代码收藏家技术教程 2024-11-11

FatFs(文件系统)

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FatFs – 通用 FAT 文件系统模块 (elm-chan.org)

FatFs 是用于小型嵌入式系统的通用 FAT/exFAT 文件系统模块。FatFs 模块是按照 ANSI C （C89）编写的，并且与磁盘 I/O 层完全分离。因此，它独立于平台。它可以集成到资源有限的小型微控制器中，如8051、PIC、AVR、ARM、Z80、RX等。此外，此处还提供用于微型微控制器的 Petit FatFs 模块。

特征

DOS/Windows 兼容 FAT/exFAT 文件系统。

独立于平台。易于移植。

程序代码和工作区的占用空间非常小。

支持的各种配置选项：

ANSI/OEM 或 Unicode 格式的长文件名。

exFAT 文件系统、64 位 LBA 和 GPT 用于大型存储。

RTOS 的线程安全。

多个卷。（物理驱动器和分区）

可变扇区大小。

包括 DBCS 在内的多个代码页。

只读、可选 API、I/O 缓冲区等…

应用界面

FatFs 为应用程序提供了各种文件系统功能，如下所示。

文件访问

f_open – 打开/创建文件

f_close – 关闭打开的文件

f_read – 从文件中读取数据

f_write – 将数据写入文件

f_lseek – 移动读/写指针，扩展大小

f_truncate – 截断文件大小

f_sync – 刷新缓存的数据

f_forward – 将数据转发到流

f_expand – 为文件分配一个连续的块

f_gets – 读取字符串

f_putc – 写一个字符

f_puts – 写一个字符串

f_printf – 编写格式化字符串

f_tell – 获取当前读/写指针

f_eof – 测试文件结束

f_size – 获取尺寸

f_error – 测试错误

目录访问

f_opendir – 打开目录

f_closedir – 关闭打开的目录

f_readdir – 读取目录项

f_findfirst – 打开目录并读取匹配的第一个项目

f_findnext – 读取下一个匹配的项目

文件和目录管理

f_stat – 检查文件或子目录是否存在

f_unlink – 删除文件或子目录

f_rename – 重命名/移动文件或子目录

f_chmod – 更改文件或子目录的属性

f_utime – 更改文件或子目录的时间戳

f_mkdir – 创建子目录

f_chdir – 更改当前目录

f_chdrive – 更改电流驱动器

f_getcwd – 检索当前目录和驱动器

卷管理和系统配置

f_mount – 注册/注销卷的工作区

f_mkfs – 在逻辑驱动器上创建 FAT 卷

f_fdisk – 在物理驱动器上创建分区

f_getfree – 获取卷上的可用空间

f_getlabel – 获取卷标

f_setlabel – 设置卷标

f_setcp – 设置活动代码页

媒体访问接口

由于 FatFs 模块是独立于平台和存储介质的文件系统层，因此它与物理设备（如存储卡、硬盘和任何类型的存储设备）完全分离。存储设备控制模块不是 FatFs 模块的任何部分，需要由实现者提供。FatFs 通过如下所示的简单媒体访问接口控制存储设备。此外，下载中还提供了某些平台的示例实现。此处提供了存储设备控制模块的功能检查器。

存储设备控制

disk_status – 获取设备状态

disk_initialize – 初始化设备

disk_read – 读取数据

disk_write – 写入数据

disk_ioctl – 控制设备相关功能

实时时钟

get_fattime – 获取当前时间

项目的文件

文件类别	文件名	说明
FATFS核心文件	ff.c, ff.h	FAT文件系统的核心实现和头文件
磁盘I/O接口	diskio.c, diskio.h	底层磁盘I/O函数的实现和声明，用于硬件平台特定的存储设备操作
FATFS配置	ffconf.h	FATFS的行为配置，如文件系统类型、长文件名支持等
整数类型定义	integer.h	提供一致的数据类型定义，用于跨平台兼容性
内存管理	ffsystem.c, ffsystem.h	FATFS的内存分配和释放函数的实现和声明
Unicode支持	ffunicode.c, ffunicode.h	Unicode字符编码转换相关函数，用于长文件名支持
主程序入口	main.c	系统初始化、线程创建、文件系统管理等
项目构建	Makefile	自动化编译脚本，用于构建整个项目
MMC/SD卡驱动	mmc_stm32f1_spi.c	STM32F103微控制器的SPI接口的MMC/SD卡驱动程序
实时时钟	rtc_stm32f1.c, rtc_stm32f1.h	实时时钟（RTC）功能的实现和声明
系统启动代码	startup_stm32f100.c	微控制器启动代码，负责硬件初始化和引导加载
链接脚本	STM32F100RBT6.ld	指定链接器如何将源文件组合成可执行文件，以及内存空间分配
配置文件	stm32sp.ini, tt.ini	可能用于配置STM32F103微控制器的特定参数或系统行为
图形界面相关	stm32_mmc.png	可能是用于显示MMC接口连接示意图的图像文件
微控制器型号相关	STM32F100.h	包含STM32F100微控制器型号的寄存器映射和功能描述
串行通信接口	uart_stm32f1.c, uart_stm32f1.h	串行通信接口（UART）的实现和声明
打印函数库	xprintf.c, xprintf.h	基于xprintf库的 printf 函数的实现和声明，用于高效的打印功能