第四十五章  FATFS实验

上一章，我们学习了SD卡的使用，不过仅仅是简单的实现读扇区而已，真正要好好应用SD卡，必须使用文件系统管理，本章，我们将使用FATFS来管理SD卡，实现SD卡文件的读写等基本功能。本章分为如下几个部分：

45.1 FATFS简介

45.2 硬件设计

45.3 软件设计

45.4 下载验证

45.1 FATFS简介    

FATFS是一个完全免费开源的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**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。

FATFS的特点有：

l  Windows兼容的FAT文件系统（支持FAT12/FAT16/FAT32）

l  与平台无关，移植简单

l  代码量少、效率高

l  多种配置选项

²  支持多卷（物理驱动器或分区，最多10个卷）

²  多个ANSI/OEM代码页包括DBCS

²  支持长文件名、ANSI/OEM或Unicode

²  支持RTOS

²  支持多种扇区大小

²  只读、最小化的API和I/O缓冲区等

FATFS的这些特点，加上免费、开源的原则，使得FATFS应用非常广泛。FATFS模块的层次结构如图45.1.1所示：

图45.1.1 FATFS层次结构图

最顶层是应用层，使用者无需理会FATFS的内部结构和复杂的FAT 协议，只需要调用FATFS模块提供给用户的一系列应用接口函数，如f_open，f_read，f_write 和f_close等，就可以像在PC 上读／写文件那样简单。

中间层FATFS模块，实现了FAT 文件读／写协议。FATFS模块提供的是ff.c和ff.h。除非有必要，使用者一般不用修改，使用时将头文件直接包含进去即可。

需要我们编写移植代码的是FATFS模块提供的底层接口，它包括存储媒介读／写接口（disk I/O）和供给文件创建修改时间的实时时钟。

FATFS的源码，大家可以在：http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html 这个网站下载到，目前最新版本为R0.09a。本章我们就使用最新版本的的FATFS作为介绍，下载最新版本的FATFS软件包，解压后可以得到两个文件夹：doc和src。doc里面主要是对FATFS的介绍，而src里面才是我们需要的源码。

其中，与平台无关的是：

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