1:环境
STM32H743板子上有一个W25Q128的flash芯片。通过SPI连接在一起
W25Q128
(128M-bit),被组织为65536个可编程的页,每页256bytes。擦除方式分为16页一组(即一个扇区4kbytes),128页一组(即8个扇区32kbytes),256页一组(即16个扇区或1个块64kbytes),或整个芯片擦除。该芯片有4096个可擦除扇区,或256个可擦除块。该芯片支持
standard spi,Dual/Quad I/O SPI
我们要做这样几件事,配置SPI来对这个flash进行读写,然后进行文件系统的设置,利用RT-thread上虚拟文件系统的接口来进行读写。
2.注册SPI设备
- 在main文件中添加,在spi1总线上注册spi10设备的函数
#include "drv_spi.h" int w25q_spi_device_init() { __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); return rt_hw_spi_device_attach("spi1", "spi10", GPIOB, GPIO_PIN_14); } INIT_DEVICE_EXPORT(w25q_spi_device_init);
- 编译执行后,可以查看shell下是否有设备出现
3:对W25Q128进行读写访问
利用RT-Thread上提供的访问SPI设备的接口函数,来读写设备的ID。先写入0x90,然后再读,可以获得设备的ID数据
下面采用了两种方式:第一种:rt_spi_send_then_recv 先发送后接收
第二种:rt_spi_transfer_message 以链表结构体的方式发送
#define W25Q_SPI_DEVICE_NAME "spi10" static void spi_w25q_sample(int argc, char *argv[]) { struct rt_spi_device *spi_dev_w25q; char name[RT_NAME_MAX]; rt_uint8_t w25x_read_id = 0x90; rt_uint8_t id[5] = {0}; if(argc == 2){ rt_strncpy(name, argv[1], RT_NAME_MAX); } else { rt_strncpy(name, W25Q_SPI_DEVICE_NAME, RT_NAME_MAX); } spi_dev_w25q = (struct rt_spi_device *)rt_device_find(name); if(!spi_dev_w25q){ rt_kprintf("spi sample run failed! can't find %s device! ", name); } else { struct rt_spi_configuration cfg; cfg.data_width = 8; cfg.mode = RT_SPI_MODE_0 | RT_SPI_MSB; /* SPI Compatible: Mode 0 and Mode 3 */ cfg.max_hz = 50 * 1000 * 6 ; /* 50M */ rt_spi_configure(spi_dev_w25q, &cfg); rt_spi_send_then_recv(spi_dev_w25q, &w25x_read_id, 1, id, 5); rt_kprintf("use rt_spi_send_then_recv() read w25q ID is %x%x ", id[3], id[4]); struct rt_spi_message msg1, msg2; msg1.send_buf = &w25x_read_id; msg1.recv_buf = RT_NULL; msg1.length = 1; msg1.cs_take = 1; msg1.cs_release = 0; msg1.next = &msg2; msg2.send_buf = RT_NULL; msg2.recv_buf = id; msg2.length = 5; msg2.cs_take = 0; msg2.cs_release = 1; msg2.next = RT_NULL; rt_spi_transfer_message(spi_dev_w25q, &msg1); rt_kprintf("use rt_spi_transfer_mesage() read w25q ID is :%x%x ", id[3], id[4]); } } MSH_CMD_EXPORT(spi_w25q_sample, spi_w25q_sample samole);
结果:读到最后两位的值是 17 ef
4.搭建文件系统
1.选择使用虚拟系统,再flash上要部署elmfs 所以要使能
2.进入elm-chan’s Fats中,把扇区配置为4096
3. 使能libc
4.DFS 框架的文件系统实现层需要存储设备驱动层提供驱动接口用于对接,本次使用的存储设备为 SPI Flash
5.2:创建存储设备
由于只有块设备类型的设备才能和文件系统对接,所以需要根据 SPI Device 找到 SPI Flash 设备,并创建与其对应的 Block Device。
这里需要使用到万能 SPI Flash 驱动库:SFUD ,RT-Thread 已经集成了该组件,在上面的配置过程中我们已经开启这个功能。此时只需要使用 SFUD 提供的 rt_sfud_flash_probe 函数即可。该函数将执行如下操作:
-
根据名为 spi10 的 SPI Device 设备找到对应的 Flash 存储设备。
-
初始化 Flash 设备。
-
在 Flash 存储设备上创建名为 W25Q256 的 Block Device。
如果开启了组件自动初始化功能,该函数会被自动执行,否则需要手动调用运行。
static int rt_hw_spi_flash_with_sfud_init(void) { if (RT_NULL == rt_sfud_flash_probe("W25Q128", "spi10")) { return RT_ERROR; }; return RT_EOK; } INIT_COMPONENT_EXPORT(rt_hw_spi_flash_with_sfud_init);
6:文件系统初始化
6.1 DFS 框架的初始化
DFS 框架的初始化主要是对内部数据结构以及资源的初始化。这一过程包括初始化文件系统必须的数据表,以及互斥锁。该功能由如下函数完成。如果开启了组件自动初始化功能,该函数会被自动执行,否则需要手动调用运行。
int dfs_init(void) { static rt_bool_t init_ok = RT_FALSE; if (init_ok) { rt_kprintf("dfs already init. "); return 0; } /* clear filesystem operations table */ memset((void *)filesystem_operation_table, 0, sizeof(filesystem_operation_table)); /* clear filesystem table */ memset(filesystem_table, 0, sizeof(filesystem_table)); /* clean fd table */ memset(&_fdtab, 0, sizeof(_fdtab)); /* create device filesystem lock */ rt_mutex_init(&fslock, "fslock", RT_IPC_FLAG_FIFO); #ifdef DFS_USING_WORKDIR /* set current working directory */ memset(working_directory, 0, sizeof(working_directory)); working_directory[0] = '/'; #endif #ifdef RT_USING_DFS_DEVFS { extern int devfs_init(void); /* if enable devfs, initialize and mount it as soon as possible */ devfs_init(); dfs_mount(NULL, "/dev", "devfs", 0, 0); } #endif init_ok = RT_TRUE; return 0; } INIT_PREV_EXPORT(dfs_init);
6.2 中间层文件系统的初始化,初始化具体文件系统
这一步的初始化主要是将 elm FatFS 的操作函数注册到 DFS 框架中。该功能由如下函数完成。如果开启了组件自动初始化功能,该函数会被自动执行,否则需要手动调用运行。
int elm_init(void) { /* register fatfs file system */ dfs_register(&dfs_elm); return 0; } INIT_COMPONENT_EXPORT(elm_init);
7:文件系统挂载
7.1 添加挂载函数
再main中调用w25q128_mount(),可以把设备挂载再根目录下
void w25q128_mount(void) { rt_device_t dev; dev = rt_device_find("W25Q128"); if(dev != RT_NULL) { if(dfs_mount("W25Q128", "/", "elm", 0, 0) == 0){ rt_kprintf("spi_flash mount to spi! "); } else { rt_kprintf("spi_flash mount to spi failed! "); } } }
7.2初始化存储设备,在flash中创建文件系统
第一次使用 SPI Flash 作为文件系统地存储设备时,如果我们直接重启开发板来挂载文件系统,就会看到 spi flash mount to /spi failed! 的提示。这是因为此时在 SPI Flash 中还没有创建相应类型的文件系统,这就用到了创建文件系统 shell 命令:mkfs。
mkfs 命令的功能是在指定的存储设备上创建指定类型的文件系统。使用格式为:mkfs [-t type] device 。第一次挂载文件系统前需要使用 mkfs 命令在存储设备上创建相应的文件系统,否则就会挂载失败。如果要在 W25Q256 设备上创建 elm 类型的文件系统,就可以使用 mkfs -t elm W25Q256 命令,使用方法如下:mkfs -t elm W25Q128
文件系统创建完成后需要重启设备。该过操作一次,就保存在flash中。感觉就像,第一次使用U盘要格式化,后面就直接可以用了
显示:输入ls查看
8:使用虚拟文件的系统接口读写内存
static void readwrite_sample(void) { int fd; int size; char s[] = "RT-Thread Programmer!"; char buffer[80]; rt_kprintf("write string %s to test.txt ", s); fd = open("/text.txt", O_WRONLY | O_CREAT); if(fd >= 0){ write(fd, s, sizeof(s)); close(fd); rt_kprintf("Write done. "); } fd = open("/text.txt", O_RDONLY); if(fd >= 0){ size = read(fd, buffer, sizeof(buffer)); rt_kprintf("Read form file test.txt: %s ", buffer); if(size < 0) return; } } MSH_CMD_EXPORT(readwrite_sample, spi_w25q_sample samole);