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stm32 Fatfs 讀寫SD卡

作者： 時(shí)間：2016-11-26 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò) 收藏
讀寫SD是嵌入式系統(tǒng)中一個(gè)比較基礎(chǔ)的功能，在很多應(yīng)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(gè)通用的文件系統(tǒng)模塊，用于在小型嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)FAT文件系統(tǒng)。 FatFs 的編寫遵循ANSI C，因此不依賴于硬件平臺(tái)。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(diǎn)原子的開發(fā)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(fā)現(xiàn)Micro SD卡只有8個(gè)引腳是因?yàn)楸萐D卡少了一個(gè)Vss。使用TF轉(zhuǎn)SD的卡套套在Micro SD卡上，這樣一來(lái)大小就和SD卡一樣大，這時(shí)候卡套上的9個(gè)引腳就和SD卡一樣了，你可以完全當(dāng)做SD卡來(lái)操作。
2. SD卡底層驅(qū)動(dòng)
SD卡的操作比較復(fù)雜，需要多看看一些文檔 。 這里附上SD底層驅(qū)動(dòng)代碼，代碼說(shuō)明詳見(jiàn)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(guān)文件：
ffconf.h FatFs 模塊配置文件
ff.h FatFs 和應(yīng)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(shù)據(jù)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(tǒng)的配置項(xiàng)都在 ffconf.h 文件之中：
(1) _FS_TINY ：這個(gè)選項(xiàng)在R0.07 版本之中開始出現(xiàn)，在之前的版本都是以獨(dú)立的文件出現(xiàn)，現(xiàn)在通過(guò)一個(gè)宏來(lái)修改使用起來(lái)更方便；
(2) _FS_MINIMIZE、_FS_READONLY、_USE_STRFUNC、_USE_MKFS、_USE_FORWARD 這些宏是用來(lái)對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行裁剪
(3) _CODE_PAGE ：本選項(xiàng)用于設(shè)置語(yǔ)言碼的類型
(4) _USE_LFN ：取值為0~3，主要用于長(zhǎng)文件名的支持及緩沖區(qū)的動(dòng)態(tài)分配：
0：不支持長(zhǎng)文件名；
1：支持長(zhǎng)文件名存儲(chǔ)的靜態(tài)分配，一般是存儲(chǔ)在BSS 段；
2：支持長(zhǎng)文件名存儲(chǔ)的動(dòng)態(tài)分配，存儲(chǔ)在棧上；
3：支持長(zhǎng)文件名存儲(chǔ)的動(dòng)態(tài)分配，存儲(chǔ)在堆上。
(5) _MAX_LFN ：可存儲(chǔ)長(zhǎng)文件的最大長(zhǎng)度，其值一般為（12~255），但是緩沖區(qū)一般占(_MAX_LFN + 1) * 2 bytes；
(6) _LFN_UNICODE ：為1 時(shí)才支持unicode 碼；
(7) _FS_RPATH ：R0.08a 版本改動(dòng)配置項(xiàng)，取值范圍0~2：
0：去除相對(duì)路徑支持和函數(shù)；
1：開啟相對(duì)路徑并且開啟f_chdrive()和f_chdir()兩個(gè)函數(shù)；
2：在1 的基礎(chǔ)上添加f_getcwd()函數(shù)。
(8) _VOLUMES ：支持的邏輯設(shè)備數(shù)目；
(9) _MAX_SS ：扇區(qū)緩沖的最大值，其值一般為512；
(10) _MULTI_PARTITION：定義為1 時(shí)，支持磁盤多個(gè)分區(qū)；
(11) _USE_ERASE ：R0.08a 新加入的配置項(xiàng)，設(shè)置為1 時(shí)，支持扇區(qū)擦除；
(12) _WORD_ACCESS ：如果定義為1，則可以使用word 訪問(wèn)；
(13) _FS_REENTRANT ：定義為1 時(shí)，文件系統(tǒng)支持重入，但是需要加上跟操作系統(tǒng)信號(hào)量相關(guān)的幾個(gè)函數(shù)，函數(shù)在syscall.c 文件中；
(14) _FS_SHARE ：文件支持的共享數(shù)目。
Fatfs 開源文件系統(tǒng) 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(jù)
以上SD卡底層驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的 diskio.c 源碼：
001#include "common.h"
002/*-----------------------------------------------------------------------*/
003/* Inidialize a Drive */
004
005DSTATUS disk_initialize (
006BYTEdrv/* Physical drive nmuber (0..) */
007)
008{
009u8 state;
010
011if(drv)
012{
013returnSTA_NOINIT;//僅支持磁盤0的操作
014}
015
016state = SD_Init();
017if(state == STA_NODISK)
018{
019returnSTA_NODISK;
020}
021elseif(state != 0)
022{
023returnSTA_NOINIT;//其他錯(cuò)誤：初始化失敗
024}
025else
026{
027return0;//初始化成功
028}
029}
030
031
032
033/*-----------------------------------------------------------------------*/
034/* Return Disk Status */
035
036DSTATUS disk_status (
037BYTEdrv/* Physical drive nmuber (0..) */
038)
039{
040if(drv)
041{
042returnSTA_NOINIT;//僅支持磁盤0操作
043}
044
045//檢查SD卡是否插入
046if(!SD_DET())
047{
048returnSTA_NODISK;
049}
050return0;
051}
052
053
054
055/*-----------------------------------------------------------------------*/
056/* Read Sector(s) */
057
058DRESULT disk_read (
059BYTEdrv,/* Physical drive nmuber (0..) */
060BYTE*buff,/* Data buffer to store read data */
061DWORDsector,/* Sector address (LBA) */
062BYTEcount/* Number of sectors to read (1..255) */
063)
064{
065u8 res=0;
066if(drv || !count)
067{
068returnRES_PARERR;//僅支持單磁盤操作，count不能等于0，否則返回參數(shù)錯(cuò)誤
069}
070if(!SD_DET())
071{
072returnRES_NOTRDY;//沒(méi)有檢測(cè)到SD卡，報(bào)NOT READY錯(cuò)誤
073}
074
075
076
077if(count==1)//1個(gè)sector的讀操作
078{
079res = SD_ReadSingleBlock(sector, buff);
080}
081else//多個(gè)sector的讀操作
082{
083res = SD_ReadMultiBlock(sector, buff, count);
084}
085/*
086do
087{
088if(SD_ReadSingleBlock(sector, buff)!=0)
089{
090res = 1;
091break;
092}
093buff+=512;
094}while(--count);
095*/
096//處理返回值，將SPI_SD_driver.c的返回值轉(zhuǎn)成ff.c的返回值
097if(res == 0x00)
098{
099returnRES_OK;
100}
101else
102{
103returnRES_ERROR;
104}
105}
106
107
108
109/*-----------------------------------------------------------------------*/
110/* Write Sector(s) */
111
112#if _READONLY == 0
113DRESULT disk_write (
114BYTEdrv,/* Physical drive nmuber (0..) */
115constBYTE*buff,/* Data to be written */
116DWORDsector,/* Sector address (LBA) */
117BYTEcount/* Number of sectors to write (1..255) */
118)
119{
120u8 res;
121
122if(drv || !count)
123{
124returnRES_PARERR;//僅支持單磁盤操作，count不能等于0，否則返回參數(shù)錯(cuò)誤
125}
126if(!SD_DET())
127{
128returnRES_NOTRDY;//沒(méi)有檢測(cè)到SD卡，報(bào)NOT READY錯(cuò)誤
129}
130
131// 讀寫操作
132if(count == 1)
133{
134res = SD_WriteSingleBlock(sector, buff);
135}
136else
137{
138res = SD_WriteMultiBlock(sector, buff, count);
139}
140// 返回值轉(zhuǎn)換
141if(res == 0)
142{
143returnRES_OK;
144}
145else
146{
147returnRES_ERROR;
148}
149}
150#endif /* _READONLY */
151
152
153
154/*-----------------------------------------------------------------------*/
155/* Miscellaneous Functions */
156
157DRESULT disk_ioctl (
158BYTEdrv,/* Physical drive nmuber (0..) */
159BYTEctrl,/* Control code */
160void*buff/* Buffer to send/receive control data */
161)
162{
163DRESULT res;
164
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