STM32平台SD卡的FatFS文件系统开发

最新推荐文章于 2025-06-16 10:20:19 发布

ba_wang_mao

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分类专栏： SD卡

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本文详细介绍在STM32F103ZE平台上使用SPI方式与SD卡通信，移植并应用FatFS文件系统的过程。涉及FatFS系统特性、移植所需关键文件及函数修改要点，以及如何实现文件的读写操作。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

系统平台：

STM32系列的STM32F103ZE

SPI方式与SD卡通信

SD上移植FatFS系统

1、FatFS文件系统

1.1 FatFS简介

FatFS是一个为小型嵌入式系统设计的通用FAT(File Allocation Table)文件系统模块。FatFs 的编写遵循ANSI C，并且完全与磁盘I/O层分开。因此，它独立(不依赖)于硬件架构，可以被嵌入到低成本的微控制器中，如AVR, 8051, PIC, ARM, Z80, 68K 等等，而不需要做任何修改。

特点：

Windows兼容的FAT文件系统
不依赖于平台，易于移植
代码和工作区占用空间非常小
多种配置选项

多卷(物理驱动器和分区)
多ANSI/OEM代码页，包括DBCS
在ANSI/OEM或Unicode中长文件名的支持
RTOS的支持
多扇区大小的支持
只读，最少API，I/O缓冲区等等

1.2 FatFS文件系统移植

沧海一粟

STM32平台SD卡的FatFS文件系统开发

STM32平台SD卡的FatFS文件系统开发

系统平台：

STM32系列的STM32F103ZE

SPI方式与SD卡通信

SD上移植FatFS系统

1 FatFS文件系统

1.1 FatFS简介

特点：

Windows兼容的FAT文件系统
不依赖于平台，易于移植
代码和工作区占用空间非常小
多种配置选项

多卷(物理驱动器和分区)
多ANSI/OEM代码页，包括DBCS
在ANSI/OEM或Unicode中长文件名的支持
RTOS的支持
多扇区大小的支持
只读，最少API，I/O缓冲区等等

1.2 FatFS文件系统移植

FatFS文件系统移植需要的几个关键文件如下。

（1）、ff.c（不动）文件系统的实现代码，里面主要是FatFS文件系统源码，移植的时候不需要修改；

（2）、diskio.h（不动）声明diskio.c文件中需要的一些接口函数和命令格式；

（3）、diskio.c（自写）这个文件是文件系统底层和SD驱动的中间接口的实现代码，移植的时候需要改写在diskio.h中声明的那几个函数，代码在ff.c中被调用；

（4）、integer.h（微改）这是FatFS用到的数据类型定义，按移植的平台修改；

（5）、ff.h（不动）是FatFS的文件系统的函数(在ff.c中)声明，以及一些选项的配置，具体选项及详细说明在文件中都有；

（6）、ffconf.h(按需要)　这个是在FatFS的0.08a版本中有看到，0.06版本中还没有，是关于FatFS系统模块的一些配置；

综上，需要修改的就是diskio.c文件，主要是6个函数，描述如下。

```
DSTATUS disk_initialize (BYTE pdrv         /* Physical drive nmuber (0..) */)
```
初始化函数，调用编写的SD卡初始化函数，成功返回0，失败返回其它。
```
DSTATUS disk_status (BYTE pdrv             /* Physical drive nmuber (0..) */)
```
设备状态函数，只支持一个设备，若pdrv大于0，则返回错误；否则返回SD的状态，若初始化成功，返回0，否则其它。

DRESULT disk_read (
       BYTE pdrv,           /* Physical drive nmuber (0..) */
       BYTE *buff,         /* Data buffer to store read data */
       DWORD sector,     /* Sector address (LBA) */
       BYTE count          /* Number of sectors to read (1..128) */
)

读函数，传入的参数是设备名称，用于保存读到的数据的缓存，扇区地址，扇区个数。分为一个扇区和多个扇区，两者需要给SD卡发送不同的命令。

DRESULT disk_write (
       BYTE pdrv,                  /* Physical drive nmuber (0..) */
       const BYTE *buff, /* Data to be written */
       DWORD sector,            /* Sector address (LBA) */
       BYTE count                 /* Number of sectors to write (1..128) */
)

写函数，传入的参数是设备名称，要写的数据地址，扇区地址，扇区个数。同样分为一个扇区和多个扇区，两者给SD卡发送的命令也不一样。

```
DWORD get_fattime (void)
```
用于获取系统当前的unix时间。

DRESULT disk_ioctl (
       BYTE pdrv,           /* Physical drive nmuber (0..) */
       BYTE cmd,           /* Control code */
       void *buff             /* Buffer to send/receive control data */
)

这是个混合功能函数，用于IO口的控制，传入的参数第一个是设备名称，第二个是命令，第三个是命令是读/写时返回的数据缓存。