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【HAL库每天一例】第049例:SPI-基于串行Flash的FatFS功能使用

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楼主
亼亽|  楼主 | 2016-6-23 09:09 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 亼亽 于 2016-6-23 09:11 编辑

【HAL库每天一例】系列例程从今天开始持续更新。。。。。
我们将**每天至少发布一个基于YS-F1Pro开发板的HAL库例程,
该系列例程将带领大家从零开始使用HAL库,后面会持续添加模块应用例程。
同样的,我们还程序发布基于HAL库的指导文档和视频教程,欢迎持续关注,并提出改进意见。
例程下载:
资料包括程序、相关说明资料以及软件使用截图
链接:http://pan.baidu.com/s/1i574oPv
密码:r3s3

(硬石YS-F1Pro开发板HAL库例程持续更新\1. 软件设计之基本裸机例程(HAL库版本)\YSF1_HAL-049. SPI-基于串行Flash的FatFS功能使用

/**
  ******************************************************************************
  *                           硬石YS-F1Pro开发板例程功能说明
  *
  *  例程名称: YSF1_HAL-049. SPI-基于串行Flash的FatFS功能使用
  *   
  ******************************************************************************
  * 说明:
  * 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
  *
  * 淘宝:
  * 论坛:http://www.ing10bbs.com
  * 版权归硬石嵌入式开发团队所有,请勿商用。
  ******************************************************************************
  */

【1】例程简介
  串行Flash用于存储数据。YS-F1Pro开发板集成了一个16M字节的W25Q128串行Flash芯片,可以
用于存放数据。该芯片使用SPI1通信接口
  FatFS是一个专门为嵌入式开发的开源小型文件系统。FatFS可以提供丰富的文件操作函数,方便
文件操作,我们可以在串行Flash空间上移植FatFS文件系统。
  
【2】跳线帽情况
******* 为保证例程正常运行,必须插入以下跳线帽 **********
丝印编号     IO端口      目标功能引脚        出厂默认设置
  JP1        PA10        TXD(CH340G)          已接入
  JP2        PA9         RXD(CH340G)          已接入
  
【3】操作及现象
使用开发板配套的MINI USB线连接到开发板标示“调试串口”字样的MIMI USB接口(需要安装驱
动),在电脑端打开串口调试助手工具,设置参数为115200 8-N-1。下载完程序之后,在串口调试
助手窗口可接收到信息。
/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/


main.c文件内容
/**
  ******************************************************************************
  * 文件名程: main.c
  * 作    者: 硬石嵌入式开发团队
  * 版    本: V1.0
  * 编写日期: 2015-10-04
  * 功    能: 基于串行Flash的FatFS文件系统功能测试
  ******************************************************************************
  * 说明:
  * 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
  *
  * 淘宝:
  * 论坛:http://www.ing10bbs.com
  * 版权归硬石嵌入式开发团队所有,请勿商用。
  ******************************************************************************
  */
/* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "usart/bsp_debug_usart.h"
#include "ff.h"
#include "ff_gen_drv.h"
#include "drivers\spiflash_diskio.h"
#include "string.h"

/* 私有类型定义 --------------------------------------------------------------*/
/* 私有宏定义 ----------------------------------------------------------------*/
/* 私有变量 ------------------------------------------------------------------*/
char SPIFLASH_Path[4];            /* 串行Flash逻辑设备路径 */
FATFS fs;                                                                                                        /* FatFs文件系统对象 */
FIL file;                                                                                                        /* 文件对象 */
FRESULT f_res;                    /* 文件操作结果 */
UINT fnum;                                                      /* 文件成功读写数量 */
char fpath[100];                  /* 保存当前扫描路径 */
char readbuffer[512];
DIR dir;

/* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/
/* 私有函数原形 --------------------------------------------------------------*/
static void printf_fatfs_error(FRESULT fresult);
static FRESULT miscellaneous(void);
static FRESULT file_check(void);
static FRESULT scan_files (char* path);

/* 函数体 --------------------------------------------------------------------*/
/**
  * 函数功能: 系统时钟配置
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明: 无
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;

  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;  // 外部晶振,8MHz
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;  // 9倍频,得到72MHz主时钟
  HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);

  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;       // 系统时钟:72MHz
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;              // AHB时钟:72MHz
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;               // APB1时钟:36MHz
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;               // APB2时钟:72MHz
  HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2);

         // HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000    1ms中断一次
        // HAL_RCC_GetHCLKFreq()/100000         10us中断一次
        // HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000000 1us中断一次
  HAL_SYSTICK_Config(HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000);  // 配置并启动系统滴答定时器
  /* 系统滴答定时器时钟源 */
  HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);
  /* 系统滴答定时器中断优先级配置 */
  HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0, 0);
}

/**
  * 函数功能: 主函数.
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明: 无
  */
int main(void)
{  
  /* 复位所有外设,初始化Flash接口和系统滴答定时器 */
  HAL_Init();
  /* 配置系统时钟 */
  SystemClock_Config();

  /* 初始化串口并配置串口中断优先级 */
  MX_DEBUG_USART_Init();
  printf("****** 这是一个基于串行Flash的FatFS文件系统功能使用 ******\n");
  
  /* 注册一个FatFS设备:串行Flash */
  if(FATFS_LinkDriver(&SPIFLASH_Driver, SPIFLASH_Path) == 0)
  {
    //在串行Flash挂载文件系统,文件系统挂载时会对串行Flash初始化
    f_res = f_mount(&fs,(TCHAR const*)SPIFLASH_Path,1);
    printf_fatfs_error(f_res);
    if(f_res!=FR_OK)
    {
      printf("!!串行Flash挂载文件系统失败。\n");
      while(1);
    }
    else
    {
      printf("》串行Flash文件系统挂载成功,可以进行测试。\n");   
    }
   
    /* FatFs多项功能测试 */
    f_res = miscellaneous();
   
    printf("\n*************** 文件信息获取测试 **************\r\n");
    f_res = file_check();

    printf("***************** 文件扫描测试 ****************\r\n");
    strcpy(fpath,SPIFLASH_Path);
    scan_files(fpath);
   
    /* 不再使用,取消挂载 */
    f_res = f_mount(NULL,(TCHAR const*)SPIFLASH_Path,1);        
  }  
  
  /* 注销一个FatFS设备:串行Flash */
  FATFS_UnLinkDriver(SPIFLASH_Path);
  
  /* 无限循环 */
  while (1)
  {
  }
}

/**
  * 函数功能: FatFS文件系统操作结果信息处理.
  * 输入参数: FatFS文件系统操作结果:FRESULT
  * 返 回 值: 无
  * 说    明: 无
  */
static void printf_fatfs_error(FRESULT fresult)
{
  switch(fresult)
  {
    case FR_OK:                   //(0)
      printf("》操作成功。\n");
    break;
    case FR_DISK_ERR:             //(1)
      printf("!!硬件输入输出驱动出错。\n");
    break;
    case FR_INT_ERR:              //(2)
      printf("!!断言错误。\n");
    break;
    case FR_NOT_READY:            //(3)
      printf("!!物理设备无法工作。\n");
    break;
    case FR_NO_FILE:              //(4)
      printf("!!无法找到文件。\n");
    break;
    case FR_NO_PATH:              //(5)
      printf("!!无法找到路径。\n");
    break;
    case FR_INVALID_NAME:         //(6)
      printf("!!无效的路径名。\n");
    break;
    case FR_DENIED:               //(7)
    case FR_EXIST:                //(8)
      printf("!!拒绝访问。\n");
    break;
    case FR_INVALID_OBJECT:       //(9)
      printf("!!无效的文件或路径。\n");
    break;
    case FR_WRITE_PROTECTED:      //(10)
      printf("!!逻辑设备写保护。\n");
    break;
    case FR_INVALID_DRIVE:        //(11)
      printf("!!无效的逻辑设备。\n");
    break;
    case FR_NOT_ENABLED:          //(12)
      printf("!!无效的工作区。\n");
    break;
    case FR_NO_FILESYSTEM:        //(13)
      printf("!!无效的文件系统。\n");
    break;
    case FR_MKFS_ABORTED:         //(14)
      printf("!!因函数参数问题导致f_mkfs函数操作失败。\n");
    break;
    case FR_TIMEOUT:              //(15)
      printf("!!操作超时。\n");
    break;
    case FR_LOCKED:               //(16)
      printf("!!文件被保护。\n");
    break;
    case FR_NOT_ENOUGH_CORE:      //(17)
      printf("!!长文件名支持获取堆空间失败。\n");
    break;
    case FR_TOO_MANY_OPEN_FILES:  //(18)
      printf("!!打开太多文件。\n");
    break;
    case FR_INVALID_PARAMETER:    // (19)
      printf("!!参数无效。\n");
    break;
  }
}

/* FatFs多项功能测试 */
static FRESULT miscellaneous(void)
{
  FATFS *pfs;
  DWORD fre_clust, fre_sect, tot_sect;
  
  printf("\n*************** 设备信息获取 ***************\r\n");
  /* 获取设备信息和空簇大小 */
  f_res = f_getfree((TCHAR const*)SPIFLASH_Path, &fre_clust, &pfs);

  /* 计算得到总的扇区个数和空扇区个数 */
  tot_sect = (pfs->n_fatent - 2) * pfs->csize;
  fre_sect = fre_clust * pfs->csize;

  /* 打印信息(4096 字节/扇区) */
  printf("》设备总空间:%10lu KB。\n》可用空间:  %10lu KB。\n", tot_sect *4, fre_sect *4);
  
  printf("\n******** 文件定位和格式化写入功能测试 ********\r\n");
  f_res = f_open(&file, "FatFs读写测试文件.txt",
                            FA_OPEN_EXISTING|FA_WRITE|FA_READ );
        if ( f_res == FR_OK )
        {
    /*  文件定位 */
    f_res = f_lseek(&file,f_size(&file)-1);
    if (f_res == FR_OK)
    {
      /* 格式化写入,参数格式类似printf函数 */
      f_printf(&file,"\n在原来文件新添加一行内容\n");
      f_printf(&file,"》设备总空间:%10lu KB。\n》可用空间:  %10lu KB。\n", tot_sect *4, fre_sect *4);
      /*  文件定位到文件起始位置 */
      f_res = f_lseek(&file,0);
      /* 读取文件所有内容到缓存区 */
      f_res = f_read(&file,readbuffer,f_size(&file),&fnum);
      if(f_res == FR_OK)
      {
        printf("》文件内容:\n%s\n",readbuffer);
      }
    }
    f_close(&file);   
   
    printf("\n********** 目录创建和重命名功能测试 **********\r\n");
    /* 尝试打开目录 */
    f_res=f_opendir(&dir,"TestDir");
    if(f_res!=FR_OK)
    {
      /* 打开目录失败,就创建目录 */
      f_res=f_mkdir("TestDir");
    }
    else
    {
      /* 如果目录已经存在,关闭它 */
      f_res=f_closedir(&dir);
      /* 删除文件 */
      f_unlink("TestDir/testdir.txt");
    }
    if(f_res==FR_OK)
    {
      /* 重命名并移动文件 */
      f_res=f_rename("FatFs读写测试文件.txt","TestDir/testdir.txt");      
    }
        }
  else
  {
    printf("!! 打开文件失败:%d\n",f_res);
    printf("!! 或许需要再次运行“FatFs移植与读写测试”工程\n");
  }
  return f_res;
}


/**
  * 文件信息获取
  */
static FRESULT file_check(void)
{  
  static FILINFO finfo;
  /* 获取文件信息 */
  f_res=f_stat("TestDir/testdir.txt",&finfo);
  if(f_res==FR_OK)
  {
    printf("“testdir.txt”文件信息:\n");
    printf("》文件大小: %ld(字节)\n", finfo.fsize);
    printf("》时间戳: %u/%02u/%02u, %02u:%02u\n",
           (finfo.fdate >> 9) + 1980, finfo.fdate >> 5 & 15, finfo.fdate & 31,finfo.ftime >> 11, finfo.ftime >> 5 & 63);
    printf("》属性: %c%c%c%c%c\n\n",
           (finfo.fattrib & AM_DIR) ? 'D' : '-',      // 是一个目录
           (finfo.fattrib & AM_RDO) ? 'R' : '-',      // 只读文件
           (finfo.fattrib & AM_HID) ? 'H' : '-',      // 隐藏文件
           (finfo.fattrib & AM_SYS) ? 'S' : '-',      // 系统文件
           (finfo.fattrib & AM_ARC) ? 'A' : '-');     // 档案文件
  }
  return f_res;
}

/**
  * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]  scan_files 递归扫描FatFs内的文件
  * @param  path:初始扫描路径
  * @retval result:文件系统的返回值
  */
static FRESULT scan_files (char* path)
{
  FRESULT res;                 //部分在递归过程被修改的变量,不用全局变量        
  FILINFO fno;  
  int i;            
  char *fn;        // 文件名        
        
#if _USE_LFN
  /* 长文件名支持 */
  /* 简体中文需要2个字节保存一个“字”*/
  static char lfn[_MAX_LFN*2 + 1];         
  fno.lfname = lfn;
  fno.lfsize = sizeof(lfn);
#endif
  //打开目录
  res = f_opendir(&dir, path);
  if (res == FR_OK)
        {
    i = strlen(path);
    for (;;)
                {
      //读取目录下的内容,再读会自动读下一个文件
      res = f_readdir(&dir, &fno);                                                                 
      //为空时表示所有项目读取完毕,跳出
      if (res != FR_OK || fno.fname[0] == 0) break;         
#if _USE_LFN
      fn = *fno.lfname ? fno.lfname : fno.fname;
#else
      fn = fno.fname;
#endif
      //点表示当前目录,跳过                        
      if (*fn == '.') continue;         
      //目录,递归读取      
      if (fno.fattrib & AM_DIR)         
                        {                        
        //合成完整目录名        
        sprintf(&path[i], "/%s", fn);                 
        //递归遍历         
        res = scan_files(path);        
        path[i] = 0;         
        //打开失败,跳出循环        
        if (res != FR_OK)
                                        break;
      }
                        else
                        {
                                printf("%s/%s\n", path, fn);                                                                //输出文件名        
        /* 可以在这里提取特定格式的文件路径 */        
      }//else
    } //for
  }
  return res;
}

/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/




沙发
lin9100| | 2016-6-23 09:56 | 只看该作者
貌似不错哦

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板凳
mmuuss586| | 2016-6-23 10:20 | 只看该作者

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