1、并图解了文件系统移植并图解了文件系统移植的的全部过程。全部过程。硬件连接硬件连接 PC12-SDIO-CLK：CLK PC10-SDIO-D2：DATA2 PC11-SDIO-D3：CD/DATA3 PD2-SDIO-CMD：CMD PC8-SDIO-D0：DATA0 PC9-SDIO-D1：DATA1 用到的库文件用到的库文件 startup/start_stm32f10 x_hd.c CMSIS/core_cm3.c CMSIS/system_stm32f10 x.c FWlib/stm32f10 x_gpio.c FWlib/stm32f10 x_rcc.c FWlib/stm32f10
2、 x_usart.c FWlib/stm32f10 x_sdio.c FWlib/stm32f10 x_dma.c FWlib/misc.c 用户编写的文件用户编写的文件 USER/main.c USER/stm32f10 x_it.c -第 4 页-USER/usart1.c USER/sdio_sdcard.c 文件系统文件文件系统文件 ff9/diskio.c ff9/ff.c ff9/cc936.c 野火 STM32 开发板 MicroSD 卡硬件原理图：2.2 实验简介实验简介 本实验是在上一讲SDIO（4bit+DMA）的基础上讲解的，只有上一讲的实验成功了，文件系统才能跑起来。有
3、关卡的底层的初始化，这里不再详述，这里着重讲解文件系统的移植和文件系统的应用。这个文档是更新版本，采用的文件系统的版本是目前最新的 R0.09。文件系统的源码可以从 fatfs 官网下载 http:/elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html 2.3 FatFS 文件系统简介文件系统简介 FAFFS 是面向小型嵌入式系统的一种通用的 FAT 文件系统。FATFS 完全是由 AISI C 语言编写并且完全独立于底层的 I/O 介质。因此它可以很容易地不加修改地移植到其他的处理器当中，如 8051、PIC、AVR、SH、Z80、H8、ARM -第 5 页-等。FATFS
4、支持 FAT12、FAT16、FAT32 等格式，所以我们利用前面写好的SDIO 驱动，把 FATFS 文件系统代码移植到工程之中，就可以利用文件系统的各种函数，对已格式化的 SD 卡进行读写文件了。本实验是将 FATFS 移植到野火 STM32 开发板中，CPU 为STM32F103VET6，是采用 ARM 公司最新内核 ARMV7 的一款单片机。2.4 移植前的工作移植前的工作 2.4.1 分析分析 FATFS 的目录结构的目录结构 在移植 FATFS 文件系统之前，我们先要到 FAT 的官网获取源码，版本为R0.07C。解压之后可看到里面有 doc 和 src 这两个文件夹。doc 文件
5、夹里面是一些使用文档，src 里面是文件系统的源码。打开 doc 文件夹，可看到如下文件目录：-第 6 页-其中 en 和 ja 这两个文件夹里面是编译好的 html 文档，讲的是 FATFS 里面各个函数的使用方法，这些函数就如 LINUX 下的系统调用，是封装得非常好的函数，利用这些函数我们就可以操作我们的 MicroSD 卡了。有关具体的函数我们在用到的时候再讲解。这两个文件夹的唯一区别就是 en 文件夹下的文档是英文的，ja 文件夹下的是日文的。偏偏就是没中文的，真狗血呀。00index_e.html 是一些关于 FATFS 的英文简介，updates.txt 是 FATFS 的更新信
6、息，至于其他几个文件可以不看。打开 src 文件夹，可看到如下目录：-第 7 页-option 文件夹下是一些可选的外部 c 文件，包含了多语言支持需要用到的文件和转换函数。00readme.txt 说明了当前目录下 diskio.c、diskio.h、ff.c、ff.h、integer.h的功用、涉及了 FATFS 的版权问题（是自由软件），还讲到了 FATFS 的版本更新信息。integer.h：是一些数值类型定义 diskio.c :底层磁盘的操作函数，这些函数需要用户自己实现 ff.c :独立于底层介质操作文件的函数，完全由 ANSI C 编写 cc936.c:简体中文支持所需要添加的
7、文件，包含了简体中文的 GBK 和转换函数。只要添加进来就行，这个文件不需要修改。ffconf.h:这个头文件包含了对文件系统的各种配置，如需要支持简体中文要把_CODE_PAGE 的宏改成 936 并把上面的 cc936.c 文件加入到工程之中 建议阅读这些源码的顺序为：integer.h-diskio.c-ff.c。关于具体源码的分析不是我能力所及呀，大家就自己研究吧。我的主要工作是带领大家把这个文件系统移植到我们的开发板上，让这个文件系统先跑起来，这样才是硬道理呀。文件系统工作起来了的话，源码的分析那自然是大家的活啦。2.5 开始移植开始移植 首先我们要获取一个完全没有修改过的文件系统源
8、码，然后在 10-MicroSD卡这个文件夹下的实验代码下移植，这个实验代码实现的是卡的底层的块操作。注意，我们在移植这个文件系统的过程中会尽量保持文件系统源码的纯净，尽量做到在修改最少量的源码的情况下移植成功。首先将 integer.h、diskio.h、diskio.c、ff.h、ff.c 添加到工程目录下的USER 文件夹下，如下截图：-第 8 页-然后并回到 MDK 界面下将 diskio.c、ff.c 这两个文件添加到 USER 目录下，如 下截图：因为我们要用到这两个 c 文件，所以我们在 main.c 中将这两个 c 文件对应的头文件 diskio.h、ff.h 包含进来，如下截
9、图：-第 9 页-好嘞，下面我们开始编译，这时会出现如下错误：意思是说 FALSE 跟 TRUE 这两个变量已经定义过了，为什么会出现这个错误呢？因为在 integer.h 和我们的 M3 库头文件 stm32f10 x.h 中都定义了这两个变量，所以就产生了重复定义：integer.h stm32f10 x.h 怎么解决呢，很简单，只要搞掉一个即可，但要去掉哪个呢？我们考虑到外面的 M3 库很多文件都包含了 stm32f10 x.h 这个头文件，假如是修改 -第 10 页-stm32f10 x.h 的话工作量会非常大，鉴于此就只能委屈 integer.h 了，修改如下，将它注释掉：好嘞，修改
10、之后，我们再编译下，接着又出现如下错误：意思是说在 diskio.h、ff.c 中 BOOL、FALSE、TRUE 没定义。刚刚才把人家注释掉了，不报错才怪。解决方法如下：1、将 integer.h 中有关 BOOL 的那句注释掉，注释掉也没太大关系，因为注释掉的不会怎么用到：2、在 ff.c 文件的开头重新定义一个布尔变量，取名为 bool，与stm32f10 x.h 中的名字一样：同时在 ff.c 的第 585 行做如下修改：现在我们再编译下，发现既没警告也没错误：-第 11 页-到这里我们算是把文件系统移植成功了，接下来的任务就是调用文件系统的函数来操作我们的卡了。其实这里的移植是非常非
11、常简单的，要是你学过LINUX 的话，那里面的 UBOOT 移植，系统移植，那才叫人头疼，就光是目录里面的文件夹都几千个，更别说是找到要修改的源代码了，刚接触的话绝对叫你吐血，就连下载个交叉编译器都涉及到移植。2.6 实验代码分析实验代码分析 FATFS 是独立于底层介质的应用函数库，对底层介质的操作都要交给用户去实现，其仅仅是提供了一个函数接口而已，函数为空，要用户添加代码。这几个函数的原型如下，在 diskio.c 中定义：1./*Inidialize a Drive*/2.DSTATUS disk_initialize（3.BYTE drv /*Physical drive nmuber
12、（0.）*/4.）1./*Return Disk Status */2.DSTATUS disk_status（3.BYTE drv /*Physical drive nmuber（0.）*/4.）1./*Read Sector（s）*/2.DRESULT disk_read（-第 12 页-3.BYTE drv,/*Physical drive nmuber（0.）*/4.BYTE*buff,/*Data buffer to store read data*/5.DWORD sector,/*Sector address（LBA）*/6.BYTE count /*Number of sect
13、ors to read（1.255）*/7.）1./*Write Sector（s）*/2.#if _READONLY=0 3.DRESULT disk_write（4.BYTE drv,/*Physical drive nmuber（0.）*/5.const BYTE*buff,/*Data to be written*/6.DWORD sector,/*Sector address（LBA）*/7.BYTE count /*Number of sectors to write（1.255）*/8.）1./*Miscellaneous Functions */2.DRESULT disk_i
14、octl（3.BYTE drv,/*Physical drive nmuber（0.）*/4.BYTE ctrl,/*Control code*/5.void*buff /*Buffer to send/receive control data*/6.）这些函数都是操作底层介质的函数，都需要用户自己实现，然后 FATFS 的应用函数就可以调用这些函数来操作我们的卡了。关于这些底层介质函数是如何实现的，请参考源码，这里就不贴出来了。在 diskio.c 的最后我们还得提供了获取时间的函数，因为 ff.c 中调用了这个函数，而 FATFS 库又没有给出这个函数的原型，所以需要用户实现，不然会编译出
15、错，函数体为空即可（也可以为它加载 STM32 的 RTC 驱动）：-第 13 页-实现好底层介质的操作函数之后，我们就可以回到应用层了，下面我们从main 函数开始看起。有关系统初始化和串口初始化这部分请参考前面的教程，这里不再详述。首先我们调用函数disk_initialize（0）;将我们的底层硬件初始化好，这一步非常重要，如果不成功的话，接下来什么都干不了。f_open（&fsrc,0:/Demo.TXT,FA_CREATE_NEW|FA_WRITE）;将在刚刚开辟的工作区的盘符 0 下打开一个名为 Demo.TXT 的文件，以只写的方式打开，如果文件不存在的话则创建这个文件。并将 D
16、emo.TXT 这个文件关联到 fsrc 这个结构指针，以后我们操作文件就是通过这个结构指针来完成的。f_write（&fsrc,textFileBuffer,sizeof（textFileBuffer）,&br）;将缓冲区的数据写到刚刚打开的 Demo.TXT 文件中。写完之后调用f_close（&fsrc）;。关闭文件，f_open（&/Demo.TXT,FA_OPEN_EXISTING|FA_READ）;以只读的方式打开刚刚的文件。f_read（&fsrc,buffer,sizeof（buffer）,&将文件的内容读到缓冲区，然后调用printf（rn%s,buffer）;将数据打印到电
17、脑的超级终端。最后调用f_close（&关闭文件。当被打开的文件操作完成之后都要调用f_close（）;将它关闭，就像一块动态分配的内存在用完之后都要调用free（）来将它释放。这里涉及到了 FATFS 文件系统库函数的操作，如果你学过 LINUX 系统调用的话，操作这些函数将是非常简单，没有学过的话也没太大的关系，因为FATFS 源码目录 doc 这个文件夹中提供了每个应用函数的用法，如 f_mount（）:-第 14 页-2.7 实验现象实验现象 将野火 STM32 开发板供电（DC5V），插上 JLINK，插上串口线（两头都是母的交叉线），插上 MicroSD 卡（野火用的是 1G，4G 的也已经测试通过），打开超级终端，配置超级终端为 115200 8-N-1，将编译好的程序下载到开发板，即可看到超级终端打印出如下信息：-第 15 页-第 16 页-
