STM32筆記SD卡的讀寫和FatFS文件系統(tǒng)

因?yàn)橐?，學(xué)習(xí)了一下SPI操作SD卡，同時(shí)移植了一個(gè)免費(fèi)開源的FAT文件系統(tǒng)：FatFS。感覺挺好，在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)了讀寫文件的操作，接下來就可以解釋我的G代碼咯！
　　我的SD卡底層操作參考了網(wǎng)上幾種常見的代碼，但又對(duì)其結(jié)構(gòu)做了一定的優(yōu)化，至少看起來用起來比較方便。既可以作為文件系統(tǒng)的diskio使用，也可以直接使用底層函數(shù)，把SD卡作為一塊flash讀寫。
　　FatFs文件系統(tǒng)體積蠻小，6-7K足矣，對(duì)于128Kflash的STM32來說很合適，代價(jià)不大。同時(shí)可移植性很高，最少只需要4個(gè)函數(shù)修改既可以實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)的移植。相關(guān)文件系統(tǒng)的介紹請(qǐng)看這里。
　　這里給一套比較完整的參考資料，包括fatfs文件系統(tǒng)的原版資料、幾個(gè)重要的手冊(cè)和網(wǎng)上下載的代碼。
http://www.ouravr.com/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3210864&bbs_page_no=1&bbs_id=3020

　　下面是我的代碼：

　　其中底層的SPI總線對(duì)SD卡的操作在SPI_SD_driver.c/h中，而FATFS的移植文件diskio.c中對(duì)磁盤的操作函數(shù)中將調(diào)用底層的操作函數(shù)。下面是一些底層操作函數(shù)：
u8 SPI_ReadWriteByte(u8 TxData);//SPI總線讀寫一個(gè)字節(jié)
u8 SD_WaitReady(void);//等待SD卡就緒
u8 SD_SendCommand(u8 cmd, u32 arg, u8 crc);//SD卡發(fā)送一個(gè)命令
u8 SD_SendCommand_NoDeassert(u8 cmd, u32 arg, u8 crc);//SD卡發(fā)送一個(gè)命令，不斷線
u8 SD_Init(void);//SD卡初始化

u8 SD_ReceiveData(u8 *data, u16 len, u8 release);//SD卡讀數(shù)據(jù)
u8 SD_GetCID(u8 *cid_data);//讀SD卡CID
u8 SD_GetCSD(u8 *csd_data);//讀SD卡CSD
u32 SD_GetCapacity(void);//取SD卡容量

u8 SD_ReadSingleBlock(u32 sector, u8 *buffer);//讀一個(gè)sector
u8 SD_WriteSingleBlock(u32 sector,constu8 *buffer);//寫一個(gè)sector
u8 SD_ReadMultiBlock(u32 sector, u8 *buffer, u8 count);//讀多個(gè)sector
u8 SD_WriteMultiBlock(u32 sector,constu8 *data, u8 count);//寫多個(gè)sector

　　這是diskio.c中的一段代碼，在disk初始化中，我們調(diào)用了SPI_SD_driver.c中的SD卡初始化函數(shù)。
DSTATUS disk_initialize (
BYTE drv/* Physical drive nmuber (0..) */
)
{
u8 state;

if(drv)
{
returnSTA_NOINIT;//僅支持磁盤0的操作
}

state = SD_Init();
if(state == STA_NODISK)
{
returnSTA_NODISK;
}
elseif(state !=0)
{
returnSTA_NOINIT;//其他錯(cuò)誤：初始化失敗
}
else
{
return0;//初始化成功
}
}
　　
　 　總之FATFS文件系統(tǒng)具有很高的可移植性，經(jīng)測(cè)試，在STM32的18MSPI時(shí)鐘下，讀文件的速度在每秒300K以上，寫文件也有100多K的速 度，應(yīng)該說基本滿足了嵌入式工程應(yīng)用中，對(duì)磁盤讀寫的速度要求。如果進(jìn)一步優(yōu)化SD卡讀寫代碼，速度應(yīng)該還會(huì)有一定提高，同時(shí)還要注意的是FLASH自身 讀寫速度沒有ram那么快，通過更換SD卡發(fā)現(xiàn)讀寫速度和卡本身有直接的關(guān)系，所以應(yīng)該盡量選擇速度較快的卡。