本文摘自《STM32 HAL 库开发实战指南 —基于野火 F407 霸天虎开发板》

FatFs源文件说明

option 文件夹下是一些可选的外部 c 文件，包含了多语言支持需要用到的文件和转换
函数。
diskio.c 文件是 FatFs 移植最关键的文件，它为文件系统提供了最底层的访问 SPI Flash
芯片的方法，FatFs 有且仅有它需要用到与 SPI Flash 芯片相关的函数。diskio.h 定义了
FatFs 用到的宏，以及 diskio.c 文件内与底层硬件接口相关的函数声明。
00history.txt 介绍了 FatFs 的版本更新情况。
00readme.txt 说明了当前目录下 diskio.c 、diskio.h、ff.c、ff.h、integer.h 的功能。
integer.h：文件中包含了一些数值类型定义。
diskio.c：包含底层存储介质的操作函数，这些函数需要用户自己实现，主要添加
底层驱动函数。
ff.c： FatFs 核心文件，文件管理的实现方法。该文件独立于底层介质操作文件的
函数，利用这些函数实现文件的读写。
cc936.c：本文件在 option 目录下，是简体中文支持所需要添加的文件，包含了简
体中文的 GBK 和 Unicode 相互转换功能函数。
ffconf.h:这个头文件包含了对 FatFs 功能配置的宏定义，通过修改这些宏定义就可
以裁剪 FatFs 的功能。如需要支持简体中文，需要把 ffconf.h 中的_CODE_PAGE
的宏改成 936 并把上面的 cc936.c 文件加入到工程之中。

移植过程讲解

FatFs 组件是 FatFs 的主体，文件都在源码 src 文件夹中，其中 ff.c、ff.h、integer.h 以及
diskio.h 四个文件我们不需要改动，只需要修改 ffconf.h 和 diskio.c 两个文件。

ffconf.h 主要是配置FatFs 要支持什么功能
diskio.c 是FatFs 与底层的接口，需要自己实现

1、支持简体中文

为支持简体中文长文件名称需要添加 ff_convert 和 ff_wtoupper 函数，实际这两个
已经在 cc936.c 文件中实现了，我们只要直接把 cc936.c 文件添加到工程中就可以了。

2、必须移植的功能函数

设备状态获取
DSTATUS disk_status (BYTE pdrv） //，pdrv是设备的物理编号，状态异常返回STA_NOINIT
设备初始化
DSTATUS disk_initialize(BYTE pdrv）
扇区读取
DRESULT disk_read (
BYTE pdrv, /* 设备物理编号(0…) */
BYTE buff, / 数据缓存区 /
DWORD sector, / 扇区首地址 /
UINT count / 扇区个数(1…128) */
)
BYTE 类型实际是 unsigned char 类型，DWORD 类型实际是 unsigned long 类型，UINT
类型实际是 unsigned int 类型，类型定义在 integer.h 文件中。

3、创建文件，写入文件的功能函数

当 ffconf.h 内宏定义_FS_READONLY == 0时，需要支持以下函数

扇区写入
DRESULT disk_write (
BYTE pdrv, /* 设备物理编号(0…) */
const BYTE buff, / 欲写入数据的缓存区 /
DWORD sector, / 扇区首地址 /
UINT count / 扇区个数(1…128) */
)
其他控制
DRESULT disk_ioctl (
BYTE pdrv, /* 物理编号 /
BYTE cmd, / 控制指令 */
void buff / 写入或者读取数据地址指针 */
)
cmd 为控制指令，包括发出同步信号、获取扇区数目、获取扇区大小、获取擦除块数量等等指令，buff 为指令对应的数据指针
时间戳获取
__weak DWORD get_fattime(void)
get_fattime 函数用于获取当前时间戳，在 ff.c 文件中被调用。FatFs 在文件创建、被修
改时会记录时间，这里我们直接使用赋值方法设定时间戳。为更好的记录时间，可以使用
控制器 RTC 功能，

4、FatFs 功能配置

其他函数的移植，用到很少，就以上6个函数移植完，就可以实现大部分常用功能了。

#define _USE_MKFS 1
格式化功能选择，为使用 FatFs 格式化功能，需要把它设置为 1
#define _CODE_PAGE 936
语言功能选择，并要求把相关语言文件添加到工程宏。
#define _USE_LFN 2
长文件名支持，默认不支持长文件名，这里配置为 2，支持长文件名，并指定使用栈空间为缓冲区。
#define _VOLUMES 2
指定物理设备数量，这里设置为 2，包括预留 SD 卡和 SPI Flash 芯片。
#define _MIN_SS 512
#define _MAX_SS 4096
指定扇区大小的最小值和最大值。SD 卡扇区大小一般都为 512 字节，SPI Flash 芯片扇区大小一般设置为 4096 字节，所以需要把_MAX_SS改为 4096。

FatFs 功能使用

1、FatFs常用变量说明

FATFS fs FatFs 文件系统对象
FATFS 是在 ff.h 文件定义的一个结构体类型，针对的对象是物理设备，包含了物理设备的物理编号、扇区大小等等信息，一般我们都需要为每个物理设备定义一个 FATFS 变量。
FIL fnew 文件对象
FIL 也是在 ff.h 文件定义的一个结构体类型，针对的对象是文件系统内具体的文件，包含了文件很多基本属性，比如文件大小、路径、当前读写地址等等。如果需要在同一时间打开多个文件进行读写，才需要定义多个 FIL 变量，不然一般定义一个 FIL 变量即可。
FRESULT res_flash 文件操作结果
FRESULT 是也在 ff.h 文件定义的一个枚举类型，作为 FatFs 函数的返回值类型，主要管理 FatFs 运行中出现的错误。总共有 19 种错误类型，包括物理设备读写错误、找不到文件、没有挂载工作空间等等错误。这在实际编程中非常重要，当有错误出现是我们要停止文件读写，通过返回值我们可以快速定位到错误发生的可能地点。如果运行没有错误才返回 FR_OK。
UINT fnum 文件成功读写数量
fnum 是个 32 位无符号整形变量，用来记录实际读取或者写入数据的数组

2、文件系统初始化

Flash 挂载文件系统，文件系统挂载时会对 SPI 设备初化

res_flash = f_mount(&fs,"1:",1);
if (res_flash == FR_NO_FILESYSTEM) {printf("》FLASH 还没有文件系统，即将进行格式化.. .\r\n");
}
else if (res_flash!=FR_OK) {printf("！！外部 Flash 挂载文件系统失败。(%d)\r\n",res_flash);
printf("！！可能原因：SPI Flash 初始化不成功。\r\n");
while (1);
}
else {printf("》文件系统挂载成功，可以进行读写测试\r\n");
}

创建（格式化）文件系统

res_flash=f_mkfs("1:",0,0);
if (res_flash == FR_OK) {printf("》FLASH 已成功格式化文件系统。\r\n");
/* 格式化后，先取消挂载 */
res_flash = f_mount(NULL,"1:",1);
/* 重新挂载 */
res_flash = f_mount(&fs,"1:",1);
} else {LED_RED;
printf("《《格式化失败。》》\r\n");
while (1);
}

写入数据

/* 打开文件，如果文件不存在则创建它 */
res_flash = f_open(&fnew, "1:FatFs 读写测试文件.txt",FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE );
if ( res_flash == 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。\r\n");/* 将指定存储区内容写入到文件内 */res_flash=f_write(&fnew,WriteBuffer,sizeof(WriteBuffer),&fnum);if (res_flash==FR_OK) {printf("》文件写入成功，写入字节数据：%d\n",fnum);printf("》向文件写入的数据为：\r\n%s\r\n",WriteBuffer);} else {printf("！！文件写入失败：(%d)\n",res_flash);}/* 不再读写，关闭文件 */f_close(&fnew);
}
else
{printf("！！打开/创建文件失败。\r\n");
}

读取数据

res_flash = f_open(&fnew, "1:FatFs 读写测试文件.txt", FA_OPEN_EXISTING | FA_READ);
if (res_flash == FR_OK) {printf("》打开文件成功。\r\n");res_flash = f_read(&fnew, ReadBuffer, sizeof(ReadBuffer), &fnum);if (res_flash==FR_OK) {printf("》文件读取成功,读到字节数据：%d\r\n",fnum);printf("》读取得的文件数据为：\r\n%s \r\n", ReadBuffer);} else {printf("！！文件读取失败：(%d)\n",res_flash);}
}
else
{printf("！！打开文件失败。\r\n");
}
/* 不再读写，关闭文件 */
f_close(&fnew);}

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