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stm32 Fatfs 讀寫SD卡

作者：時間：2016-11-26 來源：網絡

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讀寫SD是嵌入式系統中一個比較基礎的功能，在很多應用中都可以用得上SD卡。折騰了幾天，總算移植成功了最新版Fatfs（Fatfs R0.09），成功讀寫SD卡下文件。

FatFs (http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html)是一個通用的文件系統模塊，用于在小型嵌入式系統中實現FAT文件系統。 FatFs 的編寫遵循ANSI C，因此不依賴于硬件平臺。它可以嵌入到便宜的微控制器中，如 8051, PIC, AVR, SH, Z80, H8, ARM 等等，不需要做任何修改。

1. SD卡/TF卡硬件接口

SD卡有兩種操作接口，SDIO和SPI。使用SDIO口的速度比較快,SPI的速度比較慢。

SD卡引腳描述如下： SD卡SPI接法如下：

我使用的是正點原子的開發板，所以采用的是SPI接口的模式。

TF卡SDIO 模式和SPI模式引腳定義：

可以發現Micro SD卡只有8個引腳是因為比SD卡少了一個Vss。使用TF轉SD的卡套套在Micro SD卡上，這樣一來大小就和SD卡一樣大，這時候卡套上的9個引腳就和SD卡一樣了，你可以完全當做SD卡來操作。

2. SD卡底層驅動

SD卡的操作比較復雜，需要多看看一些文檔。這里附上SD底層驅動代碼，代碼說明詳見注釋

Sd卡SPi操作底層代碼：sdcard.csdcard.h

3. Fatfs 移植

FatFs 軟件包中相關文件：

ffconf.h FatFs 模塊配置文件

ff.h FatFs 和應用模塊公用的包含文件

ff.c FatFs 模塊

diskio.h FatFs and disk I/O 模塊公用的包含文件

integer.h 數據類型定義

option 可選的外部功能

diskio.c FatFs 與disk I/O 模塊接口層文件(不屬于 FatFs 需要由用戶提供)

FatFs 配置，文件系統的配置項都在 ffconf.h 文件之中：

(1) _FS_TINY ：這個選項在R0.07 版本之中開始出現，在之前的版本都是以獨立的文件出現，現在通過一個宏來修改使用起來更方便；

(2) _FS_MINIMIZE、_FS_READONLY、_USE_STRFUNC、_USE_MKFS、_USE_FORWARD 這些宏是用來對文件系統進行裁剪

(3) _CODE_PAGE ：本選項用于設置語言碼的類型

(4) _USE_LFN ：取值為0~3，主要用于長文件名的支持及緩沖區的動態分配：

0：不支持長文件名；

1：支持長文件名存儲的靜態分配，一般是存儲在BSS 段；

2：支持長文件名存儲的動態分配，存儲在棧上；

3：支持長文件名存儲的動態分配，存儲在堆上。

(5) _MAX_LFN ：可存儲長文件的最大長度，其值一般為（12~255），但是緩沖區一般占(_MAX_LFN + 1) * 2 bytes；

(6) _LFN_UNICODE ：為1 時才支持unicode 碼；

(7) _FS_RPATH ：R0.08a 版本改動配置項，取值范圍0~2：

0：去除相對路徑支持和函數；

1：開啟相對路徑并且開啟f_chdrive()和f_chdir()兩個函數；

2：在1 的基礎上添加f_getcwd()函數。

(8) _VOLUMES ：支持的邏輯設備數目；

(9) _MAX_SS ：扇區緩沖的最大值，其值一般為512；

(10) _MULTI_PARTITION：定義為1 時，支持磁盤多個分區；

(11) _USE_ERASE ：R0.08a 新加入的配置項，設置為1 時，支持扇區擦除；

(12) _WORD_ACCESS ：如果定義為1，則可以使用word 訪問；

(13) _FS_REENTRANT ：定義為1 時，文件系統支持重入，但是需要加上跟操作系統信號量相關的幾個函數，函數在syscall.c 文件中；

(14) _FS_SHARE ：文件支持的共享數目。

Fatfs 開源文件系統從R0.07e 之后版本開始就不再提供底層接口文件 diskio.c 模板，這里附上根據

以上SD卡底層驅動對應的 diskio.c 源碼：

001	#include "common.h"

002	/-----------------------------------------------------------------------/

003	/* Inidialize a Drive */

004

005	DSTATUS disk_initialize (

006	BYTEdrv/* Physical drive nmuber (0..) */

007

)

008

{

009

u8 state;

010

011

if(drv)

012

{

013	returnSTA_NOINIT;//僅支持磁盤0的操作

014

}

015

016	state = SD_Init();

017	if(state == STA_NODISK)

018

{

019	returnSTA_NODISK;

020

}

021	elseif(state != 0)

022

{

023	returnSTA_NOINIT;//其他錯誤：初始化失敗

024

}

025

else

026

{

027	return0;//初始化成功

028

}

029

}

030

031

032

033	/-----------------------------------------------------------------------/

034	/* Return Disk Status */

035

036	DSTATUS disk_status (

037	BYTEdrv/* Physical drive nmuber (0..) */

038

)

039

{

040

if(drv)

041

{

042	returnSTA_NOINIT;//僅支持磁盤0操作

043

}

044

045	//檢查SD卡是否插入

046	if(!SD_DET())

047

{

048	returnSTA_NODISK;

049

}

050

return0;

051

}

052

053

054

055	/-----------------------------------------------------------------------/

056	/* Read Sector(s) */

057

058	DRESULT disk_read (

059	BYTEdrv,/* Physical drive nmuber (0..) */

060	BYTEbuff,/ Data buffer to store read data */

061	DWORDsector,/* Sector address (LBA) */

062	BYTEcount/* Number of sectors to read (1..255) */

063

)

064

{

065

u8 res=0;

066	if(drv \|\| !count)

067

{

068	returnRES_PARERR;//僅支持單磁盤操作，count不能等于0，否則返回參數錯誤

069

}

070	if(!SD_DET())

071

{

072	returnRES_NOTRDY;//沒有檢測到SD卡，報NOT READY錯誤

073

}

074

075

076

077	if(count==1)//1個sector的讀操作

078

{

079	res = SD_ReadSingleBlock(sector, buff);

080

}

081	else//多個sector的讀操作

082

{

083	res = SD_ReadMultiBlock(sector, buff, count);

084

}

085

/*

086

do

087

{

088	if(SD_ReadSingleBlock(sector, buff)!=0)

089

{

090

res = 1;

091

break;

092

}

093	buff+=512;

094	}while(--count);

095

*/

096	//處理返回值，將SPI_SD_driver.c的返回值轉成ff.c的返回值

097	if(res == 0x00)

098

{

099	returnRES_OK;

100

}

101

else

102

{

103	returnRES_ERROR;

104

}

105

}

106

107

108

109	/-----------------------------------------------------------------------/

110	/* Write Sector(s) */

111

112	#if _READONLY == 0

113	DRESULT disk_write (

114	BYTEdrv,/* Physical drive nmuber (0..) */

115	constBYTEbuff,/ Data to be written */

116	DWORDsector,/* Sector address (LBA) */

117	BYTEcount/* Number of sectors to write (1..255) */

118

)

119

{

120

u8 res;

121

122	if(drv \|\| !count)

123

{

124	returnRES_PARERR;//僅支持單磁盤操作，count不能等于0，否則返回參數錯誤

125

}

126	if(!SD_DET())

127

{

128	returnRES_NOTRDY;//沒有檢測到SD卡，報NOT READY錯誤

129

}

130

131

// 讀寫操作

132	if(count == 1)

133

{

134	res = SD_WriteSingleBlock(sector, buff);

135

}

136

else

137

{

138	res = SD_WriteMultiBlock(sector, buff, count);

139

}

140

// 返回值轉換

141	if(res == 0)

142

{

143	returnRES_OK;

144

}

145

else

146

{

147	returnRES_ERROR;

148

}

149

}

150	#endif /* _READONLY */

151

152

153

154	/-----------------------------------------------------------------------/

155	/* Miscellaneous Functions */

156

157	DRESULT disk_ioctl (

158	BYTEdrv,/* Physical drive nmuber (0..) */

159	BYTEctrl,/* Control code */

160	voidbuff/ Buffer to send/receive control data */

161

)

162

{

163	DRESULT res;

164

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