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文件系统FATFS

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文件系统FATFS
FATFS简介

    FatFS是一个为小型嵌入式系统设计的通用FAT(File Allocation Table)文件系统模块。FatFs 的编写遵循ANSI C,并且完全与磁盘I/O层分开。它可以被嵌入到低成本的微控制器中,如AVR, 8051, PIC, ARM等等。兼容Windows文件系统。
关于FATFS文件系统的API函数介绍,底层移植接口和例程等可以查到FATFS官网。

FATFS官网:http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html


沙发
wangjiahao88|  楼主 | 2018-9-19 13:10 | 只看该作者
结合STM32cubeMX软件移植FATFS文件系统非常简单。本章程序在上一章SDMMC工程的基础上修改,复制串口SDMMC的工程,修改文件夹名。击STM32F746I.ioc打开STM32cubeMX的工程文件重新配置。在中间件中选择SD卡,在SD上建立文件系统

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板凳
wangjiahao88|  楼主 | 2018-9-19 13:10 | 只看该作者

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地板
wangjiahao88|  楼主 | 2018-9-19 13:11 | 只看该作者
在FATFS配置中选择简体中文字GBK编码支持中文,使能长文件名,缓存存储在堆(STACK)中。

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5
wangjiahao88|  楼主 | 2018-9-19 13:12 | 只看该作者
点击菜单栏中Project->Setting修改堆的大小,堆设置为0x1000。(注意:由于刚才设置长文件名动态缓存存储在堆中,故需要增大堆大小,如果不修改则程序运行时堆会生成溢出,程序进入硬件错误中断(HardFault),死循环)。

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6
wangjiahao88|  楼主 | 2018-9-19 13:12 | 只看该作者
生成报告以及代码,编译程序。在fatfs.c文件中可以看到FATFS初始化函数。在bsp_drver_sd.c文件中可以看到SD卡的板级操作函数,包括SD初始化,读写擦除块操作函数。在sd_diskio.c文件中可以看到FATFS文件系统移植的底层操作函数。

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7
wangjiahao88|  楼主 | 2018-9-19 13:12 | 只看该作者
删除上一章SDMMC的应用程序。在main.c文件前添加变量。fs为文件系统工作区,fil为文件对象结构的指针。rtext/wtext分别为读写缓存,bytesread/byteswritten分别存储读写的字节数。filename存储文件名(FATFS文件系统配置时使能了长文件名,最长255字节,若不支持长文件名,则文件名最多8个字节)。

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8
wangjiahao88|  楼主 | 2018-9-19 13:13 | 只看该作者
01
/* USER CODE BEGIN PV */
02
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
03
FATFS fs;                 // Work area (file system object) for logical drive
04
FIL fil;                  // file objects
05
  
06
uint32_t byteswritten;                /* File write counts */
07
uint32_t bytesread;                   /* File read counts */
08
uint8_t wtext[] = "This is STM32 working with FatFs"; /* File write buffer */
09
uint8_t rtext[100];                     /* File read buffers */
10
char filename[] = "STM32cube.txt";
11
/* USER CODE END PV */

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9
wangjiahao88|  楼主 | 2018-9-19 13:13 | 只看该作者
在main函数中添加应用程序。程序中首先注册一个文件系统对象,然后新建STM32cube.txt文件,将数据写文件中再读出来,判断文件系统是否工作正常。

/* USER CODE BEGIN 2 */
    printf("\r\n ****** FatFs Example ******\r\n\r\n");

    /*##-1- Register the file system object to the FatFs module ##############*/
    retSD = f_mount(&fs, "", 0);
    if(retSD)
    {
        printf(" mount error : %d \r\n",retSD);
        Error_Handler();
    }
    else
        printf(" mount sucess!!! \r\n");
     
    /*##-2- Create and Open new text file objects with write access ######*/
    retSD = f_open(&fil, filename, FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE);
    if(retSD)
        printf(" open file error : %d\r\n",retSD);
    else
        printf(" open file sucess!!! \r\n");
     
    /*##-3- Write data to the text files ###############################*/
    retSD = f_write(&fil, wtext, sizeof(wtext), (void *)&byteswritten);
    if(retSD)
        printf(" write file error : %d\r\n",retSD);
    else
    {
        printf(" write file sucess!!! \r\n");
        printf(" write Data : %s\r\n",wtext);
    }
     
    /*##-4- Close the open text files ################################*/
    retSD = f_close(&fil);
    if(retSD)
        printf(" close error : %d\r\n",retSD);
    else
        printf(" close sucess!!! \r\n");
     
    /*##-5- Open the text files object with read access ##############*/
    retSD = f_open(&fil, filename, FA_READ);
    if(retSD)
        printf(" open file error : %d\r\n",retSD);
    else
        printf(" open file sucess!!! \r\n");
     
    /*##-6- Read data from the text files ##########################*/
    retSD = f_read(&fil, rtext, sizeof(rtext), (UINT*)&bytesread);
    if(retSD)
        printf(" read error!!! %d\r\n",retSD);
    else
    {
        printf(" read sucess!!! \r\n");
        printf(" read Data : %s\r\n",rtext);
    }
     
    /*##-7- Close the open text files ############################*/
    retSD = f_close(&fil);
    if(retSD)  
        printf(" close error!!! %d\r\n",retSD);
    else
        printf(" close sucess!!! \r\n");
     
    /*##-8- Compare read data with the expected data ############*/
    if(bytesread == byteswritten)
    {
        printf(" FatFs is working well!!!\r\n");
    }
  /* USER CODE END 2 */

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10
wangjiahao88|  楼主 | 2018-9-19 13:13 | 只看该作者
在main.c文件后面添加错误处理函数。

/* USER CODE BEGIN 4 */
static void Error_Handler(void)
{
  printf("something wrong ....\r\n");
    /* User may add here some code to deal with this error */
  while(1)
  {
  }
}
/* USER CODE END 4 */

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11
wangjiahao88|  楼主 | 2018-9-19 13:13 | 只看该作者
在main.c文件前面添加错误处理函数声明。

/* USER CODE BEGIN PFP */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
static void Error_Handler(void);
/* USER CODE END PFP */

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12
wangjiahao88|  楼主 | 2018-9-19 13:14 | 只看该作者
编译程序并下载到开发板。将Micro SD卡插入Micro SD Storage Board中,再插到Open746I-C开发的SDMMC接口中。打开串口调试助手,设置波特率为115200,按下复位串口助手上面会显示如下信息。

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13
wangjiahao88|  楼主 | 2018-9-19 13:14 | 只看该作者
下载简介一下FATFS的几个操作函数。
1.f_mount
在FatFs模块上注册、注销一个工作区(文件系统对象)。

FRESULT f_mount (
    FATFS* fs,         /* Pointer to the file system object (NULL:unmount)*/
    const TCHAR* path,    /* Logical drive number to be mounted/unmounted */
    BYTE opt           /* 0:Do not mount (delayed mount), 1:Mount immediately */
)

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14
wangjiahao88|  楼主 | 2018-9-19 13:14 | 只看该作者
参数
fs 工作区(文件系统对象)指针
path  注册/注销工作区的逻辑驱动器号
opt      注册或注销选项

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15
wangjiahao88|  楼主 | 2018-9-19 13:15 | 只看该作者
2.f_open
创建/打开一个文件对象
view sourceprint?
1
FRESULT f_open (
2
    FIL* fp,           /* Pointer to the blank file object */
3
    const TCHAR* path,    /* Pointer to the file name */
4
    BYTE mode          /* Access mode and file open mode flags */
5
)

fp   将被创建的文件对象结构的指针
path  文件名指针,指定将创建或打开的文件名
mode 访问类型和打开方法,由一下标准的一个组合指定的。

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16
wangjiahao88|  楼主 | 2018-9-19 13:15 | 只看该作者
模式                      描述  
FA_READ   指定读访问对象。可以从文件中读取数据。 与FA_WRITE 结 合可以进行读写访问。   
FA_WRITE   指定写访问对象。可以向文件中写入数据。与FA_READ 结合 可以进行读写访问。   
FA_OPEN_EXISTING  打开文件。如果文件不存在,则打开失败。(默认)  
FA_OPEN_ALWAYS   如果文件存在,则打开;否则,创建一个新文件。  
FA_CREATE_NEW   创建一个新文件。如果文件已存在,则创建失败。   
FA_CREATE_ALWAYS  创建一个新文件。如果文件已存在,则它将被截断并覆盖。

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17
wangjiahao88|  楼主 | 2018-9-19 13:15 | 只看该作者
3.f_close
关闭一个打开的文件
view sourceprint?
1
FRESULT f_close (
2
    FIL *fp        /* Pointer to the file object to be closed */
3
)

fp 指向将被关闭的已打开的文件对象结构的指针。

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18
wangjiahao88|  楼主 | 2018-9-19 13:16 | 只看该作者
4.f_read
从一个打开的文件中读取数据
1
FRESULT f_read (
2
    FIL* fp,      /* Pointer to the file object */
3
    void* buff,        /* Pointer to data buffer */
4
    UINT btr,      /* Number of bytes to read */
5
    UINT* br       /* Pointer to number of bytes read */
6
)

fp   指向将被读取的已打开的文件对象结构的指针
buff  指向存储读取数据的缓冲区的指针
btr  要读取的字节数
br 指向返回已读取字节数的UINT变量的指针,返回为实际读取的字节数。

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19
wangjiahao88|  楼主 | 2018-9-19 13:16 | 只看该作者
5.f_write
写入数据到一个已打开的文件
1
FRESULT f_write (
2
    FIL* fp,           /* Pointer to the file object */
3
    const void *buff, /* Pointer to the data to be written */
4
    UINT btw,          /* Number of bytes to write */
5
    UINT* bw           /* Pointer to number of bytes written */
6
)

fp   指向将被写入的已打开的文件对象结构的指针
buff  指向存储写入数据的缓冲区的指针
btr  要写入的字节数
br 指向返回已写入字节数的UINT变量的指针,返回为实际写入的字节数。

另外FatFs还有很多API操作函数,在这里不再作详细的介绍,详细信息请查看FatFs文件系统官网。

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20
晓伍| | 2018-10-9 10:33 | 只看该作者
很好 以前从没注意过这个问题

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