基于SD卡的電能耗用記錄儀設計與實現

　　FAT區存放文件分配表，文件分配表與數據區簇號——對應，反映了所有簇的使用情況。每個表項單元的大小決定了FAT的類型，比如FAT32的表項單元為32 bit。FAT表一般都有一個各份。

　　EDT區存放文件目錄表，位于各份FAT表之后。EDT由32 bit線性目錄項構成，記錄著根目錄下每個文件（子目錄）的起始單元、屬性等。

　　DATA區是真正意義上的數據存儲區，位于EDT之后，占據SD卡上的大部分空間。

　　當SD卡格式化為FAT32分區時，文件系統就將這個分區當成整塊可分配的區域進行規劃，以便于數據的存儲。通常將SD卡空間以一定數目的扇區為單位進行劃分，這樣的單位稱為簇，簇的大小為2n個扇區（乃為整數），每個扇區512 B，每個簇的最大存儲空間為32 KB。

　　3、系統軟件設計

　　系統軟件包括SD卡驅動、液晶驅動、A／D轉換驅動、鍵盤驅動以及各種數據處理程序等。限于篇幅，這里僅介紹SD卡的文件系統操作。整個文件系統采用模塊化層次結構，包括文件管理與目錄管理模塊、文件分配表管理模塊、SD卜緩存模塊等，這些模塊都建立在底層驅動程序之上，底層驅動程序則主要完成向SD卡某個扇區的讀寫。文件系統的功能是在SD卡中進行正確的文件數據操作，主要包括：在EDT中申請新目錄項，創建文件；寫人新文件時，在FAT表中查找未使用的簇，并將該簇號寫人文件對應目錄數據結構中的起始簇號位置，當文件長度大于一簇時，還需在FAT表中對應的起始簇號位置填人下一可用簇號，直到文件的最后一簇；刪除文件時，除F在EDT中將對應的目錄項設置相應標志外，還要修改FAT表，將此文件使用的簇號位置清0，表示此簇當前未被使用等。FAT32文件系統存儲文件時最小單元為簇，即使一個很小的文件也會占用一簇，為了節約存儲空間，創建文件時如果有同名文件存在，則只需要向原來的同名文件追加數據。文件系統設計時為用戶提供了各種API函數，如創建文件函數Lre－at_Fie O，打開文件函數Open_FIle O，寫人文件函數Write File（），刪除文件函數Delete File（）等，調用這些API函數即可完成用戶所需要的功能。圖3所示為在SD卡中創建文件并向其中寫人文件數據的流程圖。

圖3在SD卡中創建文件并向其中寫人數據的流程圖

　　采用SD卡作為移動存儲器的多參數電能耗用記錄，可以對現場耗電數據進行實時采集和高速保存。利SD卡的良好移動性，可方便地實現與計算機的數據換，達到現場數據采集、室內數據分析的目的。也可以過記錄儀鍵盤命令隨時讀取SD卡中的數據，從液晶示屏幕上以文本或曲線方式進行實時顯示。隨著SD移動存儲性能的不斷提高，容量越來越大，其價格越越便宜，基于SD卡移動存儲器的多參數電能耗用記錄儀將會得到廣泛的應用。