基於STM32F429，Cubemx的SDHC卡的基本Fatfs文件移植

 

 

本博文要求各位初步了解Fatfs文件系統

友情提示Fatfs官網：http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html

1.開發軟件

　　keil5,Cube5.21

2.實驗目的

　　往SDHC卡上移植Fatfs文件

SDHC：

　　SDHC是"Secure Digital High Capacity“的縮寫，即“高容量SD存儲卡”。2006年5月SD協會發布了SD 2.0的系統規范，並在其中規定SDHC是符合該規范、SDHC存儲卡容量為“4GB-32GB”。

　　SDHC最大的特點就是高容量（4GB-32GB）。另外，SD協會規定SDHC必須采用FAT32 文件系統，這是因為之前在SD卡中使用的FAT16文件系統所支持的最大容量為2GB，並不能滿足SDHC的要求。

　　作為SD卡的繼任者，SDHC主要特征在於文件格式從以前的FAT12、FAT16提升到了FAT32，而且最高支持32GB。同時傳輸速度被重新定義為Class2、Class4、Class6等級別，高速的SD卡可以支持高分辨視頻錄制的實時存儲。

　　SDHC卡的外形尺寸與SD卡一樣，著作權保護機能等也和以前相同，但是由於文件系統被變更，以前只支持FAT12/16格式的SD設備存在不兼容現象，而支持FAT32(SDHC)的機器，仍可以讀取現存的FAT12/16格式的SD卡。

FATFS：

　　FatFs是一個通用的文件系統(FAT/exFAT)模塊，用於在小型嵌入式系統中實現FAT文件系統。 FatFs 組件的編寫遵循ANSI C(C89)，完全分離於磁盤 I/O 層,因此不依賴於硬件平台。它可以嵌入到便宜的微控制器中，如 8051, PIC, AVR, ARM, Z80, RX等等，不需要做任何修改。

因為FatFs模塊完全與磁盤I/O層分開，因此需要下面的函數來實現底層物理磁盤的讀寫與獲取當前時間。底層磁盤I/O模塊並不是FatFs的一部分，並且必須由用戶提供。

3.Cube配置

（1）在Cube上點開芯片功能的SDIO，因為我用的是4GB的SDHC卡，所以用SD 4 bits，用默認配置即可與SD卡通信

 

 

 紅框內為SDIO協議引用的引腳

PC8 ------> SDIO_D0
PC9 ------> SDIO_D1
PC10 ------> SDIO_D2
PC11 ------> SDIO_D3
PC12 ------> SDIO_CK
PD2 ------> SDIO_CMD

 

 

 

（2）再點開下面的FATFS，即向工程里添加fatfs移植文件，然后再勾選SD Card，底層的disiko接口默認添加SD卡讀寫程序

（3）配置時鍾完成后，就可生成工程

 

4.工程講解

（1）下面的文件是Cube幫你移植的Fatfs文件，但不用修改里面的程序

（2）下面的兩個C文件，一個是SD的diskio接口層，Cube已往里面調用了HAL庫的SD卡讀寫函數，可以不修改，另一個是上層的fatfs文件功能函數，可根據需要添加函數，也可以不用修改。

 （3）雖然Cube使用了MX_SDIO_SD_Init();進行了SD卡的初始化，但還要用下面的初始化進行初始化才能使用SD卡，它們在stm32f4xx_hal_sd.c里

  HAL_SD_Init(&hsd);
  HAL_SD_InitCard(&hsd);

 

 5.程序測試

 （1）使用FATFS_GetAttachedDriversNbr()判斷SD卡是否掛載上驅動

i=FATFS_GetAttachedDriversNbr();
printf("已掛載的驅動：%d",i);

 

 

（2）調用ff.c的文件功能函數，如果返回FR_OK（0）則成功

/* USER CODE BEGIN Application */
 void SD_Fatfs_Test(void)
 {
    printf("文件掛載\n" );
    retSD=f_mount(&SDFatFS, "0:/",0);  
    if(retSD==FR_OK)
    {
         printf("MOUNT OK\n");
         printf("FAILED0: %d\n",retSD);
    }
    else
        printf("FAILED2: %d\n",retSD);
    printf("文件打開\n" );
    retSD=f_open(&SDFile, "0:hellow.txt", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE | FA_READ );  
    if(retSD==FR_OK)
    {
         printf("OPEN OK\n");
    }
    else
        printf("FAILED3: %d\n",retSD);
    
    
    
     printf("文件關閉\n" );
     retSD=f_close(&SDFile);
        
    if(retSD==FR_OK)
    {
         printf("closk OK\n");
    }
    else
        printf("FAILED5: %d\n",retSD);
     
    
 }    

 

（3）HAL_SD_ReadBlocks（）和HAL_SD_WriteBlocks（）可以往SD卡讀寫數據

（4）用以下的HAKL庫函數可讀取SD卡的信息，有興趣可以去弄

HAL_SD_CardStateTypeDef HAL_SD_GetCardState(SD_HandleTypeDef *hsd);
HAL_StatusTypeDef HAL_SD_GetCardCID(SD_HandleTypeDef *hsd, HAL_SD_CardCIDTypeDef *pCID);
HAL_StatusTypeDef HAL_SD_GetCardCSD(SD_HandleTypeDef *hsd, HAL_SD_CardCSDTypeDef *pCSD);
HAL_StatusTypeDef HAL_SD_GetCardStatus(SD_HandleTypeDef *hsd, HAL_SD_CardStatusTypeDef *pStatus);
HAL_StatusTypeDef HAL_SD_GetCardInfo(SD_HandleTypeDef *hsd, HAL_SD_CardInfoTypeDef *pCardInfo);

 

6.Fatfs使用小經驗

（1）使用FATFS，FIL等類型的變量時，可能要先申請內存空間，才能使用。具體是怎樣請先學習STM32的內存管理。

（2）使用f_mount,f_close等文件功能函數出錯時，請看其返回函數為何值，更容易調試。

typedef enum {
    FR_OK = 0,                /* (0) Succeeded */
    FR_DISK_ERR,            /* (1) A hard error occurred in the low level disk I/O layer */
    FR_INT_ERR,                /* (2) Assertion failed */
    FR_NOT_READY,            /* (3) The physical drive cannot work */
    FR_NO_FILE,                /* (4) Could not find the file */
    FR_NO_PATH,                /* (5) Could not find the path */
    FR_INVALID_NAME,        /* (6) The path name format is invalid */
    FR_DENIED,                /* (7) Access denied due to prohibited access or directory full */
    FR_EXIST,                /* (8) Access denied due to prohibited access */
    FR_INVALID_OBJECT,        /* (9) The file/directory object is invalid */
    FR_WRITE_PROTECTED,        /* (10) The physical drive is write protected */
    FR_INVALID_DRIVE,        /* (11) The logical drive number is invalid */
    FR_NOT_ENABLED,            /* (12) The volume has no work area */
    FR_NO_FILESYSTEM,        /* (13) There is no valid FAT volume */
    FR_MKFS_ABORTED,        /* (14) The f_mkfs() aborted due to any problem */
    FR_TIMEOUT,                /* (15) Could not get a grant to access the volume within defined period */
    FR_LOCKED,                /* (16) The operation is rejected according to the file sharing policy */
    FR_NOT_ENOUGH_CORE,        /* (17) LFN working buffer could not be allocated */
    FR_TOO_MANY_OPEN_FILES,    /* (18) Number of open files > _FS_LOCK */
    FR_INVALID_PARAMETER    /* (19) Given parameter is invalid */
} FRESULT;

 

（3）要先加載文件卷，才能用文件功能函數。

（4）程序出錯一般是底層接口函數沒寫好。

 

  粗糙之作，有不合之處請多多指教。