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        STM32的FATFS文件系統(tǒng)移植筆記
        
						
        
				作者：
				時(shí)間：2016-11-26
				來(lái)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(wèn)關(guān)于STM32的FATFS文件系統(tǒng)移植的問(wèn)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(guò)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(kāi)源的FAT文件系統(tǒng)模塊，專(zhuān)門(mén)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(xiě)，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(xiě)，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(shuō)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。可以參考已經(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(kāi)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.104case.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(xiě)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(xiě)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(xiě)操作 */  
        16.           { 
        17.               return RES_OK;
        18.           }                
        19.           else      /* 多個(gè)sector的寫(xiě)操作 */ 
        20.           {
        21.               return RES_OK;
        22.           }                
        23.         case 1:
        24.           if(count==1)    /* 1個(gè)sector的寫(xiě)操作 */  
        25.           {
        26.               return RES_OK;
        27.           }                
        28.           else      /* 多個(gè)sector的寫(xiě)操作 */ 
        29.           {
        30.               return RES_OK;
        31.           }                
        32.    
        33.         default:return RES_ERROR;
        34.       }
        35.   }
        復(fù)制代碼
        FATFS磁盤(pán)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(méi)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(xiě)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(guò)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(lèi)型，不同類(lèi)型的卡其初始化方式有所不同。
          e、根據(jù)卡的類(lèi)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(xiě)數(shù)據(jù)操作，和讀數(shù)據(jù)操作一樣也分單塊寫(xiě)和多塊寫(xiě)，建議實(shí)現(xiàn)多塊寫(xiě)的方式，這樣可以提高寫(xiě)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(xiě)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(xiě)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(xiě)操作 */  
        36.           {
        37.               return RES_OK;
        38.           }                
        39.           else      /* 多個(gè)sector的寫(xiě)操作 */ 
        40.           {
        41.               return RES_OK;
        42.           }                
        43.    
        44.         default:return RES_ERROR;
        45.       }
        46.   }				   
				
            
                
			
							
          
                
			            
          
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        評(píng)論
        					
		
        
		
        
			
        
			
				
        
					
					
        
						
                        
					
        
				
        
                		
						
						
			
        
		
        
		
        
		
        
            
			
            
		
        
	
        
	
        
	
        
		
		

        


	
        
	
        
		
		
	
        


    
        
        
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	    關(guān)閉
	
        
	
	

        














	
	



        




        





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