2021年10月26日 | stm32专题十九：FatFs文件系统简单读写

首先，我们需要向FatFs来提供一些硬件接口，包括储存设备的初始化，读 / 写函数，硬件参数等，这些在diskio.c中实现：

diskio.c

/*-----------------------------------------------------------------------*/

/* Low level disk I/O module skeleton for FatFs     (C)ChaN, 2014        */

/*-----------------------------------------------------------------------*/

/* If a working storage control module is available, it should be        */

/* attached to the FatFs via a glue function rather than modifying it.   */

/* This is an example of glue functions to attach various exsisting      */

/* storage control modules to the FatFs module with a defined API.       */

/*-----------------------------------------------------------------------*/

#include "diskio.h" /* FatFs lower layer API */

#include "./flash/bsp_spi_flash.h"

//#include "usbdisk.h" /* Example: Header file of existing USB MSD control module */

//#include "atadrive.h" /* Example: Header file of existing ATA harddisk control module */

//#include "sdcard.h" /* Example: Header file of existing MMC/SDC contorl module */

/* Definitions of physical drive number for each drive */

#define ATA 0 /* Example: Map ATA harddisk to physical drive 0 */

#define MMC 1 /* Example: Map MMC/SD card to physical drive 1 */

#define USB 2 /* Example: Map USB MSD to physical drive 2 */

#define SD_CARD 0

#define SPI_FLASH 1

/*-----------------------------------------------------------------------*/

/* Get Drive Status    读取驱动状态                                       */

/*-----------------------------------------------------------------------*/

DSTATUS disk_status (

BYTE pdrv /* Physical drive nmuber to identify the drive */

)

{

DSTATUS stat;

// int result;

switch (pdrv) {

case SD_CARD :

// result = ATA_disk_status();

// translate the reslut code here

return stat;

case SPI_FLASH :

if (SPI_FLASH_ReadID() == sFLASH_ID)

{

// 状态正常

stat = 0;

}

else

{

// 状态异常

stat = STA_NOINIT;

}

// translate the reslut code here

return stat;

}

return STA_NOINIT;

}

/*-----------------------------------------------------------------------*/

/* Inidialize a Drive                                                    */

/*-----------------------------------------------------------------------*/

DSTATUS disk_initialize (

BYTE pdrv /* Physical drive nmuber to identify the drive */

)

{

DSTATUS stat;

// int result;

switch (pdrv) {

case SD_CARD :

// result = ATA_disk_initialize();

// translate the reslut code here

return stat;

case SPI_FLASH :

SPI_FLASH_Init(); // 这里只是初始化引脚和硬件SPI

SPI_Flash_WAKEUP(); // 确保FLASH不处在低功耗状态

return disk_status(SPI_FLASH);

}

return STA_NOINIT;

}

/*-----------------------------------------------------------------------*/

/* Read Sector(s)                                                        */

/*-----------------------------------------------------------------------*/

/* 这里操作的单位都是扇区，要对应到实际的地址                                 */

DRESULT disk_read (

BYTE pdrv, /* Physical drive nmuber to identify the drive */

BYTE *buff, /* Data buffer to store read data */

DWORD sector, /* Sector address in LBA */

UINT count /* Number of sectors to read */

)

{

DRESULT res;

// int result;

switch (pdrv) {

case SD_CARD :

// translate the arguments here

// result = ATA_disk_read(buff, sector, count);

// translate the reslut code here

return res;

case SPI_FLASH :

// 输入的是扇区号，这里要转换成地址

// W25Q64的每个扇区为4KB = 4096 字节

SPI_FLASH_BufferRead(buff, sector * 4096, count * 4096);

res = RES_OK; // 默认就认为读取正常

return res;

}

return RES_PARERR;

}

/*-----------------------------------------------------------------------*/

/* Write Sector(s)                                                       */

/*-----------------------------------------------------------------------*/

#if _USE_WRITE

DRESULT disk_write (

BYTE pdrv, /* Physical drive nmuber to identify the drive */

const BYTE *buff, /* Data to be written */

DWORD sector, /* Sector address in LBA */

UINT count /* Number of sectors to write */

)

{

DRESULT res;

// int result;

switch (pdrv) {

case SD_CARD :

// translate the arguments here

// result = ATA_disk_write(buff, sector, count);

// translate the reslut code here

return res;

case SPI_FLASH :

// 一定要先擦除再写入

SPI_FLASH_SectorErase(sector * 4096);

SPI_FLASH_BufferWrite((u8 *)buff, sector * 4096, count * 4096);

res = RES_OK;

return res;

}

return RES_PARERR;

}

#endif

/*-----------------------------------------------------------------------*/

/* Miscellaneous Functions                                               */

/*-----------------------------------------------------------------------*/

/* 杂项功能函数，用于传递存储器硬件相关的参数，以便于格式化文件系统 ------------*/

#if _USE_IOCTL

DRESULT disk_ioctl (

BYTE pdrv, /* Physical drive nmuber (0..) */

BYTE cmd, /* Control code */

void *buff /* Buffer to send/receive control data */

)

{

DRESULT res;

// int result;

switch (pdrv) {

case SD_CARD :

// Process of the command for the ATA drive

return res;

case SPI_FLASH :

switch (cmd)

{

/* 

case CTRL_SYNC:

// 用于实现缓存，把要写入的文件，先保存在内存（缓存）中，然后再一次性写入到存储介质

break;

*/

// 返回扇区个数

case GET_SECTOR_COUNT:

// buff是一个void*空指针，我们根据命令格式，要转换成 DWORD* 类型的指针

*(DWORD *)buff = 2048;

break;

// 返回扇区大小

case GET_SECTOR_SIZE:

*(WORD *)buff = 4096;

break;

// 返回擦除扇区的最小个数

case GET_BLOCK_SIZE:

*(DWORD *)buff = 1;

break;

}

res = RES_OK;

return res;

}

return RES_PARERR;

}

#endif

// 返回时间

DWORD get_fattime (void)

{

return 0;

}

其中包括了读取设备状态（通过读取SPI设备号来实现），存储设备初始化（stm32引脚配置和硬件SPI），读写操作（调用SPI读写函数），以及传递硬件参数的杂项函数。

然后，要在ffconf.h中进行一些配置（说明：这个主要用于裁剪，通过配置宏定义，可以实现 / 屏蔽相应功能）：

// 格式化文件系统

#define _USE_MKFS 1

/* This option switches f_mkfs() function. (0:Disable or 1:Enable) */

// 配置扇区的大小（有多少个字节），特别值得注意的是，两个值不要相等

#define _MIN_SS 512

#define _MAX_SS 4096

接下来就是在主函数中进行测试：

#include "stm32f10x.h"

#include "./usart/bsp_usart.h"

#include "./led/bsp_led.h"

#include "./flash/bsp_spi_flash.h"

#include "ff.h"

FATFS fsObject;

FIL fp;

UINT bw;

UINT br;

const char wData[] = "FatFs文件系统测试成功！";

char rData[4096] = "";

/*

 * 函数名：main

 * 描述  ：主函数

 * 输入  ：无

 * 输出  ：无

 */

int main(void)

{

FRESULT res;

LED_GPIO_Config();

LED_BLUE;

/* 配置串口为：115200 8-N-1 */

USART_Config();

printf("rn 这是一个8Mbyte串行flash(W25Q64)实验 rn");

/* 挂载文件系统，就是初始化硬件GPIO接口和SPI，使能

   第一个参数为文件系统句柄，第二个参数为路径，第三个参数1表示立即挂载 */

res = f_mount(&fsObject, "1:", 1);

printf("tf_mount res = %dn", res);

// 只有当存储介质不存在文件系统时，才进行格式化

if (res == FR_NO_FILESYSTEM)

{

res = f_mkfs("1:", 0, 0); // 格式化存储介质

printf("tf_mkfs res = %dn", res);

// 格式化后要取消挂载，然后再重新挂载文件系统

res = f_mount(NULL, "1:", 1);

res = f_mount(&fsObject, "1:", 1);

printf("tsecond f_mount res = %dn", res);

}

/* 开始测试 */

// 以可读可写权限打开一个文件

res = f_open(&fp, "1:abcd.txt", FA_OPEN_ALWAYS | FA_READ | FA_WRITE);

printf("tf_open res = %dn", res);

// 如果打开文件成功，就可以写入数据

if (res == FR_OK)

{

res = f_write(&fp, wData, sizeof(wData), &bw);

printf("tbw = %dn", bw);

if (res == FR_OK)

{

f_lseek(&fp, 0); // 把文件的光标移到最开头处

res = f_read(&fp, rData, f_size(&fp), &br);

if (res == FR_OK)

{

printf("t文件内容： %s, br = %dn", rData, br);

}

}

f_close(&fp); // 关闭文件

}

while(1);  

}

串口打印结果如下：