STM32学习笔记之fatfs文件系统接口函数使用

FatFS文件系统包含了文件

ff.h         ：文件系统实现头文件，定义有文件系统所需的数据结构

diskio.h  ：底层驱动头文件，就一些状态宏的定义和底层驱动函数的申明

integer.h：仅实现数据类型重定义,增加系统的可移植性

ffconf.h ：文件系统配置

ff.c  ：文件系统实现。

diskio.c 底层驱动

FatFs 提供下面的函数API：

f_mount - 注册/注销一个工作区域（Work Area）

f_open - 打开/创建一个文件f_close - 关闭一个文件

f_read - 读文件f_write - 写文件

f_lseek - 移动文件读/写指针

f_truncate - 截断文件

f_sync - 冲洗缓冲数据 Flush Cached Data

f_opendir - 打开一个目录

f_readdir - 读取目录条目

f_getfree - 获取空闲簇 Get Free Clusters

f_stat - 获取文件状态

f_mkdir - 创建一个目录

f_unlink - 删除一个文件或目录

f_chmod - 改变属性（Attribute）

f_utime - 改变时间戳（Timestamp）

f_rename - 重命名/移动一个文件或文件夹

f_mkfs - 在驱动器上创建一个文件系统

f_forward - 直接转移文件数据到一个数据流 Forward file data to the stream directly

f_gets - 读一个字符串

f_putc - 写一个字符

f_puts - 写一个字符串

f_printf - 写一个格式化的字符磁盘I/O接口

f_tell - 获取当前读/写指针

f_eof - 测试一个文件是否到达文件末尾

f_size - 获取一个文件大小

f_error - 测试一个文件是否出错

因为FatFs模块完全与磁盘I/O层分开，因此需要下面的函数来实现底层物理磁盘的读写与获取当前时间。底层磁盘I/O模块并不是FatFs的一部分，并且必须由用户提供。

disk_initialize - Initialize disk drive 初始化磁盘驱动器

disk_status - Get disk status 获取磁盘状态

disk_read - Read sector(s) 读扇区

disk_write - Write sector(s) 写扇区

disk_ioctl - Control device dependent features 设备相关的控制特性

get_fattime - Get current time 获取当前时间

结合我之前写的一篇博客SPI操作SD卡驱动,完成自定义的diskio.c文件如下：

1. #include "nrf_gpio.h"  

2. #include "nrf_drv_spi.h"  

3. #include "nrf_drv_common.h"  

4. #include "nrf_assert.h"  

5. #include "app_util_platform.h"  

6. #include "bsp.h"  

7. #include "app_trace.h"  

8. #include "string.h"  

9. #include "drv_sd_api.h"  

10. #include "diskio.h"  

11. /* Status of Disk Functions */  

12.   

13.   

14. DSTATUS disk_initialize (BYTE drv)  

15. {  

16.     uint8_t res=0;     

17.     res = SD_Card_Initialize();     //正确返回 1：sd  2: SDHC  

18.     if(res!=1)return  STA_NOINIT;  

19.     else return 0;   

20.   

21. }  

22.   

23. DSTATUS disk_status (  

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

25. )  

26. {            

27.     return 0;  

28. }  

29.   

30. DRESULT disk_read (  

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

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

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

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

35. )  

36. {  

37.     uint8_t res=0;   

38.     if (!count)return RES_PARERR;  

39.     if(count==1)            //1个sector的读操作        

40.     {                                                  

41.         res = SD_readSingleBlock(sector,buff);        

42.     }                                                  

43.     else                    //多个sector的读操作       

44.     {                                                  

45.       res= SD_ReadMultiBlock(sector, buff, count);  

46.     }       

47.     if(res==0x00)return RES_OK;    

48.     else return RES_ERROR;       

49. }  

50.   

51. #if _READONLY == 0  

52. DRESULT disk_write (  

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

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

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

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

57. )  

58. {  

59.     uint8_t res=0;  

60.     if(count == 1)  

61.     {  

62.         res = SD_writeSingleBlock(sector, buff);  

63.     }  

64.     else  

65.     {  

66.         res = SD_WriteMultiBlock(sector, buff, count);  

67.     }  

68.     // 返回值转换  

69.     if(res == 0)  

70.     {  

71.         return RES_OK;  

72.     }  

73.     else  

74.     {  

75.         return RES_ERROR;  

76.     }  

77. }  

78. #endif /* _READONLY */  

79.   

80. DRESULT disk_ioctl (  

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

82.     BYTE ctrl,      /* Control code */  

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

84. )  

85. {     

86.     DRESULT res;  

87.   

88.   

89.     if (drv)  

90.     {      

91.         return RES_PARERR;  //仅支持单磁盘操作，否则返回参数错误  

92.     }  

93.       

94.     //FATFS目前版本仅需处理CTRL_SYNC，GET_SECTOR_COUNT，GET_BLOCK_SIZ三个命令  

95.     switch(ctrl)  

96.     {  

97.     case CTRL_SYNC:  

98.     /* 

99.          SD_CS_ENABLE(); 

100.       

101.         if(SD_WaitReady()==0) 

102.         { 

103.             res = RES_OK; 

104.         } 

105.         else 

106.         { 

107.             res = RES_ERROR; 

108.         } 

109.         SD_CS_DISABLE(); 

110.         */  

111.         res=RES_OK;  

112.         break;  

113.           

114.     case GET_BLOCK_SIZE:  

115.         *(WORD*)buff = 512;  

116.         res = RES_OK;  

117.         break;  

118.   

119.     case GET_SECTOR_COUNT:  

120.         *(DWORD*)buff = SD_GET_SD_SIZE();  

121.         res = RES_OK;  

122.         break;  

123.     default:  

124.         res = RES_PARERR;  

125.         break;  

126.     }  

127.   

128.     return res;  

129. }  

130.       

131. DWORD get_fattime (void)  

132. {  

133.     DWORD date=0;  

134.     return date;  

135. }  

FatFS系统特性

打开文件数量：无限制，与可用内存有关。 卷（volume）数量：最多10个。 

文件大小：与FAT规范有关（最大4G-1字节）。 

卷大小：与FAT规范有关（在512字节/扇区上，最大2T字节） 

簇（Cluster）大小：与FAT规范有关（在512字节/扇区上，最大64K字节） 扇区（Sector）大小：与FAT规范有关（最大4K字节）

创建文件并读写的使用例程

1）f_mount(0, &fatFS);                                       

2）f_mkfs(0,1,512);                 //创建文件系统

FRESULT f_mkfs (
 BYTE  Drive,            
 BYTE  PartitioningRule, 
 WORD  AllocSize         );

分区规则：当给定0时，首先在驱动器上的第一个扇区创建一个分区表，然后文件系统被创建在分区上。这被称为FDISK格式化，用于硬盘和存储卡。当给定1时，文件系统从第一个扇区开始创建，而没有分区表。这被称为超级软盘(SFD)格式化，用于软盘和可移动磁盘。

3）f_getfree("0:", &fre_clust, &fs2)   //获得磁盘存储空间大小 

4）f_open(&file1, "/srcfile.txt",  FA_OPEN_ALWAYS | FA_READ | FA_WRITE);  //打开文件

FIL     file1;   

5）f_puts(cDataBuf, &file1);    //将cDataBuf[]数据写入 文件srcfile.txt

6）f_sync (&file1);   //刷新文件

7）f_lseek(&file1, 0);   //从文件 偏移字节0出开始读文件

8）f_read(&file1, buffer, 10,&r);     //读出10个字节到 buffer[]中

9）f_close(&file1);   //操作完成  关闭文件

常见的实际用法：

1）

 b = f_open(&infile,"SD.txt",FA_CREATE_NEW);    //创建新文件
 f_close(&infile);    //关闭文件

2） 

b = f_open(&infile,"SD.txt", FA_WRITE);   //以写方式打开文件
 f_puts((char *)buff2,&infile);  //文件内写入字符串
 f_puts((char *)buff2,&infile);  //文件内写入字符串
 f_puts((char *)buff2,&infile); //文件内写入字符串
 f_close(&infile);  //关闭文件

3) 

b = f_open(&infile,"SD.txt",FA_WRITE);   //以写方式打开文件
 b = infile.fsize;       //获得文件大小
 f_lseek(&infile,b);  //移动文件指针
 f_puts(buff3,&infile);  //从文件内数据的最后写入字符串
 f_close(&infile);    //关闭文件

4) 

b = f_open(&infile,"SD.txt",FA_READ);  //以读方式打开文件
 f_read(&infile,buff1,50,&rc);  //从文件内读50字节赋给 buff1数组
 f_close(&infile);   //关闭文件

// f_unlink("SD.txt");   //删除文件

创建目录例程

1） f_chdir("0:");   //切换到根目录

2）f_mkdir("folder");   //创建目录 folder

3）f_open(&file1, "folder/oldname2.txt", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE);  //打开folder目录下的文件

4）f_close(&file1);    //关闭文件

 FATFS *fs, fatfs;

 fs = &fatfs;
 f_mount(0, fs);

 b = f_open(&infile,"SD.txt",FA_CREATE_NEW);    //创建新文件
 f_close(&infile);    //关闭文件

 b = f_open(&infile,"SD.txt", FA_WRITE);   //以写方式打开文件
 f_puts((char *)buff2,&infile);  //文件内写入字符串
 f_puts((char *)buff2,&infile);  //文件内写入字符串
 f_puts((char *)buff2,&infile); //文件内写入字符串
 f_close(&infile);  //关闭文件

 b = f_open(&infile,"SD.txt",FA_WRITE);   //以写方式打开文件
 b = infile.fsize;       //获得文件大小
 f_lseek(&infile,b);  //移动文件指针
 f_puts(buff3,&infile);  //从文件内数据的最后写入字符串
 f_close(&infile);    //关闭文件

 b = f_open(&infile,"SD.txt",FA_READ);  //以读方式打开文件
 f_read(&infile,buff1,50,&rc);  //从文件内读50字节赋给 buff1数组
 f_close(&infile);   //关闭文件

// f_unlink("SD.txt");   //删除文件