基于STM32F429，Cubemx的SDHC卡的基本Fatfs文件移植

 

 

本博文要求各位初步了解Fatfs文件系统

友情提示Fatfs官网：http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html

1.开发软件

　　keil5,Cube5.21

2.实验目的

　　往SDHC卡上移植Fatfs文件

SDHC：

　　SDHC是"Secure Digital High Capacity“的缩写，即“高容量SD存储卡”。2006年5月SD协会发布了SD 2.0的系统规范，并在其中规定SDHC是符合该规范、SDHC存储卡容量为“4GB-32GB”。

　　SDHC最大的特点就是高容量（4GB-32GB）。另外，SD协会规定SDHC必须采用FAT32 文件系统，这是因为之前在SD卡中使用的FAT16文件系统所支持的最大容量为2GB，并不能满足SDHC的要求。

　　作为SD卡的继任者，SDHC主要特征在于文件格式从以前的FAT12、FAT16提升到了FAT32，而且最高支持32GB。同时传输速度被重新定义为Class2、Class4、Class6等级别，高速的SD卡可以支持高分辨视频录制的实时存储。

　　SDHC卡的外形尺寸与SD卡一样，著作权保护机能等也和以前相同，但是由于文件系统被变更，以前只支持FAT12/16格式的SD设备存在不兼容现象，而支持FAT32(SDHC)的机器，仍可以读取现存的FAT12/16格式的SD卡。

FATFS：

　　FatFs是一个通用的文件系统(FAT/exFAT)模块，用于在小型嵌入式系统中实现FAT文件系统。 FatFs 组件的编写遵循ANSI C(C89)，完全分离于磁盘 I/O 层,因此不依赖于硬件平台。它可以嵌入到便宜的微控制器中，如 8051, PIC, AVR, ARM, Z80, RX等等，不需要做任何修改。

因为FatFs模块完全与磁盘I/O层分开，因此需要下面的函数来实现底层物理磁盘的读写与获取当前时间。底层磁盘I/O模块并不是FatFs的一部分，并且必须由用户提供。

3.Cube配置

（1）在Cube上点开芯片功能的SDIO，因为我用的是4GB的SDHC卡，所以用SD 4 bits，用默认配置即可与SD卡通信

 

 

 红框内为SDIO协议引用的引脚

PC8 ------> SDIO_D0
PC9 ------> SDIO_D1
PC10 ------> SDIO_D2
PC11 ------> SDIO_D3
PC12 ------> SDIO_CK
PD2 ------> SDIO_CMD

 

 

 

（2）再点开下面的FATFS，即向工程里添加fatfs移植文件，然后再勾选SD Card，底层的disiko接口默认添加SD卡读写程序

（3）配置时钟完成后，就可生成工程

 

4.工程讲解

（1）下面的文件是Cube帮你移植的Fatfs文件，但不用修改里面的程序

（2）下面的两个C文件，一个是SD的diskio接口层，Cube已往里面调用了HAL库的SD卡读写函数，可以不修改，另一个是上层的fatfs文件功能函数，可根据需要添加函数，也可以不用修改。

 （3）虽然Cube使用了MX_SDIO_SD_Init();进行了SD卡的初始化，但还要用下面的初始化进行初始化才能使用SD卡，它们在stm32f4xx_hal_sd.c里

  HAL_SD_Init(&hsd);
  HAL_SD_InitCard(&hsd);

 

 5.程序测试

 （1）使用FATFS_GetAttachedDriversNbr()判断SD卡是否挂载上驱动

i=FATFS_GetAttachedDriversNbr();
printf("已挂载的驱动：%d",i);

 

 

（2）调用ff.c的文件功能函数，如果返回FR_OK（0）则成功

/* USER CODE BEGIN Application */
 void SD_Fatfs_Test(void)
 {
    printf("文件挂载\n" );
    retSD=f_mount(&SDFatFS, "0:/",0);  
    if(retSD==FR_OK)
    {
         printf("MOUNT OK\n");
         printf("FAILED0: %d\n",retSD);
    }
    else
        printf("FAILED2: %d\n",retSD);
    printf("文件打开\n" );
    retSD=f_open(&SDFile, "0:hellow.txt", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE | FA_READ );  
    if(retSD==FR_OK)
    {
         printf("OPEN OK\n");
    }
    else
        printf("FAILED3: %d\n",retSD);
    
    
    
     printf("文件关闭\n" );
     retSD=f_close(&SDFile);
        
    if(retSD==FR_OK)
    {
         printf("closk OK\n");
    }
    else
        printf("FAILED5: %d\n",retSD);
     
    
 }    

 

（3）HAL_SD_ReadBlocks（）和HAL_SD_WriteBlocks（）可以往SD卡读写数据

（4）用以下的HAKL库函数可读取SD卡的信息，有兴趣可以去弄

HAL_SD_CardStateTypeDef HAL_SD_GetCardState(SD_HandleTypeDef *hsd);
HAL_StatusTypeDef HAL_SD_GetCardCID(SD_HandleTypeDef *hsd, HAL_SD_CardCIDTypeDef *pCID);
HAL_StatusTypeDef HAL_SD_GetCardCSD(SD_HandleTypeDef *hsd, HAL_SD_CardCSDTypeDef *pCSD);
HAL_StatusTypeDef HAL_SD_GetCardStatus(SD_HandleTypeDef *hsd, HAL_SD_CardStatusTypeDef *pStatus);
HAL_StatusTypeDef HAL_SD_GetCardInfo(SD_HandleTypeDef *hsd, HAL_SD_CardInfoTypeDef *pCardInfo);

 

6.Fatfs使用小经验

（1）使用FATFS，FIL等类型的变量时，可能要先申请内存空间，才能使用。具体是怎样请先学习STM32的内存管理。

（2）使用f_mount,f_close等文件功能函数出错时，请看其返回函数为何值，更容易调试。

typedef enum {
    FR_OK = 0,                /* (0) Succeeded */
    FR_DISK_ERR,            /* (1) A hard error occurred in the low level disk I/O layer */
    FR_INT_ERR,                /* (2) Assertion failed */
    FR_NOT_READY,            /* (3) The physical drive cannot work */
    FR_NO_FILE,                /* (4) Could not find the file */
    FR_NO_PATH,                /* (5) Could not find the path */
    FR_INVALID_NAME,        /* (6) The path name format is invalid */
    FR_DENIED,                /* (7) Access denied due to prohibited access or directory full */
    FR_EXIST,                /* (8) Access denied due to prohibited access */
    FR_INVALID_OBJECT,        /* (9) The file/directory object is invalid */
    FR_WRITE_PROTECTED,        /* (10) The physical drive is write protected */
    FR_INVALID_DRIVE,        /* (11) The logical drive number is invalid */
    FR_NOT_ENABLED,            /* (12) The volume has no work area */
    FR_NO_FILESYSTEM,        /* (13) There is no valid FAT volume */
    FR_MKFS_ABORTED,        /* (14) The f_mkfs() aborted due to any problem */
    FR_TIMEOUT,                /* (15) Could not get a grant to access the volume within defined period */
    FR_LOCKED,                /* (16) The operation is rejected according to the file sharing policy */
    FR_NOT_ENOUGH_CORE,        /* (17) LFN working buffer could not be allocated */
    FR_TOO_MANY_OPEN_FILES,    /* (18) Number of open files > _FS_LOCK */
    FR_INVALID_PARAMETER    /* (19) Given parameter is invalid */
} FRESULT;

 

（3）要先加载文件卷，才能用文件功能函数。

（4）程序出错一般是底层接口函数没写好。

 

  粗糙之作，有不合之处请多多指教。