fatfs在32位微控制器stm32上的移植new

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1、电子技术研发ElectronicsR&DFatFs在32位微控制器STM32上的移植张涛左谨平马华玲（中国地质大学数学与物理学院）摘要：为了实现微控制器在大容量数据存取时的应用，可以采用外扩存贮器并移植文件系统的解决方案。本文介绍了FatFs文件系统在一款基于ARMCortexM3的微控制器STM32上的移植，并简要描述了从电路的连接到FatFs底层函数的编写。关键词：FatFs；STM32；文件系统；SD卡；SPIFatFsPortingto32BitMicrocontrollerSTM32ZhangT

2、aoZuoJinpingMaHualing(SchoolofMathematicsandPhysics,ChinaUniversityofGeosciences)Abstract:Forthepurposeofimplementingtheapplicationofmicrocontrollerinlarge-capacitydataaccess,extendedoutsidememoryunitandportingfilesystemcanbeusedasasolution.Thisarticlepre

3、sentstheportingofthefilesystemFatFstoamicrocontrollerSTM32basedonARMCortexM3,andbrieflydescribestheconnectionofthecircuitsandthecompilationofFatFsbottomlayerfunction.Keywords:FatFs;STM32;filesystem;SDcard;SPI0引言道，独有的传输格式)，4位SD模式(使用额外的针脚以目前微控制器的片上Flash越来越大

4、，一般都有数十及某些重新设置的正交。支持4位宽的并行传输)。低速到数百kB的容量，可以满足多数情况下的应用，但在某卡通常支持0～400kb/s的数据传输率，采用SPI和1位SD些应用中片上的Flash就不足，比如数据采集、文件存贮。模式；高速卡支持0～100Mb/s的数据传输率，采用4位可见大容量数据的存贮是微控制器应用系统的瓶颈。为了SD传输模式；支持0～25Mb/s传输速率，采用SPI和1位突破容量的限制，可以采取外扩存贮器，如U盘、移动硬SD模式。SD卡被广泛使用在便携装置，如数码相机、个盘、SD卡

5、等，并移植文件系统便于对文件进行管理。人数码设备和多媒体播放器等上。SD卡由日本松下、东芝及美国ScanDisk公司于1999年8月共同开发。目前SD卡1概述容量已经进入以G为单位的时代。目前嵌入式系统上常用的文件系统有UCOSII公司的1.3FatFs简介UC/FS，支持CF卡、硬盘、SD/MMC卡、NANDFlash等FatFs是一个通用的文件系统模块，用来在小的嵌入等，不过是商用的，需要付费，还有周立功的ZLG/FS，式系统上实现FAT文件系统。FatFs的编程遵守ANSIC格此外还有开源的efsl

6、和FatFs。式语法，因此，FatFs独立于具体的硬件，可以在不做修微控制器采用的是意法半导体推出的一款基于ARM改或少量修改的情况下移植到常用的微控制器，如51、CortexM3的32位MCU－STM32f103RBT6，存贮介质采用PIC、AVR、ARM等中。SD卡，使用SPI协议，文件系统采用FatFs，移植的时候只FatFs支持支持CF卡、硬盘、SD/MMC卡、NAND需要修改相应的数据类型和更改几个简单的底层函数就可Flash的读写，用户可以根据具体情况编写底层IO函数。以使用。FatFs的特点

7、是，分离缓冲FAT结构的每个文件，可1.1STM32系列MCU简介以快速访问多个文件，支持多个驱动器和分区，支持STM32系列使用了ARM最新的、先进架构的Cortex-FAT12、FAT16和FAT32，支持8.3格式的文件名，优化了M3内核，采用哈佛结构，能够达到1.25DMIPS/MHz和8/16微控制器。FatFs的设计思想是小块的数据可以通过0.19mW/MHz，有单周期乘法指令和硬件除法指令。Buffer存贮，大块的数据直接存取，提高了存取速度和效STM32拥有杰出的功耗控制，并经过特殊的处理

8、，在运率。图1、图2、图3分别显示了在存取不同大小文件块时行模式和待机模式及电池模式都进行了优化，待机电流仅的过程。(参见下页)为2μA。STM32还有性能出众的片上外设，如USB、1.4电路连接USART、SPI、I2C、GPIO、PWM等。STM32最大限度地实图4为SD卡的硬件连接电路图。使用了STM32的现集成，尽可能地减少对外部器件的要求，内嵌电源控制SPI1，引脚PB14为SD卡的电源开关配置为推挽输出器，带有上电