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		| V1.0 | 2020-07-04 | gingko | 初次建立 | 
实验十四:FATFS实验——文件操作
一、 实验目的与意义
-  掌握FATFS的使用方法。 
-  掌握FATFS文件操作方法。 
-  掌握FATFS属性的配置方法。 
-  掌握KEIL MDK 集成开发环境使用方法。 
 
二、 实验设备及平台
- 
- 
-  Micro USB线缆。 
-  Keil MDK 开发平台。 
-  STM32CubeMX开发平台。 
-  装有WIN XP(及更高版本)系统的计算机。 
 
三、 实验原理
1、文件系统
2、FATFS文件系统简介
3、FATFS的特点
4、FATFS模块的层次结构图
 
-  最顶层是应用层,使用者无需理会FATFS的内部结构和复杂的FAT协议,只需要调用FATFS模块提供给用户的一系列应用接口函数,如f_open,f_read,f_write和f_close等,就可以像在PC上读/写文件那样简单。 
-  中间层FATFS模块,实现了FAT文件读/写协议。FATFS模块提供的是ff.c和ff.h。除非有必要,使用者一般不用修改,使用时将头文件直接包含进去即可。 
-  需要我们编写移植代码的是FATFS模块提供的底层接口,它包括存储媒介读/写接口(diskI/O)和供给文件创建修改时间的实时时钟。 
 
5、原理图
四、 实验程序
1、主函数
int main(void)
{
  int i,j;
  static FRESULT res;
  unsigned char write_buffer[512];     //写文件缓冲区
  unsigned char read_buffer[512];      //读文件缓冲区
  unsigned int counter;
  /* MCU 配置*/
  /* 重置所有外围设备,初始化Flash接口和Systick */
  HAL_Init();
  /* 配置系统时钟 */
  SystemClock_Config();
  /* 初始化所有已配置的外围设备 */
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_SDMMC1_SD_Init();
  MX_FATFS_Init();
  MX_USART6_UART_Init();
  usart6.initialize(115200);         //串口波特设置
  usart6.printf("\x0c");           //清屏
  usart6.printf("\033[1;32;40m");   //设置终端字体为绿色 
  usart6.printf("\r\nHello, I am iCore4!\r\n\r\n");   //串口信息输出
  //判断f_mount是否成功
  HAL_Delay(500);
  res = f_mount(&fatfs,"0:",1);
  if(res != RES_OK){
      usart6.printf("f_mount error!\r\n");
      while(1){
          LED_RED_ON;
          HAL_Delay(500);
          LED_RED_OFF;
          HAL_Delay(500);     
      }
  }else{
      usart6.printf("f_mount successful!\r\n");
  }
  //打开源文件
  res = f_open(&file,"0:/SD卡测试.txt",FA_READ | FA_WRITE | FA_OPEN_ALWAYS);//打开驱动器0上的源文件
    if(res != RES_OK){
        usart6.printf("f_open error!\r\n");
        while(1){
            HAL_Delay(500);
            LED_RED_ON;
            HAL_Delay(500);
            LED_RED_OFF;
        }    
    }else{
        usart6.printf("f_open successful!\r\n");
    }
    //移动写指针到文件首
    res = f_lseek(&file,0);                                              
    if(res != RES_OK){
        usart6.printf("f_lseek error!\r\n");
        while(1){
            HAL_Delay(500);
            LED_RED_ON;
            HAL_Delay(500);
            LED_RED_OFF;
        }        
    }else{
        usart6.printf("f_lseek successful!\r\n");
    }
 
    for(i = 0;i < 512;i++){
        write_buffer[i] = i % 256;
    }   
    //向文件写入数据
    res=f_write(&file,write_buffer,512,&counter);//将缓冲器中的内容写入源文件
    if(res != RES_OK || counter != 512){
        usart6.printf("f_write error!\r\n");
        while(1){
            HAL_Delay(500);
            LED_RED_ON;
            HAL_Delay(500);
            LED_RED_OFF;
        }   
    }else{
        usart6.printf("f_write successful!\r\n");    
    }   
    //移动写指针到文件首
    res = f_lseek(&file,0);                                               
    if(res != RES_OK){
        usart6.printf("f_lseek error!\r\n");
 
        while(1){
            HAL_Delay(500);
            LED_RED_ON;
            HAL_Delay(500);
            LED_RED_OFF;
        }        
    }else{
        usart6.printf("f_lseek successful!\r\n");
    }
 
    //读取文件数据
    res = f_read(&file,read_buffer,512,&counter);
    if(res != RES_OK || counter != 512){
        usart6.printf("f_read error!\r\n");
        while(1){
            HAL_Delay(500);
            LED_RED_ON;
            HAL_Delay(500);
            LED_RED_OFF;
        }   
    }else{
        usart6.printf("f_read successful!\r\n");
    }
 
    f_close(&file); 
    //打印读取到的数据
    usart6.printf("read data:\r\n");
 
    for(i = 0;i < 32;i++){
        for(j = 0; j < 16; j ++)
            usart6.printf(" %02X",read_buffer[i*16+j]);
        usart6.printf("\r\n");
    }   
 
  while (1)
  {
        LED_GREEN_ON;
        HAL_Delay(500);
        LED_GREEN_OFF;
        HAL_Delay(500); 
  }
}
 
2、FATFS初始化
void MX_FATFS_Init(void) 
{
  /* FatFS: 链接SD驱动程序*/
  retSD = FATFS_LinkDriver(&SD_Driver, SD_Path); 
}
 
3、FATFS函数介绍
FRESULT f_mount (       //挂载/卸载逻辑驱动器
    FATFS* fs,		/* 指向文件系统对象的指针*/
    const TCHAR* path,	/* 要安装/卸载的逻辑驱动器号 */
    BYTE opt		/* 模式选项0:不安装(延迟安装),1:立即安装*/
)
FRESULT f_open (                //打开或创建文件
	FIL* fp,	        /* 指向空白文件对象的指针 */
	const TCHAR* path,	/* 指向文件名的指针 */
	BYTE mode		/* 访问模式和文件打开模式标志 */
)
FRESULT f_read (                 //读文件
	FIL* fp, 	         /* 指向文件对象的指针 */
	void* buff,	         /* 指向数据缓冲区的指针 */
	UINT btr,	         /* 读取的字节数 */
	UINT* br	         /* 指向读取的字节数的指针 */
)
FRESULT f_write (               //写文件
	FIL* fp,		/* 指向文件对象的指针 */
	const void* buff,	/* 指向要写入的数据的指针 */
	UINT btw,	        /* 要写入的字节数 */
	UINT* bw		/* 指向写入字节数的指针 */
)
FRESULT f_sync (                //冲洗一个写文件的缓存信息
	FIL* fp		        /* 指向文件对象的指针 */
)
FRESULT f_lseek (               //移动文件读/写指针
	FIL* fp,	        /* 指向文件对象的指针 */
	FSIZE_t ofs	        /* 指向文件头的指针 */
)
FRESULT f_close (                //关闭一个文件
	FIL* fp		         /* 指向要关闭的文件对象的指针 */
)
FRESULT f_opendir (              //创建目录对象
	DIR* dp,		 /* 指向要创建的目录对象的指针 */
	const TCHAR* path	 /* 指向目录路径的指针 */
)
FRESULT f_closedir (             //  关闭目录
	DIR *dp		         /* 指向要关闭的目录对象的指针 */
)
FRESULT f_readdir (              //顺序读取目录条目
	DIR* dp,	         /* 指向打开目录对象的指针 */
	FILINFO* fno		 /* 指向要返回的文件信息的指针 */
)
FRESULT f_stat (                //获取文件状态
	const TCHAR* path,	/* 指向文件路径的指针 */
	FILINFO* fno		/* 指向要返回的文件信息的指针 */
)
FRESULT f_getfree (             //获取空闲簇数
	const TCHAR* path,	/* 逻辑驱动器号的路径名 */
	DWORD* nclst,		/* 指向变量的指针以返回空闲簇的数量*/
	FATFS** fatfs		/* 返回指向相应文件系统对象的指针的指针 */
)
FRESULT f_truncate (            //截断文件
	FIL* fp		        /* 指向文件对象的指针 */
)
FRESULT f_unlink (              //删除一个文件或目录
	const TCHAR* path	/* 指向文件或目录路径的指针 */
)
FRESULT f_mkdir (                //创建一个目录
	const TCHAR* path	 /* 指向目录路径的指针 */
)
FRESULT f_rename (               //重命名文件/目录
	const TCHAR* path_old,   /* 指向要重命名的对象名称的指针 */
	const TCHAR* path_new	 /* 指向新名称的指针 */
)
 
五、 实验步骤
-  把仿真器与iCore4的SWD调试口相连(直接相连或者通过转接器相连); 
-  把iCore4通过Micro USB线与计算机相连,为iCore4供电; 
-  打开PuTTY串口终端; 
-  打开Keil MDK 开发环境,并打开本实验工程; 
-  烧写程序到iCore4上; 
-  也可以进入Debug模式,单步运行或设置断点验证程序逻辑。 
 
六、 实验现象