基于CortexM3的SD卡圖片瀏覽器
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2 軟件設(shè)計(jì)
為使整個(gè)系統(tǒng)正常讀取SD卡的數(shù)據(jù)文件和目錄，需再創(chuàng)建一個(gè)可被Windows操作系統(tǒng)認(rèn)知的文件系統(tǒng)?？紤]到兼容性和方便性，本設(shè)計(jì)在 μC/OSII操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上移植了一種小型嵌入式文件系統(tǒng)FatFs。該文件系統(tǒng)具有支持多種操作系統(tǒng)、易于移植和存儲(chǔ)速度快的特點(diǎn)。
2.1 SD卡驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)
SD卡驅(qū)動(dòng)不但需要完成SD卡控制器中相應(yīng)寄存器的設(shè)置和向SD卡發(fā)送命令，還要實(shí)現(xiàn)SD卡的初始化、讀寫等操作。目的是為其上層提供相應(yīng)的功能函數(shù)，屏蔽直接對(duì)硬件的具體操作。SD卡的驅(qū)動(dòng)使用了ZLG/SD的MMC/SD的軟件包。軟件包中提供一些常用的API函數(shù)，只需調(diào)用相關(guān)的API 函數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)SD卡的訪問，其中包括SD_Initialize（初始化SD卡）、SD_ReadBlock（讀SD卡的一個(gè)塊）、 SD_WriteBlock（寫SD卡的一個(gè)塊）、SD_EraseBlock（擦除SD卡的多個(gè)塊）等。
2.2 FatFs文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
FatFs是一個(gè)開源的文件管理系統(tǒng)，常用于小型嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)，支持FAT12、FAT16、FAT32，遵循ANSI C標(biāo)準(zhǔn)，不依賴于硬件平臺(tái)。對(duì)FatFs的移植，首先需要定義數(shù)據(jù)類型并與CPU.H的數(shù)據(jù)類型匹配；其次，使FatFs中的底層函數(shù)直接調(diào)用 ZLG/SD軟件包的函數(shù)。例如：
DRESULT disk_read (BYTE drv, BYTE *buff, DWORD sector, BYTE count){
if(count==1){
SD_ReadBlock (sector, buff);//讀取SD卡的一個(gè)塊，調(diào)用SD_ReadBlock
}
else{
SD_ReadMultiBlock (sector, count, buff);//讀取SD卡的多個(gè)塊，調(diào)用SD_ReadMultiBlock
}
return FALSE;
}
由于篇幅有限，底層函數(shù)調(diào)用SD軟件包的函數(shù)不一一列出。通過這些操作就可以調(diào)用f_open、f_read、f_write等函數(shù)來進(jìn)行文件的創(chuàng)建、讀寫等操作。
3 圖片解碼分析
3.1 JPG格式的分析
JPEG專家組開發(fā)了2種基本的壓縮算法、2種數(shù)據(jù)編碼方法和4種編碼模式。在實(shí)際應(yīng)用中，絕大多數(shù)JPG圖像使用的是DCT（離散余弦變換）、Huffman（哈夫曼）編碼、順序模式。JPG編碼過程主要包括顏色轉(zhuǎn)換、DCT變換、量化、熵編碼及Huffman編碼等部分。
軟件實(shí)現(xiàn)圖像解碼的過程就是圖像編碼的逆過程，程序編程步驟如下：
① 初始化FatFs文件系統(tǒng)，并利用f_open函數(shù)打開jpg格式的文件，用f_read從JPG格式文件中讀取圖片編碼的相關(guān)信息，如圖像大小、量化表、Huffman表等。
② 讀取最小編碼單元數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行熵解碼、反量化、反離散余弦變換、YCrCb模式向RGB模式轉(zhuǎn)換等，并將最后的解碼數(shù)據(jù)保存至Buffer或直接輸出至顯示。
③ 不斷重復(fù)第②步過程，直至整張圖片解碼完畢。
評(píng)論