К сожалению FPGA совсем не подходит для работы с FAT32

Скорость получится очень незначительной, да и поддержка файловой системы превратится в кошмар. Для поддержки файловой системы нужен процессор. Можно встроенный в FPGA. Другим методом может быть предварительное форматирование устройства на назком уровне в формате FAT32 с расположением по фиксированным секторам таблицы ссылок на непрерывные файлы. Таким образом для пользователя карта памяти будет выглядеть как куча файлов и один файл ссылок. FPGA считывает файл ссылок из фиксированного места, пишет свою инфу в своем формате в заранее пресозданные файлы, а пользователь может их считывать потом в USB Mass Storage. Таким образом все существенно упрощается.