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            EEPW首頁(yè) 
	 > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > STM32的FATFS文件系統(tǒng)移植筆記
            
    
            

            

            


	
	
	

            
	
            
		
            
			
            STM32的FATFS文件系統(tǒng)移植筆記
            
						
            
				作者：
				時(shí)間：2016-11-26
				來源：網(wǎng)絡(luò)
				
				
				
				
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			一、序言
              經(jīng)常在網(wǎng)上、群里看到很多人問關(guān)于STM32的FATFS文件系統(tǒng)移植的問題，剛好自己最近也在調(diào)試這個(gè)程序，為了讓大家少走彎路，我把我的調(diào)試過程和方法也貢獻(xiàn)給大家。

            二、FATFS簡(jiǎn)介
              FatFs Module是一種完全免費(fèi)開源的FAT文件系統(tǒng)模塊，專門為小型的嵌入式系統(tǒng)而設(shè)計(jì)。它完全用標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言編寫，所以具有良好的硬件平臺(tái)獨(dú)立性，可以移植到8051、PIC、AVR、SH、Z80、H8、ARM等系列單片機(jī)上而只需做簡(jiǎn)單的修改。它支持FATl2、FATl6和FAT32，支持多個(gè)存儲(chǔ)媒介；有獨(dú)立的緩沖區(qū)，可以對(duì)多個(gè)文件進(jìn)行讀／寫，并特別對(duì)8位單片機(jī)和16位單片機(jī)做了優(yōu)化。

            三、移植準(zhǔn)備
              1、FATFS源代碼的獲取，可以到官網(wǎng)下載：http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html最新版本是R0.09版本，我們就移植這個(gè)版本的。
              2、解壓文件會(huì)得到兩個(gè)文件夾，一個(gè)是doc文件夾，這里是FATFS的一些使用文檔和說明，以后在文件編程的時(shí)候可以查看該文檔。另一個(gè)是src文件夾，里面就是我們所要的源文件。
              3、建立一個(gè)STM32的工程，為方便調(diào)試，我們應(yīng)重載printf()底層函數(shù)實(shí)現(xiàn)串口打印輸出?？梢詤⒖家呀?jīng)建立好的printf()打印輸出工程：http://www.viewtool.com/bbs/foru ... d=77&extra=page%3D1
            四、開始移植
              1、在已經(jīng)建立好的工程目錄User文件夾下新建兩個(gè)文件夾，F(xiàn)ATFS_V0.09和SPI_SD_Card，F(xiàn)ATFS_V0.09用于存放FATFS源文件，SPI_SD_Card用于存放SPI的驅(qū)動(dòng)文件。
              2、如圖1將ff.c添加到工程文件夾中，并新建diskio.c文件，在diskio.c文件中實(shí)現(xiàn)五個(gè)函數(shù)：
            本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/201611/321826.htm
            1. DSTATUS disk_initialize (BYTE);//SD卡的初始化
            2.   DSTATUS disk_status (BYTE);//獲取SD卡的狀態(tài)，這里可以不用管
            3.   DRESULT disk_read (BYTE, BYTE*, DWORD, BYTE);//從SD卡讀取數(shù)據(jù)
            4.   DRESULT disk_write (BYTE, const BYTE*, DWORD, BYTE);//將數(shù)據(jù)寫入SD卡，若該文件系統(tǒng)為只讀文件系統(tǒng)則不用實(shí)現(xiàn)該函數(shù)
            5.   DRESULT disk_ioctl (BYTE, BYTE, void*);//獲取SD卡文件系統(tǒng)相關(guān)信息
            復(fù)制代碼


            圖1
              3、初步實(shí)現(xiàn)以上五個(gè)函數(shù)
              FATFS初始化函數(shù)：
            1. DSTATUS disk_initialize (
            2.       BYTE drv          /* Physical drive nmuber (0..) */
            3.   )
            4.   {
            5.       switch (drv)
            6.       {
            7.         case 0 :
            8.           return RES_OK;
            9.         case 1 :
            10.           return RES_OK;   
            11.         case 2 :
            12.           return RES_OK;   
            13.         case 3 :
            14.           return RES_OK;
            15.         default:
            16.           return STA_NOINIT;
            17.       }
            18.   }
            復(fù)制代碼
            FATFS狀態(tài)獲取函數(shù)：
            1. DSTATUS disk_status (
            2.       BYTE drv      /* Physical drive nmuber (0..) */
            3.   )
            4.   {
            5.       switch (drv)
            6.       {
            7.         case 0 :
            8.           return RES_OK;
            9.         case 1 :
            10.           return RES_OK;
            11.         case 2 :
            12.           return RES_OK;
            13.         default:
            14.           return STA_NOINIT;
            15.       }
            16.   }
            復(fù)制代碼
            FATFS底層讀數(shù)據(jù)函數(shù)：
            1. DRESULT disk_read (
            2.       BYTE drv,      /* Physical drive nmuber (0..) */
            3.       BYTE *buff,      /* Data buffer to store read data */
            4.       DWORD sector,  /* Sector address (LBA) */
            5.       BYTE count      /* Number of sectors to read (1..255) */
            6.   )
            7.   {
            8.       if( !count )
            9.       { 
            10.         return RES_PARERR;/* count不能等于0，否則返回參數(shù)錯(cuò)誤 */
            11.       }
            12.       switch (drv)
            13.       {
            14.         case 0:
            15.           if(count==1)    /* 1個(gè)sector的讀操作 */  
            16.           { 
            17.               return RES_OK; 
            18.           }                
            19.           else      /* 多個(gè)sector的讀操作 */ 
            20.           {
            21.               return RES_OK;
            22.           }                
            23.         case 1:
            24.           if(count==1)    /* 1個(gè)sector的讀操作 */  
            25.           { 
            26.               return RES_OK; 
            27.           }                
            28.           else      /* 多個(gè)sector的讀操作 */ 
            29.           {
            30.               return RES_OK;
            31.           }
            33.         default:
            34.           return RES_ERROR;
            35.       }
            36.   }
            復(fù)制代碼
            FATFS底層寫數(shù)據(jù)函數(shù)：
            1. DRESULT disk_write (
            2.       BYTE drv,        /* Physical drive nmuber (0..) */
            3.       const BYTE *buff,      /* Data to be written */
            4.       DWORD sector,      /* Sector address (LBA) */
            5.       BYTE count        /* Number of sectors to write (1..255) */
            6.   )
            7.   {
            8.       if( !count )
            9.       { 
            10.         return RES_PARERR;/* count不能等于0，否則返回參數(shù)錯(cuò)誤 */
            11.       }
            12.       switch (drv)
            13.       {
            14.         case 0:
            15.           if(count==1)    /* 1個(gè)sector的寫操作 */  
            16.           { 
            17.               return RES_OK;
            18.           }                
            19.           else      /* 多個(gè)sector的寫操作 */ 
            20.           {
            21.               return RES_OK;
            22.           }                
            23.         case 1:
            24.           if(count==1)    /* 1個(gè)sector的寫操作 */  
            25.           {
            26.               return RES_OK;
            27.           }                
            28.           else      /* 多個(gè)sector的寫操作 */ 
            29.           {
            30.               return RES_OK;
            31.           }                
            32.    
            33.         default:return RES_ERROR;
            34.       }
            35.   }
            復(fù)制代碼
            FATFS磁盤控制函數(shù)：
            1. DRESULT disk_ioctl (
            2.       BYTE drv,      /* Physical drive nmuber (0..) */
            3.       BYTE ctrl,      /* Control code */
            4.       void *buff      /* Buffer to send/receive control data */
            5.   )
            6.   {
            7.       if (drv==0)
            8.       { 
            9.         switch (ctrl)
            10.         {
            11.           case CTRL_SYNC :
            12.               return RES_OK;
            13.           case GET_SECTOR_COUNT :
            14.           return RES_OK;
            15.           case GET_BLOCK_SIZE :
            16.           return RES_OK;  
            17.           case CTRL_POWER :
            18.               break;
            19.           case CTRL_LOCK :
            20.               break;
            21.           case CTRL_EJECT :
            22.               break;
            23.         /* MMC/SDC command */
            24.           case MMC_GET_TYPE :
            25.               break;
            26.           case MMC_GET_CSD :
            27.               break;
            28.           case MMC_GET_CID :
            29.               break;
            30.           case MMC_GET_OCR :
            31.               break;
            32.           case MMC_GET_SDSTAT :
            33.               break;  
            34.         }
            35.     }else if(drv==1){
            36.         switch (ctrl)
            37.         {
            38.           case CTRL_SYNC :
            39.               return RES_OK;
            40.           case GET_SECTOR_COUNT :
            41.           return RES_OK;
            42.           case GET_SECTOR_SIZE :
            43.               return RES_OK;
            44.           case GET_BLOCK_SIZE :
            45.           return RES_OK;  
            46.           case CTRL_POWER :
            47.               break;
            48.           case CTRL_LOCK :
            49.               break;
            50.           case CTRL_EJECT :
            51.               break;
            52.         /* MMC/SDC command */
            53.           case MMC_GET_TYPE :
            54.               break;
            55.           case MMC_GET_CSD :
            56.               break;
            57.           case MMC_GET_CID :
            58.               break;
            59.           case MMC_GET_OCR :
            60.               break;
            61.           case MMC_GET_SDSTAT :
            62.               break;  
            63.         }   
            64.       }
            65.       else{           
            66.         return RES_PARERR;
            67.       }
            68.       return RES_PARERR;
            69.   }
            復(fù)制代碼
            以上函數(shù)都只是實(shí)現(xiàn)一個(gè)框架，并沒有做實(shí)際的事情，下一步就需要把操作SD卡的程序填充在這個(gè)框架里面。
              4、實(shí)現(xiàn)disk_initialize()函數(shù)
              該函數(shù)在掛載文件系統(tǒng)的時(shí)候會(huì)被調(diào)用，主要是實(shí)現(xiàn)讀寫SD卡前對(duì)SD卡進(jìn)行初始化，根據(jù)SD卡的傳輸協(xié)議，我們按照如下步驟初始化SD卡：
              a、判斷SD卡是否插入，可以通過檢查SD卡卡座的CD腳電平進(jìn)行判斷，一般插入卡后該引腳會(huì)變成低電平。
              b、稍微延時(shí)一段時(shí)間后發(fā)送至少74個(gè)時(shí)鐘給SD卡。
              c、發(fā)送CMD0命令給SD卡，直到SD卡返回0x01為止，這里可以循環(huán)多次發(fā)送。
                  程序如下：
            1. /* Start send CMD0 till return 0x01 means in IDLE state */
            2.       for(retry=0; retry<0xFFF; retry++)
            3.       {
            4.         r1 = MSD0_send_command(CMD0, 0, 0x95);
            5.         if(r1 == 0x01)
            6.         {
            7.           retry = 0;
            8.           break;
            9.         }
            10.       }
            復(fù)制代碼
            d、發(fā)送CMD8獲取卡的類型，不同類型的卡其初始化方式有所不同。
              e、根據(jù)卡的類型對(duì)卡進(jìn)行初始化。具體初始化方式可以參考附件程序。
              注：在初始化SD卡之前應(yīng)該初始化SPI接口和相關(guān)的管腳。
              實(shí)現(xiàn)后的程序如下：
            1. DSTATUS disk_initialize (
            2.       BYTE drv          /* Physical drive nmuber (0..) */
            3.   )
            4.   {
            5.       int Status;
            6.       switch (drv)
            7.       {
            8.         case 0 :
            9.           Status = MSD0_Init();
            10.           if(Status==0){
            11.               return RES_OK;
            12.           }else{
            13.               return STA_NOINIT;
            14.           }
            15.         case 1 :
            16.           return RES_OK;   
            17.         case 2 :
            18.           return RES_OK;   
            19.         case 3 :
            20.           return RES_OK;
            21.         default:
            22.           return STA_NOINIT;
            23.       }
            24.   }
            復(fù)制代碼
            MSD0_Init()函數(shù)在SPI_MSD0_Driver.c文件中實(shí)現(xiàn)。
              5、實(shí)現(xiàn)disk_read()函數(shù)
              該函數(shù)是讀取SD卡扇區(qū)數(shù)據(jù)的函數(shù)，根據(jù)SD卡數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議可知有讀取單扇區(qū)和讀取多扇區(qū)兩種操作模式，為提高讀文件的速度應(yīng)該實(shí)現(xiàn)讀取多扇區(qū)函數(shù)。
              實(shí)現(xiàn)后的程序如下：
            1. DRESULT disk_read (
            2.       BYTE drv,      /* Physical drive nmuber (0..) */
            3.       BYTE *buff,      /* Data buffer to store read data */
            4.       DWORD sector,  /* Sector address (LBA) */
            5.       BYTE count      /* Number of sectors to read (1..255) */
            6.   )
            7.   {
            8.       int Status;
            9.       if( !count )
            10.       { 
            11.         return RES_PARERR;/* count不能等于0，否則返回參數(shù)錯(cuò)誤 */
            12.       }
            13.       switch (drv)
            14.       {
            15.         case 0:
            16.           if(count==1)    /* 1個(gè)sector的讀操作 */  
            17.           { 
            18.               Status =MSD0_ReadSingleBlock( sector ,buff );
            19.               if(Status == 0){
            20.                 return RES_OK;
            21.               }else{
            22.                 return RES_ERROR;
            23.               } 
            24.           }                
            25.           else      /* 多個(gè)sector的讀操作 */ 
            26.           {
            27.               Status = MSD0_ReadMultiBlock( sector , buff ,count);
            28.               if(Status == 0){
            29.                 return RES_OK;
            30.               }else{
            31.                 return RES_ERROR;
            32.               }
            33.           }                
            34.         case 1:
            35.           if(count==1)    /* 1個(gè)sector的讀操作 */  
            36.           { 
            37.               return RES_OK; 
            38.           }                
            39.           else      /* 多個(gè)sector的讀操作 */ 
            40.           {
            41.               return RES_OK;
            42.           }
            44.         default:
            45.           return RES_ERROR;
            46.       }
            47.   }
            復(fù)制代碼
            MSD0_ReadSingleBlock()和MSD0_ReadMultiBlock()函數(shù)都是SD卡操作的底層函數(shù)，我們?cè)赟PI_MSD0_Driver.c文件中實(shí)現(xiàn)。
              6、實(shí)現(xiàn)disk_write()函數(shù)
              該函數(shù)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)SD卡進(jìn)行寫數(shù)據(jù)操作，和讀數(shù)據(jù)操作一樣也分單塊寫和多塊寫，建議實(shí)現(xiàn)多塊寫的方式，這樣可以提高寫數(shù)據(jù)速度。
              實(shí)現(xiàn)后的程序如下：
            1. DRESULT disk_write (
            2.       BYTE drv,        /* Physical drive nmuber (0..) */
            3.       const BYTE *buff,      /* Data to be written */
            4.       DWORD sector,      /* Sector address (LBA) */
            5.       BYTE count        /* Number of sectors to write (1..255) */
            6.   )
            7.   {
            8.       int Status;
            9.       if( !count )
            10.       { 
            11.         return RES_PARERR;/* count不能等于0，否則返回參數(shù)錯(cuò)誤 */
            12.       }
            13.       switch (drv)
            14.       {
            15.         case 0:
            16.           if(count==1)    /* 1個(gè)sector的寫操作 */  
            17.           { 
            18.               Status = MSD0_WriteSingleBlock( sector , (uint8_t *)(&buff[0]) );
            19.               if(Status == 0){
            20.                 return RES_OK;
            21.               }else{
            22.                 return RES_ERROR;
            23.               }
            24.           }                
            25.           else      /* 多個(gè)sector的寫操作 */ 
            26.           {
            27.               Status = MSD0_WriteMultiBlock( sector , (uint8_t *)(&buff[0]) , count );
            28.               if(Status == 0){
            29.                 return RES_OK;
            30.               }else{
            31.                 return RES_ERROR;
            32.               } 
            33.           }                
            34.         case 1:
            35.           if(count==1)    /* 1個(gè)sector的寫操作 */  
            36.           {
            37.               return RES_OK;
            38.           }                
            39.           else      /* 多個(gè)sector的寫操作 */ 
            40.           {
            41.               return RES_OK;
            42.           }                
            43.    
            44.         default:return RES_ERROR;
            45.       }
            46.   }				   
				
            
                
			
							
              
                
			            
              
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            評(píng)論
            					
		
            
		
            
			
            
			
				
            
					
					
            
						
                        
					
            
				
            
                		
						
						
			
            
		
            
		
            
		
            
            
			
            
		
            
	
            
	
            
	
            
		
		

            


	
            
	
            
		
		
	
            


    
            
        
            技術(shù)專區(qū)
            
      
            
      
            
			
      
             
       

            

   











            
	
            
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