参考：
1.正点原子
背景：
SD 卡的使用，通过直接操作读写扇区不方便。在电脑上我们的资料常以文件的形式保存，通过文件名我们可以快速对自己的文件数据等进行分类。对于 SD 卡这种容量可以达到非常大的存储介质，按扇区去管理数据已经变得不方便，我们希望单片机也可以像电脑一样方便地用文件的形式去管理，在需要做数据采集的场合也会更加便利。第二种方式管理操作SD卡，使用 FATFS 这个软件工具，利用它在 STM32 上实现类似电脑上的文件管理功能，方便管理 SD 卡上的数据。

51.1 FATFS 简介

FATFS 是一个完全免费开源的 FAT/exFAT 文件系统模块，专门为小型的嵌入式系统而设计。它完全用标准 C 语言（ANSI C C89）编写，所以具有良好的硬件平台独立性，只需做简单的修改就可以移植到 8051、PIC、AVR、ARM、Z80、RX 等系列单片机上。它支持 FATl2、FATl6 和FAT32，支持多个存储媒介；有独立的缓冲区，可以对多个文件进行读／写，并特别对 8 位单片机和 16 位单片机做了优化。FATFS 的特点有：
⚫ Windows/dos 系统兼容的 FAT/exFAT 文件系统
⚫ 独立于硬件平台，方便跨硬件平台移植
⚫ 代码量少、效率高
⚫ 多种配置选项
 支持多卷（物理驱动器或分区，最多 10 个卷）
 多个 ANSI/OEM 代码页包括 DBCS
 支持长文件名、ANSI/OEM 或 Unicode
 支持 RTOS
 支持多种扇区大小
 只读、最小化的 API 和 I/O 缓冲区等
 新版的 exFAT 文件系统，突破了原来 FAT32 对容量管理 32Gb 的上限，可支持更巨大的存储FATFS 的这些特点，加上免费、开源的原则，使得FATFS 应用非常广泛。FATFS 模块的层次结构如图51.1.1 所示：
在这里插入图片描述

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。
FATFS 的源码及英文详述，大家可以在：http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html 这个网站下载到，教程目前使用的版本为 R0.14b。本章我们就使用最新版本的 FATFS 作为介绍，下载最新版本的 FATFS 软件包，解压后可以得到两个文件夹：doc 和 src。doc 里面主要是对 FATFS 的介绍，而 src 里面才是我们需要的源码。source 文件夹详情表，如表 51.1.1 所示：
在这里插入图片描述

FATFS 模块在移植的时候，我们一般只需要修改 2 个文件，即 ffconf.h 和 diskio.c。FATFS模块的所有配置项都是存放在 ffconf.h 里面，我们可以通过配置里面的一些选项，来满足自己的需求。接下来我们介绍几个重要的配置选项。
1） FF_FS_TINY。这个选项在 R0.07 版本中开始出现，之前的版本都是以独立的 C 文件出现（FATFS 和 TinyFATFS），有了这个选项之后，两者整合在一起了，使用起来更方便。我们使用 FATFS，所以把这个选项定义为 0 即可。
2） FF _FS_READONLY。这个用来配置是不是只读，本章我们需要读写都用，所以这里设置为 0 即可。
3） FF _USE_STRFUNC。这个用来设置是否支持字符串类操作，比如 f_putc，f_puts 等，本章我们需要用到，故设置这里为 1。
4） FF _USE_MKFS。用来定时是否使能格式化，本章需要用到，所以设置这里为 1。
5） FF _USE_FASTSEEK。这个用来使能快速定位，我们设置为 1，使能快速定位。
6） FF _USE_LABEL。这个用来设置是否支持磁盘盘符（磁盘名字）读取与设置。我们设置为 1，使能，就可以通过相关函数读取或者设置磁盘的名字了。
7） FF _CODE_PAGE。这个用于设置语言类型，包括很多选项（见 FATFS 官网说明），我们这里设置为 936，即简体中文（GBK 码，同一个文件夹下的 ffunicode.c 根据这个宏选择对应的语言设置）。
8） FF_USE_LFN。该选项用于设置是否支持长文件名（还需要_CODE_PAGE 支持），取值范围为 03。0，表示不支持长文件名，13 是支持长文件名，但是存储地方不一样，我们选择使用 3，通过 ff_memalloc 函数来动态分配长文件名的存储区域。
9） FF_VOLUMES。用于设置 FATFS 支持的逻辑设备数目，我们设置为 2，即支持 2 个设备。
10）FF_MAX_SS。扇区缓冲的最大值，一般设置为 512。
11）FF_FS_EXFAT。新版本增加的功能，使用 exFAT 文件系统，用于支持超过 32Gb 的超大存储。它们使用的是 exFAT 文件系统，使用它时必须要根据设置 FF_USE_LFN 这个参数的值以决定 exFATs 系统使用的内存来自堆栈还是静态数组。
其他配置项，我们这里就不一一介绍了，FATFS 的说明文档里面有很详细的介绍，大家自己阅读 http://elm-chan.org/fsw/ff/doc/config.html 即可。

下面我们来讲讲 FATFS 的移植，FATFS 的移植主要分为 3 步：
① 数据类型：在 integer.h 里面去定义好数据的类型。这里需要了解你用的编译器的数据类型，并根据编译器定义好数据类型。
② 配置：通过 ffconf.h 配置 FATFS 的相关功能，以满足你的需要。
③ 函数编写：打开 diskio.c，进行底层驱动编写，需要编写 5 个接口函数，如下图所示：
在这里插入图片描述

通过以下三步，我们即可完成对 FATFS 的移植。
第一步，我们使用的是 MDK5.34 编译器，数据类型和 integer.h 里面定义的一致，所以此步，我们不需要做任何改动。
第二步，关于 ffconf.h 里面的相关配置，我们在前面已经有介绍（之前介绍的 11 个配置），我们将对应配置修改为我们介绍时候的值即可，其他的配置用默认配置。
第三步，因为 FATFS 模块完全与磁盘 I/O 层分开，因此需要下面的函数来实现底层物理磁盘的读写与获取当前时间。底层磁盘 I/O 模块并不是 FATFS 的一部分，并且必须由用户提供。这些函数一般有 5 个，在 diskio.c 里面。
首先是 disk_initialize 函数，该函数介绍如表 51.1.2 所示：
在这里插入图片描述

第二个函数是 disk_status 函数，该函数介绍如表 51.1.3 所示：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

第三个函数是 disk_read 函数，该函数介绍如表 51.1.4 所示：
在这里插入图片描述

第四个函数是 disk_write 函数，该函数介绍如表 51.1.5 所示：
在这里插入图片描述

第五个函数是 disk_ioctl 函数，该函数介绍如表 51.1.6 所示：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

以上五个函数，我们将在软件设计部分一一实现。通过以上 3 个步骤，我们就完成了对FATFS 的移植，就可以在我们的代码里面使用 FATFS 了。
FATFS 提供了很多 API 函数，这些函数 FATFS 的自带介绍文件里面都有详细的介绍(包括参考代码)，我们这里就不多说了。这里需要注意的是，在使用 FATFS的时候，必须先通过f_mount函数注册一个工作区，才能开始后续 API 的使用，关于 FATFS 的介绍，我们就介绍到这里。大家可以通过 FATFS 自带的介绍文件进一步了解和熟悉 FATFS 的使用。

51.2 硬件设计

1. 例程功能
本章实验功能简介：开机的时候先初始化 SD 卡，初始化成功之后，注册两个磁盘：一个给 SD 卡用，一个给 SPI FLASH 用，之所以把 SPI FLASH 也当成磁盘来用，一方面是为了演示大容量的 SPI Flash 也可以用 FATFS 管理，说明 FATFS 的灵活性；另一方面可以展示 FATFS 方式比原来直接按地址管理数据便利性，使板载 SPI Flash 的使用更具灵活性。挂载成功后获取SD 卡的容量和剩余空间，并显示在 LCD 模块上，最后定义 USMART 输入指令进行各项测试。
这个原来是正点原子的目标，目前学习快速搭建，使用的是STM32CubeMX，由于STM32CubeMX非常方便但是屏蔽了很多细节，所以还是按照正点原子的步骤学习，但是时间使用的时候还是直接使用STM32CubeMX实现。
2. 硬件资源
1）串口 1 (PA9/PA10 连接在板载 USB 转串口芯片 CH340 上面)
2）micro SD 卡
3）NOR FLASH

51.3 程序设计

FATFS 的驱动为一个硬件独立的组件，因此我们把 FATFS 的移植代码放到“Middlewares”文件夹下。
本章，我们在“SD 卡实验”的基础上进行拓展。在“Middlewares”下新建一个 FATFS 的文件夹，然后将 FATFS R0.14b 程序包解压到该文件夹下。同时，我们在 FATFS 文件夹里面新建一个 exfuns 的文件夹，用于存放我们针对 FATFS 做的一些扩展代码（这个我们后面再讲）。
操作结果如图 51.3.1 所示：
在这里插入图片描述

51.3.2 程序解析

1. FATFS 驱动代码
diskio.c/.h 为我们提供了规定好的底层驱动接口的返回值。这个函数需要使用到我们的硬件接口，所以需要把使用到的硬件驱动的头文件包进来。

#include "./MALLOC/malloc.h"
#include "./FATFS/source/diskio.h"
#include "./BSP/SDIO/sdio_sdcard.h"
#include "./BSP/NORFLASH/norflash_ex.h"

按照 51.1 的描述，接下来我们来对这几个接口进行补充实现。本章，我们用 FATFS 管理了2 个磁盘：SD 卡和 SPI FLASH，我们设置 SD_CARD 为 0，EX_FLASH 位为 1，对应到disk_read/disk_write 函数里面。SD 卡比较好说，但是 SPI FLASH，因为其扇区是 4K 字节大小，我们为了方便设计，强制将其扇区定义为 512 字节，这样带来的好处就是设计使用相对简单，坏处就是擦除次数大增，所以不要随便往 SPI FLASH 里面写数据，非必要最好别写，如果频繁写的话，很容易将 SPI FLASH 写坏。

#define SD_CARD 0 /* SD 卡,卷标为 0 */
#define EX_FLASH 1 /* 外部 spi flash,卷标为 1 */
/**
* 对于 25Q128 FLASH 芯片, 我们规定前 12M 给 FATFS 使用, 12M 以后
* 紧跟字库, 3 个字库 + UNIGBK.BIN, 总大小 3.09M, 共占用 15.09M
* 15.09M 以后的存储空间大家可以随便使用. 
*/
#define SPI_FLASH_SECTOR_SIZE 512 /* 扇区大小 */
#define SPI_FLASH_SECTOR_COUNT 12 * 1024 * 2 /* 扇区数目 */
#define SPI_FLASH_BLOCK_SIZE 8 /* 每个 BLOCK 有 8 个扇区 */
#define SPI_FLASH_FATFS_BASE 0 /* FATFS 在外部 FLASH 起始地址为 0 */

另外，diskio.c 里面的函数，直接决定了磁盘编号（盘符/卷标）所对应的具体设备，比如，以上代码中，我们就通过 switch 来判断，到底要操作 SD 卡，还是 SPI FLASH，然后，分别执行对应设备的相关操作。以此实现磁盘编号和磁盘的关联。
1. disk_initialize 函数
要使用 FATFS 管理，首先要对磁盘进行初始化，所以先看磁盘的初始化函数，其声明如下：
DSTATUS disk_initialize ( BYTE pdrv)
⚫ 函数描述：
初始化指定编号的磁盘，磁盘所指定的存储区。使用每个磁盘前进行初始化，那在代码中直接根据编号调用硬件的初始化接口即可，这样也能保证代码的扩展性，硬件的顺序可以根据自己的喜好定义。
⚫ 函数形参：
形参 1 是 FATFS 管理的磁盘编号 pdrv : 磁盘编号 0~9，我们配置 FF_VOLUMES 为 2 来支持两个磁盘，因此可选值为 0 和 1。
代码实现如下：

/**
* @brief 初始化磁盘
* @param pdrv : 磁盘编号 0~9
* @retval 执行结果（参考 FATFS，DSTATUS 的定义）
*/
/* Physical drive nmuber to identify the drive */
DSTATUS disk_initialize (BYTE pdrv )
{
    uint8_t res = 0;
    switch (pdrv)
    {
        case SD_CARD: /* SD 卡 */
            res = sd_init(); /* SD 卡初始化 */
            break;
        case EX_FLASH: /* 外部 flash */
            norflash_init(); /* 外部 flash 初始化 */ 
            break;
        default:
            res = 1;
    }
    
    if (res)
    {
        return STA_NOINIT;
    }
    else
    {
        return 0; /* 初始化成功*/
    }
}

⚫ 函数返回值：
DSTATUS 枚举类型的值，FATFS 规定了自己的返回值来管理各接口函数的操作结果，方便后续函数的操作和判断，我们看看它的定义：

/* Status of Disk Functions */
typedef BYTE DSTATUS;/* Disk Status Bits (DSTATUS) */
#define STA_NOINIT 0x01 /* Drive not initialized */
#define STA_NODISK 0x02 /* No medium in the drive */
#define STA_PROTECT 0x04 /* Write protected */

定义时也写出了各个参数的含义，根据 ff.c 中的调用实例可知操作返回0 才是正常的状态，其它情况发生的话就需要结合硬件进行分析了。

2. disk_status 函数
便于我们知道当前磁盘驱动器的状态，所以 FATFS 也有 disk_status 函数提供给我们使用，其声明如下：
DSTATUS disk_status (BYTE pdrv)
⚫ 函数描述：
返回当前磁盘驱动器的状态。
⚫ 函数形参：
形参 1 是 FATFS 管理的磁盘编号 pdrv : 磁盘编号 0~9，我们配置 FF_VOLUMES 为 2 来支持两个磁盘，因此可选值为 0 和 1。
⚫ 函数返回值：
直接返回 RES_OK。

3. disk_read 函数
disk_read 实现直接从硬件接口读取数据，这个为接口 FATFS 的其它读操作接口函数调用，其声明如下：
DRESULT disk_read (BYTE pdrv, BYTE buff, DWORD sector, UINT count)
⚫ 函数描述：
从磁盘驱动器上读取扇区数据。
⚫ 函数形参：
形参 1：是 FATFS 管理的磁盘编号 pdrv : 磁盘编号 0~9，我们配置 FF_VOLUMES 为 2 来支持两个磁盘，因此可选值为 0 和 1。
形参 2：buff 指向要保存数据的内存区域指针，为字节类型。
形参 3：sector 为实际物理操作时要访问的扇区地址。
形参 4：count 为本次要读取的数据量，读到的数量为count512。
代码实现如下，同样要根据我们定义的设备标号，在 swich-case 中添加对应硬件的驱动：

DRESULT disk_read (
BYTE pdrv, /* Physical drive nmuber to identify the drive */
BYTE *buff, /* Data buffer to store read data */
DWORD sector, /* Sector address in LBA */
UINT count /* Number of sectors to read */
)
{
    uint8_t res = 0;
    if (!count)
        return RES_PARERR; 
    /* count 不能等于 0，否则返回参数错误 */
    switch (pdrv)
    {
        case SD_CARD: /* SD 卡 */
            res = sd_read_disk(buff, sector, count);
            while (res) /* 读出错 */
            {
                if (res != 2)
                    sd_init(); /* 重新初始化 SD 卡 */
                res = sd_read_disk(buff, sector, count);
                //printf("sd rd error:%d\r\n", res);
            }
            break;
        case EX_FLASH: /* 外部 flash */
            for (; count > 0; count--)
            {
                norflash_read(buff, SPI_FLASH_FATFS_BASE + sector *SPI_FLASH_SECTOR_SIZE, SPI_FLASH_SECTOR_SIZE);
                sector++;
                buff += SPI_FLASH_SECTOR_SIZE;
            }
            res = 0;
            break;
        default:
            res = 1;
    }
     
    /* 处理返回值，将返回值转成 ff.c 的返回值 */
    if (res == 0x00)
    {
        return RES_OK;
    }
    else
    {
        return RES_ERROR;
    }
}

⚫ 函数返回值：
DRESULT 为枚举类型，diskio.h 中有其定义，根据返回值的含义确认操作结果即可。在这里也把该结果展示出来，如下所示：

/* Results of Disk Functions */
typedef enum
{
    RES_OK = 0, /* 0: 操作成功 */
    RES_ERROR, /* 1: 读/写错误 */
    RES_WRPRT, /* 2: 写保护状态 */
    RES_NOTRDY, /* 3: 设备忙 */
    RES_PARERR /* 4: 其它情形 */
} DRESULT;

根据返回值的含义确认操作结果即可。

4. disk_write 函数
disk_write 实现直接从硬件接口读取数据，这个接口为FATFS的其它写操作接口函数调用，其声明如下：
DRESULT disk_write ( BYTE pdrv, const BYTE buff, DWORD sector, UINT count)
⚫ 函数描述：
向磁盘驱动器上写入扇区数据。
⚫ 函数形参：
形参 1 是 FATFS 管理的磁盘编号 pdrv : 磁盘编号 0~9，我们配置 FF_VOLUMES 为 2 来支持两个磁盘，因此可选值为 0 和 1。
形参 2：buff 指向要保存数据的内存区域指针，为字节类型。
形参 3：sector 为实际物理操作时要访问的扇区地址。
形参 4：count 为本次要写入的数据量，写入的数量为count512字节（count表示的是扇区的倍数）。
代码实现如下，同样要根据我们定义的设备标号，在 switch-case 中添加对应硬件的驱动：

/**
* @brief 写扇区
* @param pdrv 
: 磁盘编号 0~9
* @param buff 
: 发送数据缓存区首地址
* @param sector : 扇区地址
* @param count : 需要写入的扇区数
* @retval 无
*/
DRESULT disk_write (
BYTE pdrv, /* Physical drive nmuber to identify the drive */
const BYTE *buff, /* Data to be written */
DWORD sector, /* Sector address in LBA */
UINT count /* Number of sectors to write */
)
{
    uint8_t res = 0;
    if (!count)
        return RES_PARERR; /* count 不能等于 0，否则返回参数错误 */
    switch (pdrv)
    {
        case SD_CARD: /* SD 卡 */
            res = sd_write_disk((uint8_t *)buff, sector, count);
            while (res) /* 写出错 */
            {
                sd_init(); /* 重新初始化 SD 卡 */
                res = sd_write_disk((uint8_t *)buff, sector, count);
                //printf("sd wr error:%d\r\n", res);
            }
            break;
        case EX_FLASH: /* 外部 flash */
            for (; count > 0; count--)
            {
                norflash_write((uint8_t *)buff, SPI_FLASH_FATFS_BASE + sector *SPI_FLASH_SECTOR_SIZE, SPI_FLASH_SECTOR_SIZE);
                sector++;
                buff += SPI_FLASH_SECTOR_SIZE;
            }
            res = 0;
            break;
        default:
            res = 1;
    }
    /* 处理返回值，将返回值转成 ff.c 的返回值 */
    if (res == 0x00)
    {
        return RES_OK;
    }
    else
    {
        return RES_ERROR;
    }
}

⚫ 函数返回值：
DRESULT 为枚举类型，diskio.h 中有其定义，编写读函数时已经介绍了，注意要把返回值转成这个枚举类型的参数。

5. disk_ioctl 函数
disk_ioctl 实现一些控制命令，这个接口为 FATFS 提供一些硬件操作信息，其声明如下：
DRESULT disk_ioctl (BYTE pdrv, BYTE cmd, void *buff)
⚫ 函数描述：
初始化指定编号的磁盘，磁盘所指定的存储区。
⚫ 函数形参：
形参 1 是 FATFS 管理的磁盘编号 pdrv : 磁盘编号 0~9，我们配置 FF_VOLUMES 为 2 来支持两个磁盘，因此可选值为 0 和 1。
形参 2：cmd 是 FATFS 定义好的一些宏，用于访问硬盘设备的一些状态。我们实现几个简单的操作接口，用于获取磁盘容量这些基础信息（diskio.h 中已经定义好了），为方便，我们先只实现几个标准的应用接口，关于 SDIO 的一些扩展命令我们再根据需要进行支持。

/* Command code for disk_ioctrl fucntion */
/* Generic command (Used by FatFs) */
#define CTRL_SYNC 0 /* 完成挂起的写入过程(当 FF_FS_READONLY == 0) */
#define GET_SECTOR_COUNT 1 /* 获取磁盘扇区数(当 FF_USE_MKFS == 1) */
#define GET_SECTOR_SIZE 2  /*获取磁盘存储空间大小 (当 FF_MAX_SS != FF_MIN_SS) */
#define GET_BLOCK_SIZE 3   /* 每个扇区块的大小 (当 FF_USE_MKFS == 1) */

下面是从 http://elm-chan.org/fsw/ff/doc/dioctl.html 得到的参数实现效果，我们也可以参考原有的 disk_ioctl 的实现来理解这几个参数。

形参 3 ：buff 为 void 形指针，根据命令的格式需要，把对应的值转成对应形式传给它。
参考原有的 disk_ioctl 的实现，我们的函数实现如下。

/**
* @brief 获取其他控制参数
* @param pdrv : 磁盘编号 0~9
* @param ctrl : 控制代码
* @param buff : 发送/接收缓冲区指针
* @retval 无
*/
DRESULT disk_ioctl (
BYTE pdrv, /* Physical drive nmuber (0..) */
BYTE cmd, /* Control code */
void *buff /* Buffer to send/receive control data */
)
{
    DRESULT res;
    if (pdrv == SD_CARD) /* SD 卡 */
    {
        switch (cmd)
        {
            case CTRL_SYNC: 
                res = RES_OK; 
                break;
            case GET_SECTOR_SIZE:
                *(DWORD *)buff = 512;
                res = RES_OK;
                break;
            case GET_BLOCK_SIZE:
                *(WORD *)buff = g_sd_card_info_handle.LogBlockSize;
                res = RES_OK;
                break;
            case GET_SECTOR_COUNT:
                *(DWORD *)buff = g_sd_card_info_handle.LogBlockNbr;
                res = RES_OK;
                break;
            default:
                res = RES_PARERR;
                break;
        }
    }
    else if (pdrv == EX_FLASH) /* 外部 FLASH */
    {
        switch (cmd)
        {
        case CTRL_SYNC:
            res = RES_OK;
            break;
        case GET_SECTOR_SIZE:
            *(WORD *)buff = SPI_FLASH_SECTOR_SIZE;
            res = RES_OK;
            break;
        case GET_BLOCK_SIZE:
            *(WORD *)buff = SPI_FLASH_BLOCK_SIZE;
            res = RES_OK;
            break;
        case GET_SECTOR_COUNT:
            *(DWORD *)buff = SPI_FLASH_SECTOR_COUNT;
            res = RES_OK;
            break;
        default:
            res = RES_PARERR;
            break;
            }
    }
    else
    {
        res = RES_ERROR; /* 其他的不支持 */
    }
    return res;
}

⚫ 函数返回值：
DRESULT 为枚举类型，diskio.h 中有其定义，编写读函数时已经介绍了，注意要把返回值转成这个枚举类型的参数。
以上实现了我们 51.1 节提到的 5 个函数，ff.c 中需要实现 get_fattime (void)，同时因为在ffconf.h 里面设置对长文件名的支持为方法 3，所以必须在 ffsystem.c 中实现 get_fattime、ff_memalloc 和 ff_memfree 这三个函数。这部分比较简单，直接参考我们修改后的 ffsystem.c 的源码。
至此，我们已经可以直接使用 FATFS 下的 ff.c 下的 f_mount 的接口挂载磁盘，然后使用类似标准 C 的文件操作函数，就可以实现文件操作。但 f_mount 还需要一些文件操作的内存，为了方便操作，我们在 FATFS 文件夹下还新建了一个 exfuns 的文件夹，该文件夹用于保存一些针对 FATFS 的扩展代码，如刚才提到的 FATFS 相关函数的内存申请方法等。
本章，我们编写了 4 个文件，分别是：exfuns.c、exfuns.h、fattester.c 和 fattester.h。其中 exfuns.c主要定义了一些全局变量，方便 FATFS 的使用，同时实现了磁盘容量获取等函数。而 fattester.c文件则主要是为了测试 FATFS 用，因为 FATFS 的很多函数无法直接通过 USMART 调用，所以我们在 fattester.c 里面对这些函数进行了一次再封装，使得可以通过 USMART 调用。
这几个文件的代码，大家可以直接使用本例程源码，我们将 exfuns.c/.h 和 fattester.c/.h 加入FATFS 组下的 exfuns 文件下，直接使用即可。

6. exfuns_init 函数
我们在使用文件操作前，需要用 f_mount 函数挂载磁盘，我们在挂载 SD 卡前需要一些文件系统的内存，为了方便管理，我们定义一个全局的 fs[FF_VOLUMES]指针，定成数组是我们要管理多个磁盘，而 f_mount 也需要一个 FATFS 类型的指针，定义如下：
/* 逻辑磁盘工作区(在调用任何 FATFS 相关函数之前,必须先给 fs 申请内存) */
FATFS *fs[FF_VOLUMES];
接下来只要用内存管理部分的知识来实现对 fs 指针的内存申请即可。

/**
* @brief 为 exfuns 申请内存
* @param 无
* @retval 0, 成功; 1, 失败.
*/
uint8_t exfuns_init(void)
{
    uint8_t i;
    uint8_t res = 0;
     
    for (i = 0; i < FF_VOLUMES; i++)
    { /*为磁盘 i 工作区申请内存 */
        fs[i] = (FATFS *)
            mymalloc(SRAMIN, sizeof(FATFS));
        if (!fs[i])
            break;
    }
    
    #if USE_FATTESTER == 1 /* 如果使能了文件系统测试 */ 
    res = mf_init(); /* 初始化文件系统测试(申请内存) */
    #endif
     
    if (i == FF_VOLUMES && res == 0)
    {
        return 0; /* 申请有一个失败,即失败. */
    }
    else
    {
        return 1;
    }
}

其它的函数我们暂时没有使用到，这里先不介绍了，大家使用时查阅源码即可。

51.4 STM32CubeMX

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

51.5 下载验证

在代码编译成功之后，我们通过下载代码，串口打印：
在这里插入图片描述

取出sd卡，插入电脑，看见正常生成的文件和写入的数据
在这里插入图片描述

51.6 源码

git clone git@gitee.com:xiaoliangliangcong/stm32.git
STM32F407ZGT6/19.FATFS

# stm32
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