[转载]STM32CubeMX配置文件系统FATFS
$ w9 g! x- }4 r$ _http://www.waveshare.net/study/article-657-1.html
" V; T3 S+ a5 ]$ S+ L（出处：微雪课堂）
6 ]5 i6 K+ V: V& jFATFS简介
6 [1 S: ~% v& X
    FatFS是一个为小型嵌入式系统设计的通用FAT(File Allocation Table)文件系统模块。FatFs 的编写遵循ANSI C，并且完全与磁盘I/O层分开。它可以被嵌入到低成本的微控制器中，如AVR, 8051, PIC, ARM等等。兼容Windows文件系统。
关于FATFS文件系统的API函数介绍，底层移植接口和例程等可以查到FATFS官网。

4 s3 w" P$ J4 Z2 _4 M3 jFATFS官网：http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html

# k8 q. A/ _+ s0 {9 x( c# ]6 d
% p4 B: X4 x! j( M$ |        结合STM32cubeMX软件移植FATFS文件系统非常简单。本章程序在上一章SDMMC工程的基础上修改，复制串口SDMMC的工程，修改文件夹名。击STM32F746I.ioc打开STM32cubeMX的工程文件重新配置。在中间件中选择SD卡，在SD上建立文件系统。

1 _2 c4 `# r1 S' }" s/ z
    在FATFS配置中选择简体中文字GBK编码支持中文，使能长文件名，缓存存储在堆（STACK）中。
/ h/ l% ~9 G. ?  [- b: G
    点击菜单栏中Project->Setting修改堆的大小，堆设置为0x1000。（注意：由于刚才设置长文件名动态缓存存储在堆中，故需要增大堆大小，如果不修改则程序运行时堆会生成溢出，程序进入硬件错误中断(HardFault)，死循环）。
+ f. B9 J2 S$ z7 f; ^: j" L; U
* R) T0 H$ ^  E8 k( k" k    生成报告以及代码，编译程序。在fatfs.c文件中可以看到FATFS初始化函数。在bsp_drver_sd.c文件中可以看到SD卡的板级操作函数，包括SD初始化，读写擦除块操作函数。在sd_diskio.c文件中可以看到FATFS文件系统移植的底层操作函数。

1 H: A  |- `8 S' @' K    删除上一章SDMMC的应用程序。在main.c文件前添加变量。fs为文件系统工作区，fil为文件对象结构的指针。rtext/wtext分别为读写缓存，bytesread/byteswritten分别存储读写的字节数。filename存储文件名（FATFS文件系统配置时使能了长文件名，最长255字节，若不支持长文件名，则文件名最多8个字节）。
* T& w0 Y1 |" S" }+ |  j

1. /* USER CODE BEGIN PV */
   6 ]0 q% O' z: [+ Q  q( J/ j
2. /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
   
3. FATFS fs;                 // Work area (file system object) for logical drive
   
4. FIL fil;                  // file objects
   
5.   
   1 U% r3 v8 G2 V& o9 }6 z
6. uint32_t byteswritten;                /* File write counts */
   $ d, e/ C8 M2 `" P
7. uint32_t bytesread;                   /* File read counts */
   3 K: \) Y5 {3 p$ v) k, h
8. uint8_t wtext[] = "This is STM32 working with FatFs"; /* File write buffer */
   " Y2 W+ ?0 n+ ]
9. uint8_t rtext[100];                     /* File read buffers */
   6 c3 b$ }& i/ P9 b9 t) r- s
10. char filename[] = "STM32cube.txt";
    - |' m$ W4 ^( F6 m( R- M
11. /* USER CODE END PV */
    ; J7 `  @; p; h) @

复制代码

在main函数中添加应用程序。程序中首先注册一个文件系统对象，然后新建STM32cube.txt文件，将数据写文件中再读出来，判断文件系统是否工作正常。
$ x8 O; V7 Y. m

1. /* USER CODE BEGIN 2 */
   
2.     printf("\r\n ****** FatFs Example ******\r\n\r\n");
   , y6 _$ V/ l3 E' I
3. 
   
4.     /*##-1- Register the file system object to the FatFs module ##############*/
   , W# D* z$ q: ?. s* x
5.     retSD = f_mount(&fs, "", 0);
   8 @& C+ y, S: r% c, @( `+ C' _5 |
6.     if(retSD)
   + y: t* i3 p1 t$ T
7.     {
   - @: E: k/ c, Z8 w6 X$ I. u1 C
8.         printf(" mount error : %d \r\n",retSD);
   
9.         Error_Handler();
   , e2 }; Z- D& E1 E# y
10.     }
    
11.     else
    
12.         printf(" mount sucess!!! \r\n");
    
13.      
    / I$ K1 e- Z' {3 u  v, h/ R
14.     /*##-2- Create and Open new text file objects with write access ######*/
    
15.     retSD = f_open(&fil, filename, FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE);
    ! h5 j& n! M' T; w" P" N) {% }9 E* W
16.     if(retSD)
    - F( |9 N# h3 G
17.         printf(" open file error : %d\r\n",retSD);
    , Y7 m8 W# P5 V) `) r
18.     else
    ! a7 }6 v% Y( U
19.         printf(" open file sucess!!! \r\n");
    6 b4 T% l# }# D
20.      
    
21.     /*##-3- Write data to the text files ###############################*/
    
22.     retSD = f_write(&fil, wtext, sizeof(wtext), (void *)&byteswritten);
    
23.     if(retSD)
    0 @( O+ m: t: t& P- Q8 ~! Y! q
24.         printf(" write file error : %d\r\n",retSD);
    6 k0 i1 f3 ]  p: B
25.     else
    
26.     {
    
27.         printf(" write file sucess!!! \r\n");
    7 @3 B- j1 O. J( \1 }
28.         printf(" write Data : %s\r\n",wtext);
    
29.     }
    2 h3 n" G, U0 c' m' w- K
30.      
    # C3 \" i' m: n& |" k0 e) P
31.     /*##-4- Close the open text files ################################*/
    
32.     retSD = f_close(&fil);
    ! i* U0 x. g0 e5 {: G
33.     if(retSD)
    + U- @- _+ G2 y" @. f( [( }
34.         printf(" close error : %d\r\n",retSD);
    1 D' c7 r, Y' k1 i* A. O2 e
35.     else
    0 l- a9 z- W( Z& e
36.         printf(" close sucess!!! \r\n");
    9 z! t) ~0 j$ a- ^! f0 w
37.      
    6 Z: }5 q! w/ [$ h. M2 C# S: \$ U
38.     /*##-5- Open the text files object with read access ##############*/
    8 d) y3 j: D6 m7 N
39.     retSD = f_open(&fil, filename, FA_READ);
    , m# ?8 M9 u* f  Y# U6 L
40.     if(retSD)
      H" v6 d* O0 I7 J9 ~. m+ U
41.         printf(" open file error : %d\r\n",retSD);
    
42.     else
    
43.         printf(" open file sucess!!! \r\n");
    / G* @# T0 _6 l/ V5 S, D4 k
44.      
    & H- s% m4 Q5 L
45.     /*##-6- Read data from the text files ##########################*/
    + ~9 I5 G4 M$ w
46.     retSD = f_read(&fil, rtext, sizeof(rtext), (UINT*)&bytesread);
    
47.     if(retSD)
    $ V- X; y" o4 Q: d6 {/ e" w
48.         printf(" read error!!! %d\r\n",retSD);
    3 V6 A+ K! R* O$ }5 c5 Q
49.     else
    
50.     {
    
51.         printf(" read sucess!!! \r\n");
    ' B1 H7 G2 q, j# [8 X
52.         printf(" read Data : %s\r\n",rtext);
    % u1 o, D! ^& \& U; @
53.     }
    6 {% Z. p/ q4 B
54.      
    ' p8 v# E3 ~, g8 A% n. f6 K3 a' ~
55.     /*##-7- Close the open text files ############################*/
    # v" `4 ]% O8 N
56.     retSD = f_close(&fil);
    
57.     if(retSD)  
      w7 D8 E2 ^2 y, Q. @
58.         printf(" close error!!! %d\r\n",retSD);
    
59.     else
    
60.         printf(" close sucess!!! \r\n");
    , {% |  J6 L: @6 J3 h  R
61.      
    
62.     /*##-8- Compare read data with the expected data ############*/
    : k9 s( I% T  a# }
63.     if(bytesread == byteswritten)
    
64.     {
    : g6 B& T2 v2 }( n9 ^& \2 W
65.         printf(" FatFs is working well!!!\r\n");
    
66.     }
    
67.   /* USER CODE END 2 */

复制代码

在main.c文件后面添加错误处理函数。
9 N8 d$ ~) C6 ]4 T+ i& j$ h

1. /* USER CODE BEGIN 4 */
   8 h( C8 u# J# k  S# I
2. static void Error_Handler(void)
   3 @7 A2 H) Z; U$ w. S2 M
3. {
   
4.   printf("something wrong ....\r\n");
   " c9 _3 c# W6 z9 K+ X& Z
5.     /* User may add here some code to deal with this error */
   
6.   while(1)
   
7.   {
   7 V9 ?& ?  ^* s5 C. q/ x" ~: }: ]
8.   }
   
9. }
   & u8 G/ m) n3 f5 o
10. /* USER CODE END 4 */

复制代码

在main.c文件前面添加错误处理函数声明。

1. /* USER CODE BEGIN PFP */
   
2. /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
   
3. static void Error_Handler(void);
   : A2 B: ^- u. u' z! W
4. /* USER CODE END PFP */

复制代码

编译程序并下载到开发板。将Micro SD卡插入Micro SD Storage Board中，再插到Open746I-C开发的SDMMC接口中。打开串口调试助手,设置波特率为115200,按下复位串口助手上面会显示如下信息。

下载简介一下FATFS的几个操作函数。
% p7 [, e+ K- V/ l1.f_mount
7 _2 D; w8 s$ K在FatFs模块上注册、注销一个工作区（文件系统对象）。

1. FRESULT f_mount (
   
2.     FATFS* fs,         /* Pointer to the file system object (NULL:unmount)*/
   : P' `2 T9 I- \! l, a
3.     const TCHAR* path,    /* Logical drive number to be mounted/unmounted */
   
4.     BYTE opt           /* 0:Do not mount (delayed mount), 1:Mount immediately */
   - {+ L) \, M" F' E' q8 ~
5. )

复制代码

参数
fs 工作区（文件系统对象）指针
& R$ ~0 _: ^) npath  注册/注销工作区的逻辑驱动器号
- I! A) Q1 Q6 h. x1 H# e/ zopt      注册或注销选项
* h* k4 S: j  Z% ~: F% R


0 ^$ T$ y+ N$ j8 m3 i/ d
8 f0 ?6 Z8 U- ?* D2.f_open
2 X1 S; f; S# c( H创建/打开一个文件对象

1. FRESULT f_open (
   
2.     FIL* fp,           /* Pointer to the blank file object */
   
3.     const TCHAR* path,    /* Pointer to the file name */
   
4.     BYTE mode          /* Access mode and file open mode flags */
   
5. )

复制代码

fp   将被创建的文件对象结构的指针
path  文件名指针，指定将创建或打开的文件名
8 Q+ ?' U6 e0 G6 d6 t9 n2 |mode 访问类型和打开方法，由一下标准的一个组合指定的。


模式                      描述  
FA_READ   指定读访问对象。可以从文件中读取数据。 与FA_WRITE 结 合可以进行读写访问。   
FA_WRITE   指定写访问对象。可以向文件中写入数据。与FA_READ 结合 可以进行读写访问。   
* t" w1 D9 ]$ S' ^# _FA_OPEN_EXISTING  打开文件。如果文件不存在，则打开失败。(默认)  
FA_OPEN_ALWAYS   如果文件存在，则打开；否则，创建一个新文件。  
/ ]5 K+ Q; l; ~, U/ oFA_CREATE_NEW   创建一个新文件。如果文件已存在，则创建失败。   
FA_CREATE_ALWAYS  创建一个新文件。如果文件已存在，则它将被截断并覆盖。


3.f_close
1 u- i" ]  _. i" i关闭一个打开的文件
& H& `7 p1 v- m- y

1. FRESULT f_close (
   
2.     FIL *fp        /* Pointer to the file object to be closed */
   
3. )

复制代码

fp 指向将被关闭的已打开的文件对象结构的指针。
2 p0 @1 m- x! L* ]# D7 t: |+ c

4.f_read
; t( H' f: }1 {1 u% |: k8 g从一个打开的文件中读取数据
6 @% q+ a/ i  @, Y

1. FRESULT f_read (
   
2.     FIL* fp,      /* Pointer to the file object */
   
3.     void* buff,        /* Pointer to data buffer */
   1 h( _/ Z! B/ S# m
4.     UINT btr,      /* Number of bytes to read */
   8 o* V3 G& @6 T1 g$ p+ T. J
5.     UINT* br       /* Pointer to number of bytes read */
   
6. )

复制代码

fp   指向将被读取的已打开的文件对象结构的指针
" K0 i7 \  [4 G+ G- y" k, D3 w2 Q
buff  指向存储读取数据的缓冲区的指针
btr  要读取的字节数
1 x# H9 Q' D7 zbr 指向返回已读取字节数的UINT变量的指针，返回为实际读取的字节数。
9 v4 h. y0 L! n) ?

5.f_write
写入数据到一个已打开的文件
# \) b" M5 L! N' o' Q+ s/ k

1. FRESULT f_write (
   
2.     FIL* fp,           /* Pointer to the file object */
   5 `! B, I2 c9 {# y
3.     const void *buff, /* Pointer to the data to be written */
   
4.     UINT btw,          /* Number of bytes to write */
   ; l+ U2 T: D2 v! t! o7 K
5.     UINT* bw           /* Pointer to number of bytes written */
   1 K: f/ M% Z# t. ?
6. )

复制代码

fp   指向将被写入的已打开的文件对象结构的指针
. _. i# J0 q' Z1 N- Q3 z3 e
buff  指向存储写入数据的缓冲区的指针
btr  要写入的字节数
( d6 `6 r0 h; _, x- mbr 指向返回已写入字节数的UINT变量的指针，返回为实际写入的字节数。
+ U6 T+ o: g( X! F2 f! F

! f2 i5 x* z+ K- ]6 |" j/ X另外FatFs还有很多API操作函数，在这里不再作详细的介绍，详细信息请查看FatFs文件系统官网。

% h& J, m' }4 |, t9 ]5 K

) G" F3 o5 F& Q+ m; a
# o1 R4 @, o9 q5 L8 i1 T" h
+ |7 `1 G) t& {' R  O

6 B2 c; g: m) y: V2 M. I" H% Y
2 T* `, N1 T& ?3 b7 K

学习中，谢谢！