STM32 CUbeIED SPI驱动SD卡
- 1、FatTFs简介
- 2、硬件电路
- 3、创建工程
- 4、代码修改
- 4.1 、新建fafs_sd文件夹
- 4.2、需要修改部分
- 4.3 、main.c修改
1、FatTFs简介
FATFS是面向小型嵌入式系统的一种通用FAT文件系统，由ANSI C语言编写，并且完全独立于底层的I/O介质。所以可以基本不做修改直接移植到任何处理器中，在STM32CUbeIDE中自带FATFS能够更加方便的使用。它支持FATl2、FATl6 和FAT32，支持多个存储媒介；有独立的缓冲区，可以对多个文件进行读／写，并特别对8 位单片机和16 位单片机做了优化。
FATFS 的特点有：
• 兼容 Windows 的 FAT 文件系统。
• 极小的代码量和工作区
• 丰富的配置选项：
– 多卷 （物理驱动与分区）。
– 多个 ANSI/OEM 代码页，包括 DBCS。
– 以 ANSI/OEM 或 Unicode 支持长文件名。
– 支持 RTOS。
– 支持多种扇区大小。
– 只读、最小化的 API、 I/O 缓冲等等 ......
– FAT子类型：FAT12、 FAT16 和 FAT32。
– 打开的文件数量：无限制，取决于可用的内存。
– 卷的数量：多达 10 个。
– 文件大小：取决于 FAT 规范。（多达 4G-1 字节）
– 卷的大小：取决于 FAT 规范。（512 字节 / 扇区情况下，支持多达 2T 字节）
– 簇的大小：取决于 FAT 规范。（512 字节 / 扇区情况下，支持多达 64K 字节）
– 扇区的大小：取决于 FAT 规范。（多达 4K 字节）
最顶层是应用层，使用者无需理会FATFS 的内部结构和复杂的FAT 协议，只需要调用FATFS 模块提供给用户的一系列应用接口函数。底层磁盘 I/O 和 RTC 模块均与 FatFs 模块完全分离。它们必须由用户提供，这是将 FatFs 模块与其它平台相连的主要工作。
2、硬件电路
使用的是正点原子Mini开发板STM32F103RC,自带SD卡SPI接口。SD_CS片选是PA3。
3、创建工程
开启调试下载：
开启外部时钟：
配置时钟72M：
开启串口调试USART1：
开启硬件SPI：
开启FatFs文件系统：
最重要的一点片选 PA3：
选择开启PA2 PA4目的是为了不对SD卡干扰，开发板SPI接口上面还有Flash,为了不影响SD卡，所以开启PA2 PA4禁止片选。片选根据自己的开发板的电路选择，我自己使用的正点原子开发板。
解决中文乱码，选择GBK编码,默认没有GBK自己手动输入。
配置部分基本完成，修改编写代码。
4、代码修改
移植完成的工程文件目录：
4.1 、新建fafs_sd文件夹
保存所需要的fatfs.c fatfs.h文件代码，fatfs.c fatfs.h文件代码比较多，我就不在这个地方放了，最后我会附上我的工程文件，有需要自己下载。这里仅仅展示一部分。重要的一点，不要忘记添加文件路径。
4.2、需要修改部分
第1处需要修改地方：
volatile uint8_t FatFsCnt = 0;
volatile uint16_t Timer1, Timer2;
void SDTimer_Handler(void)
{
if(Timer1 > 0)
Timer1--;
if(Timer2 > 0)
Timer2--;
}
void SysTick_Handler(void)
{
FatFsCnt++;
if(FatFsCnt >= 10)
{
FatFsCnt = 0;
SDTimer_Handler();
}
HAL_IncTick();
}
第 2 出要修改部分：
下面所有的返回的值都修改。
return SD_disk_initialize(pdrv);
return SD_disk_status(pdrv);
return SD_disk_read(pdrv, buff, sector, count);
return SD_disk_write(pdrv, buff, sector, count);
return SD_disk_ioctl(pdrv, cmd, buff);
这个几个函数是定义在fatfs_sd.h头文件里面，所有不要忘记添加**#include “fatfs_sd.h”**头文件。
4.3 、main.c修改
添加头文件，重定义定义printf。
#include "fatfs_sd.h"
#include "string.h"
#include "stdio.h"
#include <stdarg.h>
#define printf(...) HAL_UART_Transmit((UART_HandleTypeDef *)&huart1, (uint8_t *)u_buf,\ sprintf((char*)u_buf,__VA_ARGS__), 0xFFFF);
uint8_t u_buf[256];
定义变量：
FATFS fs; // 文件系统
FIL fil; // 文件
FILINFO fno; //缓冲
FRESULT fresult; // 结果
UINT br, bw; // 文件读/写计数
FATFS *pfs;
DWORD fre_clust;
uint32_t total, free_space;
#define BUFFER_SIZE 128
char buffer[BUFFER_SIZE]; // 存储字符串 缓冲大小
int i=0;
int bufsize (char *buf)
{
int i=0;
while (*buf++ != '\0') i++;
return i;
}
//清除缓冲
void clear_buffer (void)
{
for (int i=0; i<BUFFER_SIZE; i++) buffer[i] = '\0';
}
//发送字符
void send_uart (char *string)
{
uint8_t len = strlen (string);
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *) string, len, HAL_MAX_DELAY); // transmit in blocking mode
}
添加如下代码，文件的基本操作：
部分截图，详细代码在下面。
printf("\r\n ****** FatFs Example ******\r\n\r\n");
HAL_Delay (500);
fresult = f_mount(&fs, "/", 1); //挂载SD卡
if (fresult != FR_OK) send_uart ("ERROR!!! in mounting SD CARD...、\r\n");
else send_uart("SD CARD mounted successfully...\r\n");
f_getfree("", &fre_clust, &pfs);
total = (uint32_t)((pfs->n_fatent - 2) * pfs->csize * 0.5);
sprintf (buffer, "SD CARD Total Size: \t%lu\r\n",total);
send_uart(buffer);
clear_buffer();
free_space = (uint32_t)(fre_clust * pfs->csize * 0.5);
sprintf (buffer, "SD CARD Free Space: \t%lu\r\n",free_space);
send_uart(buffer);
clear_buffer();
fresult = f_open(&fil, "file1.txt", FA_OPEN_ALWAYS | FA_READ | FA_WRITE);
f_puts("This data is from the FILE1.txt. And it was written using ...f_puts... ", &fil);//写入文字
fresult = f_close(&fil);
if (fresult == FR_OK)send_uart ("File1.txt created and the data is written \r\n");
fresult = f_open(&fil, "file1.txt", FA_READ);
f_gets(buffer, f_size(&fil), &fil);//读取文件
send_uart("File1.txt is opened and it contains the data as shown below \r\n");
send_uart(buffer);
send_uart("\r\n\r\n");
f_close(&fil);
clear_buffer();
fresult = f_open(&fil, "file2.txt", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE);
strcpy (buffer, "This is File2.txt, written using ...f_write... and it says Hello from Controllerstech\r\n");
fresult = f_write(&fil, buffer, bufsize(buffer), &bw);//写入缓冲文件
send_uart ("File2.txt created and data is written \r\n");
f_close(&fil);
// 清除缓冲区以显示从文件中获得的结果
clear_buffer();
fresult = f_open(&fil, "file2.txt", FA_READ);
if (fresult == FR_OK)send_uart ("file2.txt is open and the data is shown below \r\n");
f_read (&fil, buffer, f_size(&fil), &br);
send_uart(buffer);
send_uart("\r\n");
f_close(&fil);
clear_buffer();
fresult = f_open(&fil, "file2.txt", FA_OPEN_EXISTING | FA_READ | FA_WRITE);
fresult = f_lseek(&fil, f_size(&fil));//使用文件大小作为偏移 在后面继续写入，不覆盖文件
if (fresult == FR_OK)send_uart ("About to update the file2.txt \r\n");
fresult = f_puts("This is updated data and it should be in the end", &fil);
f_close (&fil);
clear_buffer();
fresult = f_open (&fil, "file2.txt", FA_READ);
fresult = f_read (&fil, buffer, f_size(&fil), &br);
if (fresult == FR_OK)send_uart ("Below is the data from updated file2.txt \r\n");
send_uart(buffer);
send_uart("\r\n");
f_close(&fil);
clear_buffer();
fresult = f_unlink("/file1.txt");
if (fresult == FR_OK) send_uart("file1.txt removed successfully...\r\n");
fresult = f_unlink("/file2.txt");
if (fresult == FR_OK) send_uart("file2.txt removed successfully...\r\n");
fresult = f_mount(NULL, "/", 1);
if (fresult == FR_OK) send_uart ("SD CARD UNMOUNTED successfully...\r\n");
文件系统FatFs代码移植就结束了，通过在串口查看信息验证是否移植成功。最后附上工程文件：https://wwa.lanzous.com/i1kzxgdiqve
下载:密码:9rwi
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