發(fā)送數(shù)據(jù)前，需要先從SD 卡中讀取配置文件。所有文件在SD 卡中都是按照一定的格式來組織的，本方案默認文件采用FAT16 格式進行存儲。FAT16 格式下，SD 卡的結構如下圖所示[3]。

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　　主引導記錄中最重要的參數(shù)是邏輯扇區(qū)的起始地址。獲得該參數(shù)后即可以讀取BIOS 參 數(shù)數(shù)據(jù)塊(BPB)。BPB 中存儲了扇區(qū)(Sector)、簇(Cluster)、文件分配表(FAT)的 大小，以及分區(qū)總扇區(qū)數(shù)等參數(shù)，是文件進行操作時必不可少的。文件分配表則是指明了文 件存儲的位置，這些位置是以簇為單位的。每個簇包含的扇區(qū)數(shù)目在BPB 中說明。根文件 夾中存儲了各不同文件的文件名和起始簇以及文件大小等信息。

　　2.5 配置文件的讀取和發(fā)送

　　根據(jù)上述SD 卡存儲格式的說明，可以對存儲在其中的配置數(shù)據(jù)進行讀取并發(fā)送出去。在本方案中，數(shù)據(jù)的讀取和發(fā)送是同時進行的。

　　在對 SD 卡進行讀取時，首先需要讀取主引導記錄(MBR)，獲得邏輯扇區(qū)的位置，然 后根據(jù)該位置讀取BIOS 參數(shù)數(shù)據(jù)塊(BPB)，得到文件分配表(FAT)的位置以及扇區(qū)大 小等參數(shù)。在讀取文件分配表之前，需要先讀取根文件夾來獲得文件的起始位置，然后再 通過文件分配表獲得后續(xù)數(shù)據(jù)的位置。

　　得到文件的起始簇號之后，在文件分配表中讀取對應該起始簇的字節(jié)，獲得文件存儲的 下一個簇的簇號，這樣可以連續(xù)的進行讀取。在讀取一個簇后，即將整簇的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。 如果發(fā)現(xiàn)文件分配表中某一簇對應的數(shù)值是0xFFFF，則說明是文件最后一個簇，這時該簇 的數(shù)據(jù)可以不足一個整簇，需要對其中的數(shù)據(jù)進行取舍，以保證發(fā)送數(shù)據(jù)的正確性。

　　對配置文件讀取和發(fā)送的函數(shù)偽碼如下所示。

　　ReadSD_FAT16(){

　　讀取物理第0 扇區(qū)內容，即MBR，獲取邏輯0 扇區(qū)的位置;

　　讀取邏輯0 扇區(qū)的內容，獲取每扇區(qū)字節(jié)數(shù)，每簇扇區(qū)數(shù)，F(xiàn)AT 表占據(jù)的扇區(qū)數(shù)等參數(shù);

　　讀取根文件夾的內容，根據(jù)配置文件的文件名獲取其起始簇號和文件長度;

　　將當前簇設置為起始簇;

　　While(1){

　　讀取FAT 中對應當前簇的內容，獲得下一個簇的簇號;

　　FAT 表中對應當前簇的內容為0xFFFF 時，即說明當前簇是最后一個簇，計算該簇內的有效數(shù)據(jù)，并進行發(fā)送;

　　讀取當前簇內容，進行發(fā)送;

　　當前簇指向下一個簇;

　　}

　　}

　　3 結束語

　　在當前FPGA 使用領域日趨廣泛的情況下，對現(xiàn)有的含有FPGA 的嵌入式產(chǎn)品進行升 級更新成為了一項比較繁瑣的工作，特別是在產(chǎn)品數(shù)量較多的情況下。本方案提出了采用 SD 卡存儲配置數(shù)據(jù)的配置方案，使用了目前嵌入式系統(tǒng)中常見的ARM 微處理器和SD 卡， 不僅降低了成本，而且利用了現(xiàn)有資源，節(jié)省了電路板布線布局的空間。最重要的是使升級 過程更加簡潔，在進行調試時也可以靈活使用。本文只給出了對Virtex FPGA 進行配置的情 況，該方案也可以適用于Spartan 系列FPGA。