stm32 模拟U盘IAP升级 与 FAT16文件系统
如果用的MCU有USB接口，那么使用模拟U盘升级程序，不失为一个好办法，因为
第1，模拟U盘，不需要驱动，也不需要上位机，现场操作非常方便，
第2，USB传输速度快，升级过程耗时少，且可靠。
这项技术的难点在于FAT16文件系统，因为STM32并没有真正的实现一个FAT文件系统，一切都是模拟的，这要求研发者对FAT16文件系统认识的非常深刻。下面为FAT16系统的简易结构图：
1DBR引导扇区
首先是DBR引导扇区，这里面保存着很多参数，这个不要求 每个参数都弄懂，这个数据也可以直接从一个小U盘中用winhex软件读出来使用，我用的是
const uint8_t FAT16_BootSector[FATBootSize]=
{
0xEB, /*00 - BS_jmpBoot */
0x3C, /*01 - BS_jmpBoot */
0x90, /*02 - BS_jmpBoot */
'M','S','D','O','S','5','.','0', /* 03-10 - BS_OEMName */
0x00, /*11 - BPB_BytesPerSec = 2048 */
0x08, /*11 - BPB_BytesPerSec = 2048 */
0x04, /*13 - BPB_Sec_PerClus = 2K*4 = 8K*/
2, /*14 - BPB_RsvdSecCnt = 2 */
0, /*15 - BPB_RsvdSecCnt = 2 */
2, /*16 - BPB_NumFATs = 2 */
0x0, /*17 - BPB_RootEntCnt = 512 */
0x2, /*18 - BPB_RootEntCnt = 512 */
0, /*19 - BPB_TotSec16 = 0 */
0, /*20 - BPB_TotSec16 = 0 */
0xF8, /*21 - BPB_Media = 0xF8 */
0x0D, /*22 - BPBFATSz16 = 0x000D */
0, /*23 - BPBFATSz16 = 0x000D */
0x3F, /*24 - BPB_SecPerTrk = 0x003F */
0, /*25 - BPB_SecPerTrk = 0x003F */
0xFF, /*26 - BPB_NumHeads = 255 */
0, /*27 - BPB_NumHeads = 255 */
0, /*28 - BPB_HiddSec = 0 */
0, /*29 - BPB_HiddSec = 0 */
0, /*30 - BPB_HiddSec = 0 */
0, /*31 - BPB_HiddSec = 0 */
0x00, /*32 - BPB_TotSec32 = */
0xC8, /*33 - BPB_TotSec32 = 0x0000C800 100Mb*/
0x00, /*34 - BPB_TotSec32 = */
0x00, /*35 - BPB_TotSec32 = */
0x80, /*36 - BS_DrvNum = 0x80 */
0, /*37 - BS_Reserved1 = 0 , dirty bit = 0*/ /* Updated from FSL*/
0x29, /*38 - BS_BootSig = 0x29 */
0xBD, /*39 - BS_VolID = 0x02DDA5BD */
0xA5, /*40 - BS_VolID = 0x02DDA5BD */
0xDD, /*41 - BS_VolID = 0x02DDA5BD */
0x02, /*42 - BS_VolID = 0x02DDA5BD */
'N','O',' ','N','A','M','E',' ',' ',' ',' ', /*43-53 - BS_VolLab */
'F','A','T','1','6',' ',' ',' ' /*54-61 - BS_FilSysType */
};
实时证明最后的55 AA不要也是可以的。
2。FAT文件分区表
FAT16文件分区表，其实就是一个链表结构，下面描述了2个文件使用的簇号分布。(顾名思义，FAT16使用16bit表示簇号)
文件1： 3 5
文件2： 4 6 7 8 9 10 11 12 13 14
3根目录
根目录也可重要，FAT32是没有根目录了，因为FAT32把根目录也当成文件存储到数据区了， 下图为目录项的定义，
读文件的过程就是先找到文件，确定文件的首簇号，在FAT表中找到首簇号对应的链表，就可以依次把此文件所有的内容读出来了。
参考程序USB固件升级_像U盘一样升级程序.zip-嵌入式文档类资源-CSDN下载转自amobbs,版权归原作者所有
启动扇区 Boot Sector
在没有分区表的设备中，第一个扇区是启动扇区，包含了访问该磁盘分卷所需的基本信息，扇区数据解释如下，注意，除文本和特殊数据外，其余数据均按照小段格式存储：
| 偏移（字节） | 长度（字节） | 典型值 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 0x00 | 3 | EB 3C 90 | x86 跳转指令，JMP 003E NOP |
| 0x08 | 8 | MSDOS5.0 | OEM 名称，空格补齐不足的字节 |
| 0x0B | 2 | 00 02 | 每扇区字节数，一般为 512 字节 |
| 0x0D | 1 | 08 | 每簇扇区数，太大会浪费磁盘空间，太小会导致文件碎片过多 |
| 0x0E | 2 | 01 00 | 保留扇区数，包括启动扇区，最小值为 1 |
| 0x10 | 1 | 02 | FAT 数目 |
| 0x11 | 2 | 00 02 | 根目录最大条目数，其中第一个条目作为卷标 |
| 0x13 | 2 | 总扇区数，要求小于 65536，如果扇区数大于 65536，则此字段为 0，使用偏移为 0x20 的 4 字节字段。 | |
| 0x15 | 1 | F8 | 存储介质类型，0xF8 表示该介质为硬盘 |
| 0x16 | 2 | 18 00 | 每个 FAT 的扇区数 |
| 0x18 | 2 | 20 00 | 每轨道扇区数 |
| 0x1A | 2 | 40 00 | 磁头数量 |
| 0x1C | 4 | 00 00 00 00 | 隐藏扇区数 |
| 0x20 | 4 | 00 00 00 00 | 4 字节扇区数，当 2 字节的扇区数为 0 时，该字段被使用 |
| 0x24 | 1 | 80 | 物理硬盘号 |
| 0x25 | 1 | 00 | 当前磁头号，不被 FAT 文件系统使用 |
| 0x26 | 1 | 29 | 签名，用于被 Windows NT 系统识别 |
| 0x27 | 4 | CE 13 46 30 | 分卷序列号 |
| 0x2B | 11 | NO NAME | 卷标，但现在卷标被存储在根目录中 |
| 0x36 | 8 | FAT 16 | 磁盘文件系统格式，FAT12 或 FAT16 |
| 0x3E | 448 | 启动代码 | |
| 0x1FE | 2 | 55 AA | 启动扇区结束标志 |
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