基于SD卡的电能耗用记录仪设计与实现

　　FAT区存放文件分配表，文件分配表与数据区簇号——对应，反映了所有簇的使用情况。每个表项单元的大小决定了FAT的类型，比如FAT32的表项单元为32 bit。FAT表一般都有一个各份。

　　EDT区存放文件目录表，位于各份FAT表之后。EDT由32 bit线性目录项构成，记录着根目录下每个文件（子目录）的起始单元、属性等。

　　DATA区是真正意义上的数据存储区，位于EDT之后，占据SD卡上的大部分空间。

　　当SD卡格式化为FAT32分区时，文件系统就将这个分区当成整块可分配的区域进行规划，以便于数据的存储。通常将SD卡空间以一定数目的扇区为单位进行划分，这样的单位称为簇，簇的大小为2n个扇区（乃为整数），每个扇区512 B，每个簇的最大存储空间为32 KB。

　　3、系统软件设计

　　系统软件包括SD卡驱动、液晶驱动、A／D转换驱动、键盘驱动以及各种数据处理程序等。限于篇幅，这里仅介绍SD卡的文件系统操作。整个文件系统采用模块化层次结构，包括文件管理与目录管理模块、文件分配表管理模块、SD卜缓存模块等，这些模块都建立在底层驱动程序之上，底层驱动程序则主要完成向SD卡某个扇区的读写。文件系统的功能是在SD卡中进行正确的文件数据操作，主要包括：在EDT中申请新目录项，创建文件；写人新文件时，在FAT表中查找未使用的簇，并将该簇号写人文件对应目录数据结构中的起始簇号位置，当文件长度大于一簇时，还需在FAT表中对应的起始簇号位置填人下一可用簇号，直到文件的最后一簇；删除文件时，除F在EDT中将对应的目录项设置相应标志外，还要修改FAT表，将此文件使用的簇号位置清0，表示此簇当前未被使用等。FAT32文件系统存储文件时最小单元为簇，即使一个很小的文件也会占用一簇，为了节约存储空间，创建文件时如果有同名文件存在，则只需要向原来的同名文件追加数据。文件系统设计时为用户提供了各种API函数，如创建文件函数Lre－at_Fie O，打开文件函数Open_FIle O，写人文件函数Write File（），删除文件函数Delete File（）等，调用这些API函数即可完成用户所需要的功能。图3所示为在SD卡中创建文件并向其中写人文件数据的流程图。

图3在SD卡中创建文件并向其中写人数据的流程图

　　采用SD卡作为移动存储器的多参数电能耗用记录，可以对现场耗电数据进行实时采集和高速保存。利SD卡的良好移动性，可方便地实现与计算机的数据换，达到现场数据采集、室内数据分析的目的。也可以过记录仪键盘命令随时读取SD卡中的数据，从液晶示屏幕上以文本或曲线方式进行实时显示。随着SD移动存储性能的不断提高，容量越来越大，其价格越越便宜，基于SD卡移动存储器的多参数电能耗用记录仪将会得到广泛的应用。