【STM32F412-DISCO 开发板试用体验】SD卡FATFS文件系统简单应用

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调通了SD卡之后，就可以进行基于SD卡的FATFS的学习了。俗话说内行看门道，外行看热闹，平时用STM32插SD卡看图片、播音乐觉得挺好玩，真正自己去调一次FATFS那真不是一般的困难。抛开FATFS中间层驱动ff.c/ff.h/diskio.h那些函数的实现原理不管，就是调用表层API如f_open、f_write这些函数都一波三折，最后还得参考官方例程。 FATFS官方提供了一系列的驱动包，这些驱动包有ff.c/ff.h、ff_gen_drv.c/ff_gen_drv.h、diskio.c/diskio.h、ffconf.h、integer.h，在这些驱动文件中官方已经把fatfs具体如何实现的函数都打包好了，我们无须理会也不要乱改，我们要改的只有带前缀的diskio.c/diskio.h扇区驱动源文件和头文件如sd_diskio.c/sd_diskio.h或者usb_diskio.c/usb_diskio.h，这些函数里面都有一个类型为Diskio_drvTypeDef的名为XX_Driver硬件驱动结构体指针，里面包含有XX_initialize,XX_status,XX_read, XX_write，XX_ioctl五个函数指针，XX为自定义名称如SD、SRAM、Flash、UsbHost等等，Diskio_drvTypeDef的定义是在ff_gen_drv.h里面的，其作用是让FATFS文件系统与相应的SD、SRAM、Flash、UsbHost等硬件设备挂载对接，因此在XX_diskio.c/XX_diskio.h中需要“枚举”一个XX_Driver出来（本质并不是enum那种枚举，而是像int a那样定义一个int类型的名为a的变量，说是枚举只是更容易理解，就类似于重定义fputc()函数以便让printf()函数选择相应串口外设或者LCD外设一样，说是“充当”或者“挂载器件”更为贴切），并在XX_initialize、XX_read、XX_write的函数中分别定义好外设的初始化函数、外设读取数据函数、外设写入数据函数，只要这些函数都没问题，FATFS就能在指定的存储设备中正常工作。 SD卡和FATFS都配置成功后，就可以做一个极其简单的小测试：使用开发板在SD卡中创建一个自定义文件名和内容的txt文件并在创建成功后检验这个文件，有助于我们认识f_mount()、f_mkfs()、f_open()、f_write()、f_read()、f_close()这几个FATFS中最常用的操作函数： 1.启动文件系统采用f_mount(&fatfs,(TCHAR const*)SDPath,1)函数，其中fatfs为文件系统指针，driverNumberBuffer为初始化路径，按照FATFS文件系统官方规定，0:/为RAM DISK即内存区，1:/为USB DISK即U盘或USB-OTG，2:/为SD DISK即SDIO接口的SD卡，3:/为MMC DISK即SDMMC接口的SD卡，4:/为SDSPI DISK即SDSPI接口的SD卡，这里我们可以看到光是挂载SD卡的文件系统就有三种方式，这是因为业界对SD卡接口的标准没有统一，而这三种SD卡接口规范又不尽相同，因此FATFS文件系统就为这三种接口都单独做了三个路径。 2.格式化SD卡采用f_mkfs((TCHAR const*)SDPath,0,0),后面两个参数都为0表明开发板将SD卡格式化成FAT32格式。 2.创建文件、打开文件均采用f_open(&fd,"4:/TEST.txt",FA_CREATE_NEW|FA_WRITE)函数，其中第一个参数fd为FIL文件指针，第二个参数为文件名，第三个参数为打开文件的行为方式，方式有：FA_CREATE_NEW，仅仅创建新文件，若存在同名文件，则f_open()函数返回1，报错；FA_CREATE_ALWAYS 创建新文件并覆盖同名文件；FA_WRITE，允许修改文件；FA_READ，只允许读文件。 3.修改文件采用f_write(&fd,write_buff,strlen(write_buff),&ret)函数，write_buff为要写入的文件的内容，strlen(write_buff)为要写入的文件的内容的长度。注意，若f_open()函数的最后一个参数为FA_CREATE_NEW或FA_CREATE_ALWAYS，则后面必须紧跟f_write()函数，否则文件系统会出错。 4.文件读取采用f_read(&fd,read_buff,100,&ret)函数，read_buff为当前文件的内容。 5.注意，f_open()函数到最后必须额外紧跟f_close()函数，否则对文件的修改无法保存，一个f_open()函数要有一个f_close()跟上，多个f_open()函数也必须带有数量相同的f_close()。 6.f_write()和f_read()都只支持文件的ASCII码形式读写，即记事本方式读写，即如果文件是可以用记事本打开那一类的，如.c .h .html .txt .cpp这种就可以用这个方式。 为了能在串口之外验证SD卡文件读写成功，我将开发板的4个LED灯用作状态输出，绿色灯亮表示SD卡初始化成功，橙色灯表示文件创建成功，红色灯表示文件写入成功，蓝色灯表示文件读取成功。 老规矩，上传工程文件和头文件。

调通了SD卡之后，就可以进行基于SD卡的FATFS的学习了。俗话说内行看门道，外行看热闹，平时用STM32插SD卡看图片、播音乐觉得挺好玩，真正自己去调一次FATFS那真不是一般的困难。抛开FATFS中间层驱动ff.c/ff.h/diskio.h那些函数的实现原理不管，就是调用表层API如f_open、f_write这些函数都一波三折，最后还得参考官方例程。 FATFS官方提供了一系列的驱动包，这些驱动包有ff.c/ff.h、ff_gen_drv.c/ff_gen_drv.h、diskio.c/diskio.h、ffconf.h、integer.h，在这些驱动文件中官方已经把fatfs具体如何实现的函数都打包好了，我们无须理会也不要乱改，我们要改的只有带前缀的diskio.c/diskio.h扇区驱动源文件和头文件如sd_diskio.c/sd_diskio.h或者usb_diskio.c/usb_diskio.h，这些函数里面都有一个类型为Diskio_drvTypeDef的名为XX_Driver硬件驱动结构体指针，里面包含有XX_initialize,XX_status,XX_read, XX_write，XX_ioctl五个函数指针，XX为自定义名称如SD、SRAM、Flash、UsbHost等等，Diskio_drvTypeDef的定义是在ff_gen_drv.h里面的，其作用是让FATFS文件系统与相应的SD、SRAM、Flash、UsbHost等硬件设备挂载对接，因此在XX_diskio.c/XX_diskio.h中需要“枚举”一个XX_Driver出来（本质并不是enum那种枚举，而是像int a那样定义一个int类型的名为a的变量，说是枚举只是更容易理解，就类似于重定义fputc()函数以便让printf()函数选择相应串口外设或者LCD外设一样，说是“充当”或者“挂载器件”更为贴切），并在XX_initialize、XX_read、XX_write的函数中分别定义好外设的初始化函数、外设读取数据函数、外设写入数据函数，只要这些函数都没问题，FATFS就能在指定的存储设备中正常工作。 SD卡和FATFS都配置成功后，就可以做一个极其简单的小测试：使用开发板在SD卡中创建一个自定义文件名和内容的txt文件并在创建成功后检验这个文件，有助于我们认识f_mount()、f_mkfs()、f_open()、f_write()、f_read()、f_close()这几个FATFS中最常用的操作函数： 1.启动文件系统采用f_mount(&fatfs,(TCHAR const*)SDPath,1)函数，其中fatfs为文件系统指针，driverNumberBuffer为初始化路径，按照FATFS文件系统官方规定，0:/为RAM DISK即内存区，1:/为USB DISK即U盘或USB-OTG，2:/为SD DISK即SDIO接口的SD卡，3:/为MMC DISK即SDMMC接口的SD卡，4:/为SDSPI DISK即SDSPI接口的SD卡，这里我们可以看到光是挂载SD卡的文件系统就有三种方式，这是因为业界对SD卡接口的标准没有统一，而这三种SD卡接口规范又不尽相同，因此FATFS文件系统就为这三种接口都单独做了三个路径。 2.格式化SD卡采用f_mkfs((TCHAR const*)SDPath,0,0),后面两个参数都为0表明开发板将SD卡格式化成FAT32格式。 2.创建文件、打开文件均采用f_open(&fd,"4:/TEST.txt",FA_CREATE_NEW|FA_WRITE)函数，其中第一个参数fd为FIL文件指针，第二个参数为文件名，第三个参数为打开文件的行为方式，方式有：FA_CREATE_NEW，仅仅创建新文件，若存在同名文件，则f_open()函数返回1，报错；FA_CREATE_ALWAYS 创建新文件并覆盖同名文件；FA_WRITE，允许修改文件；FA_READ，只允许读文件。 3.修改文件采用f_write(&fd,write_buff,strlen(write_buff),&ret)函数，write_buff为要写入的文件的内容，strlen(write_buff)为要写入的文件的内容的长度。注意，若f_open()函数的最后一个参数为FA_CREATE_NEW或FA_CREATE_ALWAYS，则后面必须紧跟f_write()函数，否则文件系统会出错。 4.文件读取采用f_read(&fd,read_buff,100,&ret)函数，read_buff为当前文件的内容。 5.注意，f_open()函数到最后必须额外紧跟f_close()函数，否则对文件的修改无法保存，一个f_open()函数要有一个f_close()跟上，多个f_open()函数也必须带有数量相同的f_close()。 6.f_write()和f_read()都只支持文件的ASCII码形式读写，即记事本方式读写，即如果文件是可以用记事本打开那一类的，如.c .h .html .txt .cpp这种就可以用这个方式。 为了能在串口之外验证SD卡文件读写成功，我将开发板的4个LED灯用作状态输出，绿色灯亮表示SD卡初始化成功，橙色灯表示文件创建成功，红色灯表示文件写入成功，蓝色灯表示文件读取成功。 老规矩，上传工程文件和头文件。