一、工具
1、硬件:GD32F30x系列单片机
2、编译环境:KEIL
3、Flash芯片:GD25Q256DF
二、移植FatFs文件系统到单片机
1、找到官方提供的固件库中的FatFs文件夹,整体拷贝到自己工程中,如下图所示:
2、打开自己的工程,创建一个“Fatfs”文件夹并添加上面拷贝的文件夹的部分文件,如下图所示:
- ff.c文件包含了FatFs文件系统的整个核心内容,包含了操作文件系统的功能函数,不用修改;
- fattime.c文件是用于获取当前的时间的,该时间用于设定文件的创建或修改时间,有需求的可以进去添加获取实时时间的操作;
- diskio.c文件属于接口文件,用于和底层读写函数进行衔接的地方,是移植Fatfs文件系统重点修改的地方;
- ccsbcs.c文件用于不同编码的转换,不用修改;
- ffconf.h文件是FatFs文件系统的配置文件,用户可根据需求对文件系统进行配置,也是移植Fatfs文件系统重点修改的地方。
3、修改diskio.c文件
这三个宏定义代表着三个不同的设备,我只用一个,故删掉。
修改初始化设备函数,我要放在外面进行初始化,这里就默认初始化成功,如下所示:
/*-----------------------------------------------------------------------*/ /* Inicializes a Drive */ DSTATUS disk_initialize (BYTE drv) /* Physical drive nmuber (0..) */ { DSTATUS stat = STA_NOINIT; stat &= ~STA_NOINIT; return stat; }
修改获取状态函数,通过读取外部Flash的ID判断其状态,因为只有一个设备,设备号可以不用管,如下所示:
/*-----------------------------------------------------------------------*/ /* Return Disk Status */ DSTATUS disk_status ( BYTE drv /* Physical drive nmuber (0..) */ ) { DSTATUS stat; if(gd25q256df_read_id() == 0xC84019) { stat = RES_OK; } else { stat = RES_ERROR; } return stat; }
修改磁盘读函数,因为只有一个设备,设备号可以不用管,如下所示:
/*-----------------------------------------------------------------------*/ /* Read Sector(s) */ DRESULT disk_read ( BYTE drv, /* 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..255) */ ) { DRESULT res; gd25q256df_read_data(buff, sector*512, count*512); res = RES_OK; return res; }
修改磁盘写函数,因为只有一个设备,设备号可以不用管,如下所示:
/*-----------------------------------------------------------------------*/ /* Write Sector(s) */ #if _READONLY == 0 DRESULT disk_write ( BYTE drv, /* Physical drive nmuber (0..) */ const BYTE *buff, /* Data to be written */ DWORD sector, /* Sector address (LBA) */ BYTE count /* Number of sectors to write (1..255) */ ) { DRESULT res; gd25q256df_write_data(buff, sector*512, count*512); res = RES_OK; return res; }
修改磁盘I/O控制函数,因为只有一个设备,设备号可以不用管,如下所示:
/*-----------------------------------------------------------------------*/ /* Miscellaneous Functions */ DRESULT disk_ioctl ( BYTE drv, /* Physical drive nmuber (0..) */ BYTE ctrl, /* Control code */ void *buff /* Buffer to send/receive control data */ ) { DRESULT res; switch(ctrl) { case GET_SECTOR_COUNT: *(DWORD *)buff = 65536; break; case GET_SECTOR_SIZE: *(WORD *)buff = 512; break; case GET_BLOCK_SIZE: /* 暂时未用 */ break; } res = RES_OK; return res; }
4、文件系统读写测试
相关变量定义
uint32_t flash_id; FATFS fs; FIL file; FRESULT res_flash; uint8_t g_TestBuf1[] = "12345hello world 今天是个好日子,123456\r\n"; uint8_t g_TestBuf2[] = "hello world\r\n"; uint8_t g_ReadBuf[128]; uint32_t bw;
主函数中实现文件的创建和读取,验证FatFs移植是否成功
/*! \brief main function \param[in] none \param[out] none \retval none */ int main(void) { /* configure 4 bits pre-emption priority */ nvic_priority_group_set(NVIC_PRIGROUP_PRE4_SUB0); bsp_spi1_init(); gd25q256df_init(); flash_id = gd25q256df_read_id(); if(flash_id == 0xC84019) { /* 挂载设备 */ res_flash = f_mount (1, &fs); if (res_flash == FR_OK) { /* 打开或者创建文件 */ res_flash = f_open(&file, "1:test1.txt", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE); if(res_flash == FR_OK) { /* 向文件件中写数据 */ res_flash = f_write(&file, g_TestBuf1, sizeof(g_TestBuf1), &bw); if (res_flash != FR_OK) { while(1); } /* 关闭文件 */ f_close(&file); } /* 打开或者创建文件 */ res_flash = f_open(&file, "1:test2.txt", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE); if(res_flash == FR_OK) { /* 向文件件中写数据 */ res_flash = f_write(&file, g_TestBuf2, sizeof(g_TestBuf2), &bw); if (res_flash != FR_OK) { while(1); } /* 关闭文件 */ f_close(&file); } /* 以读的方式打开文件 */ res_flash = f_open(&file, "1:test2.txt", FA_OPEN_EXISTING | FA_READ); if(res_flash == FR_OK) { res_flash = f_read(&file, g_ReadBuf, sizeof(g_ReadBuf), &bw); if(res_flash != FR_OK) { while(1); } /* 关闭文件 */ f_close(&file); } } /* 卸载文件 */ res_flash = f_mount (1, NULL); } }
通过调试,可以发现是能够成功读取前面创建的文件中的内容,如下图所示:
四、扩展功能
为了能够更直观看到文件系统创建的文件和写入的内容,我结合了单片机的USB设备模式,把外部Flash模拟成一个U盘,能够直接在电脑查看创建的文件。
USB相关变量定义及初始化
usb_core_handle_struct usbhs_core_dev = { .dev = { .dev_desc = (uint8_t *)&device_descripter, .config_desc = (uint8_t *)&configuration_descriptor, .strings = usbd_strings, .class_init = msc_init, .class_deinit = msc_deinit, .class_req_handler = msc_req_handler, .class_data_handler = msc_data_handler }, .udelay = delay_us, .mdelay = delay_ms }; void usb_clock_config(void); void usb_gpio_config(void); void usb_interrupt_config(void); uint8_t timer_prescaler = 0; uint32_t usbfs_prescaler = 0;
主函数中实现文件的创建并写入数据,写入完成后初始化并启动USB设备
/*! \brief main function \param[in] none \param[out] none \retval none */ int main(void) { /* configure 4 bits pre-emption priority */ nvic_priority_group_set(NVIC_PRIGROUP_PRE4_SUB0); bsp_spi1_init(); gd25q256df_init(); flash_id = gd25q256df_read_id(); if(flash_id == 0xC84019) { /* 挂载设备 */ res_flash = f_mount (1, &fs); if (res_flash == FR_OK) { /* 打开或者创建文件 */ res_flash = f_open(&file, "1:test1.txt", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE); if(res_flash == FR_OK) { /* 向文件件中写数据 */ res_flash = f_write(&file, g_TestBuf1, sizeof(g_TestBuf1), &bw); if (res_flash != FR_OK) { while(1); } /* 关闭文件 */ f_close(&file); } /* 打开或者创建文件 */ res_flash = f_open(&file, "1:test2.txt", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE); if(res_flash == FR_OK) { /* 向文件件中写数据 */ res_flash = f_write(&file, g_TestBuf2, sizeof(g_TestBuf2), &bw); if (res_flash != FR_OK) { while(1); } /* 关闭文件 */ f_close(&file); } } /* 卸载文件 */ res_flash = f_mount (1, NULL); } /* configure USB clock */ usb_clock_config(); /* USB timer configure */ timer_nvic_init(); /* USB device stack configure */ usbd_init(&usbhs_core_dev, USB_FS_CORE_ID); /* USB interrupt configure */ usb_interrupt_config(); /* check if USB device is enumerated successfully */ while (usbhs_core_dev.dev.status != USB_STATUS_CONFIGURED) {} while(1); }
测试结果如下图所示:
#endif