【STM32】使用SDIO进行SD卡读写,包含文件管理FatFs(六)-FatFs使用的思路介绍
【STM32】使用SDIO进行SD卡读写,包含文件管理FatFs(一)-初步认识SD卡
【STM32】使用SDIO进行SD卡读写,包含文件管理FatFs(二)-了解SD总线,命令的相关介绍
【STM32】使用SDIO进行SD卡读写,包含文件管理FatFs(三)-SD卡的操作流程
【STM32】使用SDIO进行SD卡读写,包含文件管理FatFs(四)-介绍库函数,获取一些SD卡的信息
【STM32】使用SDIO进行SD卡读写,包含文件管理FatFs(五)-文件管理初步介绍
【STM32】使用SDIO进行SD卡读写,包含文件管理FatFs(六)-FatFs使用的思路介绍
【STM32】使用SDIO进行SD卡读写,包含文件管理FatFs(七)-准备移植FatFs
【STM32】使用SDIO进行SD卡读写,包含文件管理FatFs(八)-认识内存管理
【STM32】使用SDIO进行SD卡读写,包含文件管理FatFs(终)-配合内存管理来遍历SD卡
本篇要来介绍文件管理FatFs
官方的网站是:http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html
这是一个日本人写的,除了文件管理以外,还有其他的,例如解码JPEG、红外遥控等
在官网链接内,最下方有个Return,点击后就可以看到相关的开源库
以下开始正题(本文里提到的媒介,其实就是设备了,我不想改图了...)
打开官方网站,页面简单明了,就分为4个区块(以下图片为FatFs官网上截取的图片)
第一区块、介绍及特性(Features):FatFs是文件管理系统,可用于SD卡、硬盘(ATA)、RTC时钟,FTL和etc不清楚是什么,另外,也可以用于Flash或是EEPROM
第二区块、应用接口(Application Interface):FatFs提供了接口,使得我们的应用可以和它交互。官网左侧为一些接口的介绍,分四个部分
第一部分:File Access(文件存取)
f_open | 打开/创建文件 |
f_close | 关闭文件 |
f_read | 读取文件 |
f_write | 写入文件 |
f_lseek | 移动读/写指针,扩展大小 |
f_truncate | 截断文件 |
f_sync | 刷新缓存数据 |
f_forward | 转移文件数据到一个数据流 |
f_expand | 为文件分配一个连续的块 |
f_gets | 读取一个字符串(string) |
f_putc | 写入一个字符(character) |
f_puts | 写入一个字符串(string) |
f_printf | 写入一个格式化字符串 |
f_tell | 获取当前读/写指针 |
f_eof | 文件结束测试 |
f_size | 获取长度 |
f_error | 测试错误 |
第二部分:Directory Access(目录访问)
f_opendir | 打开一个目录 |
f_closedir | 关闭一个已打开的目录 |
f_readdir | 读取目录 |
f_findfirst | 打开一个目录并读取匹配的第一个项目 |
f_findnext | 查找下一个匹配的项目 |
第三部分:File and Dirextor Management(文件和目录管理)
f_stat | 检查文件或子目录是否存在 |
f_unlink | 删除文件或子目录 |
f_rename | 重命名/移动文件或子目录 |
f_chmod | 更改文件或子目录的属性 |
f_utime | 更改文件或子目录的时间戳 |
f_mkdir | 创建子目录 |
f_chdir | 更改当前目录 |
f_chdive | 更改当前驱动 |
f_getcwd | 检索当前目录和驱动 |
第四部分:Volume Management and System Configuration(卷管理和系统配置)
f_mount | 注册/注销一个工作区(挂起与否) |
f_mkfs | 在逻辑驱动上创建一个FAT卷 |
f_fdisk | 在物理驱动上创建分区 |
f_getfree | 获取卷上的可用空间 |
f_getlabel | 获取卷标 |
f_setlabel | 设置卷标 |
f_setcp | 设置活动代码页 |
第三区块、媒介访问接口(Media Access Interface):你想管理的存储设备,必须要和FatFs链接。官网左侧为一些接口的介绍,分两个部分
第一部分:Storage Device Controls(存储设备控件)
disk_status | 获取设备状态 |
disk_initialize | 初始化设备 |
disk_read | 读取数据 |
disk_write | 写入数据 |
disk_ioctl | 控制设备相关功能 |
第二部分:Real Time Clock(实时时钟)
get_fattime | 获取当前时间 |
第四区块、资源(Resources):
在这4个区块里,第2、3区块就算是说明文档了
我们先看第4个区块:资源
下载一个FatFs版本看看,就《FatFs R0.11a》这个吧
解压后,里面有2个档案,doc和src
doc(documents)其实不用看,因为文件夹里面的网页链接,其实就是文章开头的官方链接
src(source)源码,核心和接口都在这了,打开文件夹,里面的内容如下图
图片内《ffconf.h》说的精简功能,指的是如果你只需要读,不需要写,那么可以在此头文件里设置,最终调用《f_open》《f_close》《f_read》即可,可节约文件管理,所需占用的空间
《diskio》指的底层就是你想读或写的设备,可能是SD卡,或是Flash...等等
其实文章到这里,该说的都差不多了,下面这张图,只是更详细描绘了各文件的功用
像是《f_open()》《disk_read()》这些函数,分别在第二区块和第三区块都能找到
其实最终,我们完成三个任务就好(了解第2、3点的红字,就能了解如何使用FatFs文件管理)
1、设定好《ffconf.h》的配置
2、连接我们的设备,修改《diskio.c》达成连接的目的(开源库FatFs需要连接我们的设备)
3、未来在我们的应用里,完全使用接口,来处理任何事情(调用开源库,实现文件管理的功能)
最后,来细讲一下《diskio.c》,文章前面提到的第三区块
如果你的应用,只要读的功能就好,那么你实现(修改)下面三个函数就好
《disk_status》
《disk_initialize》
《disk_read》
如果还想要写的功能,还必须额外实现下面三个函数
《disk_write》
《get_fattime》
《Disk_ioctl(CTRL_SYNC)》
如果想要格式化的功能,要实现下面两个函数
《Disk_ioctl(GET_SECTOR_COUNT)》
《Disk_ioctl(GET_SECTOR_SIZE)》
还有一些其他的,有时间再补上吧
《2021.01.16修改:我上方写着第四区块、资源(Resources)的图片,里面的FatFs module application note链接点击一下,就会发现如下这张图》
图片明确指示,如果你开启了哪个宏定义,需要调用哪个接口函数,一行一行来理解,disk_ioctl我统一用控制函数来代称
【1、不管任何时候(Always)】,你都需要实现三个函数:状态(disk_status)、初始化(disk_initialize)和读取(disk_read)
【2、如果只读 == 0(FF_FS_READONLY == 0)(0为否,意思就是:只读 == 否)】,你要实现三个函数:写入(disk_write)、读取当前时间(get_fattime)、控制函数(CTRL_SYNC,确保设备已完成挂起)
【3、如果需要格式化的功能(FF_USD_MKFS == 1)】,需要实现控制函数(GET_SECTOR_COUNT,检测可用扇区)、控制函数(GET_BLOCK_SIZE,检测块的大小)
【4、如果扇区扇区大小不同(FF_MAX_SS != FF_MIN_SS)】,需要实现控制函数(GET_SECTOR_SIZE)
【5、如果要擦除扇区上不需要的数据(FF_USE_TRIM == 1)】,需要实现控制函数(CTRL_TRIM)
【6、如果需要长文件名(FF_USE_LFN != 0)】,需要实现三个函数,ff_uni2oem、ff_oem2uni、ff_wtoupper
【7、如果需要重入功能(FF_FS_REENTRANT == 1)】,需要实现ff_cre_syncobj、ff_del_syncobj、ff_req_grant、ff_rel_grant
【8、如果设定长文件名时,宏定义设置3(FF_USE_LFN == 3)】,你额外还需要实现两个函数,ff_mem_alloc、ff_mem_free
本篇到这里就结束了,下一章开始移植的工作