引言

目前車載播放器基本上采用的是CD播放器、MD播放器以及磁帶播放器等。由于這類播放器內(nèi)部具有一些機(jī)械式傳動部件,再加上裝在汽車這個特定的環(huán)境中,經(jīng)常會由于機(jī)械傳動或者光頭、磁頭受震動發(fā)生跳音或絞帶現(xiàn)象,從而影響音質(zhì)。

Flash存儲器由于具有存儲容量大、掉電數(shù)據(jù)不丟失、何種小以及可多次擦寫等許多優(yōu)點(diǎn),正逐步取代其它半導(dǎo)體存儲器件而廣泛應(yīng)用于移動電話、PDA以及數(shù)碼相機(jī)等移動電子產(chǎn)品中。其作為存儲數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序的存儲體,可以將大量數(shù)據(jù)方便、快捷地移動和交換。

基于上述兩點(diǎn)設(shè)計(jì)了一個車載MP3系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用Flash作為外存儲器,并且由全固態(tài)器件組成,播放時不會出現(xiàn)跳音或絞帶現(xiàn)象,音質(zhì)也很好。由于Flash存儲器在應(yīng)用過程中可能會出現(xiàn)壞損單元,影響車載MP3播放器的性能,因此本文針對Flash存儲器自身的物理特性,設(shè)計(jì)了一個文件系統(tǒng),對Flash存儲器中的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行基于文件名或者文件號的存儲管理以及應(yīng)用透明的壞損管理。該系統(tǒng)優(yōu)化了存儲速度和存儲空間,提高了車載MP3播放系統(tǒng)的可靠性。

1 Flash存儲器特點(diǎn)

Flash內(nèi)部分為多個存儲單元塊（block）,每個存儲單元塊又由多個頁（page）組成。存儲單元塊是可擦除的最小單位,頁是寫入數(shù)據(jù)的最小單位。

Flash存儲器讀取數(shù)據(jù)與一般的存儲器類似,可以實(shí)現(xiàn)隨機(jī)讀取,讀出的速度也很快。而Flash存儲器的寫操作則和一般的存儲器有所不同,Flash的寫操作必須先按存儲塊擦除（寫入0xff到要擦除的存儲單元塊中）,再按頁順序?qū)懭?。由于Flash存儲器擦除耗時較長,所以Flash存儲器寫入的時間主要在于Flash存儲器內(nèi)部的擦除操作等。

Flash存儲器第一塊一定是有效塊,而其它塊可能會在使用前就是壞塊或者在使用過程中變成壞塊（invalid block）。Flash存儲器對內(nèi)部壞塊的判定是,根據(jù)其每一個單元存儲塊中的第3區(qū)中的第6 Cloumn內(nèi)容是否為0xff來定。雖然Flash存儲器內(nèi)容會有壞塊,但是由于每一塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都是相互獨(dú)立的,所以只要對其狀態(tài)加以識別,壞塊并不影響系統(tǒng)對有效塊的操作。

2 Flash文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本文在Flash存儲的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一個Flash存儲管理系統(tǒng)來對Flash進(jìn)行物理管理。而在Flash存儲管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上又建立了一個FAT文件系統(tǒng)來對文件操作進(jìn)行管理,由Flash存儲管理系統(tǒng)和FAT文件系統(tǒng)共同組成了Flash文件系統(tǒng)。該文件系統(tǒng)完全支持文件名管理、自動壞損管理等通用文件系統(tǒng)所具有的功能;同時,針對車載MP3播放器系統(tǒng)特殊的應(yīng)用環(huán)境,設(shè)計(jì)改進(jìn)了該文件系統(tǒng)的可靠性,即使在惡劣的條件下也不會影響音質(zhì)。Flash文件系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。