STM32平台SD卡的FatFS文件系统开发

STM32平台SD卡的FatFS文件系统开发

系统平台：

STM32系列的STM32F103ZE

SPI方式与SD卡通信

SD上移植FatFS系统

1 FatFS文件系统

1.1 FatFS简介

FatFS是一个为小型嵌入式系统设计的通用FAT(File Allocation Table)文件系统模块。FatFs 的编写遵循ANSI C，并且完全与磁盘I/O层分开。因此，它独立(不依赖)于硬件架构，可以被嵌入到低成本的微控制器中，如AVR, 8051, PIC, ARM, Z80, 68K 等等，而不需要做任何修改。

特点：

• Windows兼容的FAT文件系统
• 不依赖于平台，易于移植
• 代码和工作区占用空间非常小
• 多种配置选项

• 多卷(物理驱动器和分区)
• 多ANSI/OEM代码页，包括DBCS
• 在ANSI/OEM或Unicode中长文件名的支持
• RTOS的支持
• 多扇区大小的支持
• 只读，最少API，I/O缓冲区等等

1.2 FatFS文件系统移植

FatFS文件系统移植需要的几个关键文件如下。

l  ff.c（不动）   文件系统的实现代码，里面主要是FatFS文件系统源码，移植的时候不需要修改；

l  diskio.h（不动）  声明diskio.c文件中需要的一些接口函数和命令格式；

l  diskio.c（自写）  这个文件是文件系统底层和SD驱动的中间接口的实现代码，移植的时候需要改写在diskio.h中声明的那几个函数，代码在ff.c中被调用；

l  integer.h（微改） 这是FatFS用到的数据类型定义，按移植的平台修改；

l  ff.h（不动）     是FatFS的文件系统的函数(在ff.c中)声明，以及一些选项的配置，具体选项及详细说明在文件中都有；

l  ffconf.h(按需要)　这个是在FatFS的0.08a版本中有看到，0.06版本中还没有，是关于FatFS系统模块的一些配置；

综上，需要修改的就是diskio.c文件，主要是6个函数，描述如下。

• DSTATUS disk_initialize (BYTE pdrv         /* Physical drive nmuber (0..) */)

初始化函数，调用编写的SD卡初始化函数，成功返回0，失败返回其它。

• DSTATUS disk_status (BYTE pdrv             /* Physical drive nmuber (0..) */)

设备状态函数，只支持一个设备，若pdrv大于0，则返回错误；否则返回SD的状态，若初始化成功，返回0，否则其它。

• DRESULT disk_read (

BYTE pdrv,           /* Physical drive nmuber (0..) */

BYTE *buff,         /* Data buffer to store read data */

DWORD sector,     /* Sector address (LBA) */

BYTE count          /* Number of sectors to read (1..128) */

)

读函数，传入的参数是设备名称，用于保存读到的数据的缓存，扇区地址，扇区个数。

分为一个扇区和多个扇区，两者需要给SD卡发送不同的命令。

• DRESULT disk_write (

BYTE pdrv,                  /* Physical drive nmuber (0..) */

const BYTE *buff, /* Data to be written */

DWORD sector,            /* Sector address (LBA) */

BYTE count                 /* Number of sectors to write (1..128) */

)

写函数，传入的参数是设备名称，要写的数据地址，扇区地址，扇区个数。

同样分为一个扇区和多个扇区，两者给SD卡发送的命令也不一样。

• DWORD get_fattime (void)

用于获取系统当前的unix时间。

• DRESULT disk_ioctl (

BYTE pdrv,           /* Physical drive nmuber (0..) */

BYTE cmd,           /* Control code */

void *buff             /* Buffer to send/receive control data */

)

这是个混合功能函数，用于IO口的控制，传入的参数第一个是设备名称，第二个是命令，第三个是命令是读/写时返回的数据缓存。

2 实现文件的读写

2.1 实现读取

在SD中根目录下有一个MyLog文件夹，文件夹内有一个名为123.txt的文件，要去取其中的内容，并通过串口输出，代码如下。

2.2 实现写入

写入时，直接调用f_write函数，需要说明的是，此函数只能完成将数据写入到SD卡的扇区中，实际在Windows下仍然看不到内容。必须要执行f_sync(&fsrc)，将内容同步到文件，这样才能看到文件中的内容，主要代码如下。