FATFS移植 - 基于N32G4FR在SD卡(sd nand)上移植FATFS文件系统
文章目录
FATFS移植 - 基于N32G4FR在SD卡(sd nand)上移植FATFS文件系统
1. 前言
2. FATFS文件系统介绍
2.1 文件系统的概念和作用
2.2 FATFS的特点和优势
3. 相关源码获取
3.1 FatFs文件源码下载
3.2 国民技术N32软件开发套件获取
4. 文件架构说明
4.1 FatFs文件架构说明
4.1.1 本地离线文档访问方式
4.1.2 源码文件介绍
4.2 国民技术N32文件架构说明
5. FatFs移植
5.1 SD卡/SD nand读写实现
5.2 FatFs移植
5.2.1 添加源文件
5.2.2 添加设备号
5.2.3 修改 `disk_status()` 函数
5.2.4 修改 `disk_initialize()` 函数
5.2.5 修改 `disk_read()` 函数
5.2.6 修改 `disk_write()` 函数
5.2.7 修改 `disk_ioctl()` 函数
5.2.8 修改 `ffconf.h` 取消 `get_fattime` 实现
5.2.9 接口测试
5.2.10 调用通用文件操作接口进行读写测试
5.2.10.1 `f_mount()` 函数
5.2.10.2 `f_mkfs()` 函数
5.2.10.3 读写测试
6. 结束语
————————————————
1. 前言
FATFS（File Allocation Table File System）是一个轻量级的文件系统，被广泛应用于嵌入式系统和小型存储设备中。它由Chan提供，并在嵌入式系统中得到了广泛的应用和支持。
FatFS官网地址为：FatFs - Generic FAT Filesystem Module。
本文主要分享关于 FatFS 文件系统在SD卡/SD nand上的移植使用，本文所采用的硬件环境如下：
控制器：国民技术 N32G4FR，Cortex-M4内核控制器
SD nand：创世 CSNP4GCR01-AMW，4Gb SD nand
2. FATFS文件系统介绍
2.1 文件系统的概念和作用
在计算机系统中，文件系统是用于组织和管理存储介质上的文件和目录的一种结构。文件系统提供了对文件的读取、写入、删除、重命名等操作，以及对目录的创建、删除、遍历等操作。它使得用户和应用程序能够方便地访问和管理存储设备上的数据。
2.2 FATFS的特点和优势
FATFS是一个开源的文件系统，具有以下特点和优势：
轻量级和高效性：FATFS是一个轻量级的文件系统，适用于资源受限的嵌入式系统和小型存储设备。它的代码量相对较小，占用的存储空间较少，并且具有较高的运行效率。
跨平台兼容性：FATFS可以在多个操作系统和平台上运行，包括嵌入式系统、Windows、Linux等。这使得开发人员可以方便地将FATFS应用于不同的硬件平台和操作系统环境中。
易于集成和使用：FATFS的源代码结构清晰，具有简单的API接口，易于集成到嵌入式系统的应用程序中。开发人员可以通过简单的函数调用来实现文件的读写、目录的创建和遍历等操作。
支持多种存储介质：FATFS支持多种存储介质，包括SD卡、SPI Flash、硬盘等。它可以根据不同的存储介质进行配置和适配，并提供统一的文件系统接口。
支持多种文件操作：FATFS支持常见的文件操作，如文件的打开、关闭、读取、写入、定位等。它还支持目录的创建、删除、重命名和遍历，以及文件和目录的属性管理。
支持长文件名和短文件名：FATFS同时支持长文件名（Long File Name，LFN）和短文件名（Short File Name，SFN）。这使得文件系统更加灵活和兼容，能够处理各种不同的文件命名规则。
支持文件系统的格式化和检查：FATFS提供了格式化和检查文件系统的功能。开发人员可以通过相应的API函数来格式化存储介质并创建文件系统，也可以进行文件系统的检查和修复。这使得文件系统能够保持良好的状态，提高数据的可靠性和完整性。
支持文件的读写缓存：FATFS允许开发人员配置读写缓存，以提高文件的读写性能。通过使用读写缓存，可以减少对存储介质的频繁访问，提高文件的读写速度。
具有错误处理和容错机制：FATFS提供了错误处理和容错机制，能够检测和处理各种错误情况。例如，当存储介质出现错误或不可用时，FATFS能够进行相应的错误处理和恢复，保证文件系统的稳定性和可靠性。
3. 相关源码获取
3.1 FatFs文件源码下载
移植FatFs，第一步当然就是获取对应的移植文件了， FatFs的源文件在其官网上即可直接下载，地址：FatFs - Generic FAT Filesystem Module
3.2 国民技术N32软件开发套件获取
国民技术作为一款国产的IC，对标stm32，性能上也还是很不错了，不过其开发资料下载会有点麻烦，不过有幸你看到这里，就不会感觉很麻烦了，其开发资料下载方法如下：
1.打开电脑的文件管理器，输入以下内容：ftp://download.nationstech.com ，之后回车访问
2.此远程文件夹就是国民技术所有IC的全部资料了，之后便可根据自己手上所使用的IC，下载对应的资料，此处我们使用的是N32G4FR系列芯片，进入1-Microcontrollers 目录，选择对应的压缩包，单击鼠标右键，选择 复制到文件夹 进行下载
4. 文件架构说明
4.1 FatFs文件架构说明
documents：主要存放关于FatFs有关离线本地文档，文档内容和官网一致，等同于一个本地的副本，可以很好解决官网访问速度过慢的问题
source：里面存放了FatFs有关的源码
4.1.1 本地离线文档访问方式
使用本地浏览器打开 documents 目录下的 00index_e.html 文件，即可访问一个和官网完全一样的网页文档！且文档内的超链接也可直接点击跳转！
此文档非常重要，在FatFs文件使用中，很多API的接口，我们都需要参考此文档才行！
4.1.2 源码文件介绍
进入source 目录我们即可看到 fatfs 所有源码文件，7个文件，非常的精简，其各自功能如下：
综上，其实完成FatFs文件的移植，主要是修改 diskio.c 和 ffconf.h 这两个文件就可以了，如此简单！
在 diskio.c 文件内实现物理存储器的读写实体访问，在ffconf.h 内实现FatFs文件系统子功能的开关，之后就可以使用FatFs文件系统了！
4.2 国民技术N32文件架构说明
N32 资料压缩包下载后，内容如下，里面包含了对应系列芯片的所有资料，手册、应用笔记、软硬件资料等等。
其中我们关注最核心的几个文件，路径如下：
芯片包路径如下：N32G4FR_V3.0.06-软件开发套件(Software Development Kit)
例程Demo路径如下：N32G4FR_V3.0.06-软件开发套件(Software Development Kit)Nationstech.N32G4FR_Library.2.1.0projects 32g4fr_EVALexamples
5. FatFs移植
5.1 SD卡/SD nand读写实现
SD卡和SD nand只是封装上存在差异，软件上没有区别，因此后续不作区分
我们需要在SD nand上移植FatFs文件系统，肯定首先需要实现对SD nand的基本读写访问，之后再在读写访问的基础上给它穿上文件系统这层外套了，这就像一件一件穿衣服一样。
关于SD nand的读写操作，我们可以直接打开N32对应配套的SDIO例程，例程已完成了对SD卡的读写测试，我们直接拿过来测一下，可以跑起来说明硬件上就没有什么问题，关于例程的优化可以后续再慢慢进行。
例程路径：N32G4FR_V3.0.06-软件开发套件(Software Development Kit)Nationstech.N32G4FR_Library.2.1.0projects 32g4fr_EVALexamplesSDIO
对应例程硬件配置如下：
1、SystemClock：144MHz
2、DMA通道：DMA2_CH4
3、SDIO 配置：
D0 --> PC8 50MHz，AF_PP
D1 --> PC9 50MHz，AF_PP
D2 --> PC10 50MHz，AF_PP
D3 --> PC11 50MHz，AF_PP
CLK --> PC12 50MHz，AF_PP
CMD --> PD2 50MHz，AF_PP
分频系数：178 （SDIOCLK = HCLK, SDIO_CK = HCLK/(2 + 分频系数)）
上升沿有效
禁用旁路
禁用时钟保持
总线位宽4bit
4、USART1配置：
TX --> PA9 50MHz，AF_PP
波特率：115200
数据位：8bit
停止位：1bit
无校验
5、测试步骤与现象
a，测试前请先安装好TF卡
b，编译下载代码复位运行
c，从串口看打印信息，验证结果
例程正确运行后，串口打印结果如下：
备注：
如果例程运行不起来，硬件也确认没有问题，尝试修改下SD卡识别过程中的速度，具体内容如下：
sdio_sdcard.c文件 710 行，SDIO_InitStructure.ClkDiv = 178; 修改为 SDIO_InitStructure.ClkDiv = 179;
初始化SD nand
Status = SD_Init(0, 3, 4);
if (Status != SD_OK)
{
printf("SD Card initialization failed! ");
return testResult;
}
写SD nand，同时注意写区分多块写和单块写操作
#ifdef MUL_BLOCK_RW
Status = SD_WriteMultiBlocks(Buf_TX, 0x01, BLOCK_SIZE, 4);
#else
Status = SD_WriteBlock(Buf_TX, 0x00, BLOCK_SIZE);
#endif
Status = SD_WaitWriteOperation();
while (SD_GetStatus() != SD_TRANSFER_OK);
if (Status != SD_OK)
{
printf("SD Card write block failed! ");
return testResult;
}
读SD nand，注意读也区分多块读和单块读
#ifdef MUL_BLOCK_RW
Status = SD_ReadMultiBlocks(Buf_RX, 0x00, BLOCK_SIZE, 4);
#else
Status = SD_ReadBlock(Buf_RX, 0x00, BLOCK_SIZE);
#endif
Status = SD_WaitReadOperation();
while (SD_GetStatus() != SD_TRANSFER_OK);
if (Status != SD_OK)
{
printf("SD Card read block failed! ");
return testResult;
}
5.2 FatFs移植
5.2.1 添加源文件
4.打开diskio.c文件，采用SD nand读写及初始化接口完成对应 diskio.c 文件内函数的实现，对应FatFs文档内的 Media Access Interface，实现下述接口即可使用FatFs。
5.2.2 添加设备号
#include "ff.h" /* Obtains integer types */
#include "diskio.h" /* Declarations of disk functions */
#include "./sdio_sdcard/sdio_sdcard.h"
/* Definitions of physical drive number for each drive */
// #define DEV_RAM 0 /* Example: Map Ramdisk to physical drive 0 */
// #define DEV_MMC 1 /* Example: Map MMC/SD card to physical drive 1 */
// #define DEV_USB 2 /* Example: Map USB MSD to physical drive 2 */
#define DEV_SD 0
FatFs通过物理设备号区别实际的设备，如果我们的系统上有两个硬件存储设备，且均需移植FatFs，则应再次定义，且设备号应不一样。
同时 ffconf.h 文件内的 FF_VOLUMES 配置项，用于设置FatFs实际支持的物理设备数量上限，如果有超过一个以上的物理设备使用FatFs，需要修改此参数
#define FF_VOLUMES 1
/* Number of volumes (logical drives) to be used. (1-10) */
5.2.3 修改 disk_status() 函数
DSTATUS disk_status (
BYTE pdrv /* [IN] Physical drive number */
);
传入参数：
pdrv：用于标识目标设备的物理驱动器号，在单驱动系统中始终为零。
返回值：
DSTATUS：返回驱动器的状态，FatFs仅关心 STA_NOINIT 和 STA_PROTECT
STA_NOINIT： 表示驱动器尚未初始化
STA_NODISK：表示驱动器中没有介质
STA_PROTECT：表示介质被写保护，如果 STA_NODISK 状态位为1，则此位无效
注意，每个状态占据一个bit位，返回值为三个数据位的或。
/* Disk Status Bits (DSTATUS) */
#define STA_NOINIT 0x01 /* Drive not initialized */
#define STA_NODISK 0x02 /* No medium in the drive */
#define STA_PROTECT 0x04 /* Write protected */
根据SD nand操作接口，修改实现如下：
DSTATUS disk_status (
BYTE pdrv /* Physical drive nmuber to identify the drive */
)
{
int ret = 0, result = 0;
if (pdrv == DEV_SD) {
ret = SD_GetStatus();
if(ret == SD_TRANSFER_ERROR)
result |= STA_NODISK;
else
result = 0;
}
return result;
}
5.2.4 修改 disk_initialize() 函数
DSTATUS disk_initialize (
BYTE pdrv /* [IN] Physical drive number */
);
pdrv：用于标识目标设备的物理驱动器号，在单驱动系统中始终为零。
DSTATUS：该函数返回当前驱动器状态标志作为结果。参考disk_status()函数
/*-----------------------------------------------------------------------*/
/* Inidialize a Drive */
/*-----------------------------------------------------------------------*/
DSTATUS disk_initialize (
BYTE pdrv /* Physical drive nmuber to identify the drive */
)
{
int ret;
ret = SD_Init(0, 3, 4);
if (ret != SD_OK)
return STA_NOINIT;
else
return 0;
}
5.2.5 修改 disk_read() 函数
DRESULT disk_read (
BYTE pdrv, /* [IN] Physical drive number */
BYTE* buff, /* [OUT] Pointer to the read data buffer */
LBA_t sector, /* [IN] Start sector number */
UINT count /* [IN] Number of sectros to read */
);
传入参数：
pdrv：用于标识目标设备的物理驱动器号，在单驱动系统中始终为零。
buff：指向存储读取数据的字节数组的指针。
sector：起始扇区号，注意此处数据类型LBA_t是DWORD或QWORD的别名，具体取决于配置选项。
count：读取的扇区数。
返回值：
DRESULT
RES_OK ： 成功
RES_ERROR：错误
RES_PARERR：无效参数
RES_NOTRDY：设备尚未初始化
/* Results of Disk Functions */
typedef enum {
RES_OK = 0, /* 0: Successful */
RES_ERROR, /* 1: R/W Error */
RES_WRPRT, /* 2: Write Protected */
RES_NOTRDY, /* 3: Not Ready */
RES_PARERR /* 4: Invalid Parameter */
} DRESULT;
根据SD nand操作接口，修改实现如下：
/*-----------------------------------------------------------------------*/
/* Read Sector(s) */
/*-----------------------------------------------------------------------*/
DRESULT disk_read (
BYTE pdrv, /* Physical drive nmuber to identify the drive */
BYTE *buff, /* Data buffer to store read data */
LBA_t sector, /* Start sector in LBA */
UINT count /* Number of sectors to read */
)
{
int ret;
if (count == 1) {
ret = SD_ReadBlock(buff, sector * 512, 512);
} else {
ret = SD_ReadMultiBlocks(buff, sector * 512, 512, count);
}
if (ret != SD_OK) goto error;
ret = SD_WaitReadOperation();
if (ret != SD_OK) goto error;
while (SD_GetStatus() != SD_TRANSFER_OK);
if (ret != SD_OK) goto error;
return RES_OK;
error:
return RES_ERROR;
}
关于 disk_read 有以下注意事项：
对通用存储设备(如存储卡、硬盘和光盘)的读/写操作是以称为扇区的数据字节块单位进行的，FatFs 支持 512 到 4096 字节范围内的扇区大小。当 FatFs 配置为固定扇区大小（FF_MIN_SS == FF_MAX_SS，这是大多数情况）时，通用读/写功能必须仅在此扇区大小下工作。当 FatFs 配置为可变扇区大小（FF_MIN_SS < FF_MAX_SS ）时，在disk_initialize函数成功后使用disk_ioctl函数查询介质的扇区大小。
此外，关于 buff 传递的内存地址，它不一定是内存对齐的，这个需要大家在使用的时候注意。
5.2.6 修改 disk_write() 函数
DRESULT disk_write (
BYTE pdrv, /* [IN] Physical drive number */
const BYTE* buff, /* [IN] Pointer to the data to be written */
LBA_t sector, /* [IN] Sector number to write from */
UINT count /* [IN] Number of sectors to write */
);
pdrv：用于标识目标设备的物理驱动器号，在单驱动系统中始终为零。buff：指向存储被写入数据的字节数组的指针。sector：起始扇区号，注意此处数据类型LBA_t是DWORD或QWORD的别名，具体取决于配置选项。count：读取的扇区数。
/* Results of Disk Functions */
typedef enum {
RES_OK = 0, /* 0: Successful */
RES_ERROR, /* 1: R/W Error */
RES_WRPRT, /* 2: Write Protected */
RES_NOTRDY, /* 3: Not Ready */
RES_PARERR /* 4: Invalid Parameter */
} DRESULT;
根据SD nand操作接口，修改实现如下：
/*-----------------------------------------------------------------------*/
/* Write Sector(s) */
/*-----------------------------------------------------------------------*/
#if FF_FS_READONLY == 0
DRESULT disk_write (
BYTE pdrv, /* Physical drive nmuber to identify the drive */
const BYTE *buff, /* Data to be written */
LBA_t sector, /* Start sector in LBA */
UINT count /* Number of sectors to write */
)
{
int ret;
if (count == 1) {
ret = SD_WriteBlock((uint8_t *)buff, sector * 512, 512);
} else {
ret = SD_WriteMultiBlocks((uint8_t *)buff, sector * 512, 512, count);
}
if (ret != SD_OK) goto error;
ret = SD_WaitWriteOperation();
if (ret != SD_OK) goto error;
while (SD_GetStatus() != SD_TRANSFER_OK);
if (ret != SD_OK) goto error;
return RES_OK;
error:
return RES_ERROR;
}
#endif
关于 disk_write() 有以下注意事项：
buff 参数和disk_read一样，不一定是字节对齐的，需要注意
多个扇区的写请求通常不建议拆解成单个的扇区写操作，这回降低传输速率，但是我们在使用的时候也需要注意对应的SD卡/SD nand所支持的最大连续写入扇区数限制！
调用disk_write()函数不要求写操作完成后才返回，可以在写过程或数据丢入缓存后返回，但是需要注意返回后，buff指针所指向的内容将变成非法的，不能再使用。写完成操作完成，可在调用 disk_ioctl() 函数CTRL_SYNC 命令时完成。通过延迟写入的实现，可增大文件系统的吞吐量（加快读写速度的点子！！！）
5.2.7 修改 disk_ioctl() 函数
DRESULT disk_ioctl (
BYTE pdrv, /* [IN] Drive number */
BYTE cmd, /* [IN] Control command code */
void* buff /* [I/O] Parameter and data buffer */
);
传入参数：
pdrv：用于标识目标设备的物理驱动器号，在单驱动系统中始终为零。
cmd：命令代码。
buff：指针参数，具体取决于 cmd 参数。
返回值：
DRESULT
RES_OK ： 成功
RES_ERROR：错误
RES_PARERR：无效参数
RES_NOTRDY：设备尚未初始化
/* Results of Disk Functions */
typedef enum {
RES_OK = 0, /* 0: Successful */
RES_ERROR, /* 1: R/W Error */
RES_WRPRT, /* 2: Write Protected */
RES_NOTRDY, /* 3: Not Ready */
RES_PARERR /* 4: Invalid Parameter */
} DRESULT;
以下是可选命令，大家亦可自行查看官方文档，此处不再实现。
根据SD nand操作接口，修改实现如下：
/*-----------------------------------------------------------------------*/
/* Miscellaneous Functions */
/*-----------------------------------------------------------------------*/
DRESULT disk_ioctl (
BYTE pdrv, /* Physical drive nmuber (0..) */
BYTE cmd, /* Control code */
void *buff /* Buffer to send/receive control data */
)
{
switch (cmd) {
case CTRL_SYNC:
break;
case GET_SECTOR_COUNT:
*(LBA_t *)buff = (SDCardInfo.CardCapacity / SDCardInfo.CardBlockSize);
break;
case GET_SECTOR_SIZE:
*(WORD *)buff = SDCardInfo.CardBlockSize;
break;
case GET_BLOCK_SIZE:
*(DWORD *)buff = 1;
break;
case CTRL_TRIM:
break;
}
return RES_OK;
}
5.2.8 修改 ffconf.h 取消 get_fattime 实现
#define FF_FS_NORTC 1
#define FF_NORTC_MON 5
#define FF_NORTC_MDAY 14
#define FF_NORTC_YEAR 2023
/* The option FF_FS_NORTC switches timestamp feature. If the system does not have
/ an RTC or valid timestamp is not needed, set FF_FS_NORTC = 1 to disable the
/ timestamp feature. Every object modified by FatFs will have a fixed timestamp
/ defined by FF_NORTC_MON, FF_NORTC_MDAY and FF_NORTC_YEAR in local time.
/ To enable timestamp function (FF_FS_NORTC = 0), get_fattime() function need to be
/ added to the project to read current time form real-time clock. FF_NORTC_MON,
/ FF_NORTC_MDAY and FF_NORTC_YEAR have no effect.
/ These options have no effect in read-only configuration (FF_FS_READONLY = 1). */
5.2.9 接口测试
在使用使用通用文件操作接口（指 f_open、f_read、f_write、f_close）访问SD nand之前，我们可以先测试下我们刚刚实现的 diskio.c 内的接口是否可用。因为这是通用文件操作底层所依赖的接口，如果这些接口出问题，通用文件操作接口肯定是跑不起来的！
修改 main 函数如下：
#include "diskio.h"
int main(void)
{
int res;
bsp_uart_init();
printf("fatfs test! ");
Memset(Buf_RX, 0x00, Buf_Len);
Fill_Buffer(Buf_TX, Buf_Len, 0x00);
res = disk_initialize(0);
printf("disk inital res:%d ", res);
SD_Info(&SDCardInfo);
res = disk_read(0, Buf_RX, 1, 4);
printf("disk read res:%d ", res);
dataShow(Buf_RX, Buf_Len);
res = disk_write(0, Buf_TX, 1, 4);
printf("disk write res:%d ", res);
dataShow(Buf_TX, Buf_Len);
res = disk_read(0, Buf_RX, 1, 4);
printf("disk read2 res:%d ", res);
dataShow(Buf_RX, Buf_Len);
while(1);
}
5.2.10 调用通用文件操作接口进行读写测试
测试通过，接下来，我们便可调用通用的文件操作接口，通过FatFs完成对SD nand的读写访问了。
在进行读写访问之前，我们首先需要格式化SD nand，这是因为新的SD nand上是没有数据的，也就没有文件系统，因此我们需要先对齐进行格式化。此操作与U盘插入电脑上点击格式化操作类似。
// 初始化文件系统
res = f_mount(&fs, "0:", 1);
if (res != FR_OK) {
printf("fatfs mount error! ret = %d ", res);
}
if(res == FR_NO_FILESYSTEM) { //FR_NO_FILESYSTEM值为13，表示没有有效的设备
// 格式化SD卡
res = f_mkfs("0:", 0, buffer, sizeof(buffer));
if (res != FR_OK) {
printf("fatfs mkfs error! ret:%d ", res);
}
res = f_mount(NULL, "0:", 1);
printf("fatfs unmount ret:%d! ", res);
res = f_mount(&fs, "0:", 1);
if (res != FR_OK) {
printf("2: fatfs mount error! ret = %d ", res);
}
}
5.2.10.1 f_mount() 函数
FRESULT f_mount (
FATFS* fs, /* [IN] Filesystem object */
const TCHAR* path, /* [IN] Logical drive number */
BYTE opt /* [IN] Initialization option */
);
fs：指向一个文件系统对象指针，当传入为NULL时，表示卸载文件系统path：一个非空字符串，内容为特定的逻辑物理设备号。opt：可选项，0：不立即挂载（第一次访问时挂载）；1：立即挂载
FR_OKFR_INVALID_DRIVEFR_DISK_ERRFR_NOT_READYFR_NOT_ENABLEDFR_NO_FILESYSTEM
使用 f_mount 即可实现挂载和卸载，当然卸载也可以使用f_unmount函数，原型如下：
FRESULT f_unmount (
const TCHAR* path /* [IN] Logical drive number */
);
上述代码，首先调用f_mount挂载设备，当检测到设备内没有文件系统时调用f_mkfs格式化设备。
5.2.10.2 f_mkfs() 函数
FRESULT f_mkfs (
const TCHAR* path, /* [IN] Logical drive number */
const MKFS_PARM* opt,/* [IN] Format options */
void* work, /* [-] Working buffer */
UINT len /* [IN] Size of working buffer */
);
参数：
path：一个非空字符串，内容为特定的逻辑物理设备号。
opt：指定格式选项结构MKFS_PARM持有格式选项。如果给出空指针，它会以默认值为函数提供每个选项。该结构有五个成员，顺序如下：
BYTE fmt：指定 FAT 类型标志FM_FAT、FM_FAT32、FM_EXFAT和这三者的按位或FM_ANY的组合。未启用 exFAT 时忽略FM_EXFAT 。这些标志指定要创建的 FAT 卷类型。如果指定了两种或多种类型，将根据卷大小和au_size选择其中一种。标志FM_SFD指定以 SFD 格式在驱动器上创建卷。默认值为FM_ANY。
BYTE n_fat：指定 FAT/FAT32 卷上的 FAT 副本数。此成员的有效值为 1 或 2。默认值 (0) 和任何无效值都为 1。如果 FAT 类型为 exFAT，则此成员无效。
UINT n_align：以扇区为单位指定卷数据区（文件分配池，通常是闪存介质的擦除块边界）的对齐方式。该成员的有效值介于 1 和 32768 之间（包括 2 的幂）。如果给出零（默认值）或任何无效值，该函数将使用 disk_ioctl 函数从较低层获取块大小。
DWORD au_size：以字节为单位指定分配单元（簇）的大小。对于 FAT/FAT32 卷，有效值为扇区大小和 128 * 扇区大小（包括在内）之间的 2 的幂，或者对于 exFAT 卷，最大为 16 MB。如果给出零（默认值）或任何无效值，则该函数使用默认分配单元大小，具体取决于卷大小。
UINT n_root：指定 FAT 卷上的根目录条目数。此成员的有效值最大为 32768 并与扇区大小/32 对齐。默认值 (0) 和任何无效值都为 512。如果 FAT 类型为 FAT32 或 exFAT，则此成员无效。
work：格式化过程中的工作缓冲区指针
len：缓冲区大小，单位字节。大小最小为FF_MAX_SS，大量的工作缓冲区减少了向驱动器写入事务的数量，因此格式化过程将很快完成。
FR_OKFR_DISK_ERRFR_NOT_READYFR_WRITE_PROTECTEDFR_INVALID_DRIVEFR_MKFS_ABORTEDFR_INVALID_PARAMETERFR_NOT_ENOUGH_CORE
5.2.10.3 读写测试
#include "ff.h"
#include <string.h>
BYTE buffer[FF_MAX_SS];
/**
* @brief Main program
*/
int main(void)
{
FATFS fs;
FIL file;
FRESULT res;
bsp_uart_init();
printf("fatfs test! ");
// 初始化文件系统
res = f_mount(&fs, "0:", 1);
if (res != FR_OK) {
printf("fatfs mount error! ret = %d ", res);
}
if(res == FR_NO_FILESYSTEM) { //FR_NO_FILESYSTEM值为13，表示没有有效的设备
// 格式化SD卡
res = f_mkfs("0:", 0, buffer, sizeof(buffer));
if (res != FR_OK) {
printf("fatfs mkfs error! ret:%d ", res);
}
res = f_mount(NULL, "0:", 1);
printf("fatfs unmount ret:%d! ", res);
res = f_mount(&fs, "0:", 1);
if (res != FR_OK) {
printf("2: fatfs mount error! ret = %d ", res);
}
}
// 创建一个新文件
res = f_open(&file, "test.txt", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE);
if (res != FR_OK) {
printf("fatfs open error! ");
}
// 写入数据到文件
const char* data = "Hello, FatFs!";
UINT bytes_written;
res = f_write(&file, data, strlen(data), &bytes_written);
if (res != FR_OK) {
printf("fatfs write error! ");
}
// 关闭文件
res = f_close(&file);
if (res != FR_OK) {
printf("fatfs close error! ");
}
// 打开文件并读取数据
res = f_open(&file, "test.txt", FA_READ);
if (res != FR_OK) {
printf("2: fatfs open error! ");
}
// 读取文件数据
char read_data[50];
UINT bytes_read;
res = f_read(&file, read_data, sizeof(read_data), &bytes_read);
if (res != FR_OK) {
printf("2: fatfs read error! ");
}
// 关闭文件
res = f_close(&file);
if (res != FR_OK) {
printf("2: fatfs close error! ");
}
// 打印读取的数据
read_data[bytes_read] = ' '; // 添加字符串结束符
printf("Read data: %s ", read_data);
while (1) {
}
}
测试结果如下：
6. 结束语
至此，FatFs已经移植完成，需要注意的是，在此次移植过程中，以分享移植流程、思路为主，对于部分函数接口的实现比较粗糙，在实际项目中需要结合本文中对相应接口的描述，对其进行优化以确保产品的稳定性，不过相信那些都不是什么难题。
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【本文转载自CSDN，作者： 爱出名的狗腿子】
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