FATFS
负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统,简称文件系统。 即在磁盘上组织文件的方法。 常用的文件系统: -FAT / FATFS -NTFS: 基于安全性的文件系统,是Windows NT所采用的独特的文件系统结构 -CDFS:CDFS是大部分的光盘的文件系统 -exFAT
(1)简介: FATFS是一个完全免费开源的FAT 文件系统模块,专门为小型的嵌入式系统而设计。完全用标准C 语言编写,所以具有良好的硬件平台独立性。可以移植到8051、PIC、AVR、SH、Z80、H8、ARM 等系列单片机上而只需做简单的修改。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。 为了适配小型的处理器,FATFS是可裁剪的文件系统。 (2)特点 Windows兼容的FAT文件系统(支持FAT12/FAT16/FAT32) 与平台无关,移植简单。全C语言编写。 代码量少、效率高。 多种配置选项 支持多卷(物理驱动器或分区,最多10个卷) 多个ANSI/OEM代码页包括DBCS 支持长文件名、ANSI/OEM或Unicode 支持RTOS 支持多种扇区大小 只读、最小化的API和I/O缓冲区等 (3)层次图 ① 底层接口,包括存储媒介读/写接口(disk I/O)和供给文件创建修改时间的实时时钟,需要我们根据平台和存储介质编写移植代码。 ② 中间层FATFS模块,实现了FAT 文件读/写协议。FATFS模块提供的是ff.c和ff.h。除非有必要,使用者一般不用修改,使用时将头文件直接包含进去即可。 ③ 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,如f_open,f_read,f_write 和f_close等,就可以像在PC 上读/写文件那样简单。 有了FATFS 就不用直接操作SD卡等存储设备 ,而是对文件系统进行操作间接操作存储设备(读写操作)。 FATFS操作有官方库,有如下函数 具体解释参考该网址 http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html
系统文件包主要内容如下 对于操作的方法不同,则是对diskio.c进行修改达到目的。因为diskio.c直接俄联系存储介质。
ffconf.h:FATFA关键配置文件 ① _FS_TINY。这个选项在R0.07版本中开始出现,之前的版本都是以独立的C文件出现(FATFS和Tiny FATFS),有了这个选项之后,两者整合在一起了,使用起来更方便。我们使用FATFS,所以把这个选项定义为0即可。 ②_FS_READONLY。这个用来配置是不是只读,本章我们需要读写都用,所以这里设置为0即可。 ③_USE_STRFUNC。这个用来设置是否支持字符串类操作,比如f_putc,f_puts等,本章我们需要用到,故设置这里为1。 ④ _USE_MKFS。这个用来定时是否使能格式化,本章需 要用到,所以设 置这里为1。 ⑤ _USE_FASTSEEK。这个用来使能快速定位,我们设置 为1,使能快速定位。 ⑥ _USE_LABEL。这个用来设置是否支持磁盘盘符(磁盘名字)读取与设置。我们设置为1,使能,就可以通过相关函数来读取和设置磁盘的名字了。 ⑦_CODE_PAGE。这个用于设置语言类型,包括很多选项(见FATFS官网说明),我们这里设置为936,即简体中文(GBK码,需要c936.c文件支持,该文件在option文件夹)。 ⑧_USE_LFN。该选项用于设置是否支持长文件名(还需要_CODE_PAGE支持),取值范围为03。0,表示不支持长文件名,13是支持长文件名,但是存储地方不一样,我们选择使用3,通过ff_memalloc函数来动态分配长文件名的存储区域。 ⑨_VOLUMES。用于设置FATFS支持的逻辑设备数目,我们设置为3的话,即支持3个设备(磁盘)。 ⑩_MAX_SS。扇区缓冲的最大值,一般设置为512。
#define FFCONF_DEF 86631
#define FF_FS_READONLY 0
#define FF_FS_MINIMIZE 0
#define FF_USE_FIND 0
#define FF_USE_MKFS 0
#define FF_USE_FASTSEEK 0
#define FF_USE_EXPAND 0
#define FF_USE_CHMOD 0
#define FF_USE_LABEL 0
#define FF_USE_FORWARD 0
#define FF_USE_STRFUNC 0
#define FF_PRINT_LLI 0
#define FF_PRINT_FLOAT 0
#define FF_STRF_ENCODE 0
#define FF_CODE_PAGE 932
#define FF_USE_LFN 0
#define FF_MAX_LFN 255
#define FF_LFN_UNICODE 0
#define FF_LFN_BUF 255
#define FF_SFN_BUF 12
#define FF_FS_RPATH 0
#define FF_VOLUMES 1
#define FF_STR_VOLUME_ID 0
#define FF_VOLUME_STRS "RAM","NAND","CF","SD","SD2","USB","USB2","USB3"
#define FF_MULTI_PARTITION 0
#define FF_MIN_SS 512
#define FF_MAX_SS 512
#define FF_LBA64 0
#define FF_MIN_GPT 0x10000000
#define FF_USE_TRIM 0
#define FF_FS_TINY 0
#define FF_FS_EXFAT 0
#define FF_FS_NORTC 0
#define FF_NORTC_MON 1
#define FF_NORTC_MDAY 1
#define FF_NORTC_YEAR 2020
#define FF_FS_NOFSINFO 0
#define FF_FS_LOCK 0
#define FF_FS_REENTRANT 0
#define FF_FS_TIMEOUT 1000
#define FF_SYNC_t HANDLE
integer.h
#ifndef _FF_INTEGER
#define _FF_INTEGER
#ifdef _WIN32
#include <windows.h>
#include <tchar.h>
#else
typedef unsigned charBYTE;
typedef short SHORT;
typedef unsigned short WORD ;
typedef unsigned short WCHAR;
typedef int INT;
typedef unsigned int UINT ;
typedef long LONG;
typedef unsigned long DWORD;
#endif
#endif
FATFA移植过程 ① 数据类型:在integer.h 里面去定义好数据的类型。这里需要了解你用的编译器的数据类型,并根据编译器定义好数据类型。 ② 配置:通过ffconf.h配置FATFS的相关功能,以满足你的需要。 ③ 函数编写:打开diskio.c,进行底层驱动编写,一般需要编写6个接口函数,如下所示。
(1)disk_initialize函数 (2)disk_status (3)disk_read函数 (4)disk_write函数 (5)disk_ioctl函数 (6)get_fattime函数
具体代码资料
#include "diskio.h"
#include "sdio_sdcard.h"
#include "w25qxx.h"
#include "malloc.h"
#define SD_CARD 0
#define EX_FLASH 1
#define FLASH_SECTOR_SIZE 512
u16 FLASH_SECTOR_COUNT=2048*12;
#define FLASH_BLOCK_SIZE 8
DSTATUS disk_initialize (
BYTE pdrv
)
{
u8 res=0;
switch(pdrv)
{
case SD_CARD:
res=SD_Init();
break;
case EX_FLASH:
W25QXX_Init();
FLASH_SECTOR_COUNT=2048*12;
break;
default:
res=1;
}
if(res)return STA_NOINIT;
else return 0;
}
DSTATUS disk_status (
BYTE pdrv
)
{
return 0;
}
DRESULT disk_read (
BYTE pdrv,
BYTE *buff,
DWORD sector,
UINT count
)
{
u8 res=0;
if (!count)return RES_PARERR;
switch(pdrv)
{
case SD_CARD:
res=SD_ReadDisk(buff,sector,count);
while(res)
{
SD_Init();
res=SD_ReadDisk(buff,sector,count);
}
break;
case EX_FLASH:
for(;count>0;count--)
{
W25QXX_Read(buff,sector*FLASH_SECTOR_SIZE,FLASH_SECTOR_SIZE);
sector++;
buff+=FLASH_SECTOR_SIZE;
}
res=0;
break;
default:
res=1;
}
if(res==0x00)return RES_OK;
else return RES_ERROR;
}
#if _USE_WRITE
DRESULT disk_write (
BYTE pdrv,
const BYTE *buff,
DWORD sector,
UINT count
)
{
u8 res=0;
if (!count)return RES_PARERR;
switch(pdrv)
{
case SD_CARD:
res=SD_WriteDisk((u8*)buff,sector,count);
while(res)
{
SD_Init();
res=SD_WriteDisk((u8*)buff,sector,count);
}
break;
case EX_FLASH:
for(;count>0;count--)
{
W25QXX_Write((u8*)buff,sector*FLASH_SECTOR_SIZE,FLASH_SECTOR_SIZE);
sector++;
buff+=FLASH_SECTOR_SIZE;
}
res=0;
break;
default:
res=1;
}
if(res == 0x00)return RES_OK;
else return RES_ERROR;
}
#endif
#if _USE_IOCTL
DRESULT disk_ioctl (
BYTE pdrv,
BYTE cmd,
void *buff
)
{
DRESULT res;
if(pdrv==SD_CARD)
{
switch(cmd)
{
case CTRL_SYNC:
res = RES_OK;
break;
case GET_SECTOR_SIZE:
*(DWORD*)buff = 512;
res = RES_OK;
break;
case GET_BLOCK_SIZE:
*(WORD*)buff = SDCardInfo.CardBlockSize;
res = RES_OK;
break;
case GET_SECTOR_COUNT:
*(DWORD*)buff = SDCardInfo.CardCapacity/512;
res = RES_OK;
break;
default:
res = RES_PARERR;
break;
}
}else if(pdrv==EX_FLASH)
{
switch(cmd)
{
case CTRL_SYNC:
res = RES_OK;
break;
case GET_SECTOR_SIZE:
*(WORD*)buff = FLASH_SECTOR_SIZE;
res = RES_OK;
break;
case GET_BLOCK_SIZE:
*(WORD*)buff = FLASH_BLOCK_SIZE;
res = RES_OK;
break;
case GET_SECTOR_COUNT:
*(DWORD*)buff = FLASH_SECTOR_COUNT;
res = RES_OK;
break;
default:
res = RES_PARERR;
break;
}
}else res=RES_ERROR;
return res;
}
#endif
DWORD get_fattime (void)
{
return 0;
}
void *ff_memalloc (UINT size)
{
return (void*)mymalloc(SRAMIN,size);
}
void ff_memfree (void* mf)
{
myfree(SRAMIN,mf);
}
FATFS开放函数 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_forward - 直接转移文件数据到一个数据流 f_stat - 获取文件状态 f_opendir - 打开一个目录 f_closedir -关闭一个已经打开的目录 f_readdir - 读取目录条目 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_chdir - 改变当前目录 f_chdrive - 改变当前驱动器 f_getcwd - 获取当前工作目录 f_getfree - 获取空闲簇 Get Free Clusters f_getlabel - Get volume label f_setlabel - Set volume label f_mkfs - 在驱动器上创建一个文件系统 f_fdisk - Divide a physical drive 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串 f_tell - 获取当前读/写指针 f_eof - 测试文件结束 f_size - 获取文件大小 f_error - 测试文件上的错误
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