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[原创] STM32例程之FATFS文件系统（SPI方式）移植笔记(源码下载) [复制链接]

wdluo

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发表于 2012-8-1 14:38:22 | 只看该作者 | 倒序浏览

本帖最后由 wdluo 于 2012-8-6 15:52 编辑

STM32的FATFS文件系统移植笔记

一、序言

经常在网上、群里看到很多人问关于STM32的FATFS文件系统移植的问题，刚好自己最近也在调试这个程序，为了让大家

少走弯路，我把我的调试过程和方法也贡献给大家。

二、FATFS简介

FatFs Module是一种完全免费开源的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

具有良好的硬件平台独立性，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。

三、移植准备

1、FATFS源代码的获取，可以到官网下载：http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html 最新版本是R0.09版本，我们就移

植这个版本的。

2、解压文件会得到两个文件夹，一个是doc文件夹，这里是FATFS的一些使用文档和说明，以后在文件编程的时候可以查

看该文档。另一个是src文件夹，里面就是我们所要的源文件。

3、建立一个STM32的工程，为方便调试，我们应重载printf()底层函数实现串口打印输出。可以参考已经建立好的printf()

打印输出工程：http://www.viewtool.com/bbs/foru ... d=77&extra=page%3D1

四、开始移植

1、在已经建立好的工程目录User文件夹下新建两个文件夹，FATFS_V0.09和SPI_SD_Card，FATFS_V0.09用于存放FATFS

源文件，SPI_SD_Card用于存放SPI的驱动文件。

2、如图1将ff.c添加到工程文件夹中，并新建diskio.c文件，在diskio.c文件中实现五个函数：

01. DSTATUS disk_initialize (BYTE);//SD卡的初始化

02. DSTATUS disk_status (BYTE);//获取SD卡的状态，这里可以不用管

03. DRESULT disk_read (BYTE, BYTE*, DWORD, BYTE);//从SD卡读取数据

04. DRESULT disk_write (BYTE, const BYTE*, DWORD, BYTE);//将数据写入SD卡，若该文件系统为只读文件系统则

不用实现该函数

05. DRESULT disk_ioctl (BYTE, BYTE, void*);//获取SD卡文件系统相关信息

06.

复制代码

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图1

3、初步实现以上五个函数

FATFS初始化函数：

01. DSTATUS disk_initialize (

02. BYTE drv /* Physical drive nmuber (0..) */

03. )

04. {

05. switch (drv)

06. {

07. case 0 :

08. return RES_OK;

09. 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. }

复制代码

FATFS状态获取函数：

01. DSTATUS disk_status (

02. BYTE drv /* Physical drive nmuber (0..) */

03. )

04. {

05. switch (drv)

06. {

07. case 0 :

08. return RES_OK;

09. case 1 :

10. return RES_OK;

11. case 2 :

12. return RES_OK;

13. default:

14. return STA_NOINIT;

15. }

16. }

复制代码

FATFS底层读数据函数：

01. DRESULT disk_read (

02. BYTE drv, /* Physical drive nmuber (0..) */

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

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

05. BYTE count /* Number of sectors to read (1..255) */

06. )

07. {

08. if( !count )

09. {

10. return RES_PARERR; /* count不能等于0，否则返回参数错误 */

11. }

12. switch (drv)

13. {

14. case 0:

15. if(count==1) /* 1个sector的读操作 */

16. {

17. return RES_OK;

18. }

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18. }

19. else /* 多个sector的读操作 */

20. {

21. return RES_OK;

22. }

23. case 1:

24. if(count==1) /* 1个sector的读操作 */

25. {

26. return RES_OK;

27. }

28. else /* 多个sector的读操作 */

29. {

30. return RES_OK;

31. }

32.

33. default:

34. return RES_ERROR;

35. }

36. }

复制代码

FATFS底层写数据函数：

01. DRESULT disk_write (

02. BYTE drv, /* Physical drive nmuber (0..) */

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

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

05. BYTE count /* Number of sectors to write (1..255) */

06. )

07. {

08. if( !count )

09. {

10. return RES_PARERR; /* count不能等于0，否则返回参数错误 */

11. }

12. switch (drv)

13. {

14. case 0:

15. if(count==1) /* 1个sector的写操作 */

16. {

17. return RES_OK;

18. }

19. else /* 多个sector的写操作 */

20. {

21. return RES_OK;

22. }

23. case 1:

24. if(count==1) /* 1个sector的写操作 */

25. {

26. return RES_OK;

27. }

28. else /* 多个sector的写操作 */

29. {

30. return RES_OK;

31. }

32.

33. default:return RES_ERROR;

34. }

35. }

复制代码

FATFS磁盘控制函数：

01. DRESULT disk_ioctl (

02. BYTE drv, /* Physical drive nmuber (0..) */

03. BYTE ctrl, /* Control code */

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

05. )

06. {

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06. {

07. if (drv==0)

08. {

09. 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. }

复制代码

以上函数都只是实现一个框架，并没有做实际的事情，下一步就需要把操作SD卡的程序填充在这个框架里面。

4、实现disk_initialize()函数

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4、实现disk_initialize()函数

该函数在挂载文件系统的时候会被调用，主要是实现读写SD卡前对SD卡进行初始化，根据SD卡的传输协议，我们按

照如下步骤初始化SD卡：

a、判断SD卡是否插入，可以通过检查SD卡卡座的CD脚电平进行判断，一般插入卡后该引脚会变成低电平。

b、稍微延时一段时间后发送至少74个时钟给SD卡。

c、发送CMD0命令给SD卡，直到SD卡返回0x01为止，这里可以循环多次发送。

程序如下：

01. /* Start send CMD0 till return 0x01 means in IDLE state */

02. for(retry=0; retry<0xFFF; retry++)

03. {

04. r1 = MSD0_send_command(CMD0, 0, 0x95);

05. if(r1 == 0x01)

06. {

07. retry = 0;

08. break;

09. }

10. }

复制代码

d、发送CMD8获取卡的类型，不同类型的卡其初始化方式有所不同。

e、根据卡的类型对卡进行初始化。具体初始化方式可以参考附件程序。

注：在初始化SD卡之前应该初始化SPI接口和相关的管脚。

实现后的程序如下：

01. DSTATUS disk_initialize (

02. BYTE drv /* Physical drive nmuber (0..) */

03. )

04. {

05. int Status;

06. switch (drv)

07. {

08. case 0 :

09. 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. }

复制代码

MSD0_Init()函数在SPI_MSD0_Driver.c文件中实现。

5、实现disk_read()函数

该函数是读取SD卡扇区数据的函数，根据SD卡数据传输协议可知有读取单扇区和读取多扇区两种操作模式，为提高读

文件的速度应该实现读取多扇区函数。

实现后的程序如下：

01. DRESULT disk_read (

02. BYTE drv, /* Physical drive nmuber (0..) */

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

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

05. BYTE count /* Number of sectors to read (1..255) */

06. )

07. {

08. int Status;

09. if( !count )

10. {

11. return RES_PARERR; /* count不能等于0，否则返回参数错误 */

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