021 - STM32学习笔记 - Fatfs文件系统（三） - 细化与总结

news2024/10/6 6:00:28

021 - STM32学习笔记 - Fatfs文件系统（三） - 细化与总结

上节内容中，初步实现了FatFs文件系统的移植，并且实现了设备的挂载、文件打开/关闭与读写功能，这里对上节遗留的一些问题进行总结，并且继续完善文件系统的一些操作。

一、问题汇总

1、文件名过长

上节例程中，文件名为3:1.txt，文件打开、读写都没有问题，后来更改了一下文件名为3:TestDomefile.txt后，文件不能正常打开。

在这里插入图片描述

这里需要在ffconf.h中将长文件名支持设置为1

#define	_USE_LFN	1					//0：默认设置，不支持长文件名；1：支持长文件名，最长可支持到255个字符。
#define	_MAX_LFN	255

关于长文件名设置，可选的设置参数有0-3四种模式

模式说明
0默认模式，不支持长文件名
1模式1，支持长文件名，工作空间存储在BSS（段）中
2模式2，支持长文件名，工作空间存储在栈中
3模式3，支持长文件名，工作空间存储在堆中

这里设置完成后，编译会报如下错误：

.\Objects\YH-429.axf: Error: L6218E: Undefined symbol ff_convert (referred from ff.o).
.\Objects\YH-429.axf: Error: L6218E: Undefined symbol ff_wtoupper (referred from ff.o).

启用长文件支持后，会包含一些操作，这些函数是定义在ccsbsc.c中，这里只需要将ccsbsc.c文件加入工程中即可。

2、无FAT文件系统

当挂载文件系统的时候，可能会出现f_mount之后返回FR_NO_FILESYSTEM（13）的情况，这种大概率是FLASH没有格式话造成的，当出现这个情况的时候，就需要堆FLASH进行格式化。具体操作如下：

res = f_mount(&flash_fs,"3:",1);				//挂载FLASH，卷标为3，立即挂载
if(res == FR_NO_FILESYSTEM)						//若返回值为无FAT文件系统，则进行格式化
    {
        res = f_mkfs("3:",0,0);					//执行格式化操作，卷标为3，分区规则为0：FDISK，分配单元大小默认为0
        printf("\r\n磁盘正在格式化中，请稍等.....\r\n");
        if(res == FR_OK)
        {
            printf("\r\n磁盘格式化完成...\r\n");
            f_mount(NULL,"3:",1);					//格式化后需要先卸载设备
        	res = f_mount(&flash_fs,"3:",1);		 //再重新挂载设备
        }
        else
        {
            printf("\r\n%d磁盘格式化失败，请尝试复位操作！\r\n",res);
        }
    }

这里需要注意的是，当使用f_mkfs格式化FLASH时，需要再fconf.h中先将_USE_MKFS使能：

#define	_USE_MKFS		1       /* This option switches f_mkfs() function. (0:Disable or 1:Enable) */

这里需要注意三点：

a、之前我已经将FLASH设置为FAT格式，所以测试的时候我将判断是否为是否为FAT文件系统的条件注释掉了，所以每次执行程序都是默认格式化；

b、格式化会将整个芯片全部格式化掉，这里需要注意；

c、格式化完成后，需要先将磁盘卸载，然后重新挂载。

在这里插入图片描述

3、文件名中文支持

以上的例程中，我们都是以非中文字符来命名文件，但是后面如果使用中文来命名文件，那可能会出现乱码的情况，例如我们将之前的文件名改为3:FatFs文件系统测试例程.txt后，用野火提供的外部FLASH模仿U盘例程来看一下创建的文件，会发现是乱码。

在这里插入图片描述

遇到这种情况，我们需要将原来工程文件中的ccsbsc.c文件去掉，将cc936.c文件加入到工程中，并在fconf.h中将_CODE_PAGE更改为936即可。

#define _CODE_PAGE	936

在这里插入图片描述

后面如果需要支持繁体中文或者日文等的，可以根据下面的注释去选择编码页，并将对应的编码页加入到工程中即可。

/* This option specifies the OEM code page to be used on the target system.
/  Incorrect setting of the code page can cause a file open failure.
/
/   1   - ASCII (No extended character. Non-LFN cfg. only)
/   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)
*/

二、程序细化

类似于Windows 系统一样，当我们在磁盘上右键属性时，可以看到该磁盘的一些数据信息，这里用FatFs文件系统也可以对FLASH进行这些操作，例如：

1、获取FLASH空间信息
static FRESULT miscellaneous(void)
{
    FATFS *fs;
    DWORD fre_clust,fre_sect,tot_sect;
    printf("\r\n--------------------获取设备信息--------------------\r\n");
    /* 获取卷3的设备信息 */
    res = f_getfree("3:",&fre_clust,&fs);
    if(res)
    {
        printf("\r\n未获取到设备信息！\r\n");
        return res;
    }
    /* 计算得到的总的扇区个数和空扇区个数 */
    tot_sect = (fs->n_fatent -2) * fs->csize;
    fre_sect = fre_clust * fs->csize;
    /* 打印信息（4096字节/扇区） */
    printf("》设备总空间：%10lu KB。\n》可用空间：：%10lu KB。\n",tot_sect*4 , fre_sect*4);
    return res;
}
2、文件定位操作
	printf("\r\n--------------------文件定位操作--------------------\r\n");
    res = f_open(&fp,"3:FatFs文件系统测试例程.txt",FA_OPEN_EXISTING | FA_READ );
    if(res == FR_OK)
    {
        res = f_lseek(&fp,fp.fsize/2);					//使用文件结构体的成员属性fsize获取文件大小,将文件指针定位到文件内容的中间
        //res = f_lseek(&fp,f_size(&fp)/2);				//使用f_size()获取文件大小,将文件指针定位到文件内容的中间	
        printf("\r\n文件打开成功，准备读取数据！\r\n");
        res = f_read(&fp,&readBuffer,sizeof(readBuffer),&fnum);
        if(res==FR_OK)
        {
            printf("》文件读取成功,读到字节数据：%d\r\n",fnum);
            printf("》读取得的文件数据为：\r\n%s \r\n", readBuffer);	
        }
        else
        {
            printf("！！文件读取失败：(%d)\n",res);
        }	
        f_close(&fp);        
    }
    else
    {
        printf("\r\n文件打开失败，失败代码 = %d\r\n",res);
    }
3、创建目录及重命名
printf("\r\n--------------------目录创建和重命名--------------------\r\n");
res = f_opendir(&dir,"3:Hello");
if(res != FR_OK)
{
    printf("\r\n不存在该目录，将创建新的Hello文件夹\r\n");
    res = f_mkdir("3:Hello");               //如果目录不存在，则创建目录
}
else
{
    printf("\r\n存在该目录，关闭目录并删除！\r\n");
    res = f_closedir(&dir);
    f_unlink("3:Hello/testdir.txt");
}
if(res == FR_OK)
{
    printf("\r\n将FatFs文件系统测试例程.txt复制到Hello下，并重命名为testdir.txt\r\n");
    res = f_rename("3:FatFs文件系统测试例程.txt","3:Hello/testdir.txt");
}
readFile(&fp,"3:Hello/testdir.txt");

在这里插入图片描述

4、文件/文件夹信息获取
static FRESULT file_check(const TCHAR *path)
{
    FILINFO fInfo;
    /* 获取文件信息 */
    res = f_stat(path,&fInfo);
    if(res == FR_OK)
    {
        printf("“%s”文件信息：\n",path);
        printf("》文件大小：%ld(字节)\n",fInfo.fsize);
        printf("》时间戳：%u/%02u/%02u,%02u:%02u\n",(fInfo.fdate >> 9)+1980,fInfo.fdate >> 5&15,fInfo.fdate & 31,fInfo.ftime>>11,fInfo.ftime >>5 &63);
        printf("》属性：%c%c%c%c%c\n\n",
        (fInfo.fattrib & AM_DIR)?'D':'-',                //目录
        (fInfo.fattrib & AM_RDO)?'R':'-',                //只读文件
        (fInfo.fattrib & AM_HID)?'H':'-',                //隐藏文件
        (fInfo.fattrib & AM_SYS)?'S':'-',                //系统文件
        (fInfo.fattrib & AM_ARC)?'A':'-');               //档案文件
    }
    elsec
    {
        printf("\r\n文件打开失败，失败代码 = %d\r\n",res);
    }
    return res;
}

在main中调用：

res = file_check("3:Hello/testdir.txt");

在这里插入图片描述

在这里关于时间戳说明一下，因为之前get_fattime函数我们用了一个空函数来骗过编译器，所以这里读出来的时间实际上是有问题的，等到后面有时间系统了，这个就可以实现了。

5、文件遍历
static FRESULT Scan_files(char *path)
{
    FRESULT res;
    FILINFO fInfo;
    DIR dir;
    int i;
    char *fn;  
#if _USE_LFN					//如果使用长文件名
    static char lfn[_MAX_LFN*2+1];
    fInfo.lfname = lfn;
    fInfo.lfsize = sizeof(lfn);
#endif
    res = f_opendir(&dir,path);				//打开目录
    if(res == FR_OK)
    {
        i = strlen(path);
        for(;;)
        {
            res = f_readdir(&dir,&fInfo);			 //读取目录下的内容，再读会自动读到下一个文件
            if(res != FR_OK||fInfo.fname[0] == 0)
                break;
#if _USE_LFN
            /*这里其实不用看的，我们之前已经启用长文件名了，但是需要注意的
            是，虽然启用了长文件名，当存储文件名不够13个字节时，文件系统仍
            然会将文件名存储到fname中，只有文件名超过13时，才会存储到lfname中*/
            fn = *fInfo.lfname ? fInfo.lfname:fInfo.fname;	
#else
            fn = fInfo.name;
#endif
            if(*fn == '.')            //如果遇到点，则表示当前目录，跳过即可
                continue;
            if(fInfo.fattrib & AM_DIR)			//遇到目录时，递归调用
            {
                sprintf(&path[i],"/%s",fn);		//将获取到的文件名合成为完整文件名（即包含卷标和目录名的）
                res = Scan_files(path);                //递归遍历
                path[i] = 0;
                if(res != FR_OK) 				//如果打开失败，跳出循环
                    break;
            }
            else
            {
                printf("%s/%s\r\n",path,fn);
            }
        }
    }
    return res;
}

在这里插入图片描述

OK，关于FatFs文件系统的内容就学习到这里，其实里面还有很多内容这里没有提到，有兴趣的可以去官网学习一下。

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