注：本文移植的FatFs版本號(hào)R0.14a

一、FatFs簡(jiǎn)介

FatFs是用于小型嵌入式系統(tǒng)的通用FAT/exFAT文件系統(tǒng)模塊。FatFs模塊是按照ANSI C（C89）編寫的，與磁盤I/O層完全分離。因此它獨(dú)立于平臺(tái)。它可以集成到資源有限的小型微控制器中，如8051、PIC、AVR、ARM、Z80、RX等。這里還提供用于微型微控制器的Petit-FatFs模塊。

特征
DOS/Windows兼容的FAT/exFAT文件系統(tǒng)。
與平臺(tái)無關(guān)。易于移植。
程序代碼和工作區(qū)占用空間非常小。

支持的各種配置選項(xiàng)：
ANSI/OEM或Unicode格式的長(zhǎng)文件名。
exFAT文件系統(tǒng)，64位LBA和GPT，用于巨大的存儲(chǔ)空間。
線程安全的RTOS。
多個(gè)卷（物理驅(qū)動(dòng)器和分區(qū)）。
可變扇區(qū)大小。
包含DBC的多個(gè)代碼頁。
只讀、可選API、I/O緩沖區(qū)等。。。

1.1 獲取最新版本

從官網(wǎng)獲取最新版本，持續(xù)更新：FatFs官網(wǎng)
如何獲取可以參考： FatFs最新版本獲取方法

1.2 目錄結(jié)構(gòu)

下載FatFs源碼包解壓后，在documents文件夾里面是一些使用的幫助文檔；在source中是FatFs文件系統(tǒng)的源代碼，source文件夾就是我們需要添加到工程中的文件。

documents文件夾里有比較詳細(xì)的幫助文檔，查看00index_e.html即可，00index_e.html文件相當(dāng)于doc文件夾內(nèi)html文件的索引頁。

source中是FatFs文件系統(tǒng)的源碼文件

diskio.c： 包含底層存儲(chǔ)介質(zhì)的操作函數(shù)，這些函數(shù)需要用戶自己實(shí)現(xiàn)，主要添加底層驅(qū)動(dòng)函數(shù)。

ff.c： FatFs 核心文件，文件管理的實(shí)現(xiàn)方法。該文件獨(dú)立于底層介質(zhì)操作文件的函數(shù)，利用這些函數(shù)實(shí)現(xiàn)文件的讀寫。

ff.h：里面有針對(duì)文件系統(tǒng)所統(tǒng)一的字節(jié)類型：WORD、DWORD等類型，這是為了避免因內(nèi)核不同而導(dǎo)致一些字節(jié)類型的定義不統(tǒng)一。所以，關(guān)乎到文件系統(tǒng)的字節(jié)定義都是要該文件系統(tǒng)中的字節(jié)類型進(jìn)行定義就可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一性。

ffconf.h：這個(gè)頭文件包含了對(duì) FatFs 功能配置的宏定義， 通過修改這些宏定義就可以裁剪 FatFs的功能。如需要支持簡(jiǎn)體中文，需要把 ffconf.h中的_CODE_PAGE 的宏改成 936 并把上面的 ffunicode.c 文件加入到工程之中。

以前的版本里有cc936.c文件等分別用于不同編碼支持，現(xiàn)在只有一個(gè)ffunicode.c實(shí)現(xiàn)。

二、FatFs移植

首先說重點(diǎn)，移植只需要修改 ffconf.h 和 diskio.c 兩個(gè)文件
FatFs要求用戶提供的接口如下（主要是一些底層媒體介質(zhì)的讀寫接口）：

上圖中的六個(gè)函數(shù)位于diskio.c文件中，再加上我們需要適當(dāng)?shù)男薷暮甓x，位于ffconf.h中。所以實(shí)際上我們?cè)谶M(jìn)行文件系統(tǒng)移植的時(shí)候，只需要修改ffconf.h和diskio.c兩個(gè)文件。

2.1 添加文件到工程

這里我們以STM32平臺(tái)為例，首先準(zhǔn)備一個(gè)能順利運(yùn)行的SPI-FLASH的基礎(chǔ)工程，能實(shí)現(xiàn)初始化，讀寫，擦除操作等，本示例工程應(yīng)用的型號(hào)是W25Q64，即總?cè)萘?M字節(jié)。
將下載的源碼包里的source文件夾復(fù)制到工程路徑下，更換名稱為文件名為FatFs，同時(shí)在KEIL中新建分組名為FatFs，添加三個(gè)文件diskio.c，ff.c，以及ffuicode.c，其中ffuicode.c是用于中文支持，如果不需要中文支持，可不添加。

添加 FatFs 文件夾到工程的 include 選項(xiàng)中。打開工程選項(xiàng)對(duì)話框，選擇“C/C++”選項(xiàng)下的“Include Paths”項(xiàng)目，在彈出路徑設(shè)置對(duì)話框中選擇添加“FatFs”文件夾

2.2 修改diskio.c

（1）include bsp_spi_flash.h文件，屏蔽或刪除原示例的設(shè)備物理編號(hào)宏定義，添加我們自己的宏定義，這里定義了兩個(gè)，一個(gè)預(yù)留給SD卡使用，一個(gè)是我們需要用的SPI_FLASH

（2）修改disk_status 函數(shù)（原來的diskio.c文件里有該函數(shù)的示例，需要在原基礎(chǔ)上修改，后面的函數(shù)也是同理，不再贅述）

/*-----------------------------------------------------------------------*/ /* 獲取設(shè)備狀態(tài) */ /*-----------------------------------------------------------------------*/ DSTATUS disk_status (BYTE pdrv /* 物理編號(hào) */ ) {DSTATUS status = STA_NOINIT;switch (pdrv) {case ATA: /* SD CARD */break;case SPI_FLASH: /* SPI Flash狀態(tài)檢測(cè)：讀取SPI Flash 設(shè)備ID */if(sFLASH_ID == SPI_FLASH_ReadID()){/* 設(shè)備ID讀取結(jié)果正確 */status &= ~STA_NOINIT;}else{/* 設(shè)備ID讀取結(jié)果錯(cuò)誤 */status = STA_NOINIT;;}break;default:status = STA_NOINIT;}return status; }

（3）修改disk_initialize 函數(shù)

/*-----------------------------------------------------------------------*/ /* 設(shè)備初始化 */ /*-----------------------------------------------------------------------*/ DSTATUS disk_initialize (BYTE pdrv /* 物理編號(hào) */ ) {uint16_t i;DSTATUS status = STA_NOINIT; switch (pdrv) {case ATA: /* SD CARD */break;case SPI_FLASH: /* SPI Flash */ /* 初始化SPI Flash */SPI_FLASH_Init();/* 延時(shí)一小段時(shí)間 */i=500;while(--i); /* 喚醒SPI Flash */SPI_Flash_WAKEUP();/* 獲取SPI Flash芯片狀態(tài) */status=disk_status(SPI_FLASH);break;default:status = STA_NOINIT;}return status; }

（4）修改disk_read 函數(shù)

/*-----------------------------------------------------------------------*/ /* 讀扇區(qū)：讀取扇區(qū)內(nèi)容到指定存儲(chǔ)區(qū) */ /*-----------------------------------------------------------------------*/ DRESULT disk_read (BYTE pdrv, /* 設(shè)備物理編號(hào)(0..) */BYTE *buff, /* 數(shù)據(jù)緩存區(qū) */DWORD sector, /* 扇區(qū)首地址 */UINT count /* 扇區(qū)個(gè)數(shù)(1..128) */ ) {DRESULT status = RES_PARERR;switch (pdrv) {case ATA: /* SD CARD */break;case SPI_FLASH:/* 扇區(qū)偏移2MB，外部Flash文件系統(tǒng)空間放在SPI Flash后面6MB空間 */sector+=512; SPI_FLASH_BufferRead(buff, sector <<12, count<<12);//<<12是*4096status = RES_OK;break;default:status = RES_PARERR;}return status; }

（5）修改disk_write 函數(shù)

/*-----------------------------------------------------------------------*/ /* 寫扇區(qū)：見數(shù)據(jù)寫入指定扇區(qū)空間上 */ /*-----------------------------------------------------------------------*/ #if FF_FS_READONLY == 0DRESULT disk_write (BYTE pdrv, /* 設(shè)備物理編號(hào)(0..) */const BYTE *buff, /* 欲寫入數(shù)據(jù)的緩存區(qū) */DWORD sector, /* 扇區(qū)首地址 */UINT count /* 扇區(qū)個(gè)數(shù)(1..128) */ ) {uint32_t write_addr; DRESULT status = RES_PARERR;if (!count) {return RES_PARERR; /* Check parameter */}switch (pdrv) {case ATA: /* SD CARD */ break;case SPI_FLASH:/* 扇區(qū)偏移2MB，外部Flash文件系統(tǒng)空間放在SPI Flash后面6MB空間 */sector+=512;write_addr = sector<<12; SPI_FLASH_SectorErase(write_addr);SPI_FLASH_BufferWrite((u8 *)buff,write_addr,count<<12);status = RES_OK;break;default:status = RES_PARERR;}return status; } #endif

（6）修改disk_ioctl 函數(shù)

DRESULT disk_ioctl (BYTE pdrv, /* 物理編號(hào) */BYTE cmd, /* 控制指令 */void *buff /* 寫入或者讀取數(shù)據(jù)地址指針 */ ) {DRESULT status = RES_PARERR;switch (pdrv) {case ATA: /* SD CARD */break;case SPI_FLASH:switch (cmd) {/* 扇區(qū)數(shù)量：1536*4096/1024/1024=6(MB) */case GET_SECTOR_COUNT:*(DWORD * )buff = 1536; break;/* 扇區(qū)大小 */case GET_SECTOR_SIZE :*(WORD * )buff = 4096;break;/* 同時(shí)擦除扇區(qū)個(gè)數(shù) */case GET_BLOCK_SIZE :*(DWORD * )buff = 1;break; }status = RES_OK;break;default:status = RES_PARERR;}return status; }

（7）添加get_fattime函數(shù)，這里只是模擬給了一個(gè)固定的時(shí)間，不是實(shí)際的當(dāng)前時(shí)間。
get_fattime 函數(shù)用于獲取當(dāng)前時(shí)間戳，在 ff.c 文件中被調(diào)用。 FatFs 在文件創(chuàng)建、被修改時(shí)會(huì)記錄時(shí)間，這里我們直接使用賦值方法設(shè)定時(shí)間戳。為更好的記錄時(shí)間，可以使用 RTC 功能，在該函數(shù)中通過RTC獲取當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間即可。
具體要求返回值格式為：
bit[31:25] ——從 1980 至今是多少年，范圍是 (0…127) ；
bit[24:21] ——月份，范圍為 (1…12) ；
bit[20:16] ——該月份中的第幾日，范圍為(1…31) ；
bit[15:11]——時(shí)，范圍為 (0…23)；
bit[10:5] ——分，范圍為 (0…59)；
bit[4:0] ——秒/ 2，范圍為 (0…29) 。

__weak DWORD get_fattime(void) {/* 返回當(dāng)前時(shí)間戳 */return ((DWORD)(2015 - 1980) << 25) /* Year 2015 */| ((DWORD)1 << 21) /* Month 1 */| ((DWORD)1 << 16) /* Mday 1 */| ((DWORD)0 << 11) /* Hour 0 */| ((DWORD)0 << 5) /* Min 0 */| ((DWORD)0 >> 1); /* Sec 0 */ }

2.3 修改ffconf.h

使能用到的功能，下面只列出要修改的

#define FF_USE_MKFS 1 /* This option switches f_mkfs() function. (0:Disable or 1:Enable) */#define FF_CODE_PAGE 936 /* This option specifies the OEM code page to be used on the target system. / Incorrect code page setting can cause a file open failure. / / 437 - U.S. / 720 - Arabic / 737 - Greek / 771 - KBL / 775 - Baltic / 850 - Latin 1 / 852 - Latin 2 / 855 - Cyrillic / 857 - Turkish / 860 - Portuguese / 861 - Icelandic / 862 - Hebrew / 863 - Canadian French / 864 - Arabic / 865 - Nordic / 866 - Russian / 869 - Greek 2 / 932 - Japanese (DBCS) / 936 - Simplified Chinese (DBCS) / 949 - Korean (DBCS) / 950 - Traditional Chinese (DBCS) / 0 - Include all code pages above and configured by f_setcp() */#define FF_USE_LFN 1 #define FF_MAX_LFN 255 /* The FF_USE_LFN switches the support for LFN (long file name). / / 0: Disable LFN. FF_MAX_LFN has no effect. / 1: Enable LFN with static working buffer on the BSS. Always NOT thread-safe. / 2: Enable LFN with dynamic working buffer on the STACK. / 3: Enable LFN with dynamic working buffer on the HEAP. / / To enable the LFN, ffunicode.c needs to be added to the project. The LFN function / requiers certain internal working buffer occupies (FF_MAX_LFN + 1) * 2 bytes and / additional (FF_MAX_LFN + 44) / 15 * 32 bytes when exFAT is enabled. / The FF_MAX_LFN defines size of the working buffer in UTF-16 code unit and it can / be in range of 12 to 255. It is recommended to be set it 255 to fully support LFN / specification. / When use stack for the working buffer, take care on stack overflow. When use heap / memory for the working buffer, memory management functions, ff_memalloc() and / ff_memfree() exemplified in ffsystem.c, need to be added to the project. */#define FF_VOLUMES 2 /* Number of volumes (logical drives) to be used. (1-10) */#define FF_MIN_SS 512 #define FF_MAX_SS 4096

FF_USE_MKFS：格式化功能選擇，為使用 FatFs 格式化功能即f_mkfs()函數(shù)，需要把它設(shè)置為 1。

FF_CODE_PAGE：語言功能選擇，并要求把相關(guān)語言文件添加到工程宏。為支持簡(jiǎn)體中文文件名需要使用“936”。

FF_USE_LFN：長(zhǎng)文件名支持，默認(rèn)不支持長(zhǎng)文件名，這里配置為 1。
配置為“#define FF_USE_LFN 1”就是將文件名存儲(chǔ)在BSS段（數(shù)據(jù)段），也就是將其作為全局變量進(jìn)行存儲(chǔ);
配置為“#define FF_USE_LFN 2”就是將 文件名存儲(chǔ)在STACK區(qū)（棧區(qū)）；
配置為“#define FF_USE_LFN 3”就是將文件名存儲(chǔ)在HEAP（堆區(qū)）

FF _VOLUMES：指定物理設(shè)備數(shù)量，這里設(shè)置為 2，包括預(yù)留 SD 卡和 SPI Flash 芯片。

FF_MIN_SS 、FF_MAX_SS：指定扇區(qū)大小的最小值和最大值。 SD 卡扇區(qū)大小一般都為 512字節(jié)， SPI Flash芯片扇區(qū)大小一般設(shè)置為 4096字節(jié)，所以需要把_MAX_SS改為 4096。

新版本的ffconf.h里的宏都在前面新增加了FF，如FF_USE_MKFS以前是_USE_MKFS，這里了解就行。

以上步驟至此就完成了FatFs移植了。

好文推薦：
https://blog.csdn.net/qq_39778488/article/details/107129578

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的FatFs移植的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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