在STM32中移植FATFS文件系统之欧阳地创编.docx

在STM32中移植FATFS文件系统之欧阳地创编.docx

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在STM32中移植FATFS文件系统之欧阳地创编

STM32的FATFS文件系统移植笔记

时间：

2021.03.04

创作：

欧阳地

一、序言

  经常在网上、群里看到很多人问关于STM32的FATFS文件系统移植的问题，刚好自己最近也在调试这个程序，为了让大家少走弯路，我把我的调试过程和方法也贡献给大家。

二、FATFS简介

  FatFsModule是一种完全免费开源的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台独立性，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FATl2、FATl6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。

三、移植准备

  1、FATFS源代码的获取，可以到官网下载：

http:

//elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html 最新版本是R0.09版本，我们就移植这个版本的。

  2、解压文件会得到两个文件夹，一个是doc文件夹，这里是FATFS的一些使用文档和说明，以后在文件编程的时候可以查看该文档。

另一个是src文件夹，里面就是我们所要的源文件。

  3、建立一个STM32的工程，为方便调试，我们应重载printf（）底层函数实现串口打印输出。

可以参考已经建立好的printf（）打印输出工程：

...d=77&extra=page%3D1四、开始移植

  1、在已经建立好的工程目录User文件夹下新建两个文件夹，FATFS_V0.09和SPI_SD_Card，FATFS_V0.09用于存放FATFS源文件，SPI_SD_Card用于存放SPI的驱动文件。

  2、如图1将ff.c添加到工程文件夹中，并新建diskio.c文件，在diskio.c文件中实现五个函数：

1.DSTATUSdisk_initialize（BYTE）;//SD卡的初始化

2.      DSTATUSdisk_status（BYTE）;//获取SD卡的状态，这里可以不用管

3.      DRESULTdisk_read（BYTE,BYTE*,DWORD,BYTE）;//从SD卡读取数据

4.      DRESULTdisk_write（BYTE,constBYTE*,DWORD,BYTE）;//将数据写入SD卡，若该文件系统为只读文件系统则不用实现该函数

5.      DRESULTdisk_ioctl（BYTE,BYTE,void*）;//获取SD卡文件系统相关信息

复制代码

图1

  3、初步实现以上五个函数

      FATFS初始化函数：

1.DSTATUSdisk_initialize（

2.          BYTEdrv       /*Physicaldrivenmuber（0..）*/

3.      ）

4.      {

5.          switch（drv）

6.          {

7.                case0:

8.                      returnRES_OK;

9.                case1:

10.                      returnRES_OK;      

11.                case2:

12.                      returnRES_OK;      

13.                case3:

14.                      returnRES_OK;

15.                default:

16.                      returnSTA_NOINIT;

17.          }

18.      }

复制代码

FATFS状态获取函数：

1.DSTATUSdisk_status（

2.          BYTEdrv          /*Physicaldrivenmuber（0..）*/

3.      ）

4.      {

5.          switch（drv）

6.          {

7.                case0:

8.                      returnRES_OK;

9.                case1:

10.                      returnRES_OK;

11.                case2:

12.                      returnRES_OK;

13.                default:

14.                      returnSTA_NOINIT;

15.          }

16.      }

复制代码

FATFS底层读数据函数：

1.DRESULTdisk_read（

2.          BYTEdrv,          /*Physicaldrivenmuber（0..）*/

3.          BYTE*buff,          /*Databuffertostorereaddata*/

4.          DWORDsector,      /*Sectoraddress（LBA）*/

5.          BYTEcount     /*Numberofsectorstoread（1..255）*/

6.      ）

7.      {

8.          if（!

count）

9.          {  

10.             returnRES_PARERR;  /*count不能等于0，否则返回参数错误*/

11.          }

12.          switch（drv）

13.          {

14.                case0:

15.                  if（count==1）        /*1个sector的读操作*/    

16.                  {  

17.                          returnRES_OK;  

18.                  }                                

19.                  else              /*多个sector的读操作*/    

20.                  {  

21.                          returnRES_OK;

22.                  }                                

23.                case1:

24.                  if（count==1）        /*1个sector的读操作*/    

25.                  {  

26.                          returnRES_OK;  

27.                  }                                

28.                  else              /*多个sector的读操作*/    

29.                  {  

30.                          returnRES_OK;

31.                  }

32.                default:

33.                      returnRES_ERROR;

34.          }

35.      }

复制代码

FATFS底层写数据函数：

1.DRESULTdisk_write（

2.          BYTEdrv,                /*Physicaldrivenmuber（0..）*/

3.          constBYTE*buff,          /*Datatobewritten*/

4.          DWORDsector,          /*Sectoraddress（LBA）*/

5.          BYTEcount    /*Numberofsectorstowrite（1..255）*/

6.      ）

7.      {

8.          if（!

count）

9.          {  

10.            returnRES_PARERR;  /*count不能等于0，否则返回参数错误*/

11.          }

12.          switch（drv）

13.          {

14.                case0:

15.                  if（count==1）        /*1个sector的写操作*/    

16.                  {  

17.                          returnRES_OK;

18.                  }                                

19.                  else              /*多个sector的写操作*/  

20.                  {  

21.                          returnRES_OK;  

22.                  }                                

23.                case1:

24.                  if（count==1）        /*1个sector的写操作*/    

25.                  {  

26.                          returnRES_OK;

27.                  }                                

28.                  else              /*多个sector的写操作*/  

29.                  {  

30.                          returnRES_OK;

31.                  }                                

32.                default:

returnRES_ERROR;

33.          }

34.      }

复制代码

FATFS磁盘控制函数：

1.DRESULTdisk_ioctl（

2.          BYTEdrv,          /*Physicaldrivenmuber（0..）*/

3.          BYTEctrl,          /*Controlcode*/

4.          void*buff          /*Buffertosend/receivecontroldata*/

5.      ）

6.      {

7.          if（drv==0）

8.          {  

9.                switch（ctrl）

10.                {

11.                      caseCTRL_SYNC:

12.                          returnRES_OK;

13.                      caseGET_SECTOR_COUNT:

14.                      returnRES_OK;

15.                      caseGET_BLOCK_SIZE:

16.                      returnRES_OK;      

17.                      caseCTRL_POWER:

18.                          break;

19.                      caseCTRL_LOCK:

20.                          break;

21.                      caseCTRL_EJECT:

22.                          break;

23.                /*MMC/SDCcommand*/

24.                      caseMMC_GET_TYPE:

25.                          break;

26.                      caseMMC_GET_CSD:

27.                          break;

28.                      caseMMC_GET_CID:

29.                          break;

30.                      caseMMC_GET_OCR:

31.                          break;

32.                      caseMMC_GET_SDSTAT:

33.                          break;      

34.                }

35.        }elseif（drv==1）{

36.                switch（ctrl）

37.                {

38.                      caseCTRL_SYNC:

39.                          returnRES_OK;

40.                      caseGET_SECTOR_COUNT:

41.                      returnRES_OK;

42.                      caseGET_SECTOR_SIZE:

43.                          returnRES_OK;

44.                      caseGET_BLOCK_SIZE:

45.                      returnRES_OK;      

46.                      caseCTRL_POWER:

47.                          break;

48.                      caseCTRL_LOCK:

49.                          break;

50.                      caseCTRL_EJECT:

51.                          break;

52.                /*MMC/SDCcommand*/

53.                      caseMMC_GET_TYPE:

54.                          break;

55.                      caseMMC_GET_CSD:

56.                          break;

57.                      caseMMC_GET_CID:

58.                          break;

59.                      caseMMC_GET_OCR:

60.                          break;

61.                      caseMMC_GET_SDSTAT:

62.                          break;      

63.                }      

64.          }

65.          else{                      

66.                returnRES_PARERR;  

67.          }

68.          returnRES_PARERR;

69.      }

复制代码

以上函数都只是实现一个框架，并没有做实际的事情，下一步就需要把操作SD卡的程序填充在这个框架里面。

  4、实现disk_initialize（）函数

      该函数在挂载文件系统的时候会被调用，主要是实现读写SD卡前对SD卡进行初始化，根据SD卡的传输协议，我们按照如下步骤初始化SD卡：

      a、判断SD卡是否插入，可以通过检查SD卡卡座的CD脚电平进行判断，一般插入卡后该引脚会变成低电平。

      b、稍微延时一段时间后发送至少74个时钟给SD卡。

      c、发送CMD0命令给SD卡，直到SD卡返回0x01为止，这里可以循环多次发送。

          程序如下：

1.  /*StartsendCMD0tillreturn0x01meansinIDLEstate*/

2.          for（retry=0;retry<0xFFF;retry++）

3.          {

4.                r1=MSD0_send_