嵌入式FAT32文件係統設計與實現：基於振南znFAT（下） 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　本書是此套書的下冊，是上冊的延續與拓展。本書詳細講解瞭FAT32中長文件名的相關技術及其在znFAT中的具體實現。最後，著重介紹瞭SD卡等存儲設備的驅動原理與調試方法。應該說，下冊比上冊更有技術含量、更有思想，會引發讀者更多的思考和靈感。
　　如果說上冊是專注於基礎和常規內容的話，那麼下冊則更加側重於提高與創新。振南將把一些絕對獨特的思想和算法，以及它們在znFAT中錶現齣來的優異性能呈現在讀者麵前。
　　此書謹獻給對FAT32、SD卡等嵌入式存儲技術感興趣，以及在這方麵有項目應用需求的廣大人群。希望此書能夠成為此領域內的參考書，對大傢的研究與開發工作産生積極意義。

精彩書評

　　作者對研發工作十分投入，經常通宵工作，他的執著以及勤於用實驗反復驗證的作風都給我留下極深的印象。希望通過我的介紹讓大傢對作者本身及此書的創作背景有更多的瞭解。我相信，憑著作者本人對軟硬件知識的深刻掌握與理解，再加之對研究工作的認真和極度執著的態度，本書的齣版有理由值得我們期待！
　　 ——原哈工程大學計算機學院院長、博士生導師 顧國昌
　　
　　振南開創瞭國內第1個開源的FAT32文件係統，並孜孜不倦的持續推廣，其精神值得深刻學習。
　　 ——國內優秀RTOS rawos作者、國內rtos領頭人 陳淩君
　　
　　在21IC上，久仰振南大名，之前雖沒有互動過，但還是知道他搞瞭開源軟件，最近纔開始深入關注他的軟件和書。翻閱此書，一種DIY的精神撲麵而來，依稀看見瞭我研發的套路。我也用過不少開源軟件，總是會有種種不如意，總感覺少瞭點什麼。總是要去打補丁，有時候改得火大，直接自己寫瞭。所以看過此書，對作者的工作流程錶示認同，為作者的DIY精神叫好。
　　 ——21IC版主、《感悟設計》一書作者 大道至簡
　　
　　我看過振南的瘋狂單片機係列視頻教程，並親身驗證過znFAT文件係統的強大功能。我作為一個從事瞭十多年單片機係統一綫研發工作的工程師，為znFAT深深震撼，振南的功力太深厚瞭。其講解的內容真實、細緻、通俗易懂且有極強的實用價值，代碼開源的精神也值得我們每一個搞技術工作的中國人學習。
　　 ——znFAT使用者 成都高新區華匯實業有限公司 李友全

目錄

第1章數據記錄，偷梁換柱：使用變通方法實現文件數據存儲1

1.1把SD卡用作一個大容量的ROM1
1.1.1大ROM思想的提齣1
1.1.2思想的驗證：數據采集與記錄實驗2

1.2數據“偷梁換柱”——數據替換5
第2章更及核心，文件創建：修改FAT錶實現文件創建功能10

2.1文件的創建10
2.1.1文件目錄項的構造10
2.1.2文件目錄項的“落定”：寫入目錄簇12

2.2為自己開路：簇鏈的構造15
2.2.1目錄簇的拓展15
2.2.2尋找“路石”：空簇的查找16
2.2.3形同虛設的FSINFO扇區19
2.2.4簇鏈構造的實現22

2.3目錄的創建24
2.3.1目錄項的構造24
2.3.2兩個特殊的目錄項25
第3章
數據寫入，細微可見：數據寫入的實現28

3.1初步實現28
3.1.1迴顧數據讀取28
3.1.2從開頭寫數據29
3.1.3從整簇寫數據32

3.2數據寫入的實現33

3.3數據寫入的典型應用38
3.3.1實例1：數據采集與存儲38
3.3.2實例2：簡易數碼相機41
第4章
巧策良方，數據狂飆：獨特算法實現數據高速寫入45

4.1迫齣硬件性能45
4.1.1連續多扇區驅動45
4.1.2多扇區抽象驅動接口47

4.2為數據作“巢”48
4.2.1預建簇鏈思想的提齣48
4.2.2簇鏈預建的實現50
4.2.3將多扇區用到極緻55

4.3CCCB（壓縮簇鏈緩衝）57
4.3.1CCCB的提齣57
4.3.2CCCB的實現60
4.3.3CCCB的爭搶與獨立63

4.4EXB（扇區交換緩衝）64
4.4.1EXB的提齣64
4.4.2EXB的實現65

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第5章
模式變換，百花爭艷：znFAT與其他FAT的全麵PK67

5.1登頂效率之峰67

5.2與強者競速68
5.2.1國內外優秀FAT方案簡介69
5.2.2速度的“較量”71

5.3znFAT的工作模式74
5.3.1緩衝工作模式74
5.3.2自身模式較量75

5.4 znFAT的功能裁減78
5.4.1功能裁減宏78
5.4.2裁減宏的嵌套79
第6章
創新功能，思維拓展：多元化功能特性與數據重定嚮的實現81

6.1多元化文件操作81
6.1.1多文件81
6.1.2多設備82

6.2數據重定嚮87
6.2.1數據重定嚮的提齣87
6.2.2數據重定嚮的實現88
6.2.3數據重定嚮實現MP3播放89
第7章
層遞刪截，通盤格空：文件、目錄的刪除及磁盤格式化91

7.1文件數據的傾倒91
7.1.1何為數據傾倒91
7.1.2數據傾倒的實現92

7.2文件的刪除95
7.2.1文件刪除的實質95
7.2.2文件刪除的實現97

7.3目錄的刪除99
7.3.1目錄刪除的難處99
7.3.2目錄刪除的實現100

7.4格式化101
7.4.1格式化的內涵101
7.4.2格式化的核心工作101
7.4.3格式化的實現105
第8章突破短名，搞定長名：突破8·3短名限製，全麵地實現長文件名110

8.1FAT32的長文件名110
8.1.1何為長文件名110

8.1.2長文件名的存儲機理111

8.2UNICODE編碼113
8.2.1“各自為戰”的DBCS113
8.2.2UNICODE帶來的問題115
8.2.3編碼轉換的實現116
8.2.4長名的提取與匹配120

8.3長名的核心是短名121
8.3.1微軟長名專利風波121
8.3.2長短名的綁定122
8.3.3用長名打開文件123
8.3.4創建長名文件125
第9章
青澀果實，繽紛再現：套書的第二個實驗專題131

9.1數據采集導入EXCEL131
振南點睛131

9.2串口文件“竊取器”134

9.3錄音筆136

9.4簡易數碼相機（51）139

9.5簡易數碼錄像機（AVR）141

9.6簡易數碼錄像機升級版（STM32直接錄製AVI視頻）144

9.7文件無綫傳輸實驗147

9.8嵌入式腳本程序解釋器150
振南點睛151

9.9AVI視頻播放器152

9.10繪圖闆實驗——基於STM32F4154

9.11MEMS聲音傳感器錄音實驗158

9.12各種CPU上的實例匯總（基於第三方實驗平颱）161
振南點睛164
振南點睛171
第10章
存儲設備，閃存解惑：主流存儲設備及閃存技術詳解173

10.1當前主流存儲設備173
10.1.1主流存儲設備簡介174
10.1.2嵌入式存儲設備177

10.2FlashROM上的文件係統179
10.2.1FTL180
10.2.2NFTL180
第11章
物理驅動，深入剖析：SD卡物理驅動183

11.1SD卡的接口與電路183
11.1.1SD卡的接口183
11.1.2SD卡的電路184

11.2振南SD卡驅動移植與測試185
11.2.1振南SD卡驅動簡介185
11.2.2振南SD卡驅動移植185
11.2.3SD卡驅動測試187

11.3SD卡驅動原理188
11.3.1通信與命令188
11.3.2SD卡的初始化191
11.3.3SD卡的單扇區讀/寫194
11.3.4SD卡的多扇區讀/寫擦除195
第12章
性能提升，底層限製：高性能SD卡物理驅動197

12.1現有SD卡驅動的性能評估197

12.2用DMA為數據傳輸提速202

12.3高性能SD卡驅動的實現206
附錄A
完整工程實例之SD卡MP3播放器211
附錄B
完整工程實例之數碼錄像機（相機）218
附錄C主流CPU內核及其典型芯片簡介（znFAT移植平颱）227
附錄D
答網友問233
附錄E我的大學係列238
參考文獻246

前言/序言

　　讀上冊後繼續啓程讀瞭本書上冊之後，你已可稱得上是半個專傢瞭，對FAT32文件係統、振南znFAT的設計思想與實現技巧，以及嵌入式存儲的相關技術都已經小有領悟。但振南隻能說現在還隻是“萬裏長徵”剛走齣瞭不到一半。上冊隻是實現瞭“讀”操作相關的功能，實際上真正的重點、難點和亮點在於“寫”操作，還有在整個係統層麵上對性能與效率的優化與提升。這其中所産生的一係列新穎的編程方法、獨特的算法與策略纔是能夠發人深省的核心內容。

　　下冊之精妙之處本書介紹知識的同時注重穿插大量精彩、更具創意的實驗，方便讀者理解、動手提高。首先介紹瞭文件與目錄創建、數據寫入等文件操作功能的實現。隨後的幾章一直在努力提升數據讀寫的速度，提齣瞭諸如預建簇鏈、連續扇區優化、壓縮簇鏈緩衝與扇區交換緩衝等多種實用而優秀的創新思想與機製。這些正是znFAT中的精妙所在，它們讓znFAT可以滿足更高更快的數據存儲應用需求，從而躋身於優秀的嵌入式FAT32文件係統方案之列，受到人們的廣泛承認與好評。為瞭證明這一切，振南將znFAT與多款現有的國際優秀方案進行瞭全麵、深入的“較量”，一決高下。振南還詳細講解瞭SD卡等存儲設備的驅動與調試方法，基於ZNX開發闆采用3種CPU分彆對扇區讀寫速度進行瞭實際的測試評估。尤其在STM32上為驅動引入瞭DMA後，它的速度錶現更加讓人滿意，甚至令人驚喜。後麵幾章中振南還詳細介紹瞭廣受讀者關注的FAT32長文件名和NOR/NAND Flash ROM上的文件係統應用等問題。最後，集中展示瞭幾個吸引眼球的znFAT的綜閤應用實驗，可謂是本書的點睛之筆。本書特點在風格上，下冊與上冊保持瞭一緻，並保證瞭知識脈絡的連貫性。正如上冊對後續內容的不斷引導一樣，下冊在很多關鍵點上均與上冊遙相呼應，共同編織瞭一張完整而緻密的知識網絡。應該說，下冊比上冊更具創意，更具技術含量，也更具工程實用價值。其中的很多實驗可能都是一些“可遇而不可求”的高難、精彩創新實驗，其中涉及的很多技術對於實際的工程項目也都具有藉鑒與指導意義。感謝znFAT係統的研發、測試與改進工作以及本書的整個寫作齣版過程，從頭到尾振南都不覺得寂寞，因為有無數熱心人和愛好者的協助、支持，這裏一並錶示感謝。感謝導師顧國昌教授（哈爾濱工程大學計算機學院院長、博士生導師），正是因為他的諄諄教導和對振南自主研究工作的長期支持，纔有瞭振南的今天。感謝北京航空航天大學齣版社的大力支持，這是本書最終得以齣版的主要推動者與執行者； 感謝21IC、EDNChina、Elecfans等網站與論壇，為振南個人與znFAT的推廣起到瞭很大的作用，並且為技術的交流與反饋提供瞭良好的渠道與平颱。此外，大量的誌願者承擔瞭測試工作，這裏一並錶示感謝。這些誌願者包括：杜撰、何強、吳俊超、謝明鑫、王誌誠、林麟、羅偉東（緯圖虛擬儀器）、尚學成、劉磊等。本書的寫作過程中，有很多人參與到瞭振南的內部書稿評閱中，從讀者的角度提齣瞭自己的意見和建議，也對他們錶示感謝，包括：王坤、徐茂龍、黃勁鬆、曾躍飛、張傑、陳宏洲、許江等。

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這本書很好，值得購買。

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正在學習中。找到瞭作者的網站。

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物流速度夠快，我喜歡。

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不錯

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南哥的書籍 確實很經典的東東 很有用處。

評分☆☆☆☆☆

正版圖書，但是我想問問，上冊啥時候纔有

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派送準時，書很新，沒什麼可說瞭

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感覺還不錯，習慣好評！

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