into one funtion with full funtion and independce to read files on MMC.
目 录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 课题来源、主要内容及技术指标 1
1.1.1 课题来源 1
1.1.2 主要内容及技术指标 1
1.2 课题的目的与意义 2
1.3 硬盘的发展简史 2
1.3.1 硬盘结构的发展 2
1.3.2 硬盘接口的发展 3
1.3.3 硬盘发展趋势及展望 5
1.4 MMC卡简介 6
1.5 本章小结 7
第2章 系统概述 8
2.1 硬件系统概述 8
2.2 软件系统概述 9
2.3 本章小结 10
第3章 DOS磁盘组织机构及应用 11
3.1 DOS磁盘组织机构简介 11
3.1.1 磁盘物理格式 11
3.1.2 磁盘逻辑格式 11
3.2 DOS保留扇区及作用 12
3.3 文件目录表及其应用 17
3.3.1 文件目录表结构 17
3.3.2 目录登记项检索功能 19
3.4 文件分配表及其应用 19
3.4.1 文件分配表结构 20
3.4.2 FAT分配策略 24
3.4.3 文件逻辑扇区的定位 27
3.5 硬盘分区管理及应用 29
3.5.1 硬盘分区管理的设计目标 29
3.5.2 硬盘分区链表 30
3.5.3 硬盘分区表链的用途 34
3.6 本章小结 34
第4章 硬盘控制及调试理论 36
4.1 IDE接口及命令 36
4.1.1 IDE控制器的寄存器模型 36
4.1.2 IDE命令介绍 40
4.2 DEBUG常用调试命令简介 44
4.3 本章小结 45
第5章 单片机串行接口 46
5.1 串行口控制寄存器SCON和PCON 46
5.2 串行口的工作方式 48
5.2.1 方式0 48
5.2.2 方式1 49
5.2.3 方式2和方式3 49
5.3 本章小结 50
第6章 程序编制 51
6.1 与底层实现通信的读命令 51
6.2 根目录读取函数 52
6.3 文件定位函数 52
6.4 文件输出函数 53
6.5 查找下一簇号函数 53
6.6 总合文件读取函数 54
6.7 本章小结 55
结论 56
致谢 57
参考文献 58
附录1（英文翻译） 59
附录2（英文原文） 65
附录3（软件系统流程图） 72
附录4（硬件电路原理图） 73
附录5（硬件电路PCB封装图） 74
部分参考文献：
1 何运升．世纪末硬盘全攻略．中国无线电电子学文摘．1998，14，5：42-44
2 魏涵．说长话短话硬盘．电子科学学刊．1999，21，4：24-25
3 吴天胜．硬盘发展未来五年展望．现代电子科技．2001，4：35
4 杨富民．MMC卡完全指南．数码存储．2001，6：6
5 楚狂．把资料塞到原子里―主流微型闪存卡简介．未来数码动力．2000，11：35-37
