FAT32 f_write FR_DISK_ERR （Transmit FIFO underrun)

1、问题描述

使用FAT32 f_write 多次执行写操作时，会报FR_DISK_ERR错误，而且是刚开始写不报错，写几次后会一直报错。

设断点跟踪到HAL_SD_WriteBlocks中，在调用SDMMC_CmdWriteMultiBlock时，会报SDMMC_ERROR_TX_UNDERRUN,意思 是Transmit FIFO underrun

2、原因分析

如下图所示，SDMMC开始写操作时，首先要将数据写入FIFO,然后再将FIFO中的数据取出，通过Data path写入到SD卡。因为时钟频率比较快（最高可达20MHz），因此往FIFO里装填数据必须非常快，否则后面从FIFO取数时就会取不到数，报出Transmit FIFO underrun错误。

可能原因1：

    可能是通过APB2总线往FIFO装填数时，发生了中断，导致总线被占用或其他资源被占用，从而无法及时完成FIFO的装填，而后面从FIFO取数的频率又非常快，导致无法取到数。

可能原因2：

    SD卡写的时候出现了坏块，导致写不成功，在写失败时需要重试一下。

可能原因3：

    写速度太快，导致FIFO来不及装填，产生错误，需要降速。

3、解决办法之禁用中断

在调用f_write之前调用  __disable_irq()  接口关闭中断，写操作完成后调用  __enable_irq()接口启用中断：

__disable_irq()；

if(FR_OK  ==f_write())

{ }

else

{}

__disable_irq() ;

优点：简单

缺点：在写操作期间CPU无法响应中断

4、解决办法之写重试

重写bsp_driver_sd.c文件中的BSP_SD_WriteBlocks函数是_weak 函数，可以在自己的源文件myfile.c中重写该函数，当写发生错误后，清除错误标记，再重试几次即可，在我的单片机上，一般第一次重试即可成功

uint8_t BSP_SD_WriteBlocks(uint32_t *pData, uint32_t WriteAddr, uint32_t NumOfBlocks, uint32_t Timeout)

{

int i;

for (i = 1; i <= TY_SDIO_RETRY_MAX; i ++)

{

if (HAL_SD_WriteBlocks(&hsd, (uint8_t *)pData, WriteAddr, NumOfBlocks, Timeout) == HAL_OK)

{

if (i > 1)

printf("[INFO] SDIO writing succeeded: retry %d.\n", i);

return (MSD_OK); // Succeeded

}

else

{

printf("[ERROR] SDIO writing failure: retry %d, error code %#x, addr %#x, %u blocks.\n",

i, hsd.ErrorCode, WriteAddr, NumOfBlocks);

HAL_SD_Abort(&hsd); //clear error flag

}

}

return (MSD_ERROR);

}

优点：上层应用软件不需要更改，也不需要禁用中断

缺点：频率较高时（我的是30MHZ）时，经常会发生写重试

5、解决办法之降低写频率（降速）

更改sdio.c中的MX_SDIO_SD_Init函数，将hsd.Init.ClockDiv = 0改为hsd.Init.ClockDiv = 2，写频率会变成原来的1/2，在我的单片机上降频1/2之后，写错误将不再发生。

优点：非常简单；无需禁用中断；无需对上层软件进行修改。

缺点：降低了写速度

6、参考资料

1、https://blog.frankvh.com/2011/12/30/stm32f2xx-stm32f4xx-sdio-interface-part-2/

2、STM32F405/415 Reference manual