ARM32开发-fat_fs文件系统

FAT_FS 文件系统

FAT (File Allocation Table) 文件系统是一种广泛使用的基于磁盘的文件系统,尤其适用于小型嵌入式系统和存储卡。FAT_FS 就是一个专门针对 FAT 文件系统的开源实现。

FAT_FS 的主要特点

1. 轻量级和高度可移植:

• • FAT_FS 是一个非常轻量级的文件系统实现,占用资源少,非常适合嵌入式系统。
  • 它被设计为可以在不同的硬件平台和操作系统上运行,具有很强的可移植性。

1. 支持 FAT12/16/32 文件系统:

• • FAT_FS 支持 FAT12、FAT16 和 FAT32 三种常见的 FAT 文件系统格式。
  • 可以方便地在这些文件系统格式之间进行切换和转换。

1. 功能丰富:

• • FAT_FS 提供了完整的文件系统功能,包括文件和目录的创建、读写、删除等。
  • 还支持长文件名、时间戳、属性标志等特性。

FAT_FS 与 SDIO 的关系

SDIO (Secure Digital Input Output) 是一种通信协议,用于与 SD/SDHC/SDXC 存储卡进行数据交互。而 FAT_FS 则是一种文件系统,用于管理存储在这些存储卡上的文件数据。

通常情况下,嵌入式系统会将 FAT_FS 文件系统与 SDIO 驱动程序集成在一起,形成一个完整的存储子系统。SDIO 驱动程序负责与物理存储卡进行底层的数据交互,而 FAT_FS 则提供上层的文件系统功能,使得应用程序可以方便地访问存储卡上的文件数据。

这种组合使得嵌入式系统能够轻松地支持基于 SD 卡的文件存储和交换功能,广泛应用于各种电子设备中。

fat_fs仓库地址：FatFs - Generic FAT Filesystem Module

1. SDIO

1. 从GD32固件库的SDIO文件夹中复制sdcard.h和sdcard.c文件到自己的工程中
2. 核对2366行代码中，引脚是否与自己的开发板相符合，若不相符，则修改引脚

1. 在sdcard.c文件中，声明变量

sd_card_info_struct sd_cardinfo;  

1. 在sd_init函数中，增加获取sd卡信息的函数，方便后续调用

if(SD_OK == status) {
    status = sd_card_information_get(&sd_cardinfo);
}

2. fat_fs

将下载的文件导入到工程中

替换diskio.c文件内容

📎diskio.c

2.1. 测试代码

#include "ff.h"
FATFS fs;
u8 buff_tx[512]="SD卡扇区读写测试,fat文件系统读写测试www.icheima.com\r\n";
u8 buff_rx[512];
void test_fatfs_write(const TCHAR *file_name,u8 *buff,u32 len);
void test_fatfs_read(const TCHAR *file_name,u8 *buff,u32 len);
 
void test_fatfs(){
  uint8_t stat=f_mount(&fs,"0:",1);//SD卡挂载
  printf("stat=%d\r\n",stat);
  if(stat==0) printf("磁盘挂载成功\r\n");
  test_fatfs_write("0:/icheima.txt",buff_tx,strlen((char *)buff_tx));
  test_fatfs_read("0:/icheima.txt",buff_rx,strlen((char *)buff_tx));
  printf("rx:%s\r\n",buff_rx);
  //while(1){}
}
void test_fatfs_write(const TCHAR *file_name,u8 *buff,u32 len)
{
	/*1.打开文件*/
	FIL fp;
	FRESULT res;
	UINT bw;
	res=f_open(&fp,file_name,FA_WRITE|FA_CREATE_ALWAYS);//写+创建
	if(res!=FR_OK)
	{
		printf("文件打开或创建失败:ERR%d\r\n",res);
		return ;
	}
	printf("文件创建或打开成功\r\n");
	res=f_write(&fp,buff,len,&bw);
	if(res==FR_OK)
	{
		printf("数据写入成功 %d Byte\r\n",bw);
	}
	else printf("写入失败ERR：%d\r\n",res);
	f_close(&fp);//关闭文件
}
 
void test_fatfs_read(const TCHAR *file_name,u8 *buff,u32 len)
{
		/*1.打开文件*/
	FIL fp;
	FRESULT res;
	UINT br;
	res=f_open(&fp,file_name,FA_READ);//读
	if(res!=FR_OK)
	{
		printf("文件打开失败:ERR%d\r\n",res);
		return ;
	}
	printf("文件打开成功\r\n");
	res=f_read(&fp,buff,len,&br);
	if(res!=FR_OK)
	{
		printf("读取数据失败ERR:%d \r\n",res);
	}
	else
	{
		printf("读取数据成功 %d byte\r\n",br);
	}
	f_close(&fp);//关闭文件
}

2.2. error:13

uint8_t stat=f_mount(&fs,"0:",1);//SD卡挂载

调用以上代码，如果出现13错误码，则使用SDFormatter对SD卡进行格式化即可

3. lvgl中启用文件系统

3.1. 模拟器中

在lv_conf配置文件中，启用文件系统

#define LV_USE_FS_WIN32 1
#if LV_USE_FS_WIN32
    #define LV_FS_WIN32_LETTER  'D'    /*Set an upper cased letter on which the drive will accessible (e.g. 'A')*/
    #define LV_FS_WIN32_PATH "D:/videos/code/lv_port_pc_eclipse-release-v8.3/images"         /*Set the working directory. File/directory paths will be appended to it.*/
    #define LV_FS_WIN32_CACHE_SIZE 0    /*>0 to cache this number of bytes in lv_fs_read()*/
#endif

其中“D:/videos/code/lv_port_pc_eclipse-release-v8.3/images”表示windows上面的路径，我们将它映射为lvgl中的文件盘符为D

例如，我们想访问“D:/videos/code/lv_port_pc_eclipse-release-v8.3/images”下的aaa.txt文件，在代码中我们其实只需要写"D:/aaa.txt"即可

在代码中调用

void demo14(){
  printf("demo14\n");
 
      lv_fs_dir_t d;
    if (lv_fs_dir_open(&d, "/") == LV_FS_RES_OK)
    {
        char b[50];
        memset(b, 0, 50);
        while (lv_fs_dir_read(&d, b) == LV_FS_RES_OK)
        {
            printf("%s\n", b);
        }
        lv_fs_dir_close(&d);
  } 
  lv_fs_file_t  file_p;
  lv_fs_res_t res = lv_fs_open(&file_p,"D:/mergeBinFile.c",LV_FS_MODE_RD);
  // 1. 获取屏幕
  lv_obj_t* screen = lv_scr_act();
  // 2. 创建要显示的内容
  lv_obj_t* img = lv_img_create(screen);
  // 3. 对内容进行设置  参数1：img, 参数2：要显示的图片
  lv_img_set_src(img,"D:/a0001.bin");
 
  int i = 1;
  int time_count=0;
  char buffer[10];
 
  while(1){
    if(time_count%5 == 0){
      
      if(i > 392){
        i=0;
      }
      sprintf(buffer, "D:/a%04d.bin", i);
      printf("%s \n",buffer);
      lv_img_set_src(img,buffer);
      i++;
    }
    time_count++;
    lv_timer_handler();
    usleep(5 * 1000);
  } 
}

运行上述代码，我们可以看到视频画面

3.2. 单片机中

在lv_conf文件中配置

在代码中,初始化SD卡

uint8_t stat=f_mount(&fs,"D",1);//SD卡挂载
printf("stat=%d\r\n",stat);

初始化lvgl中的文件系统

lv_fs_fatfs_init();

参考示例代码

     // 1. 获取屏幕
    lv_obj_t* screen = lv_scr_act();
    // 2. 创建要显示的内容
    lv_obj_t* img = lv_img_create(screen);
    // 3. 对内容进行设置  参数1：img, 参数2：要显示的图片
    lv_img_set_src(img,"D:/images/a0001.bin");

注: 上面代码需要在sd根目录新建images文件夹,并在其中放入a0001.bin文件