stm32--FatFs移植（SPIFlash）

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1. 获取FatFs库（官网）
2. 将source文件夹全部复制到目标工程中
3. 添加所有.c文件到工程中，添加相关路径

移植修改

需要修改的文件：

1. integer.h：修改各种整型的宏定义（注：C99--long long对应64位整型）
2. ffconf.h：修改各种设置：（全部宏定义意义见官网）
1. FF_USE_STRFUNC设为1：开启字符串功能
2. FF_USE_FIND设为1：开启查找功能
3. FF_USE_MKFS设为1：开启格式化功能（在逻辑驱动器上创建一个FAT卷）
4. FF_CODE_PAGE设为936：简体中文
5. FF_STR_VOLUME_ID设为1：允许字符串卷ID
6. FF_VOLUME_STRS设为"NODE"：设定字符串卷ID
7. FF_FS_NORTC设为1：禁用RTC（时间戳）功能，因为stm32不具备获取时间的功能
3. diskio.c：修改各磁盘IO层操作函数
   1. 修改磁盘设备定义：#define DEV_SPI 1
   2. 修改各函数中case DEV_RAM的操作：stat = STA_NOINIT;?或res = RES_PARERR;
   3. 修改各函数中case DEV_SPI的操作：指向spi_disk.c中的各执行函数
4. spi_disk.c：自定义文件，是diskio.c中各函数指向的执行函数
   1. 定义静态全局变量_s_SPI_Init_OK，用于指示当前磁盘初始化状态
   2. SPI_disk_status函数：获取驱动器状态。_s_SPI_Init_OK为0时返回STA_NOINIT。
   3. SPI_disk_initialize函数：驱动器初始化。执行SPIFlash初始化函数，执行完毕后将_s_SPI_Init_OK置1。
   4. SPI_disk_read函数：读磁盘驱动器。进行异常处理后，将所有数据读到指定的指针内。

      • 

        

        1 DRESULT SPI_disk_read(BYTE *buff,DWORD sector,UINT count) {
        2   if(sector > SEC_MAX || sector + count > SEC_MAX) return RES_PARERR;
        3   if(CS_STATUS() == Bit_RESET) return RES_NOTRDY;
        4   
        5   if(SSTF016B_RD(sector*SEC_SIZE,SEC_SIZE*count,buff) == ERR) {
        6     return RES_ERROR;
        7   }
        8   return RES_OK;
        9 }

        SPI_disk_read
   5. SPI_disk_write函数：写磁盘驱动器。进行异常处理后，将所有数据写入指定的扇区内。

      • 

        

         1 DRESULT SPI_disk_write(const BYTE *buff,UINT count) {
         2   if(sector > SEC_MAX || sector + count > SEC_MAX) return RES_PARERR;
         3   if(CS_STATUS() == Bit_RESET) return RES_NOTRDY;
         4   
         5 
         6   if(SSTF016B_Erase(sector,sector + count - 1) == ERR) {
         7     return RES_ERROR;
         8   }
         9   if(SSTF016B_WR(sector*SEC_SIZE,buff,SEC_SIZE*count) == ERR){
        10     return RES_ERROR;
        11   }
        12   return RES_OK;
        13 }

        SPI_disk_write
   6. SPI_disk_ioctl函数：执行ioctl命令。因为没有开启强制擦除的功能，强制擦除指令不执行任何操作。

      • 

        

         1 DRESULT SPI_disk_ioctl(BYTE cmd,void *buff) {
         2   DWORD *pdword = NULL;
         3   WORD  *pword = NULL;
         4   
         5   switch(cmd) {
         6     case CTRL_SYNC://确保写入操作已完成
         7     return RES_OK;
         8     
         9     case GET_SECTOR_COUNT://获取扇区数量
        10       pdword = (DWORD *)buff;
        11       *pdword = SEC_MAX + 1;
        12     return RES_OK;
        13     
        14     case GET_SECTOR_SIZE://获取单个扇区大小
        15       pword = (WORD *)buff;
        16       *pword = SEC_SIZE;
        17     return RES_OK;
        18     
        19     case GET_BLOCK_SIZE://获取擦除块大小
        20       pdword = (DWORD *)buff;
        21       *pdword = SEC_SIZE;
        22     return RES_OK;
        23     
        24     case CTRL_TRIM://强制擦除
        25     return RES_PARERR;
        26   }
        27   return RES_PARERR;
        28 }

        SPI_disk_ioctl
5. user_fatfs_app.c：自定义文件，定义fatfs的应用函数。
   • 注意事项：
     1. 在单个扇区设为4k时，创建文件系统需要4k的ram（FATFS对象），工作缓冲区需要4k的ram，每一个文件对象需要4k的ram（FIL对象）。当硬件sram不大时，应仅在需要时创建文件对象并使用、使用后马上释放该对象。
     2. 执行写入操作后，如果不关闭文件对象(f_close)，则必须执行f_sync函数刷新文件。否则如果意外断电，会发生不可预知的错误。
     3. f_open的第三参数：FA_OPEN_ALWAYS--存在则打开、不存在则创建；FA_OPEN_APPEND--同上，但指针指向文件尾；FA_WRITE--要写入必须带此参数；FA_READ--要读取必须带此参数。
     4. 如何判断f_open函数执行的到底是打开操作还是创建操作？用f_size判断文件大小即可。
     5. 每次执行读/写操作后，文件指针都会指向之前操作的结尾处。可通过f_lseek函数移动文件指针。用f_lseek移动有三个常用的方法：移动至从头开始的第x位--直接传入参数x；移动至末尾前的x位：

   • 

     

      1 #include "user_fatfs_app.h"
      2 
      3 extern uint8_t g_User_Data[sizeof(t_g_Statistical_Data)];
      4 extern t_g_Statistical_Data *pg_User_Data;
      5 extern uint8_t g_History_Data[sizeof(t_g_History_Data)];
      6 extern t_g_History_Data *pg_History_Data;
      7 
      8 FATFS g_Fatfs;
      9 BYTE work_buffer[FF_MAX_SS];
     10 
     11 
     12 void fatfs_Init(void) {
     13   f_mkfs("",FM_FAT,0,work_buffer,FF_MAX_SS);
     14   f_mount(&g_Fatfs,"",0);
     15   memset(g_User_Data,0,sizeof(g_User_Data));
     16   memset(g_History_Data,sizeof(g_History_Data));
     17   fatfs_Get_Statistical_Data();
     18 }
     19 
     20 
     21 int8_t fatfs_Get_Statistical_Data(void) {
     22   FIL statistical_data;
     23   UINT len = 0;
     24   int8_t result = 0;
     25   
     26   result = f_open(&statistical_data,"statistical_data.bin",FA_OPEN_ALWAYS | FA_WRITE | FA_READ);//指针指向文件头
     27   if(result == FR_OK) {
     28     if(f_size(&statistical_data) < sizeof(t_g_Statistical_Data)) { //初次创建
     29       f_write(&statistical_data,g_User_Data,sizeof(t_g_Statistical_Data),&len);
     30       f_lseek(&statistical_data,0);
     31     }
     32     result = f_read(&statistical_data,&len);
     33   } else {
     34     result = -1;
     35   }
     36   f_close(&statistical_data);
     37   free(&statistical_data);
     38   
     39   return result;
     40 }
     41 
     42 
     43 int8_t fatfs_Update_Statistical_Data(void) {
     44   FIL statistical_data;
     45   UINT len = 0;
     46   int8_t result = 0;
     47   
     48   result = f_open(&statistical_data,FA_OPEN_ALWAYS | FA_WRITE);//指针指向文件头
     49   if(result == FR_OK) {
     50     result = f_write(&statistical_data,&len);
     51   } else {
     52     result = -1;
     53   }
     54   f_close(&statistical_data);
     55   free(&statistical_data);
     56   
     57   return result;
     58 }
     59 
     60 
     61 int8_t fatfs_Add_Historical_Data(void) {
     62   FIL historical_data;
     63   char node_type[2][7] = {"Zigbee","LoRa"};
     64   char test_result[2][8] = {"Fail","Success"};
     65   int8_t result = 0;
     66   
     67   result = f_open(&historical_data,"historical_data.csv",FA_OPEN_APPEND | FA_WRITE);//指针指向文件尾
     68   if(result == FR_OK) {
     69     result = f_printf(&historical_data,70              "%u,%s,%08x%08x%08x,%04u/%02u/%02u,%02u:%02u:%02urn",71              pg_History_Data->index,node_type[pg_History_Data->type],72              test_result[pg_History_Data->result],pg_History_Data->id[0],73              pg_History_Data->id[1],pg_History_Data->id[2],pg_History_Data->year,74              pg_History_Data->month,pg_History_Data->day,pg_History_Data->hour,75              pg_History_Data->min,pg_History_Data->sec);
     76   } else {
     77     result = -2;
     78   }
     79   f_close(&historical_data);
     80   free(&historical_data);
     81   
     82   return result;
     83 }

     user_fatfs_app.c

     ?

调试修改

出现的问题：

1. f_open返回3，即磁盘没有准备好。这是因为逻辑驱动器是按默认（0）初始化的，而在宏定义中把SPIFlash定义为了1。将SPIFlash定义为0即可。
2. 开机格式化。如果不格式化，SPIFlash无法创建创建文件系统；又不可能每次开机都格式化。于是，用f_getfree检测FAT卷空间，如果返回是FR_NO_FILESYSTEM，说明没有格式化过，进行格式化。

?

本文参照了csdn博客https://blog.csdn.net/little_shrimp/article/details/53214120。