STM32CubeMX系列教程18:文件系统FATFS
FATFS简介
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。
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。
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。
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）。
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。
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）。
/* USER CODE BEGIN PV */ /* Private variables ---------------------------------------------------------*/ FATFS fs; // Work area (file system object) for logical drive FIL fil; // file objects uint32_t byteswritten; /* File write counts */ uint32_t bytesread; /* File read counts */ uint8_t wtext[] = "This is STM32 working with FatFs"; /* File write buffer */ uint8_t rtext[100]; /* File read buffers */ char filename[] = "STM32cube.txt"; /* USER CODE END PV */
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。
/* USER CODE BEGIN 2 */
printf("\r\n ****** FatFs Example ******\r\n\r\n");
/*##-1- Register the file system object to the FatFs module ##############*/
retSD = f_mount(&fs, "", 0);
if(retSD)
{
printf(" mount error : %d \r\n",retSD);
Error_Handler();
}
else
printf(" mount sucess!!! \r\n");
/*##-2- Create and Open new text file objects with write access ######*/
retSD = f_open(&fil, filename, FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE);
if(retSD)
printf(" open file error : %d\r\n",retSD);
else
printf(" open file sucess!!! \r\n");
/*##-3- Write data to the text files ###############################*/
retSD = f_write(&fil, wtext, sizeof(wtext), (void *)&byteswritten);
if(retSD)
printf(" write file error : %d\r\n",retSD);
else
{
printf(" write file sucess!!! \r\n");
printf(" write Data : %s\r\n",wtext);
}
/*##-4- Close the open text files ################################*/
retSD = f_close(&fil);
if(retSD)
printf(" close error : %d\r\n",retSD);
else
printf(" close sucess!!! \r\n");
/*##-5- Open the text files object with read access ##############*/
retSD = f_open(&fil, filename, FA_READ);
if(retSD)
printf(" open file error : %d\r\n",retSD);
else
printf(" open file sucess!!! \r\n");
/*##-6- Read data from the text files ##########################*/
retSD = f_read(&fil, rtext, sizeof(rtext), (UINT*)&bytesread);
if(retSD)
printf(" read error!!! %d\r\n",retSD);
else
{
printf(" read sucess!!! \r\n");
printf(" read Data : %s\r\n",rtext);
}
/*##-7- Close the open text files ############################*/
retSD = f_close(&fil);
if(retSD)
printf(" close error!!! %d\r\n",retSD);
else
printf(" close sucess!!! \r\n");
/*##-8- Compare read data with the expected data ############*/
if(bytesread == byteswritten)
{
printf(" FatFs is working well!!!\r\n");
}
/* USER CODE END 2 */在main.c文件后面添加错误处理函数。
/* USER CODE BEGIN 4 */
static void Error_Handler(void)
{
printf("something wrong ....\r\n");
/* User may add here some code to deal with this error */
while(1)
{
}
}
/* USER CODE END 4 */
在main.c文件前面添加错误处理函数声明。
/* USER CODE BEGIN PFP */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
static void Error_Handler(void);
/* USER CODE END PFP */
下载简介一下FATFS的几个操作函数。1.f_mount在FatFs模块上注册、注销一个工作区（文件系统对象）。
FRESULT f_mount (
FATFS* fs, /* Pointer to the file system object (NULL:unmount)*/
const TCHAR* path, /* Logical drive number to be mounted/unmounted */
BYTE opt /* 0:Do not mount (delayed mount), 1:Mount immediately */
)
参数fs 工作区（文件系统对象）指针path 注册/注销工作区的逻辑驱动器号opt 注册或注销选项
2.f_open创建/打开一个文件对象
FRESULT f_open (
FIL* fp, /* Pointer to the blank file object */
const TCHAR* path, /* Pointer to the file name */
BYTE mode /* Access mode and file open mode flags */
)
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。 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。 FA_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关闭一个打开的文件
FRESULT f_close (
FIL *fp /* Pointer to the file object to be closed */
)
fp 指向将被关闭的已打开的文件对象结构的指针。
4.f_read从一个打开的文件中读取数据
FRESULT f_read (
FIL* fp, /* Pointer to the file object */
void* buff, /* Pointer to data buffer */
UINT btr, /* Number of bytes to read */
UINT* br /* Pointer to number of bytes read */
)
fp 指向将被读取的已打开的文件对象结构的指针
buff 指向存储读取数据的缓冲区的指针btr 要读取的字节数br 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。
5.f_write写入数据到一个已打开的文件
FRESULT f_write (
FIL* fp, /* Pointer to the file object */
const void *buff, /* Pointer to the data to be written */
UINT btw, /* Number of bytes to write */
UINT* bw /* Pointer to number of bytes written */
)
fp 指向将被写入的已打开的文件对象结构的指针
buff 指向存储写入数据的缓冲区的指针btr 要写入的字节数br 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。
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。
