本帖最后由 xld0932 于 2020-2-15 09:03 编辑

1.概述








FatFs是一个应用在小型嵌入式系统中的通用文件系统(FAT / exFAT)模块。FatFs模块是遵循ANSI C(C89)编写的,与磁盘I/O层是完全分离的。因此,它是独立于平台的。它可以被整合到资源有限的小型微控制器中,如8051、PIC、AVR、ARM、Z80、RX等等;


本文中使用的是FatFs_R0.14版本,结合GD32 RISV-V开发平台板载的SPI FLASH来实现文件系统的功能。FatFs官网及下载地址:

http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html,当然也可以到面包板下载中心下载:
https://mbb.eet-china.com/download/36035.html











2.硬件原理图








从原理图上我们可以看到,SPI Flash使用的GD25Q16这颗芯片,其存储容量为2M字节;与MCU连接的接口使用的是硬件SPI0,另外CS操作引脚使用的是PE3。需要注意的是有一个JP12的跳线设置,需要将PA5与SPI0_SCK进行短接。







3.png



3.移植前准备






实现FatFs的移植是基于《【兆易创新RISC-V开发板评测】03.实现uGUI移植到GD32 RISC-V开发平台》的工程上实现的。通过NucleiStudio IDE打开工程,在gd32vf103_eval.c文件中对硬件SPI接口进行配置初始化:












<div><div><div>/*!
复制代码
   \brief      config spi0 for spi flash
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
void gd_eval_spi_init(void)
{
    spi_parameter_struct spi_init_struct;
    spi_struct_para_init(&spi_init_struct);

    /* peripheral clock enable */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);
    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOE);
    rcu_periph_clock_enable(RCU_AF);
    rcu_periph_clock_enable(RCU_SPI0);

    /* SPI0 GPIO config : SCK/PA5, MISO/PA6, MOSI/PA7 */
    gpio_init(GPIOA, GPIO_MODE_AF_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_7);
    gpio_init(GPIOA, GPIO_MODE_IN_FLOATING, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_6);

    /* SPI flash CS pin config : SPIFlashCS/PE3 */
    gpio_init(GPIOE, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_3);

    /* deinitilize SPI and the parameters */
    spi_i2s_deinit(SPI0);

    /* SPI0 parameter config */
    spi_init_struct.trans_mode           = SPI_TRANSMODE_FULLDUPLEX;
    spi_init_struct.device_mode          = SPI_MASTER;
    spi_init_struct.frame_size           = SPI_FRAMESIZE_8BIT;
    spi_init_struct.clock_polarity_phase = SPI_CK_PL_HIGH_PH_2EDGE;
    spi_init_struct.nss                  = SPI_NSS_SOFT;
    spi_init_struct.prescale             = SPI_PSC_8;
    spi_init_struct.endian               = SPI_ENDIAN_MSB;
    spi_init(SPI0, &spi_init_struct);

    /* SPI enable */
    spi_enable(SPI0);
}

/*!
    \brief      read and write spi flash by spi0
    \param[in]  data : write to spi flash
    \param[out] data : read from spi flash
    \retval     none
*/
uint16_t gd_eval_spi_rw(uint16_t data)
{
        while(RESET == spi_i2s_flag_get(SPI0, SPI_FLAG_TBE));
        spi_i2s_data_transmit(SPI0, data);

        while(RESET == spi_i2s_flag_get(SPI0, SPI_FLAG_RBNE));
        return spi_i2s_data_receive(SPI0);
}

新建gd32vf103v_spi_flash_eval.c和gd32vf103v_spi_flash_eval.h两个文件,在这个文件中实现对SPI Flash的操作函数:




<div><div>#include "gd32vf103v_eval.h"
复制代码
#include "gd32vf103v_spi_flash_eval.h"

#include <stdarg.h>
#include <string.h>

unsigned long xUserPow(int x, int y)
{
        unsigned long sum = 1;

        while(y--)
        {
                sum *= x;
        }

        return sum;
}

void xUserPutChar(const char ch)
{
    usart_data_transmit(USART0, (uint8_t)ch);
    while (usart_flag_get(USART0, USART_FLAG_TBE)== RESET){
    }
}

void xUserPutString(const char *str)
{
        while(*str)
        {
                xUserPutChar(*str++);
        }
}

void xUserPrintNum(const int value, const int pow)
{
        int  temp, count = 0, data;

        temp = value;

        if(temp == 0)
        {
                xUserPutChar('0');
        }
        else
        {
                while(temp)
                {
                        count++; temp /= pow;
                }

                temp = value;

                while(count)
                {
                        data = temp / xUserPow(pow, count - 1);
                        temp = temp % xUserPow(pow, count - 1);

                        if(data <= 9) xUserPutChar(data + '0');
                        else                  xUserPutChar(data + 'a' - 10);

                        count--;
                }
        }
}

void xUserPrintf(const char *str, ...)
{
        va_list ap;

        int val, r_val;
        char count, ch;

        va_start(ap, str);

        while(*str)
        {
                switch(*str)
                {
                        case '%':
                                str++;
                                switch(*str)
                                {
                                        case 'd':
                                                xUserPrintNum(va_arg(ap, int), 10);
                                                break;

                                        case 'x':
                                                xUserPrintNum(va_arg(ap, int), 16);
                                                break;

                                        case 's':
                                                xUserPutString(va_arg(ap, char *));
                                                break;

                                        case 'c':
                                                xUserPutChar((char)va_arg(ap, int));
                                                break;

                                        default: break;
                                }
                                break;

                        case '\n': xUserPutChar('\n'); break;
                        case '\r': xUserPutChar('\r'); break;
                        default  : xUserPutChar(*str); break;
                }

                str++;
        }

        va_end(ap);
}


void spi_flash_write_enable(void)
{
        SPIFlashCS_L();

        gd_eval_spi_rw(SPI_FLASH_CMD_WREN);

        SPIFlashCS_H();
}

void spi_flash_write_disable(void)
{
        SPIFlashCS_L();

        gd_eval_spi_rw(SPI_FLASH_CMD_WRDI);

        SPIFlashCS_H();
}

void spi_flash_wait_for_write_end(void)
{
        uint8_t flag = 0;

        SPIFlashCS_L();

        gd_eval_spi_rw(SPI_FLASH_CMD_RDSR);

        do
        {
                flag = gd_eval_spi_rw(SPI_FLASH_DUMMY);
        } while(flag & 0x01);

        SPIFlashCS_H();
}

void spi_flash_erase_sector(uint32_t address)
{
        spi_flash_write_enable();
        spi_flash_wait_for_write_end();

        SPIFlashCS_L();

        gd_eval_spi_rw(SPI_FLASH_CMD_SE);

        gd_eval_spi_rw((address & 0x00FF0000) >> 0x10);
        gd_eval_spi_rw((address & 0x0000FF00) >> 0x08);
        gd_eval_spi_rw((address & 0x000000FF) >> 0x00);

        SPIFlashCS_H();

        spi_flash_wait_for_write_end();
}

void spi_flash_erase_block32(uint32_t address)
{
        spi_flash_write_enable();
        spi_flash_wait_for_write_end();

        SPIFlashCS_L();

        gd_eval_spi_rw(SPI_FLASH_CMD_BE32);

        gd_eval_spi_rw((address & 0x00FF0000) >> 0x10);
        gd_eval_spi_rw((address & 0x0000FF00) >> 0x08);
        gd_eval_spi_rw((address & 0x000000FF) >> 0x00);

        SPIFlashCS_H();

        spi_flash_wait_for_write_end();
}

void spi_flash_fast_read(uint32_t address, uint8_t *buffer, uint16_t length)
{
        SPIFlashCS_L();

        gd_eval_spi_rw(SPI_FLASH_CMD_FastRead);

        gd_eval_spi_rw((address & 0x00FF0000) >> 0x10);
        gd_eval_spi_rw((address & 0x0000FF00) >> 0x08);
        gd_eval_spi_rw((address & 0x000000FF) >> 0x00);

        gd_eval_spi_rw(SPI_FLASH_DUMMY);

        for(uint16_t i = 0; i < length; i++)
        {
                buffer

= gd_eval_spi_rw(SPI_FLASH_DUMMY);
        }

        SPIFlashCS_H();
}

void spi_flash_page_program(uint32_t address, uint8_t *buffer, uint16_t length)
{
        spi_flash_write_enable();

        SPIFlashCS_L();

        gd_eval_spi_rw(SPI_FLASH_CMD_PP);

        gd_eval_spi_rw((address & 0x00FF0000) >> 0x10);
        gd_eval_spi_rw((address & 0x0000FF00) >> 0x08);
        gd_eval_spi_rw((address & 0x000000FF) >> 0x00);

        for(uint16_t i = 0; i < length; i++)
        {
                 gd_eval_spi_rw(buffer

);
        }

        SPIFlashCS_H();

        spi_flash_wait_for_write_end();
}

void spi_flash_init(void)
{
        gd_eval_spi_init();

        SPIFlashCS_H();

        xUserPrintf("\r\nSPI Flash Init OK!\r\n");
}

void spi_flash_read(uint32_t address, uint8_t *buffer, uint16_t length)
{
        spi_flash_fast_read(address, buffer, length);
}

void spi_flash_write(uint32_t address, uint8_t *buffer, uint16_t length)
{
        uint16_t offset = 0;
        uint16_t num_head = 0, num_tail = 0, num_page = 0;

        num_head = PAGE_SIZE - (address % PAGE_SIZE);

//        xUserPrintf("\r\nnum_head = %d, length = %d\r\n", num_head, length);

        if(num_head >= length)
        {
//                xUserPrintf("\r\nLength PP\r\n");
                spi_flash_page_program(address, &buffer[offset], length);
        }
        else
        {
//                xUserPrintf("\r\nHead PP\r\n");
                spi_flash_page_program(address, &buffer[offset], num_head);

                offset  += num_head;
                length  -= num_head;
                address += num_head;

                num_page = length / PAGE_SIZE;
                num_tail = length % PAGE_SIZE;

//                xUserPrintf("\r\nnum_page = %d\r\n", num_page);
//                xUserPrintf("\r\nnum_tail = %d\r\n", num_tail);

                for(uint16_t i = 0; i < num_page; i++)
                {
//                        xUserPrintf("\r\nPage PP\r\n");
                        spi_flash_page_program(address, &buffer[offset], PAGE_SIZE);

                        offset  += PAGE_SIZE;
                        address += PAGE_SIZE;
                }

                if(num_tail)
                {
//                        xUserPrintf("\r\nTail PP\r\n");
                        spi_flash_page_program(address, &buffer[offset], num_tail);
                }
        }
}


void spi_flash_shell_rdid(void)
{
        uint32_t id = 0;

        SPIFlashCS_L();

        gd_eval_spi_rw(SPI_FLASH_CMD_RDID);

        id   = gd_eval_spi_rw(SPI_FLASH_DUMMY);
        id <<= 8;
        id  |= gd_eval_spi_rw(SPI_FLASH_DUMMY);
        id <<= 8;
        id  |= gd_eval_spi_rw(SPI_FLASH_DUMMY);

        xUserPrintf("\r\nSPI Flash RDID : 0x%x\r\n", id);

        SPIFlashCS_H();
}

void spi_flash_shell_erase(uint32_t address)
{
        spi_flash_erase_sector(address);

        xUserPrintf("\r\nSPI Flash Sector Erase : 0x%x\r\n", address);
}

void spi_flash_shell_erase_all(void)
{
        for(uint16_t i = 0; i < SECTOR_COUNT; i++)
        {
                spi_flash_shell_erase(i * SECTOR_SIZE);
        }
}

void spi_flash_shell_read(uint32_t address, uint16_t length)
{
        uint8_t buffer[500];

        memset(buffer, 0, sizeof(buffer));

        spi_flash_read(address, buffer, length);

        xUserPrintf("\r\nSPI Flash Read : \r\n");

        for(uint16_t i = 0; i < length; i++)
        {
                xUserPrintf("0x%x ", buffer

);
        }

        xUserPrintf("\r\n");
}

void spi_flash_shell_write(uint32_t address, uint16_t length)
{
        uint8_t buffer[500];

        for(uint16_t i = 0; i < sizeof(buffer); i++)
        {
                buffer

= i % 256;
        }

        spi_flash_write(address, buffer, length);
}





为了调试测试方便,将对SPI Flash的read、write、erase等操作添加到shell命令当中了,在完成了SPI Flash底层驱动后,做了如下的测试:








1.png 2.png




4.移植FatFs








将FatFs源文件ff14文件夹复制到工程的Utilities文件夹下,并刷新工程,即可显示出目录结构及对应的源文件了。在SPI Flash上实现FatFs文件系统主要是对 diskio.c接口文件和ffconf.h配置文件的修改。








diskio.c接口文件源码如下所示:






<div><div><div>/*-----------------------------------------------------------------------*/
复制代码
/* Low level disk I/O module skeleton for FatFs     (C)ChaN, 2019        */
/*-----------------------------------------------------------------------*/
/* If a working storage control module is available, it should be        */
/* attached to the FatFs via a glue function rather than modifying it.   */
/* This is an example of glue functions to attach various exsisting      */
/* storage control modules to the FatFs module with a defined API.       */
/*-----------------------------------------------------------------------*/

#include "ff.h"                        /* Obtains integer types */
#include "diskio.h"                /* Declarations of disk functions */
#include "gd32vf103v_spi_flash_eval.h"

/* Definitions of physical drive number for each drive */
#define DEV_SPI_FLASH        0


/*-----------------------------------------------------------------------*/
/* Get Drive Status                                                      */
/*-----------------------------------------------------------------------*/

DSTATUS disk_status (
        BYTE pdrv                /* Physical drive nmuber to identify the drive */
)
{
        DSTATUS stat;
        int result;

        switch (pdrv)
        {
                case DEV_SPI_FLASH : return RES_OK;
        }

        return STA_NOINIT;
}



/*-----------------------------------------------------------------------*/
/* Inidialize a Drive                                                    */
/*-----------------------------------------------------------------------*/

DSTATUS disk_initialize (
        BYTE pdrv                                /* Physical drive nmuber to identify the drive */
)
{
        DSTATUS stat;
        int result;

        switch (pdrv)
        {
                case DEV_SPI_FLASH : return RES_OK;
        }

        return STA_NOINIT;
}



/*-----------------------------------------------------------------------*/
/* Read Sector(s)                                                        */
/*-----------------------------------------------------------------------*/

DRESULT disk_read (
        BYTE pdrv,                /* Physical drive nmuber to identify the drive */
        BYTE *buff,                /* Data buffer to store read data */
        LBA_t sector,        /* Start sector in LBA */
        UINT count                /* Number of sectors to read */
)
{
        DRESULT res;
        int result;

//        xUserPrintf("\r\ndr pdrv = %d, sector = %d, count = %d\r\n", pdrv, sector, count);

        switch (pdrv)
        {
                case DEV_SPI_FLASH :
                        for(; count > 0; count--)
                        {
                                spi_flash_read(sector * SECTOR_SIZE, buff, SECTOR_SIZE);

                                sector += 1;
                                buff   += SECTOR_SIZE;
                        }

                        return RES_OK;
        }

        return RES_PARERR;
}



/*-----------------------------------------------------------------------*/
/* Write Sector(s)                                                       */
/*-----------------------------------------------------------------------*/

#if FF_FS_READONLY == 0

DRESULT disk_write (
        BYTE pdrv,                        /* Physical drive nmuber to identify the drive */
        const BYTE *buff,        /* Data to be written */
        LBA_t sector,                /* Start sector in LBA */
        UINT count                        /* Number of sectors to write */
)
{
        DRESULT res;
        int result;

//        xUserPrintf("\r\ndw pdrv = %d, sector = %d, count = %d\r\n", pdrv, sector, count);

        switch (pdrv)
        {
                case DEV_SPI_FLASH :
                        for(; count > 0; count--)
                        {
                                spi_flash_erase_sector(sector * SECTOR_SIZE);

                                spi_flash_write(sector * SECTOR_SIZE, (uint8_t *)buff, SECTOR_SIZE);

                                sector += 1;
                                buff   += SECTOR_SIZE;
                        }

                        return RES_OK;
        }

        return RES_PARERR;
}

#endif


/*-----------------------------------------------------------------------*/
/* Miscellaneous Functions                                               */
/*-----------------------------------------------------------------------*/

DRESULT disk_ioctl (
        BYTE pdrv,                /* Physical drive nmuber (0..) */
        BYTE cmd,                /* Control code */
        void *buff                /* Buffer to send/receive control data */
)
{
        DRESULT res;
        int result;

        switch (pdrv)
        {
                case DEV_SPI_FLASH :
                        switch(cmd)
                        {
                                case CTRL_SYNC :
                                        res = RES_OK;
                                        break;

                                case GET_SECTOR_SIZE :
                                        *(WORD *)buff = SECTOR_SIZE;
                                        res = RES_OK;
                                        break;

                                case GET_BLOCK_SIZE :
                                        *(DWORD *)buff = 1;
                                        res = RES_OK;
                                        break;

                                case GET_SECTOR_COUNT :
                                        *(DWORD *)buff = SECTOR_COUNT;
                                        res = RES_OK;
                                        break;

                                default :
                                        res = RES_PARERR;
                                        break;
                        }
                        break;

                default : res = RES_PARERR; break;
        }

        return res;
}


DWORD get_fattime (void)
{
        return 0;
}




ffconf.h配置文件源码如下所示:






<div><div><div>/*---------------------------------------------------------------------------/
复制代码
/  FatFs Functional Configurations
/---------------------------------------------------------------------------*/

#define FFCONF_DEF        86606        /* Revision ID */

/*---------------------------------------------------------------------------/
/ Function Configurations
/---------------------------------------------------------------------------*/

#define FF_FS_READONLY        0
/* This option switches read-only configuration. (0:Read/Write or 1:Read-only)
/  Read-only configuration removes writing API functions, f_write(), f_sync(),
/  f_unlink(), f_mkdir(), f_chmod(), f_rename(), f_truncate(), f_getfree()
/  and optional writing functions as well. */


#define FF_FS_MINIMIZE        0
/* This option defines minimization level to remove some basic API functions.
/
/   0: Basic functions are fully enabled.
/   1: f_stat(), f_getfree(), f_unlink(), f_mkdir(), f_truncate() and f_rename()
/      are removed.
/   2: f_opendir(), f_readdir() and f_closedir() are removed in addition to 1.
/   3: f_lseek() function is removed in addition to 2. */


#define FF_USE_STRFUNC        0
/* This option switches string functions, f_gets(), f_putc(), f_puts() and f_printf().
/
/  0: Disable string functions.
/  1: Enable without LF-CRLF conversion.
/  2: Enable with LF-CRLF conversion. */


#define FF_USE_FIND                0
/* This option switches filtered directory read functions, f_findfirst() and
/  f_findnext(). (0:Disable, 1:Enable 2:Enable with matching altname[] too) */


#define FF_USE_MKFS                1
/* This option switches f_mkfs() function. (0:Disable or 1:Enable) */


#define FF_USE_FASTSEEK        0
/* This option switches fast seek function. (0:Disable or 1:Enable) */


#define FF_USE_EXPAND        0
/* This option switches f_expand function. (0:Disable or 1:Enable) */


#define FF_USE_CHMOD        0
/* This option switches attribute manipulation functions, f_chmod() and f_utime().
/  (0:Disable or 1:Enable) Also FF_FS_READONLY needs to be 0 to enable this option. */


#define FF_USE_LABEL        0
/* This option switches volume label functions, f_getlabel() and f_setlabel().
/  (0:Disable or 1:Enable) */


#define FF_USE_FORWARD        0
/* This option switches f_forward() function. (0:Disable or 1:Enable) */


/*---------------------------------------------------------------------------/
/ Locale and Namespace Configurations
/---------------------------------------------------------------------------*/

#define FF_CODE_PAGE        936
/* This option specifies the OEM code page to be used on the target system.
/  Incorrect code page setting can cause a file open failure.
/
/   437 - U.S.
/   720 - Arabic
/   737 - Greek
/   771 - KBL
/   775 - Baltic
/   850 - Latin 1
/   852 - Latin 2
/   855 - Cyrillic
/   857 - Turkish
/   860 - Portuguese
/   861 - Icelandic
/   862 - Hebrew
/   863 - Canadian French
/   864 - Arabic
/   865 - Nordic
/   866 - Russian
/   869 - Greek 2
/   932 - Japanese (DBCS)
/   936 - Simplified Chinese (DBCS)
/   949 - Korean (DBCS)
/   950 - Traditional Chinese (DBCS)
/     0 - Include all code pages above and configured by f_setcp()
*/


#define FF_USE_LFN                0
#define FF_MAX_LFN                255
/* The FF_USE_LFN switches the support for LFN (long file name).
/
/   0: Disable LFN. FF_MAX_LFN has no effect.
/   1: Enable LFN with static  working buffer on the BSS. Always NOT thread-safe.
/   2: Enable LFN with dynamic working buffer on the STACK.
/   3: Enable LFN with dynamic working buffer on the HEAP.
/
/  To enable the LFN, ffunicode.c needs to be added to the project. The LFN function
/  requiers certain internal working buffer occupies (FF_MAX_LFN + 1) * 2 bytes and
/  additional (FF_MAX_LFN + 44) / 15 * 32 bytes when exFAT is enabled.
/  The FF_MAX_LFN defines size of the working buffer in UTF-16 code unit and it can
/  be in range of 12 to 255. It is recommended to be set it 255 to fully support LFN
/  specification.
/  When use stack for the working buffer, take care on stack overflow. When use heap
/  memory for the working buffer, memory management functions, ff_memalloc() and
/  ff_memfree() exemplified in ffsystem.c, need to be added to the project. */


#define FF_LFN_UNICODE        0
/* This option switches the character encoding on the API when LFN is enabled.
/
/   0: ANSI/OEM in current CP (TCHAR = char)
/   1: Unicode in UTF-16 (TCHAR = WCHAR)
/   2: Unicode in UTF-8 (TCHAR = char)
/   3: Unicode in UTF-32 (TCHAR = DWORD)
/
/  Also behavior of string I/O functions will be affected by this option.
/  When LFN is not enabled, this option has no effect. */


#define FF_LFN_BUF                255
#define FF_SFN_BUF                12
/* This set of options defines size of file name members in the FILINFO structure
/  which is used to read out directory items. These values should be suffcient for
/  the file names to read. The maximum possible length of the read file name depends
/  on character encoding. When LFN is not enabled, these options have no effect. */


#define FF_STRF_ENCODE        3
/* When FF_LFN_UNICODE >= 1 with LFN enabled, string I/O functions, f_gets(),
/  f_putc(), f_puts and f_printf() convert the character encoding in it.
/  This option selects assumption of character encoding ON THE FILE to be
/  read/written via those functions.
/
/   0: ANSI/OEM in current CP
/   1: Unicode in UTF-16LE
/   2: Unicode in UTF-16BE
/   3: Unicode in UTF-8
*/


#define FF_FS_RPATH                0
/* This option configures support for relative path.
/
/   0: Disable relative path and remove related functions.
/   1: Enable relative path. f_chdir() and f_chdrive() are available.
/   2: f_getcwd() function is available in addition to 1.
*/


/*---------------------------------------------------------------------------/
/ Drive/Volume Configurations
/---------------------------------------------------------------------------*/

#define FF_VOLUMES                1
/* Number of volumes (logical drives) to be used. (1-10) */


#define FF_STR_VOLUME_ID        0
#define FF_VOLUME_STRS                "RAM","NAND","CF","SD","SD2","USB","USB2","USB3"
/* FF_STR_VOLUME_ID switches support for volume ID in arbitrary strings.
/  When FF_STR_VOLUME_ID is set to 1 or 2, arbitrary strings can be used as drive
/  number in the path name. FF_VOLUME_STRS defines the volume ID strings for each
/  logical drives. Number of items must not be less than FF_VOLUMES. Valid
/  characters for the volume ID strings are A-Z, a-z and 0-9, however, they are
/  compared in case-insensitive. If FF_STR_VOLUME_ID >= 1 and FF_VOLUME_STRS is
/  not defined, a user defined volume string table needs to be defined as:
/
/  const char* VolumeStr[FF_VOLUMES] = {"ram","flash","sd","usb",...
*/


#define FF_MULTI_PARTITION        0
/* This option switches support for multiple volumes on the physical drive.
/  By default (0), each logical drive number is bound to the same physical drive
/  number and only an FAT volume found on the physical drive will be mounted.
/  When this function is enabled (1), each logical drive number can be bound to
/  arbitrary physical drive and partition listed in the VolToPart[]. Also f_fdisk()
/  funciton will be available. */


#define FF_MIN_SS                512
#define FF_MAX_SS                4096
/* This set of options configures the range of sector size to be supported. (512,
/  1024, 2048 or 4096) Always set both 512 for most systems, generic memory card and
/  harddisk. But a larger value may be required for on-board flash memory and some
/  type of optical media. When FF_MAX_SS is larger than FF_MIN_SS, FatFs is configured
/  for variable sector size mode and disk_ioctl() function needs to implement
/  GET_SECTOR_SIZE command. */


#define FF_LBA64                0
/* This option switches support for 64-bit LBA. (0:Disable or 1:Enable)
/  To enable the 64-bit LBA, also exFAT needs to be enabled. (FF_FS_EXFAT == 1) */


#define FF_MIN_GPT                0x100000000
/* Minimum number of sectors to switch GPT format to create partition in f_mkfs and
/  f_fdisk function. 0x100000000 max. This option has no effect when FF_LBA64 == 0. */


#define FF_USE_TRIM                0
/* This option switches support for ATA-TRIM. (0:Disable or 1:Enable)
/  To enable Trim function, also CTRL_TRIM command should be implemented to the
/  disk_ioctl() function. */



/*---------------------------------------------------------------------------/
/ System Configurations
/---------------------------------------------------------------------------*/

#define FF_FS_TINY                0
/* This option switches tiny buffer configuration. (0:Normal or 1:Tiny)
/  At the tiny configuration, size of file object (FIL) is shrinked FF_MAX_SS bytes.
/  Instead of private sector buffer eliminated from the file object, common sector
/  buffer in the filesystem object (FATFS) is used for the file data transfer. */


#define FF_FS_EXFAT                0
/* This option switches support for exFAT filesystem. (0:Disable or 1:Enable)
/  To enable exFAT, also LFN needs to be enabled. (FF_USE_LFN >= 1)
/  Note that enabling exFAT discards ANSI C (C89) compatibility. */


#define FF_FS_NORTC                0
#define FF_NORTC_MON        1
#define FF_NORTC_MDAY        1
#define FF_NORTC_YEAR        2019
/* The option FF_FS_NORTC switches timestamp functiton. If the system does not have
/  any RTC function or valid timestamp is not needed, set FF_FS_NORTC = 1 to disable
/  the timestamp function. Every object modified by FatFs will have a fixed timestamp
/  defined by FF_NORTC_MON, FF_NORTC_MDAY and FF_NORTC_YEAR in local time.
/  To enable timestamp function (FF_FS_NORTC = 0), get_fattime() function need to be
/  added to the project to read current time form real-time clock. FF_NORTC_MON,
/  FF_NORTC_MDAY and FF_NORTC_YEAR have no effect.
/  These options have no effect in read-only configuration (FF_FS_READONLY = 1). */


#define FF_FS_NOFSINFO        0
/* If you need to know correct free space on the FAT32 volume, set bit 0 of this
/  option, and f_getfree() function at first time after volume mount will force
/  a full FAT scan. Bit 1 controls the use of last allocated cluster number.
/
/  bit0=0: Use free cluster count in the FSINFO if available.
/  bit0=1: Do not trust free cluster count in the FSINFO.
/  bit1=0: Use last allocated cluster number in the FSINFO if available.
/  bit1=1: Do not trust last allocated cluster number in the FSINFO.
*/


#define FF_FS_LOCK                0
/* The option FF_FS_LOCK switches file lock function to control duplicated file open
/  and illegal operation to open objects. This option must be 0 when FF_FS_READONLY
/  is 1.
/
/  0:  Disable file lock function. To avoid volume corruption, application program
/      should avoid illegal open, remove and rename to the open objects.
/  >0: Enable file lock function. The value defines how many files/sub-directories
/      can be opened simultaneously under file lock control. Note that the file
/      lock control is independent of re-entrancy. */


/* #include <somertos.h>        // O/S definitions */
#define FF_FS_REENTRANT        0
#define FF_FS_TIMEOUT        1000
#define FF_SYNC_t                HANDLE
/* The option FF_FS_REENTRANT switches the re-entrancy (thread safe) of the FatFs
/  module itself. Note that regardless of this option, file access to different
/  volume is always re-entrant and volume control functions, f_mount(), f_mkfs()
/  and f_fdisk() function, are always not re-entrant. Only file/directory access
/  to the same volume is under control of this function.
/
/   0: Disable re-entrancy. FF_FS_TIMEOUT and FF_SYNC_t have no effect.
/   1: Enable re-entrancy. Also user provided synchronization handlers,
/      ff_req_grant(), ff_rel_grant(), ff_del_syncobj() and ff_cre_syncobj()
/      function, must be added to the project. Samples are available in
/      option/syscall.c.
/
/  The FF_FS_TIMEOUT defines timeout period in unit of time tick.
/  The FF_SYNC_t defines O/S dependent sync object type. e.g. HANDLE, ID, OS_EVENT*,
/  SemaphoreHandle_t and etc. A header file for O/S definitions needs to be
/  included somewhere in the scope of ff.h. */



/*--- End of configuration options ---*/



5.FatFs演示示例


在FatFs接口文件和配置文件移植完成后,我们在main.c中对文件系统进行初始化,主要是对磁盘的初始化和挂载操作,便于后面的文件操作:






<div><div><div>FATFS   fs;
复制代码
BYTE    work[FF_MAX_SS];
uint8_t fsFlag = 0;
uint8_t fsTest = 0;

void xInitFileSystem(void)
{
        FRESULT res;

        res = f_mount(&fs, "0:", 1);

        if(res == FR_NO_FILESYSTEM)
        {
                res = f_mkfs("0:", 0, work, sizeof(work));

                if(res == FR_OK)
                {
                        xUserPrintf("\r\nCreate an FAT/exFAT volume on the logical drive\r\n");

                        res = f_mount(&fs, "0:", 1);

                        if(res == FR_OK) fsFlag = 1;
                }
        }
        else
        {
                fsFlag = 1;
        }

        if(fsFlag)
        {
                xUserPrintf("\r\nRegister the work area of the volume success\r\n");
        }
}




然后我们添加一个简单的测试DEMO程序,主要功能是在hello.txt文件的尾部不断的插入新数据,然后再把hello.txt的内容读取出来并打印出来;为了方便测试,将这个函数添加到shell命令中了:






<div><div><div>void xTestFileSystem(void)
复制代码
{
        FIL          fil;
        UINT     bw;
        FRESULT  res;

        if(fsFlag)
        {
                char buffer[200];

                res = f_open(&fil, "0:hello.txt", FA_OPEN_APPEND | FA_WRITE);

                if(res == FR_OK)
                {
                        memset(buffer, 0, sizeof(buffer));

                        sprintf(buffer, "%d", fsTest++%100);

                        res = f_write(&fil, buffer, 1, &bw);

                        f_close(&fil);
                }

                res = f_open(&fil, "0:hello.txt", FA_OPEN_EXISTING | FA_READ);

                if(res == FR_OK)
                {
                        memset(buffer, 0, sizeof(buffer));

                        res = f_read(&fil, buffer, 200, &bw);

                        xUserPrintf("\r\nread:%d|%d =>> %s\r\n", res, bw, buffer);

                        f_close(&fil);
                }
        }
        else
        {
                xUserPrintf("\r\nFile System Init Failed!\r\n");
        }
}




如下图所示是测试过程和结果:







4.png

6.工程 & 资料








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