一、项目要求 在 eMMC驱动移植实验的基础上，加上 FatFs 文件系统，实现 eMMC 卡中文件的读写及其它操作 目的: (1)了解 FatFs 文件系统的原理 (2)掌握 FatFs 文件系统的移植方法 (3)实现 eMMC卡中文件的读写 (4)测试 eMMC读写速度并分析优化

二、FATFS原理

1、底层接口，包括存储媒介读／写接口（disk I/O）和供给文件创建修改时间的实时时钟，需要我们根据平台和存储介质编写移植代码。 2、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。 3、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。

三、FATFS移植 1、版本 FatFs - FAT file system module R0.11 ©ChaN, 2015 2、下载地址 http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_e.html 3、将下载文件解压到工程目录 4、在mdk工程界面中新建FatFS目录，添加如下文件：

5、魔术棒中设置头文件路径

操作到这里，工程文件结构就算完整了，接下来就是修改文件代码。这里有两个文件需要修改，分别为 user_diskio.c 文件和 ffconf.h 文件。

6、读写函数框架构建 user_diskio.c文件是用户需要完成的diskio驱动程序框架，包括初始化驱动器、获取驱动器状态、读写驱动器等接口函数，需要用户根据使用的芯片和底层函数接口自行配置。 （1）从emmc卡中读取数据函数：

（2）向emmc卡中写入数据函数：

7、在ffconf.h 文件中 进行如下修改： #define _USE_MKFS 1 // 0–>1 #define _CODE_PAGE 936 //932–>936 日文到中文 #define _USE_LFN 1 // 0->1 支持长文件名 #define _VOLUMES 1 //根据你使用的盘符数 自行更改 #define _MAX_SS 4096 // 512–>4096 SPI 扇区大小为4096 #define _FS_LOCK 3 // 0–>3 支持同时打开文件数 3个

四、FATFS函数接口

FatFs 模块为应用程序提供了下列函数： 1、f_mount 在 FatFs 模块上注册 / 注销一个工作区 ( 文件系统对象 )

f_mount ( BYTE Drive, /* 逻辑驱动器号 */ FATFS FileSystemObject); / 工作区指针 */

参数 1：Drive 注册 / 注销工作区的逻辑驱动器号 (0-9) 。 参数 2：FileSystemObject 工作区 ( 文件系统对象 ) 指针。 返回值 FR_OK (0) 函数成功。 FR_INVALID_DRIVE 驱动器号无效

f_mount 函数在 FatFs 模块上注册 / 注销一个工作区。 在使用任何其他文件函数之前，必须使用该函数为每个卷注册一个工作区。要注销一个工作区，只要指定 FileSystemObject 为 NULL 即可，然后该工作区可以被丢弃。 该函数只初始化给定的工作区，以及将该工作区的地址注册到内部表中，不访问磁盘 I/O 层。卷装入过程是在f_mount 函数后或存储介质改变后的第一次文件访问时完成的。

2、f_open 创建 / 打开一个用于访问文件的文件对象

f_open ( FIL FileObject, / 空白文件对象结构指针 */ const XCHAR FileName, / 文件名指针 / BYTE ModeFlags ); / 模式标志 */

参数1：FileObject 将被创建的文件对象结构的指针。 参数2：FileName NULL 结尾的字符串指针，该字符串指定了将被创建或打开的文件名。 参数3：ModeFlags 指定文件的访问类型和打开方法。它是由下列标志的一个组合指定的。 注意：当 _FS_READONLY == 1 时，模式标志 FA_WRITE, FA_CREATE_ALWAYS, FA_CREATE_NEW, FA_OPEN_ALWAYS是无效的。

返回值： FR_OK (0) 函数成功，该文件对象有效。 FR_NO_FILE 找不到该文件。 FR_NO_PATH 找不到该路径。 FR_INVALID_NAME 文件名无效。 FR_INVALID_DRIVE 驱动器号无效。 FR_EXIST 该文件已存在。 FR_DENIED 由于下列原因，所需的访问被拒绝： (1)以写模式打开一个只读文件。 (2)由于存在一个同名的只读文件或目录，而导致文件无法被创建。 (3)由于目录表或磁盘已满，而导致文件无法被创建。 FR_NOT_READY 由于驱动器中没有存储介质或任何其他原因，而导致磁盘驱动器无法工作。 FR_WRITE_PROTECTED 在存储介质被写保护的情况下，以写模式打开或创建文件对象。 FR_DISK_ERR 由于底层磁盘 I/O 接口函数中的一个错误，而导致该函数失败。 FR_INT_ERR 由于一个错误的 FAT 结构或一个内部错误，而导致该函数失败。 FR_NOT_ENABLED 逻辑驱动器没有工作区。 FR_NO_FILESYSTEM 磁盘上没有有效地 FAT 卷。 如果函数成功，则创建一个文件对象。该文件对象被后续的读 / 写函数用来访问文件。如果想要关闭一个打开的文件对象，则使用 f_close 函数。如果不关闭修改后的文件，那么文件可能会崩溃。在使用任何文件函数之前，必须使用 f_mount 函数为驱动器注册一个工作区。只有这样，其他文件函数才能正常工作。

3、f_close 关闭一个打开的文件

f_close ( FIL FileObject ); / 文件对象结构的指针 */

参数1：FileObject 指向将被关闭的已打开的文件对象结构的指针。 返回值 FR_OK (0) 文件对象已被成功关闭。 FR_DISK_ERR 由于底层磁盘 I/O 函数中的错误，而导致该函数失败。 FR_INT_ERR 由于一个错误的 FAT 结构或一个内部错误，而导致该函数失败。 FR_NOT_READY 由于驱动器中没有存储介质或任何其他原因，而导致磁盘驱动器无法工作。 FR_INVALID_OBJECT 文件对象无效。

f_close 函数关闭一个打开的文件对象。无论向文件写入任何数据，文件的缓存信息都将被写回到磁盘。该函数成功后，文件对象不再有效，并且可以被丢弃。如果文件对象是在只读模式下打开的，不需要使用该函数，也能被丢弃。

4、f_read 从一个文件读取数据

f_read ( FIL FileObject, / 文件对象结构的指针 */ Void Buffer, / 存储读取数据的缓冲区的指针 / UINT ByteToRead, / 要读取的字节数 */ UINT ByteRead ); / 返回已读取字节数变量的指针 */

参数 1：FileObject 指向将被读取的已打开的文件对象结构的指针。 参数 2：Buffer 指向存储读取数据的缓冲区的指针。 参数 3：ByteToRead 要读取的字节数， UINT 范围内。 参数 4：ByteRead 指向返回已读取字节数的 UINT 变量的指针。在调用该函数后，无论结果如何，数值都是有效的。

返回值 FR_OK (0) 函数成功。 FR_DENIED 由于文件是以非读模式打开的，而导致该函数被拒绝。 FR_DISK_ERR 由于底层磁盘 I/O 函数中的错误，而导致该函数失败。 FR_INT_ERR 由于一个错误的 FAT 结构或一个内部错误，而导致该函数失败。 FR_NOT_READY 由于驱动器中没有存储介质或任何其他原因，而导致磁盘驱动器无法工作。 FR_INVALID_OBJECT 文件对象无效。

文件对象中的读 / 写指针以已读取字节数增加。该函数成功后，应该检查 *ByteRead 来检测文件是否结束。在读操作过程中，一旦 *ByteRead < ByteToRead ，则读 / 写指针到达了文件结束位置。

5、f_write 写入数据到一个文件 FRESULT f_write ( FIL FileObject, / 文件对象结构的指针 */ const void Buffer, / 存储写入数据的缓冲区的指针 / UINT ByteToWrite, / 要写入的字节数 */ UINT ByteWritten ); / 返回已写入字节数变量的指针 */

参数1：FileObject 指向将被写入的已打开的文件对象结构的指针。 参数2：Buffer 指向存储写入数据的缓冲区的指针。 参数3：ByteToRead 要写入的字节数， UINT 范围内。 参数4：ByteRead指向返回已写入字节数的 UINT 变量的指针。在调用该函数后，无论结果如何，数值都是有效的。

返回值 FR_OK (0) 函数成功。 FR_DENIED 由于文件是以非写模式打开的，而导致该函数被拒绝。 FR_DISK_ERR 由于底层磁盘 I/O 函数中的错误，而导致该函数失败。 FR_INT_ERR 由于一个错误的 FAT 结构或一个内部错误，而导致该函数失败。 FR_NOT_READY 由于驱动器中没有存储介质或任何其他原因，而导致磁盘驱动器无法工作。 FR_INVALID_OBJECT 文件对象无效。

文件对象中的读 / 写指针以已写入字节数增加。该函数成功后，应该检查 *ByteWritten 来检测磁盘是否已满。在写操作过程中，一旦 *ByteWritten < *ByteToWritten ，则意味着该卷已满。

五、FATFS读写测试 1、eMMC卡写入速度测试