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[STM32H7] 【STM32H745I-DISCO试用】6、FATFS访问EMMC

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2007|21
 楼主| sujingliang 发表于 2025-1-25 14:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
STM32H745I-DISCO, FATFS, eMMC, se
本帖最后由 sujingliang 于 2025-1-25 14:42 编辑

用USB MSC+ eMMC实现U盘，本质上是实现电脑访问开发板上eMMC设备进行文件访问。
本文将通过FATFS实现访问eMMC。

这样就实现了电脑端和MCU都可以访问eMMC，那么就可以用eMMC交换文件，比如电脑拷贝文件到eMMC，MCU打开eMMC中的文件。

在前文（【STM32H745I-DISCO试用】5、eMMC+USB MSC=U盘https://bbs.21ic.com/icview-3429458-1-1.html）
实现功能基础上继续配置：


一、STM32CuteMX
38.png
为了简化只在CM7核心使用

模式选择：User-defined（因为上面4个mode都不适合eMMC）
函数选择看需要吧，常用的都选上。
USE_LFN:支持长文件名

39.png
FS_EXFAT:支持exFAT文件系统

二、程序修改
为了使FATFS支持eMMC，需要在user_diskio.c实现几个接口函数，这个和配置eMMC+USB MSC类似。

4719367947dee10596.png

为了简便，引入了bsp下的mmc支持文件，这样可以调用其中的函数：
41.png


复制
  1. Diskio_drvTypeDef  USER_Driver =
    

  2. {
    

  3.   USER_initialize,
    

  4.   USER_status,
    

  5.   USER_read,
    

  6. #if  _USE_WRITE
    

  7.   USER_write,
    

  8. #endif  /* _USE_WRITE == 1 */
    

  9. #if  _USE_IOCTL == 1
    

  10.   USER_ioctl,
    

  11. #endif /* _USE_IOCTL == 1 */
    

  12. };


1、先定义一个USER_CheckStatus，用来检查MMC设置状态，后面几个函数都要调用

复制
  1. static DSTATUS USER_CheckStatus(BYTE lun)
    

  2. {
    

  3.   Stat = STA_NOINIT;
    

  4.   while (HAL_HSEM_FastTake(EMMC_HSEM_ID) != HAL_OK)
    

  5.   {
    

  6.   }
    


  7. 

  8.   if((BSP_MMC_GetCardState(0) == BSP_ERROR_NONE))
    

  9.   {
    

  10.     Stat &= ~STA_NOINIT;
    

  11.   }
    


  12. 

  13.         //printf("USER_CheckStatus\r\n");
    

  14.   HAL_HSEM_Release(EMMC_HSEM_ID, 0);
    


  15. 

  16.   return Stat;
    

  17. }

2、USER_initialize
需要定义DISABLE_MMC_INIT，即不在这个初始化函数中初始化EMMC,EMMC在main函数中统一初始化。
复制
  1. DSTATUS USER_initialize (
    

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

  3. )
    

  4. {
    

  5.   /* USER CODE BEGIN INIT */
    

  6.         printf("USER_initialize\r\n");
    

  7. #if !defined(DISABLE_MMC_INIT)
    


  8. 

  9.   while (HAL_HSEM_FastTake(EMMC_HSEM_ID) != HAL_OK)
    

  10.   {
    

  11.   }
    


  12. 

  13.   if(BSP_MMC_Init(0) == BSP_ERROR_NONE)
    

  14.   {
    

  15.     HAL_HSEM_Release(EMMC_HSEM_ID, 0);
    

  16.     Stat = USER_CheckStatus(pdrv);
    

  17.   }
    

  18. #else
    

  19.   Stat = USER_CheckStatus(pdrv);
    


  20. 

  21. #endif
    

  22.   return Stat;
    

  23.   /* USER CODE END INIT */
    

  24. }


3、USER_status获得eMMC状态函数
复制
  1. DSTATUS USER_status (
    

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

  3. )
    

  4. {
    

  5.   /* USER CODE BEGIN STATUS */
    

  6.     return USER_CheckStatus(pdrv);
    

  7.   /* USER CODE END STATUS */
    

  8. }


4、USER_read读函数
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.  DRESULT res = RES_ERROR;
    

  10.   ReadStatus = 0;
    

  11. #if (ENABLE_MMC_DMA_CACHE_MAINTENANCE == 1)
    

  12.   uint32_t alignedAddr;
    

  13. #endif
    


  14. 


  15. 

  16.   while (HAL_HSEM_FastTake(EMMC_HSEM_ID) != HAL_OK)
    

  17.   {
    

  18.   }
    


  19. 

  20.         //printf("USER_read\r\n");
    

  21.   if(BSP_MMC_ReadBlocks(0, (uint32_t*)buff,
    

  22.                         (uint32_t) (sector),
    

  23.                         count) == BSP_ERROR_NONE)
    

  24.   {
    

  25.     while(BSP_MMC_GetCardState(0) != BSP_ERROR_NONE)
    

  26.     {
    

  27.     }
    

  28.       res = RES_OK;
    

  29. #if (ENABLE_MMC_DMA_CACHE_MAINTENANCE == 1)
    

  30.       /*
    

  31.       the SCB_InvalidateDCache_by_Addr() requires a 32-Byte aligned address,
    

  32.       adjust the address and the D-Cache size to invalidate accordingly.
    

  33.       */
    

  34.       alignedAddr = (uint32_t)buff & ~0x1F;
    

  35.       SCB_InvalidateDCache_by_Addr((uint32_t*)alignedAddr, count*BLOCKSIZE + ((uint32_t)buff - alignedAddr));
    

  36. #endif
    

  37.   }
    

  38.   else
    

  39.   {
    

  40.     res = RES_NOTRDY;
    

  41.   }
    


  42. 

  43.   HAL_HSEM_Release(EMMC_HSEM_ID, 0);
    

  44.   return res;
    

  45.   /* USER CODE END READ */
    

  46. }
5、USER_write写函数
复制
  1. #if _USE_WRITE == 1
    

  2. DRESULT USER_write (
    

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

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

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

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

  7. )
    

  8. {
    

  9.   /* USER CODE BEGIN WRITE */
    

  10.   /* USER CODE HERE */
    

  11.   DRESULT res = RES_ERROR;
    

  12.   WriteStatus = 0;
    

  13.  /*
    

  14.   * since the MPU is configured as write-through, see main.c file, there isn't any need
    

  15.   * to maintain the cache as its content is always coherent with the memory.
    

  16.   * If needed, check the file "Middlewares/Third_Party/FatFs/src/drivers/sd_diskio_dma_template.c"
    

  17.   * to see how the cache is maintained during the write operations.
    

  18.   */
    


  19. 

  20.   while (HAL_HSEM_FastTake(EMMC_HSEM_ID) != HAL_OK)
    

  21.   {
    

  22.   
    

  23.                 
    

  24.         //printf("USER_write\r\n");
    

  25.   if(BSP_MMC_WriteBlocks(0, (uint32_t*)buff,
    

  26.                             (uint32_t)(sector),
    

  27.                             count) == BSP_ERROR_NONE)
    

  28.   {
    

  29.     while(BSP_MMC_GetCardState(0) != BSP_ERROR_NONE)
    

  30.     {
    

  31.     }
    

  32.     res = RES_OK;
    

  33.   }
    

  34.         }
    

  35.   HAL_HSEM_Release(EMMC_HSEM_ID, 0);
    

  36.   return res;
    

  37.   /* USER CODE END WRITE */
    

  38. }
    

  39. #endif /* _USE_WRITE == 1 */
6、USER_ioctl发送IO控制函数
复制
  1. #if _USE_IOCTL == 1
    

  2. DRESULT USER_ioctl (
    

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

  4.         BYTE cmd,       /* Control code */
    

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

  6. )
    

  7. {
    

  8.   /* USER CODE BEGIN IOCTL */
    

  9.   DRESULT res = RES_ERROR;
    

  10.   BSP_MMC_CardInfo CardInfo;
    


  11. 

  12.   if (Stat & STA_NOINIT) return RES_NOTRDY;
    


  13. 


  14. 

  15.   while ( HAL_HSEM_FastTake(EMMC_HSEM_ID) != HAL_OK)
    

  16.   {
    

  17.   }
    


  18. 

  19.   switch (cmd)
    

  20.   {
    

  21.   /* Make sure that no pending write process */
    

  22.   case CTRL_SYNC :
    

  23.     res = RES_OK;
    

  24.     break;
    


  25. 

  26.   /* Get number of sectors on the disk (DWORD) */
    

  27.   case GET_SECTOR_COUNT :
    

  28.     BSP_MMC_GetCardInfo(0, &CardInfo);
    

  29.     *(DWORD*)buff = CardInfo.LogBlockNbr;
    

  30.     res = RES_OK;
    

  31.     break;
    


  32. 

  33.   /* Get R/W sector size (WORD) */
    

  34.   case GET_SECTOR_SIZE :
    

  35.     BSP_MMC_GetCardInfo(0, &CardInfo);
    

  36.     *(WORD*)buff = CardInfo.LogBlockSize;
    

  37.     res = RES_OK;
    

  38.     break;
    


  39. 

  40.   /* Get erase block size in unit of sector (DWORD) */
    

  41.   case GET_BLOCK_SIZE :
    

  42.     BSP_MMC_GetCardInfo(0, &CardInfo);
    

  43.     *(DWORD*)buff = CardInfo.LogBlockSize / MMC_DEFAULT_BLOCK_SIZE;
    

  44.         res = RES_OK;
    

  45.     break;
    


  46. 

  47.   default:
    

  48.     res = RES_PARERR;
    

  49.   }
    


  50. 

  51.   while(BSP_MMC_GetCardState(0) != BSP_ERROR_NONE)
    

  52.   {
    

  53.   }
    


  54. 

  55.   HAL_HSEM_Release(EMMC_HSEM_ID, 0);
    

  56.   return res;
    

  57.   /* USER CODE END IOCTL */
    

  58. }
    

  59. #endif /* _USE_IOCTL == 1 */
7、main函数
复制
  1.   MX_SDMMC1_MMC_Init();        //初始化eMMC
    

  2.   MX_USB_DEVICE_Init();        //初始化USB Device
    

  3.   MX_USART3_UART_Init();        //初始化USART3
    

  4.   MX_FATFS_Init();                //初始化FATFS
8、测试函数
功能：列出文件名、打印STM32.TXT文件内容
复制
  1. void printFileInfo(FILINFO *fileInfo) {
    

  2.     WORD fdate = fileInfo->fdate;
    

  3.     WORD ftime = fileInfo->ftime;
    

  4.     TCHAR *name = fileInfo->fname;
    

  5.                 FSIZE_t        fsize=fileInfo->fsize;
    


  6. 

  7.     int year = ((fdate >> 9) & 0x7F) + 1980; // 年份从1980年开始计算
    

  8.     int month = (fdate >> 5) & 0x0F; // 月份
    

  9.     int day = fdate & 0x1F; // 日期
    

  10.     int hour = (ftime >> 11) & 0x1F; // 小时
    

  11.     int minute = (ftime >> 5) & 0x3F; // 分钟
    

  12.     int second = ftime & 0x1F; // 秒（注意：这里只使用了最低的5位，可能需要根据实际情况调整）
    

  13.                 if (fileInfo->fattrib & AM_DIR) {
    

  14.                         printf("%04d/%02d/%02d %02d:%02d    <DIR>          %s\r\n", year, month, day, hour, minute, name);
    

  15.                 }
    

  16.                 else
    

  17.                 {
    

  18.                         printf("%04d/%02d/%02d %02d:%02d         %9d %s\r\n", year, month, day, hour, minute,(int)fsize, name);
    

  19.                 }
    

  20. }
    


  21. 

  22. static void FS_listDirectory(void)
    

  23. {
    

  24.         FRESULT res;
    

  25.         DIR dir;
    

  26.         FILINFO fno;
    

  27.         uint32_t bytesread; 
    

  28.         uint16_t i;
    

  29.         
    

  30.         //printf("[Directory list]：\r\n");
    

  31.   if(f_mount(&MMCFatFs, (TCHAR const*)MMCPath, 0) == FR_OK)
    

  32.   {
    

  33.                         //printf("[mount MMC success]\r\n");
    

  34.                         res = f_opendir(&dir, "/");
    

  35.                         if (res == FR_OK) 
    

  36.                         {
    

  37.                                 //printf("[open directory success]\r\n");
    

  38.                                 printf("\r\n[list directory / files ......]:\r\n");
    

  39.         for (;;) {
    

  40.                                                 i++;
    

  41.             res = f_readdir(&dir, &fno);
    

  42.             if (res != FR_OK || fno.fname[0] == 0) break;
    

  43.             if (fno.fname[0] == '.') continue;
    

  44.                                         
    

  45.                                         printFileInfo(&fno);
    

  46.                                         
    

  47.         }
    

  48.                         
    

  49.         f_closedir(&dir);
    

  50.                 }
    

  51.                 
    

  52.                                 if(f_open(&MyFile, "STM32.TXT", FA_READ) == FR_OK)
    

  53.                                 {
    

  54.                                                                 /* Read data from the text file */
    

  55.                                                 memset(rtext,0,sizeof(rtext));
    

  56.                                                 res = f_read(&MyFile, ( void *)rtext, sizeof(rtext), (void *)&bytesread);
    


  57. 

  58.                                                 if((bytesread > 0) && (res == FR_OK))
    

  59.                                                 {
    

  60.                                                         printf("\r\n[Display STM32.TXT file content]:\r\n%s\r\n",rtext);
    

  61.                                                                                 /* Close the open text file */
    

  62.                                                                                 f_close(&MyFile);
    

  63.                                                 }
    

  64.                                 }
    

  65.         }                
    

  66. }


三、运行效果

1、FATFS获得信息通过串口打印输出
41.png
2、命令行dir对比
42.png
3、资源管理器查看U盘内容对比
43.png

这样eMMC既是u盘,也是FATFS的设备，可以通过U盘功能copy文本，图片、音频、视频到eMMC，然后MCU这边编写相应程序访问eMMC进行查看，播放。

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loutin 发表于 2025-4-19 10:32 | 显示全部楼层
在STM32H745I-DISCO开发板上，通过FATFS文件系统访问eMMC存储器，可以实现高效的嵌入式文件管理。
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yorkbarney 发表于 2025-4-19 11:27 | 显示全部楼层
在所有FATFS函数调用后，检查返回值FRESULT，并根据错误码进行相应处理。
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robincotton 发表于 2025-4-19 13:32 | 显示全部楼层
在user_diskio.c文件中实现几个接口函数，如USER_initialize()、USER_status()、USER_read()、USER_write()和USER_ioctl()等，以便FATFS能够通过这些函数与eMMC设备进行交互。
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lzmm 发表于 2025-4-20 10:12 | 显示全部楼层
配置SDMMC接口、初始化FATFS文件系统，并实现磁盘I/O接口
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hilahope 发表于 2025-4-20 10:41 | 显示全部楼层
通过STM32CubeMX配置eMMC相关引脚
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yeates333 发表于 2025-4-20 11:03 | 显示全部楼层
可以参考STM32CubeH7的官方文档和示例代码。
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benjaminka 发表于 2025-4-20 11:27 | 显示全部楼层
STM32H745I-DISCO开发板自带eMMC接口，无需额外硬件连接。
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iyoum 发表于 2025-4-20 11:42 | 显示全部楼层
在STM32H745I-DISCO开发板上使用FATFS访问EMMC存储的一般步骤。
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ulystronglll 发表于 2025-4-20 12:20 | 显示全部楼层
已经下载并安装了STM32CubeH7软件包。
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mickit 发表于 2025-4-20 12:32 | 显示全部楼层
可以在STM32H745I-DISCO开发板上成功实现FATFS访问eMMC，为嵌入式应用提供高效的文件管理功能。
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kkzz 发表于 2025-4-20 13:04 | 显示全部楼层
检查FATFS的配置是否正确，特别是卷数和路径。
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claretttt 发表于 2025-4-20 13:39 | 显示全部楼层
使用FATFS提供的f_getfree()函数检查剩余空间
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benjaminka 发表于 2025-4-20 14:16 | 显示全部楼层
通过FATFS文件系统，实现STM32H745I-DISCO开发板对eMMC设备的访问，使电脑和MCU都能读写eMMC中的文件。
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mmbs 发表于 2025-4-20 15:57 | 显示全部楼层
使用STM32的HAL库或LL库中的函数来初始化eMMC
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bestwell 发表于 2025-4-20 17:44 | 显示全部楼层
可以在STM32H745I-DISCO开发板上使用FATFS库访问EMMC，实现文件的存储和管理。
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uiint 发表于 2025-4-20 18:05 | 显示全部楼层
eMMC初始化失败、FATFS挂载失败、读写文件错误
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cashrwood 发表于 2025-4-20 18:37 | 显示全部楼层
在文件操作中，检查返回值并妥善处理错误
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febgxu 发表于 2025-4-20 20:10 | 显示全部楼层
配置SDMMC              
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primojones 发表于 2025-4-20 21:15 | 显示全部楼层
SDMMC时钟频率应根据EMMC规格进行配置，避免过高的时钟频率导致通信错误。
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