Petit FatFs 文件系统初学成功

只看该作者 · 2013-1-10 11:12

本帖最后由 ICE-0 于 2013-1-10 11:12 编辑

Petit FatFs 的官方网：

Petit FatFs 的官方网.zip (246 Bytes)
Petit FatFs is a sub-set of FatFs module for tiny 8-bit microcontrollers. It is written in compliance with ANSI C and completely separated from the disk I/O layer. It can be incorporated into the tiny microcontrollers with a small memory even if the RAM size is less than sector size。
Petit FatFs 是FatFs的精简版，比较适用于低端8位单片机中。可以用在小RAM的单片机中，RAM可以小于扇区的RAM（512bytes)中。
Features

Very small RAM consumption (44 bytes work area + certain stack).
Very small code size (2K-4K bytes).
Supports FAT32.
Single volume and Single file.
File write function with some restrictions.

看最后一条，写函数有一些限制。如果不用于写操作的话，这个文件系统是个不错的选择，RAM与ROM消耗都很少，用keil编译的话会消耗250字节左右的栈空间。支持FAT32,FAT。
下载地址可从官方Resources中下，或点

pff2.zip (38.25 KB) 下载。
官方介绍的限制：1、只能挂载一个设备。2、Petit FatFs不能创建文件，只能对已存在的文件进行操作。3、写函数只能写到原来文件的大小，不能扩展大小，不能更新文件时间信息，不能写只读文件。

Petit FATFs能够在不同的单片机平台上运行，具有良好的层次结构，其层次结构，如下图:

应用层位于最顶层，它提供供了以下几个函数：
① pf_mount ：为Petit FATFs模块注册或者卸载一块工作区域，它包括了设备的初始化（diskio.c中的disk_initialize）、文件系统的设置（FAT32、FAT）等，是Petit FATFs能够工作的前提，在调用其他应用层函数前应先调用此函数。一般用法是：
                     FATFS fatfs; ///定义一个文件系统对象
                     if(pf_mount(&fatfs))    printf("Failed"); //如果返回1，则挂载失败，否则成功
② pf_open：打开一个已经存在的文件，在对文件进行读操作和移动读写指针前，首先应该调用该函数。打开的文件必须是已存在的，一般用法：
                  if(pf_open("MESSAGE.TXT") )             printf("Failed"); //如果返回1，则打开失败，否则成功
③ pf_read：读一个文件。函数的三个参数分别表示读出数据存放的地址，读出数据的大小，反回真正读出的char数据的大小。
④ pf_write：写一个文件。函数的三个参数分别表示写入的数据存放的地址，要写入的数据的大小，返回真正写入的char数据的大小。
⑤ pf_lseek：移动读/写指针。参数表示从第几个数据开始操作。
⑥ pf_opendir：打开一个目录。第一个参数表示指向空白目录结构，第二个表示指向一个已存在的目录名。
⑦ pf_readdir：读一个目录项。
使用者在使用应用层函数时只需调用即可无须理会 Petit FATFs的内部结构以及复杂的FAT 协议。中间层Petit FATFs 包含了FAT 的读写协议，和最底层 Low Level Disk I/O完全分离，所以一般不用修改。 Low Level Disk I/O位于最底层，它不是 Petit FATFs 模块的一部分，需要根据不同的单片机和不同的存储媒介进行编写，是移植过程中最重要的一部分。
要编写的底层驱动函数有
① disk_initialize：存储媒介的初始化，一般成功则返回0，如果用sd卡的话，初始化、复位成功后返回零，否则返回1即可。
② disk_readp ：读部分扇区，里面的参数* dest, 存放数据的地址。sector,读的第几个扇区， sofs,从扇区平移多少位。count  读出的数据个数。
③ disk_writep：写部分扇区，里面只有两个参数，写入的数据地址* buff与第几个扇区sc两个数据。但在编写这个程序的时候要注意，由于FatFs内部调用函数的需要，必须按照以下的顺序来，
当 buff 指向一个空指针，当sc 不为0 时，则表示对这个扇区的写操作进行初始化；当sc 为0 时，则表示对这个扇区的写操作进行结束操作；
当 buff 指向一个内存缓冲区，则是进行正常的读写。

Petit FATFS 文件系统的移植过程：
Petit FATFs是一个可配置的文件系统，使用者可以根据自己的需要进行相应的裁剪。
Petit FATFs 提供了5 个程序文件，分别是 diskio.c、diskio.h、integer.h 、pff.c 和pff.h 。其中integer.h 和pff.c 一般情况下不需要进行改动，需要改动的是 diskio.c和pff.h 。diskio.c里面主要包括三个函数的编写即 disk_initialize 、disk_readp 和disk_writep ，这三个函数已经在上面讲过，这里只需将这三个函数写在 diskio.c里面相应的位置即可。配置的工作主要在 pff.h里面。
在pff.h 里面我们需要配置的有：
① #define _USE_READ 。有0 和1 两个值可被选择，选择 0 则不使能文件读操作，选择1 则使能读文件操作，在这里我们选择 1，使能读文件操作。
② #define _USE_DIR。为1 时使能打开一个目录和读一个目录项操作，为 0 时则不使能相应操作，因为我们只测试文件的读/写操作，所以设置其值为 0。
③ #define _USE_LSEEK。有 0 和1 两个选择项。1 时使能移动读/写指针操作，为 0 时则禁止。。
④ #define _USE_WRITE。为 1 时使能写文件操作，为 0 时禁止写文件操作。这里设置其值为1，使能写文件操作。
⑤ #define _FS_FAT32。为 0 时仅支持FAT16 文件系统，为1 时支持 FAT32 文件系统。FAT32 文件系统是FAT16 文件系统的升级，而且现在 SD 卡在出厂时一般都默认被格式化为FAT32 文件系统，所以设置其值为 1。
⑥ #define _WORD_ACCESS。有0 和1 两个值可被选择。为 0 时选择字节寻址方式，为1 时选择字寻址方式，一般都置1。
到这里Petit FATFs 文件系统的移植过程完成。
官方例程，挺不错的：

pfsample.zip (166.25 KB)
我个人调试的例程（winavr gcc环境）：

SDTEST_gcc.zip (144.11 KB)