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[单片机芯片] 【CH32F207VCT6】开发例程+10基于W25Q64实现文件系统

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聪聪哥哥 发表于 2025-9-29 20:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
开发, , , , VC, CH32F207
本帖最后由 聪聪哥哥 于 2025-9-29 20:46 编辑

一：文件系统的知识分享：
FATFS 是一个完全免费开源的 FAT 文件系统模块,专门为小型的嵌入式系统而设计。它完全用标准C 语言编写，所以具有良好的硬件平**立性，
可以移植到 8051、PIC、AVR、SH、Z80、H8、ARM 等系列单片机上而只需做简单的修改。它支持 FATI2、FATI6 和 FAT32，
支持多个存储媒介;有独立的缓冲区，可以对多个文件进行读/写，并特别对8位单片机和 16 位单片机做了优化。
FATFS 的特点有:
Windows 兼容的 FAT 文件系统(支持 FAT12/FAT16/FAT32)
与平台无关，移植简单
代码量少、效率高
多种配置选项
支持多卷(物理驱动器或分区，最多10个卷)
多个 ANSIOEM 代码页包括 DBCS
支持长文件名、ANSI/OEM 或 Unicode
支持 RTOS
支持多种扇区大小
只读、最小化的 API和 IO 缓冲区等
最顶层是应用层，使用者无需理会FATFS 的内部结构和复杂的 FAT 协议，只需要调用FATFS 模块提供给用户的一系列应用接口函数，如fopen,f read,f write 和f close 等，就可以像在 PC 上读/写文件那样简单。
中间层 FATFS 模块，实现了 FAT 文件读/写协议。FATFS 模块提供的是 c 和 fh。除非有必要，使用者一般不用修改，使用时将头文件直接包含进去即可。
二：软件代码的移植：
在之前的章节中，我们已经完成对SPI通讯的W25Q64的驱动，在此基础上我尝试使用文件系统的操作对文件进行管理。
2.1 在文件系统的代码中，添加对存储芯片SPI。或者试SD卡的配置如下所示：
复制
  1. DSTATUS USER_initialize (
    

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

  3. )
    

  4. {
    

  5.   /* USER CODE BEGIN INIT */
    

  6.     Stat = STA_NOINIT;
    


  7. 

  8.   switch (pdrv)
    

  9.   {
    

  10.   case 1: // SD
    

  11.     Stat = RES_PARERR;
    

  12.     break;
    

  13.   case 0: // flash
    

  14.     Stat = RES_OK;
    

  15.     break;
    

  16.   default:
    

  17.     Stat = RES_PARERR;
    

  18.   }
    

  19.   return Stat;
    

  20.   /* USER CODE END INIT */
    

  21. }
2.2 在文件系统的文件中添加对写入数据操作如下所示：
复制
  1. DRESULT USER_write (
    

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

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

  4.         DWORD sector,       /* Sector address in LBA */
    

  5.         UINT count          /* Number of sectors to write */
    

  6. )
    

  7. {
    

  8.   /* USER CODE BEGIN WRITE */
    

  9.   /* USER CODE HERE */
    

  10.   if (pdrv == 0)
    

  11.   {
    

  12.  //   W25QXX_Erase_Sector(sector );
    

  13. //                W25QXX_Write_NoCheck((uint8_t *)buff,sector * 4096,  count * 4096);
    

  14.     SPI_Flash_Erase_Sector(sector );
    

  15.                 SPI_Flash_Write((uint8_t *)buff,sector * 4096,  count * 4096);
    

  16.     return RES_OK;
    

  17.   }
    

  18.   else
    

  19.   {
    

  20.     return RES_PARERR;
    

  21.   }
    

  22.   /* USER CODE END WRITE */
    

  23. }
2.3 添加读取文件的操作：
复制
  1. DRESULT USER_read (
    

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

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

  4.         DWORD sector,   /* Sector address in LBA */
    

  5.         UINT count      /* Number of sectors to read */
    

  6. )
    

  7. {
    

  8.   /* USER CODE BEGIN READ */
    

  9.   if (pdrv == 0)
    

  10.   {
    

  11.           //W25QXX_Read((uint8_t *)buff ,sector * 4096, count * 4096);
    

  12.                 SPI_Flash_Read( (uint8_t *) buff, sector * 4096, count * 4096 );
    

  13.     return RES_OK;
    

  14.   }
    

  15.   else
    

  16.   {
    

  17.     return RES_PARERR;
    

  18.   }
    

  19.   /* USER CODE END READ */
    

  20. }
三：测试读写程序如下所示：
复制
  1. void FATFS_FLASH_Test(void)
    

  2. {
    

  3.   static FATFS fs;                    //文件系统对象
    

  4.   static FIL fnew;                   //文件对象
    

  5.   BYTE FATFS_Wr_Buff[128] = "hi.WWW.21IC.COM.CN!   autor:by :congconggege !!!!!\r\n"; // 写缓冲区
    

  6.   BYTE FATFS_Rd_Buff[128] = {0};                                         // 读缓冲区
    

  7.   UINT fnum;                                                             // 成功读写数量
    

  8.   FRESULT res;                                                           // 返回
    


  9. 

  10.   printf("\r\n\r\n------------------FLASH FATFS TEST------------------\r\n\r\n");
    

  11.   res = f_mount(&fs, "0:", 1);
    

  12.   if (res == FR_NO_FILESYSTEM)
    

  13.   {
    

  14.     printf("no file system,begin mkfs\r\n");
    

  15.     res = f_mkfs("0:", 0, 0); //格式化　SPI的W25Q64
    

  16.     if (res == FR_OK)
    

  17.     {
    

  18.       printf("file system mkfs ok\r\n");
    

  19.       // 格式化成功后先取消，再重新挂载
    

  20.       res = f_mount(NULL, "0:", 1);
    

  21.       printf("cancel mount ok:%d\r\n", res);
    

  22.       res = f_mount(&fs, "0:", 1);
    

  23.       printf("re-mount ok:%d\r\n", res);
    

  24.     }
    

  25.     else
    

  26.     {
    

  27.       printf("failed mount\r\n");
    

  28.     }
    

  29.   }
    

  30.   else
    

  31.   {
    

  32.     printf("file system alreadly existed.\r\n");
    

  33.   }
    


  34. 


  35. 

  36.   printf("\r\n\r\n-------------------FATFS write test-------------------\r\n");
    

  37.   // 打开文件，文件不存在的话，则先新建文件在打开
    

  38.   res = f_open(&fnew, "CH32F207.txt", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE);
    

  39.   if (res == FR_OK)
    

  40.     printf("open or create CH32F207.txt ok.\r\n");
    

  41.   else
    

  42.     printf("open or create file failed\r\n");
    

  43.   // 写入测试buffer 到文件系统内
    

  44.   res = f_write(&fnew, FATFS_Wr_Buff, sizeof(FATFS_Wr_Buff), &fnum);
    


  45. 

  46.   if (res == FR_OK)
    

  47.     printf("write to CH32F207.txt:\r\n%s", FATFS_Wr_Buff);
    

  48.   else
    

  49.     printf("failed to write CH32F207.txt,code: %d!\r\n", res);
    


  50. 

  51.                 f_close(&fnew); // 完成操作后，需要关闭文件，这一操作很重要
    

  52. //         HAL_Delay(200);
    

  53.   
    


  54. 

  55.   printf("\r\n-------------------FATFS read test-------------------\r\n\r\n");
    

  56.   // 打开文件，读方式打开已经创建的文件
    

  57.   res = f_open(&fnew, "CH32F207.txt", FA_OPEN_EXISTING | FA_READ);
    

  58.   if (res != FR_OK)
    

  59.   {
    

  60.     printf("open CH32F207.txt failed\r\n");
    

  61.     return;
    

  62.   }
    

  63.   //读取文件测试
    

  64.   res = f_read(&fnew, FATFS_Rd_Buff, sizeof(FATFS_Rd_Buff), &fnum);
    

  65.   if (res != FR_OK)
    

  66.   {
    

  67.     printf("read file failed\r\n");
    

  68.     return;
    

  69.   }
    

  70.   printf("read file data:\r\n%s\r\n", FATFS_Rd_Buff);
    


  71. 

  72.   f_close(&fnew); // 读取完毕后，也需要关闭文件
    

  73. }
四：使用串口工具实测一下，程序执行的过程：
10-2.png
10-3.png
10-1.png
实测：软件代码功能正常，可以正常使用文件系统的格式写入和读取文件。等等对代码的格式进行整理，和大家分享一下，具体的实现过程。
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