fat.c

单片机上实现U盘功能

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FAT.c file

作者：电脑圈圈
建立日期: 2008.08.19
修改日期: 2008.08.20
版本：V1.1
版权所有，盗版必究。
Copyright(C) 电脑圈圈 2008-2018
All rights reserved            
*******************************************************************/

#include "FAT.h"

//DBR（DOS引导记录）
code uint8 Dbr[512]=
{
 0xeb, 0x3e, 0x90,          //跳转指令，不能改为0，否则提示未格式化
 'M','S','D','O','S','5','.','0', //文件系统及版本信息"MSDOS5.0"
 0x00, 0x02,                //每扇区字节数，为512字节
 0x20,                      //每簇扇区数，为32扇区
 0x01, 0x00,                //保留扇区数，为1
 0x02,                      //该分区的FAT份数，为2
 0x00, 0x02,                //根目录项数，为512项
 0x00, 0x00,                //小扇区数，这里不用，为0
 0xF8,                      //媒体描述符，0xF8表示硬盘
 0x20, 0x00,                //每FAT扇区数，为32个
 0x20, 0x00,                //每道扇区数，为32
 0x40, 0x00,                //磁头数为64
 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,    //隐藏扇区数这里没有隐藏扇区，为0
 0x00, 0x00, 0x04, 0x00,    //大扇区数，扇区的总数，128M为0x40000
 0x80,                      //磁盘驱动器参数，80表示硬盘
 0x00,                      //保留
 0x29,                      //扩展引导标记，0x29表示接下来的三个域可用 
 0x88, 0x09, 0x71, 0x20,          //标卷序列号
 
 //磁盘标卷：圈圈的假U盘
 0xC8, 0xA6, 0xC8, 0xA6, 0xB5, 0xC4, 0xBC, 0xD9,
 0x55, 0xC5, 0xCC,
 
 //文件系统类型信息，为字符串"FAT16   "
 'F', 'A', 'T', '1', '6', 0x20,0x20, 0x20, 
 
 //以下为引导代码，直接从其它U盘复制而来
 0xf1, 0x7d,
 0xfa, 0x33, 0xc9, 0x8e,  0xd1, 0xbc, 0xfc, 0x7b,  0x16, 0x07, 0xbd, 0x78,  0x00, 0xc5, 0x76, 0x00,
 0x1e, 0x56, 0x16, 0x55,  0xbf, 0x22, 0x05, 0x89,  0x7e, 0x00, 0x89, 0x4e,  0x02, 0xb1, 0x0b, 0xfc,
 0xf3, 0xa4, 0x06, 0x1f,  0xbd, 0x00, 0x7c, 0xc6,  0x45, 0xfe, 0x0f, 0x8b,  0x46, 0x18, 0x88, 0x45,
 0xf9, 0xfb, 0x38, 0x66,  0x24, 0x7c, 0x04, 0xcd,  0x13, 0x72, 0x3c, 0x8a,  0x46, 0x10, 0x98, 0xf7,
 0x66, 0x16, 0x03, 0x46,  0x1c, 0x13, 0x56, 0x1e,  0x03, 0x46, 0x0e, 0x13,  0xd1, 0x50, 0x52, 0x89,
 0x46, 0xfc, 0x89, 0x56,  0xfe, 0xb8, 0x20, 0x00,  0x8b, 0x76, 0x11, 0xf7,  0xe6, 0x8b, 0x5e, 0x0b,
 0x03, 0xc3, 0x48, 0xf7,  0xf3, 0x01, 0x46, 0xfc,  0x11, 0x4e, 0xfe, 0x5a,  0x58, 0xbb, 0x00, 0x07,
 0x8b, 0xfb, 0xb1, 0x01,  0xe8, 0x94, 0x00, 0x72,  0x47, 0x38, 0x2d, 0x74,  0x19, 0xb1, 0x0b, 0x56,
 0x8b, 0x76, 0x3e, 0xf3,  0xa6, 0x5e, 0x74, 0x4a,  0x4e, 0x74, 0x0b, 0x03,  0xf9, 0x83, 0xc7, 0x15,
 0x3b, 0xfb, 0x72, 0xe5,  0xeb, 0xd7, 0x2b, 0xc9,  0xb8, 0xd8, 0x7d, 0x87,  0x46, 0x3e, 0x3c, 0xd8,
 0x75, 0x99, 0xbe, 0x80,  0x7d, 0xac, 0x98, 0x03,  0xf0, 0xac, 0x84, 0xc0,  0x74, 0x17, 0x3c, 0xff,
 0x74, 0x09, 0xb4, 0x0e,  0xbb, 0x07, 0x00, 0xcd,  0x10, 0xeb, 0xee, 0xbe,  0x83, 0x7d, 0xeb, 0xe5,
 0xbe, 0x81, 0x7d, 0xeb,  0xe0, 0x33, 0xc0, 0xcd,  0x16, 0x5e, 0x1f, 0x8f,  0x04, 0x8f, 0x44, 0x02,
 0xcd, 0x19, 0xbe, 0x82,  0x7d, 0x8b, 0x7d, 0x0f,  0x83, 0xff, 0x02, 0x72,  0xc8, 0x8b, 0xc7, 0x48,
 0x48, 0x8a, 0x4e, 0x0d,  0xf7, 0xe1, 0x03, 0x46,  0xfc, 0x13, 0x56, 0xfe,  0xbb, 0x00, 0x07, 0x53,
 0xb1, 0x04, 0xe8, 0x16,  0x00, 0x5b, 0x72, 0xc8,  0x81, 0x3f, 0x4d, 0x5a,  0x75, 0xa7, 0x81, 0xbf,
 0x00, 0x02, 0x42, 0x4a,  0x75, 0x9f, 0xea, 0x00,  0x02, 0x70, 0x00, 0x50,  0x52, 0x51, 0x91, 0x92,
 0x33, 0xd2, 0xf7, 0x76,  0x18, 0x91, 0xf7, 0x76,  0x18, 0x42, 0x87, 0xca,  0xf7, 0x76, 0x1a, 0x8a,
 0xf2, 0x8a, 0x56, 0x24,  0x8a, 0xe8, 0xd0, 0xcc,  0xd0, 0xcc, 0x0a, 0xcc,  0xb8, 0x01, 0x02, 0xcd,
 0x13, 0x59, 0x5a, 0x58,  0x72, 0x09, 0x40, 0x75,  0x01, 0x42, 0x03, 0x5e,  0x0b, 0xe2, 0xcc, 0xc3,
 0x03, 0x18, 0x01, 0x27,  0x0d, 0x0a, 0x49, 0x6e,  0x76, 0x61, 0x6c, 0x69,  0x64, 0x20, 0x73, 0x79,
 0x73, 0x74, 0x65, 0x6d,  0x20, 0x64, 0x69, 0x73,  0x6b, 0xff, 0x0d, 0x0a,  0x44, 0x69, 0x73, 0x6b,
 0x20, 0x49, 0x2f, 0x4f,  0x20, 0x65, 0x72, 0x72,  0x6f, 0x72, 0xff, 0x0d,  0x0a, 0x52, 0x65, 0x70,
 0x6c, 0x61, 0x63, 0x65,  0x20, 0x74, 0x68, 0x65,  0x20, 0x64, 0x69, 0x73,  0x6b, 0x2c, 0x20, 0x61,
 0x6e, 0x64, 0x20, 0x74,  0x68, 0x65, 0x6e, 0x20,  0x70, 0x72, 0x65, 0x73,  0x73, 0x20, 0x61, 0x6e,
 0x79, 0x20, 0x6b, 0x65,  0x79, 0x0d, 0x0a, 0x00,  0x49, 0x4f, 0x20, 0x20,  0x20, 0x20, 0x20, 0x20,
 0x53, 0x59, 0x53, 0x4d,  0x53, 0x44, 0x4f, 0x53,  0x20, 0x20, 0x20, 0x53,  0x59, 0x53, 0x80, 0x01,
 0x00, 0x57, 0x49, 0x4e,  0x42, 0x4f, 0x4f, 0x54,  0x20, 0x53, 0x59, 0x53,  0x00, 0x00, 0x55, 0xaa,
};

//模拟的文件分配表
//其中项0为0xFFF8，项1为0xFFFF，表示已经使用。
//项2为0xFFFF，表示文件结束。其余项为0，表示未使用
code uint8 Fat[64]=
{
 0xF8, 0xFF, 0xFF, 0xFF,  0xFF, 0xFF, 0x00, 0x00, 
 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,  0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,  0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 0x00, 0x00 ,0x00, 0x00,  0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,  0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 0x00, 0x00 ,0x00, 0x00,  0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,  0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 0x00, 0x00 ,0x00, 0x00,  0x00, 0x00, 0x00, 0x00
};

//64字节的0，填充0用。
code uint8 Zeros[64]=
{
 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,  0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 0x00, 0x00 ,0x00, 0x00,  0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,  0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 0x00, 0x00 ,0x00, 0x00,  0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,  0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 0x00, 0x00 ,0x00, 0x00,  0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,  0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
 0x00, 0x00 ,0x00, 0x00,  0x00, 0x00, 0x00, 0x00
};

//测试文件的数据
code uint8 TestFileData[]=
{
 "这是一个测试程序，用来测试文件系统是否工作正常。\r\n如果你能看到这些文字，那么说明你的电脑已经中了最\r\n无耻的电脑圈圈病毒了，请马上把所有文件删除，并格\r\n式化硬盘后，将硬盘压碎，以免你也被感染！如果你在\r\n30秒内还未开始删除文件，你的电脑将会永久报废！\r\n欢迎访问我们的USB专区: http://group.ednchina.com/93/"
};


/********** 时间格式（16Bits）为： **************
 Bits15~11表示小时，可以取值为0~23；
 Bits10~5表示分，可以取值为0~59； 
 Bits4~0表示秒，可以取值为0~29，每单位为2秒，即实际秒值为该值的2倍。
*/

/********* 日期格式（16Bits）为：  *************
 Bits15~9表示年份，可以取值为0~127，它表示距离1980年差值，
          即实际的年份为该值加上1980，最大可表示到2107年；
          
 Bits8~5表示月份，可以取值为1~12；
 Bits4~0表示号数，可以取值为1~31。
*/

//求出16位时间格式的高字节
#define TIME_HB(H,M,S) (((((H)<<11))|((M)<<5)|(S))>>8)
//求出16位时间格式的低字节
#define TIME_LB(H,M,S) ((((H)<<11))|((M)<<5)|(S))

//求出16位日期格式的高字节
#define DATE_HB(Y,M,D) (((((Y)-1980)<<9)|((M)<<5)|(D))>>8)
//求出16位日期格式的低字节
#define DATE_LB(Y,M,D) ((((Y)-1980)<<9)|((M)<<5)|(D))


//根目录
code uint8 RootDir[64]=
{
//磁盘标卷：圈圈的假U盘
 0xC8, 0xA6, 0xC8, 0xA6, 0xB5, 0xC4, 0xBC, 0xD9, 0x55, 0xC5, 0xCC,   
 0x08,                  //文件属性，表示磁盘标卷
 0x00,                  //保留
 0x00,                  //创建时间毫秒时间戳
 
 //文件创建时间，15点27分35秒
 TIME_LB(15,27,35), TIME_HB(15,27,35),
 
 //文件创建日期，2008年8月19日
 DATE_LB(2008,8,19), DATE_HB(2008,8,19),
 
 //最后访问日期，2008年8月20日
 DATE_LB(2008,8,20), DATE_HB(2008,8,20),
 
 0x00, 0x00,            //起始簇号高位字节，FAT12/16必须为0
 
 //最后修改时间，15点36分47秒
 TIME_LB(15,36,47), TIME_HB(15,36,47),
 
 //最后修改日期，2008年8月19日
 DATE_LB(2008,8,19), DATE_HB(2008,8,19),
 
 0x00, 0x00,            //起始簇低字
 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,   //文件长度
 
//根目录下的测试文件
 //文件名“TEST.TXT”
 'T',  'E',   'S',  'T', ' ', ' ', ' ', ' ',  'T', 'X', 'T',
 0x01,                  //文件属性，表示只读文件
 0x00,                  //保留
 0x00,                  //创建时间毫秒时间戳
 //文件创建时间，15点48分26秒
 TIME_LB(15,48,26), TIME_HB(15,48,26),
 
 //文件创建日期,2008年8月19日
 DATE_LB(2008,8,19), DATE_HB(2008,8,19),
 
 //最后访问日期
 DATE_LB(2008,8,20), DATE_HB(2008,8,20),
 
 0x00, 0x00,            //起始簇号高位字节，FAT12/16必须为0
 
 //最后修改时间,15点50分33秒
 TIME_LB(15,50,33), TIME_HB(15,50,33),
 
 //最后修改日期，2008年8月19日
 DATE_LB(2008,8,19), DATE_HB(2008,8,19),
 
 0x02, 0x00,            //起始簇低字，簇2。
 
 //文件长度
 (sizeof(TestFileData)-1),((sizeof(TestFileData)-1)>>8), 0x00, 0x00,
};