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[经验]

【HAL库每天一例】第048例：SPI-基于串行Flash&SD卡的FatFS文件系统

2016-6-22 08:51:03

5780 stm32cubemx

0

【HAL库每天一例】系列例程从今天开始持续更新。。。。。
我们将坚持每天至少发布一个基于YS-F1Pro开发板的HAL库例程，
该系列例程将带领大家从零开始使用HAL库，后面会持续添加模块应用例程。
同样的，我们还程序发布基于HAL库的指导文档和视频教程，欢迎持续关注，并提出改进意见。
例程下载：
资料包括程序、相关说明资料以及软件使用截图
链接：http://pan.baidu.com/s/1i574oPv
密码：r3s3
（硬石YS-F1Pro开发板HAL库例程持续更新1. 软件设计之基本裸机例程(HAL库版本)YSF1_HAL-048. SPI-基于串行Flash&SD卡的FatFS文件系统）

/**
  ******************************************************************************
  *                         硬石YS-F1Pro开发板例程功能说明
  *
  *  例程名称: YSF1_HAL-048. SPI-基于串行Flash&SD卡的FatFS文件系统
  *
  ******************************************************************************
  * 说明：
  * 本例程配套硬石STM32开发板YS-F1Pro使用。
  *
  * 淘宝：
  * 论坛：www ing10bbs com
  * 版权归硬石嵌入式开发团队所有，请勿商用。
  ******************************************************************************
  */

【1】例程简介
  SDIO是安全输入输出接口，采用在SD卡上。SD卡做为一种性价比极高的存储介质，在生活中非常
普遍可见。
  串行Flash用于存储数据。YS-F1Pro开发板集成了一个16M字节的W25Q128串行Flash芯片，可以
用于存放数据。该芯片使用SPI1通信接口
  FatFS是一个专门为嵌入式开发的开源小型文件系统。FatFS可以提供丰富的文件操作函数，方便
文件操作，我们可以在串行Flash空间上移植FatFS文件系统。

【2】跳线帽情况
******* 为保证例程正常运行，必须插入以下跳线帽 **********
丝印编号    IO端口    目标功能引脚       出厂默认设置
  JP1       PA10       TXD(CH340G)       已接入
  JP2       PA9       RXD(CH340G)       已接入

【3】操作及现象
  将一张小于32G大小的Micro SD卡插入到开发板上的SD卡槽内，使用开发板配套的MINI USB线连
接到开发板标示“调试串口”字样的MIMI USB接口（需要安装驱动），在电脑端打开串口调试助手
工具，设置参数为115200 8-N-1。下载完程序之后，在串口调试助手窗口可接收到信息。

/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/

main.c文件内容

/**
******************************************************************************
* 文件名程: main.c
* 作者: 硬石嵌入式开发团队
* 版本: V1.0
* 编写日期: 2015-10-04
* 功能: 基于串行FLASH的FatFS文件系统实现与基本功能测试
******************************************************************************
* 说明：
* 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
*
* 淘宝：
* 论坛：http://www.ing10bbs.com
* 版权归硬石嵌入式开发团队所有，请勿商用。
******************************************************************************
*/
/* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "usart/bsp_debug_usart.h"
#include "ff.h"
#include "ff_gen_drv.h"
#include "driversspiflash_diskio.h"
#include "driverssd_diskio.h"
/* 私有类型定义 --------------------------------------------------------------*/
/* 私有宏定义 ----------------------------------------------------------------*/
/* 私有变量 ------------------------------------------------------------------*/
char SPIFLASHPath[4]; /* 串行Flash逻辑设备路径 */
char SDPath[4]; /* SD卡逻辑设备路径 */
FATFS fs; /* FatFs文件系统对象 */
FIL file; /* 文件对象 */
FRESULT f_res; /* 文件操作结果 */
UINT fnum; /* 文件成功读写数量 */
BYTE ReadBuffer[1024]={0}; /* 读缓冲区 */
BYTE WriteBuffer[]= "欢迎使用硬石STM32开发板今天是个好日子，新建文件系统测试文件n";/* 写缓冲区*/
/* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/
/* 私有函数原形 --------------------------------------------------------------*/
static void printf_fatfs_error(FRESULT fresult);
/* 函数体 --------------------------------------------------------------------*/
/**
* 函数功能: 系统时钟配置
* 输入参数: 无
* 返回值: 无
* 说明: 无
*/
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE; // 外部晶振，8MHz
RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9; // 9倍频，得到72MHz主时钟
HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct);
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; // 系统时钟：72MHz
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; // AHB时钟：72MHz
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2; // APB1时钟：36MHz
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; // APB2时钟：72MHz
HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2);
// HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000 1ms中断一次
// HAL_RCC_GetHCLKFreq()/100000 10us中断一次
// HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000000 1us中断一次
HAL_SYSTICK_Config(HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000); // 配置并启动系统滴答定时器
/* 系统滴答定时器时钟源 */
HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);
/* 系统滴答定时器中断优先级配置 */
HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0, 0);
}
/**
* 函数功能: 主函数.
* 输入参数: 无
* 返回值: 无
* 说明: 无
*/
int main(void)
{
/* 复位所有外设，初始化Flash接口和系统滴答定时器 */
HAL_Init();
/* 配置系统时钟 */
SystemClock_Config();
/* 初始化串口并配置串口中断优先级 */
MX_DEBUG_USART_Init();
printf("****** 这是一个基于串行FLASH的FatFS文件系统实验 ******n");
/**************************************************************************/
/* 注册一个FatFS设备：串行FLASH */
if(FATFS_LinkDriver(&SPIFLASH_Driver, SPIFLASHPath) == 0)
{
//在串行FLASH挂载文件系统，文件系统挂载时会对串行FLASH初始化
f_res = f_mount(&fs,(TCHAR const*)SPIFLASHPath,1);
printf_fatfs_error(f_res);
/*----------------------- 格式化测试 ---------------------------*/
/* 如果没有文件系统就格式化创建创建文件系统 */
if(f_res == FR_NO_FILESYSTEM)
{
printf("》串行FLASH还没有文件系统，即将进行格式化...n");
/* 格式化 */
f_res=f_mkfs((TCHAR const*)SPIFLASHPath,0,0);
if(f_res == FR_OK)
{
printf("》串行FLASH已成功格式化文件系统。n");
/* 格式化后，先取消挂载 */
f_res = f_mount(NULL,(TCHAR const*)SPIFLASHPath,1);
/* 重新挂载 */
f_res = f_mount(&fs,(TCHAR const*)SPIFLASHPath,1);
}
else
{
printf("《《格式化失败。》》n");
while(1);
}
}
else if(f_res!=FR_OK)
{
printf("！！串行FLASH挂载文件系统失败。(%d)n",f_res);
printf_fatfs_error(f_res);
while(1);
}
else
{
printf("》文件系统挂载成功，可以进行读写测试n");
}
/*----------------------- 文件系统测试：写测试 -----------------------------*/
/* 打开文件，如果文件不存在则创建它 */
printf("****** 即将进行文件写入测试... ******n");
f_res = f_open(&file, "FatFs读写测试文件.txt",FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE );
if ( f_res == FR_OK )
{
printf("》打开/创建FatFs读写测试文件.txt文件成功，向文件写入数据。n");
/* 将指定存储区内容写入到文件内 */
f_res=f_write(&file,WriteBuffer,sizeof(WriteBuffer),&fnum);
if(f_res==FR_OK)
{
printf("》文件写入成功，写入字节数据：%dn",fnum);
printf("》向文件写入的数据为：n%sn",WriteBuffer);
}
else
{
printf("！！文件写入失败：(%d)n",f_res);
}
/* 不再读写，关闭文件 */
f_close(&file);
}
else
{
printf("！！打开/创建文件失败。n");
}
/*------------------- 文件系统测试：读测试 ------------------------------------*/
printf("****** 即将进行文件读取测试... ******n");
f_res = f_open(&file, "FatFs读写测试文件.txt", FA_OPEN_EXISTING | FA_READ);
if(f_res == FR_OK)
{
printf("》打开文件成功。n");
f_res = f_read(&file, ReadBuffer, sizeof(ReadBuffer), &fnum);
if(f_res==FR_OK)
{
printf("》文件读取成功,读到字节数据：%dn",fnum);
printf("》读取得的文件数据为：n%s n", ReadBuffer);
}
else
{
printf("！！文件读取失败：(%d)n",f_res);
}
}
else
{
printf("！！打开文件失败。n");
}
/* 不再读写，关闭文件 */
f_close(&file);
/* 不再使用，取消挂载 */
f_res = f_mount(NULL,(TCHAR const*)SPIFLASHPath,1);
}
/* 注销一个FatFS设备：串行FLASH */
FATFS_UnLinkDriver(SPIFLASHPath);
/**************************************************************************/
/* 注册一个FatFS设备：SD卡 */
if(FATFS_LinkDriver(&SD_Driver, SDPath) == 0)
{
//在SD卡挂载文件系统，文件系统挂载时会对SD卡初始化
f_res = f_mount(&fs,(TCHAR const*)SDPath,1);
printf_fatfs_error(f_res);
/*----------------------- 格式化测试 ---------------------------*/
/* 如果没有文件系统就格式化创建创建文件系统 */
if(f_res == FR_NO_FILESYSTEM)
{
printf("》SD卡还没有文件系统，即将进行格式化...n");
/* 格式化 */
f_res=f_mkfs((TCHAR const*)SDPath,0,0);
if(f_res == FR_OK)
{
printf("》SD卡已成功格式化文件系统。n");
/* 格式化后，先取消挂载 */
f_res = f_mount(NULL,(TCHAR const*)SDPath,1);
/* 重新挂载 */
f_res = f_mount(&fs,(TCHAR const*)SDPath,1);
}
else
{
printf("《《格式化失败。》》n");
while(1);
}
}
else if(f_res!=FR_OK)
{
printf("！！SD卡挂载文件系统失败。(%d)n",f_res);
printf_fatfs_error(f_res);
while(1);
}
else
{
printf("》文件系统挂载成功，可以进行读写测试n");
}
/*----------------------- 文件系统测试：写测试 -----------------------------*/
/* 打开文件，如果文件不存在则创建它 */
printf("****** 即将进行文件写入测试... ******n");
f_res = f_open(&file, "FatFs读写测试文件.txt",FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE );
if ( f_res == FR_OK )
{
printf("》打开/创建FatFs读写测试文件.txt文件成功，向文件写入数据。n");
/* 将指定存储区内容写入到文件内 */
f_res=f_write(&file,WriteBuffer,sizeof(WriteBuffer),&fnum);
if(f_res==FR_OK)
{
printf("》文件写入成功，写入字节数据：%dn",fnum);
printf("》向文件写入的数据为：n%sn",WriteBuffer);
}
else
{
printf("！！文件写入失败：(%d)n",f_res);
}
/* 不再读写，关闭文件 */
f_close(&file);
}
else
{
printf("！！打开/创建文件失败。n");
}
/*------------------- 文件系统测试：读测试 ------------------------------------*/
printf("****** 即将进行文件读取测试... ******n");
f_res = f_open(&file, "FatFs读写测试文件.txt", FA_OPEN_EXISTING | FA_READ);
if(f_res == FR_OK)
{
printf("》打开文件成功。n");
f_res = f_read(&file, ReadBuffer, sizeof(ReadBuffer), &fnum);
if(f_res==FR_OK)
{
printf("》文件读取成功,读到字节数据：%dn",fnum);
printf("》读取得的文件数据为：n%s n", ReadBuffer);
}
else
{
printf("！！文件读取失败：(%d)n",f_res);
}
}
else
{
printf("！！打开文件失败。n");
}
/* 不再读写，关闭文件 */
f_close(&file);
/* 不再使用，取消挂载 */
f_res = f_mount(NULL,(TCHAR const*)SDPath,1);
}
/* 注销一个FatFS设备：SD卡 */
FATFS_UnLinkDriver(SDPath);
/* 无限循环 */
while (1)
{
}
}
/**
* 函数功能: FatFS文件系统操作结果信息处理.
* 输入参数: FatFS文件系统操作结果：FRESULT
* 返回值: 无
* 说明: 无
*/
static void printf_fatfs_error(FRESULT fresult)
{
switch(fresult)
{
case FR_OK: //(0)
printf("》操作成功。n");
break;
case FR_DISK_ERR: //(1)
printf("！！硬件输入输出驱动出错。n");
break;
case FR_INT_ERR: //(2)
printf("！！断言错误。n");
break;
case FR_NOT_READY: //(3)
printf("！！物理设备无法工作。n");
break;
case FR_NO_FILE: //(4)
printf("！！无法找到文件。n");
break;
case FR_NO_PATH: //(5)
printf("！！无法找到路径。n");
break;
case FR_INVALID_NAME: //(6)
printf("！！无效的路径名。n");
break;
case FR_DENIED: //(7)
case FR_EXIST: //(8)
printf("！！拒绝访问。n");
break;
case FR_INVALID_OBJECT: //(9)
printf("！！无效的文件或路径。n");
break;
case FR_WRITE_PROTECTED: //(10)
printf("！！逻辑设备写保护。n");
break;
case FR_INVALID_DRIVE: //(11)
printf("！！无效的逻辑设备。n");
break;
case FR_NOT_ENABLED: //(12)
printf("！！无效的工作区。n");
break;
case FR_NO_FILESYSTEM: //(13)
printf("！！无效的文件系统。n");
break;
case FR_MKFS_ABORTED: //(14)
printf("！！因函数参数问题导致f_mkfs函数操作失败。n");
break;
case FR_TIMEOUT: //(15)
printf("！！操作超时。n");
break;
case FR_LOCKED: //(16)
printf("！！文件被保护。n");
break;
case FR_NOT_ENOUGH_CORE: //(17)
printf("！！长文件名支持获取堆空间失败。n");
break;
case FR_TOO_MANY_OPEN_FILES: //(18)
printf("！！打开太多文件。n");
break;
case FR_INVALID_PARAMETER: // (19)
printf("！！参数无效。n");
break;
}
}
/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/

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2 条评论

只看该作者

wzr0701 2016-6-25 15:24:15

谢谢分享！！！！！！！！！！！！！！！

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a1394c 2016-6-27 11:38:47

很不错的项目例程

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