マイコン独立大作戦
ＳＤカードインターフェースの製作
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ＷｉｎｄｏｗｓパソコンにＵＳＢ接続して使う現行方式はそれなりに便利ではありますが、ときとしてＷｉｎｄｏｗｓ
のしがらみから開放されて、小さいながらも独立した一個のパソコンとして機能したいと思うこともあります。
独立大作戦の作戦その１はＣＲＴインターフェースボードの製作です。
作戦その２はキーボードインターフェースです。
そして作戦その３は、ＳＤカードインターフェースです。
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［第１４回］
●ＦＡＴ１６ファイルシステム
今までに読み解いたＭＢＲ（Ｍａｓｔｅｒ Ｂｏｏｔ Ｒｅｃｏｒｄ、セクタ№０）と、ＢＰＢ（Ｂｉｏｓ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｂｌｏｃｋ、セクタ№８Ｂ）の情報から、ＦＡＴ１６ファイルシステムの基本構造が見えてきました。
下の図はテストに使った２ＧＢのＳＤカードの内部構造を図にまとめたものです。
実はＦＡＴ１６の場合、通常２つあるＦＡＴエリアとディレクトリエリアの位置（セクタ№）については、ＢＰＢにははっきりとは書かれていません。
ただ最初のＦＡＴエリアについては前回の５）で、ＢＰＢの次のセクタにあるらしいということがわかります。
おそらく２番目のＦＡＴエリアとディレクトリエリアは最初のＦＡＴエリアのすぐ次に配置されているのだろう、とあてずっぽうで読み出してみて、その通りであることが確認できました。
上の図で最初のＦＡＴエリアの先頭セクタはＢＰＢの次ということですから、セクタ№８Ｃになります。
ＦＡＴエリアのサイズは前回の１０）でＥＡＨ（２３４）セクタですから、もし２番目のＦＡＴエリアが最初のＦＡＴエリアに続いて配置されていると仮定すれば、その先頭セクタは８Ｃ＋ＥＡ＝１７６Ｈになります。
そしてその後ろに続いてディレクトリエリアが配置されていると仮定すれば、その先頭セクタは１７６＋ＥＡ＝２６０Ｈになります。
ＤＩＲエリアに書き込むことのできるファイルエントリ数は前回の７）から５１２個です。
後で解析することで確認ができますか、１個のファイルエントリ情報は３２バイトです。
するとディレクトリエリアの大きさは３２×５１２＝１６３８４バイトで、１セクタは５１２バイトですから３２セクタ（２０Ｈ）ということになります。
その後ろからがデータ領域になります。
データ領域はクラスタ№２から始まります。
前回の４）から１クラスタは６４セクタ（４０Ｈ）です。
ＦＡＴ１６ファイルシステムでは、たとえ１バイトしかない小さなファイルでも６４セクタを占有します。
以上の情報をもとに、まずは最初のＦＡＴの先頭セクタ（№８Ｃ）を読んでみました。
logfile nd80zlog\11121044.txt open
ＮＤ８０ＺⅢに接続しました
0001 0000 - z
1000 00C3 -
*** nd80z3 basic ****
ndwr2h.bin loaded,from E23F to E535
>/ld sdcdif2r.bin,8100
loading SDCDIF2R.BIN ...0110(272)bytes loaded,from 8100 to 820F
>cm 8103
8103 00-
8104 00-
8105 00-8c
8106 3E-
>jp 8100
FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01
FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01
FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF00FF00FFFFFFFFFE
F8FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF0000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
96DA
>dm 8800,881f
8800 F8 FF FF FF FF FF FF FF-FF FF FF FF 00 00 00 00 ................
8810 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................
|
前回と同じようにＦＡＴエリアの先頭のデータがある部分を取り出して、そこにクラスタ№を付記しました。
クラスタ№０から№５までが使用済みになっています。
ＦＦＦ８～ＦＦＦＦは、そのクラスタでデータチェーンが終っていることを示します。
いくつかのクラスタを使うような大きなファイルでは、その次に続くクラスタ№が書かれます。
さて、それでは２番目のＦＡＴエリアを読んでみましょう。
>cm 8103
8103 00-
8104 00-01
8105 8C-76
8106 3E-
>jp 8100
FF01FF01FF00FF00FFFFFE
F8FFFF7FFFFFFFFFFFFFFFFF0000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
336A
>dm 8800,881f
8800 F8 FF FF 7F FF FF FF FF-FF FF FF FF 00 00 00 00 ................
8810 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................
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ここでおかしなことに気が付きました。
おそらく２つのＦＡＴエリアは同じ内容と思われるのですが、よく見るとクラスタ№１が最初のＦＡＴエリアと異なっています。
最初のＦＡＴエリアのクラスタ№１はＦＦＦＦでしたが、２つめのＦＡＴエリアのクラスタ№１はＦＦ７Ｆ（データの普通の表記に直すと７ＦＦＦ）になっています。
ちょっとおかしいです。
読み出したときのミスかと思って、再度実行してみたのですが、やっぱり同じでした。
クラスタ№１は通常のデータクラスタではありませんから、これが何かトラブルになるとは思いませんけれど、ちょっと気持ちが悪いです。
ここまで来るまでに色々あれこれ試してみましたから、その過程でここが書き換わるようなことがおきたのかも知れません。
ＦＡＴを読み出しているテストをもっと以前にやっていたかも、と思ってログを調べてみましたら、２番目のＦＡＴの読み出しをしたログがみつかりました。
１０月１５日ですから、はじめてセクタの読み出しに成功したころのログです。
logfile nd80zlog\10152045.txt open
zb3dos3n 2014.4.6 by Chunichidenko
ND80Z3に接続しました
0001 0000 - z
1000 00C3 - *** nd80z3 basic ****
ndwr2h.bin loaded,from E23F to E535
>/ld sdcdif1q.bin,8100
loading SDCDIF1Q.BIN ...011b(283)bytes loaded,from 8100 to 821A
>cm 8100
8100 C3-
8101 06-
8102 81-
8103 00-
8104 00-01
8105 00-76
8106 3E-
>jp 8100
FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01
FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01FF01
FF01FF00FF00FFFFFFFFFE
F8FFFF7FFFFFFFFFFFFFFFFF0000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
336A
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やっぱりＦＦ７Ｆになっていますね。
再フォーマットしてどうなるか確認してみてもよいのですけれど、念のためこのＳＤカードはこのままにしておいて、もう１枚入手して調べてみることにします。
説明の途中ですが、本日は時間がなくなってしまいましたので、この続きは次回にすることにいたします。
ＳＤカードインターフェースの製作［第１４回］
２０１６．１１．１２ｕｐｌｏａｄ
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