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这两天在弄VS1053的mp3,VS1053可以支持所有格式的快进和快退,虽然VS1053很强大,但是如果单片机跟不上,那么其强大的优势就体现不出来.现在我的已经可以正常和快速播放各种VS1053支持的格式(MIDI未测).今天在弄VS1053的快进和快退,但是由于文件系统的链式结构的特殊性,实现向下访问很容易,但是如果要实现向上访问,那么久比较麻烦了.具体原因大家如果了解FAT结构就清楚了.
现在要做快进怎么办呢?一般的方法就是把整个文件的FAT表拷贝下来.这样虽然可以随机访问,但是如果文件比较大的话,就会遇到RAM不够的问题了.假设我们一个簇是30K大小,那么一首30M大小的歌曲 要1000个簇,我们也就需要1000个u32型数据来存储这个链表.占用了4K的sram.对于AVR来说,这无疑是不行的.当然对于我用的STM32还是可以的. 但是如果一个300M的歌曲合集呢?所以这种方法耗资源严重.
仔细分析FAT的链式结构,可以得出结论:后一个簇一般会大于前一个簇,,而且一般是大1.根据这个原理,这样我们就可以用较少的RAM来COPY整个FILE的Cluster了.
以下是我今天想到的方法:
//tinyFAT表结构
//利用FAT表的一致性,一般后一个簇比前一个簇只是大一.
//将FAT表压缩成小的tinyFAT表
typedef __packed struct
{
#define Fat_Table_Size 10 //tinyFAT表大小
#define Fat_Head_Size 10 //tinyFAT表头大小
u8 Fat_Head_Pos; //tinyFAT表的上一个表头位置
u32 Fat_Base_Head[Fat_Head_Size];//tinyFAT表的 表头数组
u32 Fat_Base_Tab[Fat_Table_Size];//文件的tinyFAT基址表
u16 Fat_Base_Len[Fat_Table_Size];//基址偏移量
u8 Fat_Over; //文件的tinyFAT表是否全部读出标记位
}FAT_TABLE;
上面的结构体利用两个数组Fat_Base_Tab和Fat_Base_Len分别存放FAT表的基址和这个基址所管辖的长度.比如,一首歌曲如果从首簇到最后一个簇都是连续的,那么我用一个u32的字节和一个u16的字节就可以表示整个歌曲的FAT表了(歌曲不能大于65536个簇),Fat_Table_Size 表示的一个小FATtinyTab所包含的不连续簇的个数,这里设置为10个.也就是一个tinyFAT最多可以提供十个基址.但是我们的歌曲可能不止10个不连续的簇(事实上我现在碰到基本都是一个基址就够了),这样我可以重新开辟一个新的tinyFAT,来满足多基址的需求,在开辟新的tinyFAT的时候,把先前的tinyFAT头保存在Fat_Base_Head里面,这是为了方便向上查找.然后从最后一个cluster开始,COPY余下的FAT到tinyFAT,直到整个文件COPY完,此时置位Fat_Over.表示整个文件的FAT copy 完了.这样对于任意大小的文件,我都可以向下查找.但是向上查找只限于Fat_Table_Size*Fat_Head_Size 个不同基址的范围.这里是100.对一般应用,这已经是足够了的.
贴上现在在用的代码.已经移植到VS1053的MP3上,后续补充测试结果.现在正常播放没问题.证明前向访问是没有问题的.
个人一时头脑发热,难免有误,望各位网友指正.
//cluster:文件的首簇
//将FAT表,从头到尾COPY过来,如果没COPY完,则Fat_Over=0,否则为1
//正点原子@HYW
//091119
void Copy_Fat_Table(unsigned long cluster)
{
u32 bcluster;
u8 fat_base;//0~Fat_Table_Size
FAT_TAB.Fat_Over=0;
for(fat_base=0;fat_base<Fat_Table_Size;fat_base++)
{
FAT_TAB.Fat_Base_Tab[fat_base]=0;
FAT_TAB.Fat_Base_Len[fat_base]=0;//全部清空
}
fat_base=0;
bcluster=cluster;//起始簇,不能丢失的.
FAT_TAB.Fat_Base_Tab[fat_base]=bcluster;
FAT_TAB.Fat_Base_Len[fat_base]=1;//有1个数据了,就是最新的bcluster
while(1)
{
bcluster=FAT_NextCluster(bcluster);
if((FAT32_Enable==0&&bcluster==0xffff)||bcluster==0x0ffffff8||bcluster==0x0fffffff)//文件结束
{
FAT_TAB.Fat_Over=1;//文件COPY结束
break;
}
if(bcluster-FAT_TAB.Fat_Base_Tab[fat_base]-FAT_TAB.Fat_Base_Len[fat_base]!=0)//是否满足偏移条件
{
fat_base++;//启用下一个BASE
if(fat_base>=Fat_Table_Size)//超出了缓冲区范围,文件太大了/磁盘太零散了!!!
{
FAT_TAB.Fat_Over=0;//文件COPY结束
break;
}
FAT_TAB.Fat_Base_Tab[fat_base]=bcluster;
FAT_TAB.Fat_Base_Len[fat_base]=1;//有1个数据了,就是最新的bcluster
}else FAT_TAB.Fat_Base_Len[fat_base]++;//基址偏移量增加
}
//监控用
printf("Fat_Over:%d\n",FAT_TAB.Fat_Over);
printf("Fat_Head_Pos:%d\n",FAT_TAB.Fat_Head_Pos);
printf("Fat_Base_Tab[0]:%d\n",FAT_TAB.Fat_Base_Tab[0]);
printf("Fat_Base_Tab[1]:%d\n",FAT_TAB.Fat_Base_Tab[1]);
printf("Fat_Base_Tab[2]:%d\n",FAT_TAB.Fat_Base_Tab[2]);
}
//得到cluster的上一个簇号
//正点原子@HYW
//091119
u32 FatTab_Prev_Cluster(unsigned long cluster)
{
u8 t;
u32 tempclust;
RSTP:
for(t=0;t<Fat_Table_Size;t++)
{
if(cluster<=(FAT_TAB.Fat_Base_Tab[t]+FAT_TAB.Fat_Base_Len[t]-1)&&cluster>=FAT_TAB.Fat_Base_Tab[t])break;//在这个BASE内
}
if(cluster==FAT_TAB.Fat_Base_Tab[t])//是在BASE,但是是第一个
{
if(t==0)//这份FAT表 全部找完还没找到
{
if(FAT_TAB.Fat_Head_Pos>0)//不超过范围
{
FAT_TAB.Fat_Head_Pos--;
tempclust=FAT_TAB.Fat_Base_Head[FAT_TAB.Fat_Head_Pos];//拷贝上一个tinyFAT表的表头
}else return cluster; //无法继续向上
Copy_Fat_Table(tempclust);//COPY 上一个tinyFAT表
goto RSTP;
//return FAT_TAB.Fat_Base_Tab[Fat_Table_Size-1]+FAT_TAB.Fat_Base_Len[Fat_Table_Size-1]-1;//返回上一个簇号
}
return FAT_TAB.Fat_Base_Tab[t-1]+FAT_TAB.Fat_Base_Len[t-1]-1;//上一个簇号
}else return --cluster;//返回上一个簇
}
//得到cluster的下一个簇号
//正点原子@HYW
//091119
u32 FatTab_Next_Cluster(unsigned long cluster)
{
u8 t;
RESN:
for(t=0;t<Fat_Table_Size;t++)
{
if(cluster<=(FAT_TAB.Fat_Base_Tab[t]+FAT_TAB.Fat_Base_Len[t]-1)&&cluster>=FAT_TAB.Fat_Base_Tab[t])break;//在这个BASE内
}
if(cluster==FAT_TAB.Fat_Base_Tab[t]+FAT_TAB.Fat_Base_Len[t]-1)//是在BASE,但是是最后一个了
{
if((t+1)==Fat_Table_Size)//全部找完还没找到
{
if(FAT_TAB.Fat_Over)return 0x0ffffff8;//文件结束了
if(FAT_TAB.Fat_Head_Pos<Fat_Head_Size-1)//不超过范围
{
FAT_TAB.Fat_Base_Head[FAT_TAB.Fat_Head_Pos]=FAT_TAB.Fat_Base_Tab[0];//拷贝当前tinyFAT表的第一个簇
FAT_TAB.Fat_Head_Pos++;
}
Copy_Fat_Table(cluster);//COPY 余下的FAT表
goto RESN;
}
if(FAT_TAB.Fat_Base_Len[t+1]==0)return 0x0ffffff8;//没有后续簇了
return FAT_TAB.Fat_Base_Tab[t+1];//下一个簇号
}else return ++cluster;//返回下一个簇
}
//读下一簇簇号
//Return the cluster number of next cluster of file
//Suitable for system which has limited RAM
unsigned long FAT_NextCluster(unsigned long cluster)
{
DWORD sector;
DWORD offset;
if(FAT32_Enable)offset = cluster/128;//FAT32的FAT表中,用四个字节表示一个簇地址.512/4=128
else offset = cluster/256; //FAT16的FAT表中,用两个字节表示一个簇地址.512/2=256
if(cluster<2)return 0x0ffffff8; //簇0,1不能用于存放
sector=FirstFATSector+offset;//计算该簇实际所在扇区
if(SD_ReadSingleBlock(sector,fat_buffer))return 0x0ffffff8;//读取FAT表,发生错误是返回0x0ffffff8
if(FAT32_Enable)
{
offset=cluster%128;//计算在扇区内的偏移
sector=((unsigned long *)fat_buffer)[offset];//u32
}
else
{
offset=cluster%256;//计算在扇区内的偏移
sector=((unsigned short *)fat_buffer)[offset];//u16
}
return (unsigned long)sector;//return the cluste number
}
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