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。因此,它独立(不依赖)于硬件架构。它可以被嵌入到低成本的微控制器中,如AVR, 8051, PIC, ARM, Z80, 68K 等等,而不需要做任何修改。
特点:Windows兼容的FAT文件系统,不依赖于平台,易于移植,代码和工作区占用空间非常小,多种配置选项:多卷(物理驱动器和分区)、多ANSI/OEM代码页,包括DBCS、在ANSI/OEM或Unicode中长文件名的支持、RTOS的支持、多扇区大小的支持、只读,最少API,I/O缓冲区。
应用程序接口:
FatFs 模块为应用程序提供了下列函数,这些函数描述了FatFs能对FAT卷执行哪些操作。
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原型:FRESULT f_mount ( BYTE Drive, FATFS* FileSystemObject );
参数:Drive:注册/注销工作区的逻辑驱动器号(0-9)。FileSystemObject工作区(文件系统对象)指针。
返回值:FR_OK (0):函数成功。FR_INVALID_DRIVE:驱动器号无效
描述:f_mount函数在FatFs模块上注册/注销一个工作区。在使用任何其他文件函数之前,必须使用该函数为每个卷注册一个工作区。要注销一个工作区,只要指定FileSystemObject为NULL即可,然后该工作区可以被丢弃。该函数只初始化给定的工作区,以及将该工作区的地址注册到内部表中,不访问磁盘I/O层。卷装入过程是在f_mount函数后或存储介质改变后的第一次文件访问时完成的。
原型:FRESULT f_open ( FIL* FileObject, const XCHAR* FileName,BYTE ModeFlags );
参数:FileObject:将被创建的文件对象结构的指针。FileName:NULL结尾的字符串指针,该字符串指定了将被创建或打开的文件名。ModeFlags:指定文件的访问类型和打开方法。它是由下列标志的一个组合指定的。
注意:当 _FS_READONLY == 1 时,模式标志 FA_WRITE, FA_CREATE_ALWAYS, FA_CREATE_NEW, FA_OPEN_ALWAYS 是无效的。
返回值:
FR_OK (0):函数成功,该文件对象有效。
FR_NO_FILE:找不到该文件。
FR_NO_PATH:找不到该路径。
FR_INVALID_NAME:文件名无效。
FR_INVALID_DRIVE:驱动器号无效。
FR_EXIST:该文件已存在。
FR_DENIED:由于下列原因,所需的访问被拒绝:
(1)以写模式打开一个只读文件。
(2)由于存在一个同名的只读文件或目录,而导致文件无法被创建。
(3)由于目录表或磁盘已满,而导致文件无法被创建。
FR_NOT_READY:由于驱动器中没有存储介质或任何其他原因,而导致磁盘驱动器无法工作。
FR_WRITE_PROTECTED:在存储介质被写保护的情况下,以写模式打开或创建文件对象。
FR_DISK_ERR:由于底层磁盘I/O接口函数中的一个错误,而导致该函数失败。
FR_INT_ERR:由于一个错误的FAT结构或一个内部错误,而导致该函数失败。
FR_NOT_ENABLED:逻辑驱动器没有工作区。
FR_NO_FILESYSTEM:磁盘上没有有效地FAT卷。
描述:如果函数成功,则创建一个文件对象。该文件对象被后续的读/写函数用来访问文件。如果想要关闭一个打开的文件对象,则使用f_close函数。如果不关闭修改后的文件,那么文件可能会崩溃。在使用任何文件函数之前,必须使用f_mount函数为驱动器注册一个工作区。只有这样,其他文件函数才能正常工作。
3. f_close:关闭一个打开的文件
原型:FRESULT f_close ( FIL* FileObject );
参数:FileObject:指向将被关闭的已打开的文件对象结构的指针。
返回值:
FR_OK (0) 文件对象已被成功关闭。
>FR_DISK_ERR 由于底层磁盘I/O函数中的错误,而导致该函数失败。
FR_INT_ERR:由于一个错误的FAT结构或一个内部错误,而导致该函数失败。
FR_NOT_READY:由于驱动器中没有存储介质或任何其他原因,而导致磁盘驱动器无法工作。
FR_INVALID_OBJECT:文件对象无效。
描述:f_close函数关闭一个打开的文件对象。无论向文件写入任何数据,文件的缓存信息都将被写回到磁盘。该函数成功后,文件对象不再有效,并且可以被丢弃。如果文件对象是在只读模式下打开的,不需要使用该函数,也能被丢弃。
4. f_read:从一个文件读取数据
原型:FRESULT f_read ( FIL* FileObject, void* Buffer, 首先要定义一个至少512的内存 UINT ByteToRead, UINT* ByteRead );
参数:
FileObject:指向将被读取的已打开的文件对象结构的指针。
Buffer:指向存储读取数据的缓冲区的指针。
ByteToRead:要读取的字节数,UINT范围内。
ByteRead:指向返回已读取字节数的UINT变量的指针。在调用该函数后,无论结果如何,数值都是有效的。
返回值:
FR_OK (0):函数成功。
FR_DENIED:由于文件是以非读模式打开的,而导致该函数被拒绝。
FR_DISK_ERR:由于底层磁盘I/O函数中的错误,而导致该函数失败。
FR_INT_ERR:由于一个错误的FAT结构或一个内部错误,而导致该函数失败。
FR_NOT_READY:由于驱动器中没有存储介质或任何其他原因,而导致磁盘驱动器无法工作。
FR_INVALID_OBJECT: 文件对象无效。
描述:文件对象中的读/写指针以已读取字节数增加。该函数成功后,应该检查 *ByteRead 来检测文件是否结束。在读操作过程中,一旦 *ByteRead < ByteToRead ,则读/写指针到达了文件结束位置。
5. f_write:写入数据到一个文件FRESULT
原型:f_write ( FIL* FileObject, const void* Buffer, UINT ByteToWrite,UINT* ByteWritten );
参数:
FileObject:指向将被写入的已打开的文件对象结构的指针。
Buffer:指向存储写入数据的缓冲区的指针。
ByteToRead:要写入的字节数,UINT范围内。
ByteRead:指向返回已写入字节数的UINT变量的指针。在调用该函数后,无论结果如何,数值都是有效的。
返回值:
FR_OK (0):函数成功。
FR_DENIED:由于文件是以非写模式打开的,而导致该函数被拒绝。
FR_DISK_ERR:由于底层磁盘I/O函数中的错误,而导致该函数失败。
FR_INT_ERR:由于一个错误的FAT结构或一个内部错误,而导致该函数失败。
FR_NOT_READY:由于驱动器中没有存储介质或任何其他原因,而导致磁盘驱动器无法工作。
FR_INVALID_OBJECT 文件对象无效。
描述:文件对象中的读/写指针以已写入字节数增加。该函数成功后,应该检查 *ByteWritten 来检测磁盘是否已满。在写操作过程中,一旦 *ByteWritten < *ByteToWritten ,则意味着该卷已满。
6. f_lseek:移动一个打开的文件对象的文件读/写指针。也可以被用来扩展文件大小(簇预分配)。
原型:FRESULT f_lseek ( FIL* FileObject, DWORD Offset );
参数:
FileObject:打开的文件对象的指针
Offset:相对于文件起始处的字节数
返回值:
FR_OK (0):函数成功。
FR_DISK_ERR:由于底层磁盘I/O函数中的错误,而导致该函数失败。
FR_INT_ERR:由于一个错误的FAT结构或一个内部错误,而导致该函数失败。
FR_NOT_READY:由于驱动器中没有存储介质或任何其他原因,而导致磁盘驱动器无法工作。
FR_INVALID_OBJECT:文件对象无效。
描述:f_lseek函数当FS_MINIMIZE <= 2时可用。offset只能被指定为相对于文件起始处的字节数。当在写模式下指定了一个超过文件大小的offset时,文件的大小将被扩展,并且该扩展的区域中的数据是未定义的。这适用于为快速写操作迅速地创建一个大的文件。f_lseek函数成功后,为了确保读/写指针已被正确地移动,必须检查文件对象中的成员fptr。如果fptr不是所期望的值,则发生了下列情况之一。
(1)文件结束。指定的offset被钳在文件大小,因为文件已被以只读模式打开。
(2)磁盘满。卷上没有足够的空闲空间去扩展文件大小。
用法:其实这个函数可以解决文件从头开始读的问题,如果你想打开一个文件,读取里面的内容,但又不想从头开始读,那么你可以使用这个函数来解决
7. f_truncate:截断文件大小
原型:FRESULT f_truncate ( FIL* FileObject );
参数:FileObject:待截断的打开的文件对象的指针。
返回值:
FR_OK (0:函数成功。
FR_DENIED:由于文件是以非写模式打开的,而导致该函数被拒绝。
FR_DISK_ERR:由于底层磁盘I/O函数中的错误,而导致该函数失败。
FR_INT_ERR:由于一个错误的FAT结构或一个内部错误,而导致该函数失败。
FR_NOT_READY:由于驱动器中没有存储介质或任何其他原因,而导致磁盘驱动器无法工作。
FR_INVALID_OBJECT 文件对象无效。
描述:f_truncate函数当_FS_READONLY == 0 并且 _FS_MINIMIZE == 0时可用。f_truncate函数截断文件到当前的文件读/写指针。当文件读/写指针已经指向文件结束时,该函数不起作用。
8. f_sync:冲洗一个写文件的缓存信息
原型:FRESULT f_sync ( FIL* FileObject );
参数:FileObject:待冲洗的打开的文件对象的指针。
返回值:
FR_OK (0):函数成功。
FR_DISK_ERR:由于底层磁盘I/O函数中的错误,而导致该函数失败。
FR_INT_ERR:由于一个错误的FAT结构或一个内部错误,而导致该函数失败。
FR_NOT_READY:由于驱动器中没有存储介质或任何其他原因,而导致磁盘驱动器无法工作。
FR_INVALID_OBJECT 文件对象无效。
描述:f_sync函数当_FS_READONLY == 0时可用。f_sync函数和f_close函数执行同样的过程,但是文件仍处于打开状态,并且可以继续对文件执行读/写/移动指针操作。这适用于以写模式长时间打开文件,比如数据记录器。定期的或f_write后立即执行f_sync可以将由于突然断电或移去磁盘而导致数据丢失的风险最小化。在f_close前立即执行f_sync没有作用,因为在f_close中执行了f_sync。换句话说,这两个函数的差异就是文件对象是不是无效的。
9. f_opendir:打开一个目录
原型:FRESULT f_opendir ( DIR* DirObject, const XCHAR* DirName );
参数:
DirObject:待创建的空白目录对象的指针。
DirName:'\0'结尾的字符串指针,该字符串指定了将被打开的目录名。
返回值:
FR_OK (0):函数成功,目录对象被创建。该目录对象被后续调用,用来读取目录项。
FR_NO_PATH:找不到路径。
FR_INVALID_NAME:路径名无效。
FR_INVALID_DRIVE:驱动器号无效。
FR_NOT_READY:由于驱动器中没有存储介质或任何其他原因,而导致磁盘驱动器无法工作。
FR_DISK_ERR:由于底层磁盘I/O函数中的错误,而导致该函数失败。
FR_INT_ERR:由于一个错误的FAT结构或一个内部错误,而导致该函数失败。
FR_NOT_ENABLED:逻辑驱动器没有工作区。
FR_NO_FILESYSTEM:磁盘上没有有效的FAT卷。
描述:f_opendir函数当_FS_MINIMIZE <= 1时可用。f_opendir函数打开一个已存在的目录,并为后续的调用创建一个目录对象。该目录对象结构可以在任何时候不经任何步骤而被丢弃。