本博文要求各位初步了解Fatfs文件系统

友情提示Fatfs官网:http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html

1.开发软件

  keil5,Cube5.21

2.实验目的

  往SDHC卡上移植Fatfs文件

SDHC:

  SDHC是"Secure Digital High Capacity“的缩写,即“高容量SD存储卡”。2006年5月SD协会发布了SD 2.0的系统规范,并在其中规定SDHC是符合该规范、SDHC存储卡容量为“4GB-32GB”。

  SDHC最大的特点就是高容量(4GB-32GB)。另外,SD协会规定SDHC必须采用FAT32 文件系统,这是因为之前在SD卡中使用的FAT16文件系统所支持的最大容量为2GB,并不能满足SDHC的要求。
  作为SD卡的继任者,SDHC主要特征在于文件格式从以前的FAT12、FAT16提升到了FAT32,而且最高支持32GB。同时传输速度被重新定义为Class2、Class4、Class6等级别,高速的SD卡可以支持高分辨视频录制的实时存储。
  SDHC卡的外形尺寸与SD卡一样,著作权保护机能等也和以前相同,但是由于文件系统被变更,以前只支持FAT12/16格式的SD设备存在不兼容现象,而支持FAT32(SDHC)的机器,仍可以读取现存的FAT12/16格式的SD卡。
FATFS:
  FatFs是一个通用的文件系统(FAT/exFAT)模块,用于在小型嵌入式系统中实现FAT文件系统。 FatFs 组件的编写遵循ANSI C(C89),完全分离于磁盘 I/O 层,因此不依赖于硬件平台。它可以嵌入到便宜的微控制器中,如 8051, PIC, AVR, ARM, Z80, RX等等,不需要做任何修改。
因为FatFs模块完全与磁盘I/O层分开,因此需要下面的函数来实现底层物理磁盘的读写与获取当前时间。底层磁盘I/O模块并不是FatFs的一部分,并且必须由用户提供。

3.Cube配置

(1)在Cube上点开芯片功能的SDIO,因为我用的是4GB的SDHC卡,所以用SD 4 bits,用默认配置即可与SD卡通信

红框内为SDIO协议引用的引脚

PC8 ------> SDIO_D0
PC9 ------> SDIO_D1
PC10 ------> SDIO_D2
PC11 ------> SDIO_D3
PC12 ------> SDIO_CK
PD2 ------> SDIO_CMD

(2)再点开下面的FATFS,即向工程里添加fatfs移植文件,然后再勾选SD Card,底层的disiko接口默认添加SD卡读写程序

(3)配置时钟完成后,就可生成工程

4.工程讲解

(1)下面的文件是Cube帮你移植的Fatfs文件,但不用修改里面的程序

(2)下面的两个C文件,一个是SD的diskio接口层,Cube已往里面调用了HAL库的SD卡读写函数,可以不修改,另一个是上层的fatfs文件功能函数,可根据需要添加函数,也可以不用修改。

(3)虽然Cube使用了MX_SDIO_SD_Init();进行了SD卡的初始化,但还要用下面的初始化进行初始化才能使用SD卡,它们在stm32f4xx_hal_sd.c里

  HAL_SD_Init(&hsd);
HAL_SD_InitCard(&hsd);

5.程序测试

(1)使用FATFS_GetAttachedDriversNbr()判断SD卡是否挂载上驱动

i=FATFS_GetAttachedDriversNbr();
printf("已挂载的驱动:%d",i);

(2)调用ff.c的文件功能函数,如果返回FR_OK(0)则成功

/* USER CODE BEGIN Application */
void SD_Fatfs_Test(void)
{
printf("文件挂载\n" );
retSD=f_mount(&SDFatFS, "0:/",);
if(retSD==FR_OK)
{
printf("MOUNT OK\n");
printf("FAILED0: %d\n",retSD);
}
else
printf("FAILED2: %d\n",retSD);
printf("文件打开\n" );
retSD=f_open(&SDFile, "0:hellow.txt", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE | FA_READ );
if(retSD==FR_OK)
{
printf("OPEN OK\n");
}
else
printf("FAILED3: %d\n",retSD); printf("文件关闭\n" );
retSD=f_close(&SDFile); if(retSD==FR_OK)
{
printf("closk OK\n");
}
else
printf("FAILED5: %d\n",retSD); }

(3)HAL_SD_ReadBlocks()和HAL_SD_WriteBlocks()可以往SD卡读写数据

(4)用以下的HAKL库函数可读取SD卡的信息,有兴趣可以去弄

HAL_SD_CardStateTypeDef HAL_SD_GetCardState(SD_HandleTypeDef *hsd);
HAL_StatusTypeDef HAL_SD_GetCardCID(SD_HandleTypeDef *hsd, HAL_SD_CardCIDTypeDef *pCID);
HAL_StatusTypeDef HAL_SD_GetCardCSD(SD_HandleTypeDef *hsd, HAL_SD_CardCSDTypeDef *pCSD);
HAL_StatusTypeDef HAL_SD_GetCardStatus(SD_HandleTypeDef *hsd, HAL_SD_CardStatusTypeDef *pStatus);
HAL_StatusTypeDef HAL_SD_GetCardInfo(SD_HandleTypeDef *hsd, HAL_SD_CardInfoTypeDef *pCardInfo);

6.Fatfs使用小经验

(1)使用FATFS,FIL等类型的变量时,可能要先申请内存空间,才能使用。具体是怎样请先学习STM32的内存管理。

(2)使用f_mount,f_close等文件功能函数出错时,请看其返回函数为何值,更容易调试。


typedef enum {
FR_OK = , /* (0) Succeeded */
FR_DISK_ERR, /* (1) A hard error occurred in the low level disk I/O layer */
FR_INT_ERR, /* (2) Assertion failed */
FR_NOT_READY, /* (3) The physical drive cannot work */
FR_NO_FILE, /* (4) Could not find the file */
FR_NO_PATH, /* (5) Could not find the path */
FR_INVALID_NAME, /* (6) The path name format is invalid */
FR_DENIED, /* (7) Access denied due to prohibited access or directory full */
FR_EXIST, /* (8) Access denied due to prohibited access */
FR_INVALID_OBJECT, /* (9) The file/directory object is invalid */
FR_WRITE_PROTECTED, /* (10) The physical drive is write protected */
FR_INVALID_DRIVE, /* (11) The logical drive number is invalid */
FR_NOT_ENABLED, /* (12) The volume has no work area */
FR_NO_FILESYSTEM, /* (13) There is no valid FAT volume */
FR_MKFS_ABORTED, /* (14) The f_mkfs() aborted due to any problem */
FR_TIMEOUT, /* (15) Could not get a grant to access the volume within defined period */
FR_LOCKED, /* (16) The operation is rejected according to the file sharing policy */
FR_NOT_ENOUGH_CORE, /* (17) LFN working buffer could not be allocated */
FR_TOO_MANY_OPEN_FILES, /* (18) Number of open files > _FS_LOCK */
FR_INVALID_PARAMETER /* (19) Given parameter is invalid */
} FRESULT;

(3)要先加载文件卷,才能用文件功能函数。

(4)程序出错一般是底层接口函数没写好。

粗糙之作,有不合之处请多多指教。

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