如何使用CubeMx制作一个基于SD卡的文件系统工程

Posted 2020-08-26 flydream0

本文是原文http://blog.csdn.net/flydream0/article/details/52777923的补充。

原文并没有考虑SD卡拔插问题，且SDIO没有使用DMA，本文作为补充，将示例如何改善这两方面的问题。

1 SD卡拔插检测

FATFS文件系统初始化得修改下：

void MX_FATFS_Init(void) 
{
  /*## FatFS: Link the SD driver ###########################*/
  retSD = FATFS_LinkDriver(&SD_Driver, SD_Path);

  /* USER CODE BEGIN Init */
  /* additional user code for init */

  /* USER CODE END Init */
}

即保持CubeMx自动生成的原样即可，并不需要增加任何其他内容。
关键实在main中的while循环中检测SD卡的拔插：

 while (1)
  {
  /* USER CODE END WHILE */

  /* USER CODE BEGIN 3 */
        curSdCardStatus =BSP_SD_IsDetected();
        if(curSdCardStatus !=preSdCardStatus)
        {
            switch(curSdCardStatus)
            {
            case SD_PRESENT:
                BSP_SD_Init();
                MountFat32FileSystemImmeditely();
                break;
            case SD_NOT_PRESENT:
                UnmountFilesystem();
                //FATFS_UnLinkDriver("0:/");
                break;
            }
            preSdCardStatus =curSdCardStatus;
        }
//      HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin);
//      HAL_GPIO_TogglePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin);
//      HAL_GPIO_TogglePin(LED3_GPIO_Port,LED3_Pin);
//      HAL_GPIO_TogglePin(LED4_GPIO_Port,LED4_Pin);
//      HAL_Delay(200);
  }

如上代码，循环检测SD卡的插入状态，一旦发现状态有变化，则进行相应操作，比如挂载文件系统，或者卸载文件系统。

挂载文件系统

static int  MountFat32FileSystem(void)
{
        FRESULT ret ;

        ret =f_mount(&SDFatFs, "0:/", 0);
        if(ret!= FR_OK)
    {
      if(ret ==FR_DISK_ERR)
            {
//              if(f_mkfs((TCHAR const*)SD_Path, 0, 0) != FR_OK)        //format the SDCard with FAT32 filesystem
//              {
//                  /* FatFs Format Error */
//                  Error_Handler();
//              }
            }
            else
            {
        Error_Handler();
            }
    }

        return 0;
}

函数f_mount为实际操作挂载文件系统的函数，有3个输入参数，最后那个参数为0，表示先不挂载，等到fopen时再挂载，为1时，则表示立即挂载，在这个函数内部会使用check_fs函数去检查是否为FAT32文件系统，如果是，在挂载成功，否则失败。

当然这里可以立即挂载，但是你若不断拔插SD卡，还是有一定的概率会出意外，比如后续fopen失败。因此，这里第3个参数使用0，不马上挂载，而是等到真正读取文件时才执行挂载文件系统。

文件系统卸载

static int UnmountFilesystem(void)
{
    FRESULT ret;
    ret =f_mount(NULL, "0:/", 0);

    return ret;
}

f_mout的第3个参数在这里没有意义，在这个f_mount函数内部会忽略它。

文件测试

相比之前的代码，文件测试我们将其改在按键回调函数中进行：

void FileTest(void)
{
    FRESULT res;
    uint32_t byteswritten, bytesread;                     /* File write/read counts */
    uint8_t wtext[] = "This is STM32 working with FatFs"; /* File write buffer */
    uint8_t rtext[100];

    if(f_open(&MyFile, "0:/STM32.TXT", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE) != FR_OK)
    {
        /* 'STM32.TXT' file Open for write Error */
        Error_Handler();
    }
  else
  {
            res = f_write(&MyFile, wtext, sizeof(wtext), (void *)&byteswritten);
            if((byteswritten == 0) || (res != FR_OK))
            {
                /* 'STM32.TXT' file Write or EOF Error */
                Error_Handler();
            }
            else
            {
                f_close(&MyFile);

                /*##-7- Open the text file object with read access ###############*/
                if(f_open(&MyFile, "0:/STM32.TXT", FA_READ) != FR_OK)
                {
                    /* 'STM32.TXT' file Open for read Error */
                    Error_Handler();
                }
                else
                {
                    res = f_read(&MyFile, rtext, sizeof(rtext), (UINT*)&bytesread);

                    if((bytesread == 0) || (res != FR_OK))
                    {
                        /* 'STM32.TXT' file Read or EOF Error */
                        Error_Handler();
                    }
                    else
                    {
                        f_close(&MyFile);

                        /*##-10- Compare read data with the expected data ############*/
                        if((bytesread != byteswritten))
                        {
                            /* Read data is different from the expected data */
                            Error_Handler();
                        }
                        else
                        {
                            /* Success of the demo: no error occurrence */
                            HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin);
                        }
                    }
                }
            }
  }
}
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
    if(GPIO_Pin ==GPIO_PIN_15)
    {
        if(BSP_SD_IsDetected() ==SD_PRESENT)
        {
            FileTest();
        }
    }
}

2 SDIO使用DMA来操作

要增加DMA，首先得在CubeMx中为SDIO分别为Tx和RX增加DMA：

图1 SDIO的DMA设置

其次需要注意地是，SDIO的几个中断优先级设置：

图2 SDIO的DMA设置
这里SDIO global inerrupt的中断优先级不能比DMA的优先级高，否则会出现DMA回调死等的情况。

最后就是对接了：
在sd_diskio.c文件中，找到SD_read函数，将BSP_SD_ReadBlocks函数改为BSP_SD_ReadBlocks_DMA函数：

DRESULT SD_read(BYTE lun, BYTE *buff, DWORD sector, UINT count)
{
  DRESULT res = RES_OK;

  if(BSP_SD_ReadBlocks_DMA((uint32_t*)buff,
                       (uint64_t) (sector * BLOCK_SIZE),
                       BLOCK_SIZE,
                       count) != MSD_OK)
  {
    res = RES_ERROR;
  }

  return res;
}

同样，写函数也相应地修改，使用带DMA函数:

DRESULT SD_write(BYTE lun, const BYTE *buff, DWORD sector, UINT count)
{
  DRESULT res = RES_OK;

  if(BSP_SD_WriteBlocks_DMA((uint32_t*)buff,
                        (uint64_t)(sector * BLOCK_SIZE),
                        BLOCK_SIZE, count) != MSD_OK)
  {
    res = RES_ERROR;
  }

  return res;
}

需要注意地是，sd_diskio.c这个文件每次cubeMx生成代码时都会重新覆盖它，默认是使用非DMA方式的。

3 结论：

这里的关键是那个中断优先级，SDIO global中断(4)必须比DMA中断优先级高(5)，否则程序会卡在DMA中断里。

另附上附件: http://download.csdn.net/detail/flydream0/9728000