ART-Pi外部SPI Flash使用elmfatfs文件系统流程记录

SPI 介绍

SPI 原理：

FAL (Flash Abstraction Layer) Flash 抽象层

DFS (Device File System) 设备虚拟文件系统

DFS 的层次架构图：

ROMFS

ARTPI 外部 SPI Flash

ARTPI 有一个外部 SPI Flash，空间为 16-Mbytes，使用的是 ARTPI 的 SPI1 接口。

查阅 Flash 的数据手册可知，扇区大小为 4KB，也就是 4096B：

整体思路

在 meunconfig 中开启 DFS，本教程使用 elmfatfs 文件系统，需要将 elmfatfs 挂载到 RT-Thread 的 DFS 上，所以 elmfatfs 也要开启：

注意要把扇区大小改成上面查阅的 4096：

当然，不要忘记在 meunconfig 中开启 SPI Flash filesystem：

此时 scons --target=mdk5 然后编译下载，运行结果会是这样：

显示两个报错：

一是 Flash 上面的 filesystem 分区（在上方输出的 FAL 分区表种可以找到，对应的定义在 fal_cfg.h 文件中）挂载到 /flash 上失败了；二是 lfs 文件系统没有找到

我们在 filesystem.c 中找到了报错对应的代码：

可以看出来这部分代码是挂载 lfs 文件系统，于是上面报错的原因找到了：我们使用的是 elm-FATFS 系统，需要手动修改一下挂载代码。

我们创建设备的时候是 BLK 设备，要用 fal_blk_device_create 这个函数。

代码修改之后是这样：

照葫芦画瓢写个 elm 系统的挂载，主要的区别有：

1.注册设备用的 fal_blk_device_create 而非 fal_mtd_nor_device_create
2.挂载到 / 而非 /flash
3.文件系统使用 elm 而非 rom

修改完之后重新编译下载，发现依旧报错，运行 ls 查看一下情况，发现是这样：

再次返回查看代码，原来是这里导致的：

使用了 romfs，然后开启了 flash 和 sdcard 两块区域。这里我们需要默认不使用 ROMFS，改成这样：

另外在 menuconfig 中查看，发现这个宏是默认开启的，找到是在 boards/Kconfig 中默认选择了，需要注释掉：

到对应的选项取消掉这个宏：

最终，filesystem.c 的代码完整版如下：

/*

Copyright (c) 2006-2022, RT-Thread Development Team

SPDX-License-Identifier: Apache-2.0

Change Logs:
Date Author Notes
2018-12-13 balanceTWK add sdcard port file 2019-06-11 WillianChan Add SD card hot plug detection
/
#include
#ifdef BSP_USING_FS
#if DFS_FILESYSTEMS_MAX < 4
#error "Please define DFS_FILESYSTEMS_MAX more than 4"
#endif
#if DFS_FILESYSTEM_TYPES_MAX < 4
#error "Please define DFS_FILESYSTEM_TYPES_MAX more than 4"
#endif
#include
#ifdef BSP_USING_SDCARD_FS
#include
#include "drv_sdio.h"
#endif
#ifdef BSP_USING_SPI_FLASH_FS
#include "fal.h"
#endif
#define DBG_TAG "app.filesystem"
#define DBG_LVL DBG_INFO
#include
#ifdef RT_USING_DFS_ROMFS / 默认不使用 ROMFS */
#include "dfs_romfs.h"
static const struct romfs_dirent _romfs_root[] =
{
{ROMFS_DIRENT_DIR, "flash", RT_NULL, 0},
{ROMFS_DIRENT_DIR, "sdcard", RT_NULL, 0}
};
const struct romfs_dirent romfs_root =
{
ROMFS_DIRENT_DIR, "/", (rt_uint8_t )_romfs_root, sizeof(_romfs_root) / sizeof(_romfs_root[0])
};
#endif
#ifdef BSP_USING_SDCARD_FS
/ SD Card hot plug detection pin */
#define SD_CHECK_PIN GET_PIN(D, 5)
static void _sdcard_mount(void)
{
rt_device_t device;
device = rt_device_find("sd0");
if (device == NULL)
{
mmcsd_wait_cd_changed(0);
sdcard_change();
mmcsd_wait_cd_changed(RT_WAITING_FOREVER);
device = rt_device_find("sd0");
}
if (device != RT_NULL)
{
if (dfs_mount("sd0", "/sdcard", "elm", 0, 0) == RT_EOK)
{
LOG_I("sd card mount to '/sdcard'");
}
else
{
LOG_W("sd card mount to '/sdcard' failed!");
}
}
}
static void _sdcard_unmount(void)
{
rt_thread_mdelay(200);
dfs_unmount("/sdcard");
LOG_I("Unmount "/sdcard"");
mmcsd_wait_cd_changed(0);
sdcard_change();
mmcsd_wait_cd_changed(RT_WAITING_FOREVER);
}
static void sd_mount(void parameter)
{
rt_uint8_t re_sd_check_pin = 1;
rt_thread_mdelay(200);
if (rt_pin_read(SD_CHECK_PIN))
{
_sdcard_mount();
}
while (1)
{
rt_thread_mdelay(200);
if (!re_sd_check_pin && (re_sd_check_pin = rt_pin_read(SD_CHECK_PIN)) != 0)
{
_sdcard_mount();
}
if (re_sd_check_pin && (re_sd_check_pin = rt_pin_read(SD_CHECK_PIN)) == 0)
{
_sdcard_unmount();
}
}
}
#endif / BSP_USING_SDCARD_FS */
int mnt_spi_flash_init(void)
{
struct rt_device flash_dev = RT_NULL;
#ifndef RT_USING_WIFI
fal_init();
#endif
flash_dev = fal_blk_device_create("filesystem");
if (flash_dev)
{
//mount filesystem
if (dfs_mount(flash_dev->parent.name, "/", "elm", 0, 0) != 0)
{
LOG_W("mount to '/' failed! try to mkfs %s", flash_dev->parent.name);
dfs_mkfs("elm", flash_dev->parent.name);
if (dfs_mount(flash_dev->parent.name, "/", "elm", 0, 0) == 0)
{
LOG_I("mount to '/' success!");
}
}
else
{
LOG_I("mount to '/' success!");
}
}
else
{
LOG_E("Can't create block device filesystem or bt_image partition.");
}
}
int mount_init(void)
{
#ifdef RT_USING_DFS_ROMFS / 默认不使用ROMFS */
if (dfs_mount(RT_NULL, "/", "rom", 0, &(romfs_root)) != 0)
{
LOG_E("rom mount to '/' failed!");
}
#endif
#ifdef BSP_USING_SPI_FLASH_FS
mnt_spi_flash_init();
#if 0
struct rt_device flash_dev = RT_NULL;
#ifndef RT_USING_WIFI
fal_init();
#endif
flash_dev = fal_mtd_nor_device_create("filesystem");
if (flash_dev)
{
//mount filesystem
if (dfs_mount(flash_dev->parent.name, "/flash", "lfs", 0, 0) != 0)
{
LOG_W("mount to '/flash' failed! try to mkfs %s", flash_dev->parent.name);
dfs_mkfs("lfs", flash_dev->parent.name);
if (dfs_mount(flash_dev->parent.name, "/flash", "lfs", 0, 0) == 0)
{
LOG_I("mount to '/flash' success!");
}
}
else
{
LOG_I("mount to '/flash' success!");
}
}
else
{
LOG_E("Can't create block device filesystem or bt_image partition.");
}
#endif
#endif
#ifdef BSP_USING_SDCARD_FS
rt_thread_t tid;
rt_pin_mode(SD_CHECK_PIN, PIN_MODE_INPUT_PULLUP);
tid = rt_thread_create("sd_mount", sd_mount, RT_NULL,
2048, RT_THREAD_PRIORITY_MAX - 2, 20);
if (tid != RT_NULL)
{
rt_thread_startup(tid);
}
else
{
LOG_E("create sd_mount thread err!");
}
#endif
return RT_EOK;
}
INIT_APP_EXPORT(mount_init);
#endif / BSP_USING_FS */

重新生成、编译、下载，运行结果如下：

大功告成！