RT-Thread 学习记录（三）W25Q128使用FatFs文件系统

一、前言

学习记录，已建好工程，已经配置好FAL、SFUD、硬件SPI、W25Q128、EasyFlash。在Flash上使用FatFs文件系统。

二、步骤

一）配置RT-thread Settings

双击 “RT-Thread Settings”打开配置页面，添加组件FatFs。打开配置项，修改“设置要处理的最大扇区大小”为“4096”。

设置好后，图形配置界面会点亮这两个驱动。

二）配置工程

1、添加文件

若编译时缺少某些文件，可在软件左上角的“导航器”中选择项目，在“rt_thrread”->“components”文件夹中寻找并添加构建。

2、文件系统格式化和挂载

在之前建立的“W25Qxx.c”文件中添加文件系统格式化和挂载函数，并在fal初始化函数后进行调用。

/*********************************************************************************/
#include <dfs_fs.h>
#define DBG_TAG "FatFs"
#define DBG_LVL DBG_LOG
#include <rtdbg.h>

#define FS_PARTITION_NAME "datafile"     //必须与分区表内设置的名称相同
int dfs_mount_init(void)
{
    /* 在 spi flash 中名为 "datafile" 的分区上创建一个块设备 */
    struct rt_device *flash_dev = fal_blk_device_create(FS_PARTITION_NAME);
    if (flash_dev == NULL)
    {
        LOG_E("Can't create a block device on '%s' partition.", FS_PARTITION_NAME);
    }
    else
    {
        LOG_D("Create a block device on the %s partition of flash successful.", FS_PARTITION_NAME);
    }

    /* 挂载 spi flash 中名为 "datafile" 的分区上的文件系统 */
    if (dfs_mount(flash_dev->parent.name, "/", "elm", 0, 0) == 0)
    {
        LOG_I("Filesystem initialized!");
    }
    else
    {
        LOG_E("Failed to initialize filesystem !");
        LOG_D("Create a filesystem on the block device !");
        int res = dfs_mkfs("elm", flash_dev->parent.name);  //格式化
        if(res == 0)
        {
            LOG_D("Create success !");
            LOG_D("reboot ... !");
            rt_thread_delay(200);
            NVIC_SystemReset();  //重启设备，由于已格式化，所以重启直接能够挂载成功
        }
        else
        {
            LOG_E("Create fail !");
        }
    }
    return 0;
}
/*********************************************************************************/

注意宏“FS_PARTITION_NAME”必须与分区表内设置的名称相同，否则创建块设备时无法找到分区名。分区表一般在“fal_cfg.h”文件中。

此时编译下载程序，可以在打印出的调试信息中看到块设备创建成功，文件系统已经初始化。

3、测试功能

在main函数中新建2个线程，1个信号量。在线程1中打开文件并写入内容，若不存在则创建文件，超过最大长度后删除文件再重新创建，在线程2中打开文件，获取文件长度并打印文件全部内容。

fal_init();       //fal初始化
easyflash_init(); //easyflash初始化
dfs_mount_init(); //文件系统格式化和挂载
env_load();       //环境变量载入

test_sem1 = rt_sem_create("sem1", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);

rt_thread_t thread1 = rt_thread_create("write", (void *)G_Write_entry, RT_NULL, 2048, 25, 100);
if (thread1 != RT_NULL)
{
    rt_thread_startup(thread1);
}

rt_thread_t thread2 = rt_thread_create("read", (void *)G_Read_entry, RT_NULL, 2048, 25, 10);
if (thread2 != RT_NULL)
{
    rt_thread_startup(thread2);
}

/*********************************************************************************/
void G_Write_entry(void)
{
    char chartemp[15] = "file.txt";
    char l_DataBuf_i8[100] = "";
    uint8_t l_DataBuf_u8[20] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13};
//    int data1 = 20;
//    int data2 = 11;
    int fd = 0;

    while(1)
    {
//        rt_memset(chartemp, 0, sizeof(chartemp));
//        itoa(++data1, chartemp, 10);
//        ef_set_env("testdata1", chartemp); //存入env中
//        LOG_I("write testdata1: %d", data1);


        fd = open(chartemp, O_RDWR);  //打开文件，成功则返回文件描述符，失败返回-1
        if(fd < 0)
        {
            LOG_E("write/ File: '%s' not open! err %d.", chartemp, fd);
            fd = open(chartemp, O_RDWR | O_CREAT);  //新建文件
            LOG_D("write/ create file : %s", chartemp);
        }

        int l_FileLen = lseek(fd, 0, SEEK_END);  //获取文件长度
        LOG_D("write/ file len : %d", l_FileLen);
        if(l_FileLen >= 100)
        {
            LOG_W("File: '%s' is full !", chartemp);
            close(fd);      //关闭文件
            rm(chartemp);   //清除文件

            fd = open(chartemp, O_RDWR | O_CREAT);  //新建文件
            LOG_D("create file : %s", chartemp);
        }

        if(fd > 0)
        {
            LOG_I("write/ open file succ.");
            lseek(fd, 0, SEEK_END);  //将指针置到文件尾

            l_DataBuf_u8[0]++;
            rt_memset(l_DataBuf_i8, 0, 100);
            sprintf(l_DataBuf_i8, "%03d,%03d,%03d,%03d,%03d\r\n",\
                    l_DataBuf_u8[0],l_DataBuf_u8[1],l_DataBuf_u8[2],l_DataBuf_u8[3],l_DataBuf_u8[4]);

            write(fd, l_DataBuf_i8, strlen(l_DataBuf_i8)); //写入文件，长度3 * 5 + 4 + 2 = 21
            LOG_D("file write : %s.", l_DataBuf_i8);
            LOG_I("file write succ.");
        }
        close(fd);  //关闭文件

        rt_sem_release(test_sem1);

        rt_thread_delay(2000);
    }
}

void G_Read_entry(void)
{
    char chartemp[15] = "file.txt";
    char l_DataBuf_i8[200] = "";
    int fd = 0;

    while(1)
    {
        rt_sem_take(test_sem1, RT_WAITING_FOREVER);

        fd = open(chartemp, O_RDONLY);  //打开文件，成功则返回文件描述符，失败返回-1
        if(fd > 0)
        {
            int l_FileLen = lseek(fd, 0, SEEK_END);  //获取文件长度
            LOG_D("read/ file len : %d", l_FileLen);

            rt_memset(l_DataBuf_i8, 0, 200);
            lseek(fd, 0, SEEK_SET);  //将指针移动到文件头
            int l_ReadResult = read(fd, l_DataBuf_i8, l_FileLen);  //读取文件内全部内容
            if(l_ReadResult > 0) //成功
            {
                LOG_D("read/ file data : \r\n%s.", l_DataBuf_i8);
            }
            else
            {
                LOG_W("read file fail ! err : %d", l_ReadResult);
            }
        }
        else
        {
            LOG_E("read/ open file fail ! err : %d", fd);
        }
        close(fd);  //关闭文件

        rt_thread_delay(50);
    }
}
/*********************************************************************************/

编译下载后，可以看到线程1可以创建打开删除文件并写入内容，线程2可以获取文件长度并打印文件全部内容。因为创建或写入文件时需要获取时间，但工程未开启RTC，所以会打印警告。

三、工程代码

https://gitee.com/chongwang1013/stm32-l431_-test1.0/tree/FatFs/