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在 SPI Flash上怎样去使用RT-Thread文件系统呢

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 RT-Thread文件系统的主要功能特点有哪些？在SPI Flash上怎样去使用RT-Thread文件系统呢？ 0
2021-12-20 08:07:23　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答 lining870815844 该类别下有 32 个回答。邀请回答 h1654155275.6678 该类别下有 32 个回答。邀请回答举报张昂笙相关推荐 • 怎样使用RT-Thread Studio挂载SPI Flash文件系统呢 4761 • RT-Thread文件系统的基本知识和使用方法 3850 • 怎么使用RT-Thread文件系统 2273 • 怎样在RT-Thread上新建一种led工程呢 1025 • 正点原子探索者stm32f407 rt-thread文件系统怎么使用？ 1150 • 请问一下怎样去移植RT-Thread最小系统呢 1768 • 怎样去做一个RT-Thread文件系统重构呢 1311 • 怎样去移植基于STM32F767的RT-Thread操作系统呢 1894 • 怎么解决外部flash挂载文件系统失败的问题呢？ 935 • 怎样去使用RT-Thread麻雀一号开发板呢 1757 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 Hi，各位小伙伴，DIY 活动已经来到了第三周！前两周的任务大家都完成了吗？本周将会迎来新的挑战——文件系统。本文将从 SPI Flash 和 SD Card 两方面给大家讲解如何使用文件系统，以及针对本次 DIY 做出的一些优化，会大大增强系统性能，一起来看看吧~ 1.第三周任务概览我们来看一下第三周的任务：了解 RT-Thread 文件系统，在接收节点中使用文件系统，存放来自发送节点发送过来的数据。上述任务比较单一，只是文件系统而已。不过，能巧妙灵活的把文件系统用好用对，可不是一件轻松的事情。 2.RT-Thread 文件系统简要介绍 DFS 是 RT-Thread 提供的虚拟文件系统组件，全称为 Device File System，即设备虚拟文件系统，文件系统的名称使用类似 UNIX 文件、文件夹的风格。 RT-Thread DFS 组件的主要功能特点有：为应用程序提供统一的 POSIX 文件和目录操作接口：read、write、poll/select 等。支持多种类型的文件系统，如 FatFS、RomFS、DevFS 等，并提供普通文件、设备文件、网络文件描述符的管理。支持多种类型的存储设备，如 SD Card、SPI Flash、Nand Flash 等。 DFS 的层次架构如下图所示，主要分为 POSIX 接口层、虚拟文件系统层和设备抽象层。如下图： DFS 的更多内容，请在 RT-Thread 文档中心中查看：https://www.rt-thread.org/document/site/ （由于微信无法插入外部链接，请将以上链接复制至外部浏览器打开） 3. 在 SPI Flash 上使用文件系统 3.1 准备工作以正点原子的潘多拉开发板 (Iot Board) 为例，教大家在 SPI Flash 上使用文件系统。值得一提的是，RT-Thread 已经将 libc 那套文件系统接口对接到 DSF 上了，在 env 工具中开启 libc 和 DFS 即可，本次教程使用 libc 的那套接口进行文件的打开/关闭、读取/写入。在 menuconfig 中开启 libc： 1RT-Thread Components ---> 2 POSIX layer and C standard library ---> 3 Enable libc APIs from toolchain 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： 1RT-Thread Components ---> 2 Device virtual file system ---> 3 Using device virtual file system 4 Enable elm-chan fatfs 当然，不要忘记在 meunconfig 中开启 SPI Flash： 1Hardware Drivers Config ---> 2 Onboard Peripheral Drivers ---> 3 Enable QSPI FLASH (W25Q128 qspi1) 潘多拉开发板上的 SPI Flash 使用的是 QSPI 接口，还需要在 meunconfig 中把 QSPI 接口开启： 1Hardware Drivers Config ---> 2 On-chip Peripheral Drivers ---> 3 Enable QSPI BUS 退出 menuconfig 后需要输入 “scons --target=mdk5” 更新工程。 3.2 文件系统的挂载本次 DIY 使用的文件系统是 elmfatfs，elmfatfs 需要在块设备上才能进行文件操作。潘多拉板子上的 SPI Flash 是 W25Q128，我们需要将 W25Q128 注册成块设备，才能使用 elmfatfs 进行文件操作。如下示例代码： 1static int rt_hw_qspi_flash_with_sfud_init(void) 2{ 3 stm32_qspi_bus_attach_device("qspi1", "qspi10", RT_NULL, 4, w25qxx_enter_qspi_mode, RT_NULL); 4 if (RT_NULL == rt_sfud_flash_probe("W25Q128", "qspi10")) 5 return -RT_ERROR; 6 return RT_EOK; 7} 8INIT_COMPONENT_EXPORT(rt_hw_qspi_flash_with_sfud_init); 在 FinSH 中输入 “list_decive”，即可看到 W25Q128 注册成了块设备了，并挂载在 QSPI 上： W25Q128 注册成了块设备后，就能将 elmfatfs 这个文件系统挂载到 RT-Thread 的 DFS 上了，如下示例代码： 1dfs_mount("W25Q128", "/", "elm", 0, 0) 3.3 文件操作到此为止，我们就可以使用 libc 的接口进行文件操作了，将接收到的数据以文件方式存放到 W25Q128 里面去，举个简单的例子，如下示例代码： 1FILE recvdata_p0; 2recvdata_p0 = fopen("recvdata_p0.csv", "a+"); 3if (recvdata_p0 != RT_NULL) 4{ 5 fputs((char )RxBuf_P0, recvdata_p0); 6 fputs("n", recvdata_p0); 7 fclose(recvdata_p0); 8} 在 Finsh 中输入 “ls” 可以查看当前文件系统中的文件目录，如下图：输入 “cat XXX” 可以查看文件内容，如下图：简单的几步就可以进行文件操作了，RT-Thread 的文件系统还是相当易用的。 4. 在 SD Card 上使用文件系统 4.1 准备工作以正点原子的潘多拉开发板 (Iot Board) 为例，教大家在 SD Card 上使用文件系统。和上面的 SPI Flash 一样，在 menuconfig 中开启相关选项：SD Card，SPI（潘多拉板子的 SD 卡是用 SPI 驱动的而不是 SDIO），libc，DFS，elmfatfs。 4.2 文件系统的挂载与 SPI Flash 一样，需要将 SD Card 注册成块设备，才能挂载文件系统。如下示例代码： 1static int rt_hw_spi1_tfcard(void) 2{ 3 __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); 4 rt_hw_spi_device_attach("spi1", "spi10", GPIOC, GPIO_PIN_3); 5 return msd_init("sd0", "spi10"); 6} 7INIT_DEVICE_EXPORT(rt_hw_spi1_tfcard); 在 FinSH 中输入 “list_decive”，即可看到 SD Card 注册成了块设备了，并挂载在 SPI 上： SD Card 注册成了块设备后，就能将 elmfatfs 这个文件系统挂载到 RT-Thread 的 DFS 上了，如下示例代码： 1dfs_mount("sd0", "/", "elm", 0, 0) 需要注意的是，如果大家手头的板子是使用 SDIO 接口来驱动 SD Card 的，那么将 SD Card 注册成块设备将不用我们操心，RT-Thread 源码中的 “...rt-threadcomponentsdriverssdioblock_dev.c” 文件中，会将 SD Card 注册成块设备的。当然，文件系统的挂载还是需要我们手动敲代码去实现的。 4.3 文件操作与 SPI Flash 一样，可以直接使用 libc 的接口进行文件操作，如下示例代码： 1FILE recvdata_p0; 2recvdata_p0 = fopen("recvdata_p0.csv", "a+"); 3if (recvdata_p0 != RT_NULL) 4{ 5 fputs((char )RxBuf_P0, recvdata_p0); 6 fputs("n", recvdata_p0); 7 fclose(recvdata_p0); 8} 5. 针对本次 DIY 的一些优化 5.1 优化1 将文件系统用起来，进行文件操作，是一件相对比较容易的事情。不过当将文件系统运用到实际项目中的时候，往往会因为一些需求或者说是其他因素，导致事情不那么好办。就拿这个 DIY 来说，如果就像上面的示例代码这么用文件系统，虽然系统能正常工作，但是会带来一些问题：这里使用 ringbuffer 来避免这个问题。 ringbuffer 是一种先进先出的 FIFO 环形缓冲区，DIY 的接收节点工程中，我们创建了两个线程去工作，一个是 nrf24l01_thread 线程，用于接收来自发送节点的数据，另一个是 DFS_thread 线程，用于利用文件系统保存数据的。并且创建一个 4KB 大小的一个 ringbuffer： 1static struct rt_ringbuffer recvdatabuf; 2recvdatabuf = rt_ringbuffer_create(4069); / ringbuffer的大小是4KB / 每当 nrf24l01_thread 线程接收到一条数据，就存放到 ringbuffer 中去： 1rt_ringbuffer_put(recvdatabuf, (rt_uint8_t )str_data, strlen(str_data)); 在DFS_thread 线程中，我们设置一个 ringbuffer 的阈值，这里我将阈值设置成了 ringbuffer 大小的一半，当写入的数据达到了 ringbuffer 的阈值之后，就将 ringbuffer 中所有的数据统统写入文件中去： 1/* 判断写入的数据大小到没到所设置的ringbuffer的阈值 / 1/ 判断写入的数据大小到没到所设置的ringbuffer的阈值 / 2if (rt_ringbuffer_data_len(recvdatabuf) > (4096 / 2)) 3{ 4 / 到阈值就直接写数据 / 5 recvdatafile_p0 = fopen("recvdata_p0.csv", "ab+"); 6 if (recvdatafile_p0 != RT_NULL) 7 { 8 while(rt_ringbuffer_data_len(recvdatabuf)) 9 { 10 size = rt_ringbuffer_get(recvdatabuf, (rt_uint8_t )writebuffer, (4096 / 2)); 11 fwrite(writebuffer, 1, size, recvdatafile_p0); 12 } 13 fclose(recvdatafile_p0); 14 } 15} 这么做，就可以尽可能的减少了文件的操作，提高了系统的性能，同时又保证每一条数据都不会丢失。 5.2 优化2 但是，还有一个问题：当然，掉电丢数据这种情况是不可以避免的，但是我们可以通过一些算法优化（姑且叫它算法吧），尽可能的减少丢失数据的可能。解决思路是：定个固定时间，计时，如果时间一到，此时数据还没写满 ringbuffer 的阈值，这时候就不管数据到没到阈值了，直接将 ringbuffer 里的数据全部写入文件中去。要实现这个思路需要搭配事件集 (event) 使用。在 nrf24l01_thread 线程中，每收到一个数据，就发送一个事件： 1while (1) 2{ 3 if (!rx_pipe_num_choose()) 4 { 5 /* 通过sscnaf解析收到的数据 / 6 if(sscanf((char )RxBuf_P0, "%d,+%f", &buf.timestamp, &buf.temperature) != 2) 7 { 8 /* 通过sscnaf解析收到的数据 / 9 if(sscanf((char )RxBuf_P0, "%d,-%f", &buf.timestamp, &buf.temperature) != 2) 10 { 11 continue; 12 } 13 buf.temperature = -buf.temperature; 14 } 15 sprintf(str_data, "%d,%fn", buf.timestamp, buf.temperature); 16 /* 将数据存放到ringbuffer里 / 17 rt_ringbuffer_put(recvdatabuf, (rt_uint8_t )str_data, strlen(str_data)); 18 /* 收到数据，并将数据存放到ringbuffer里后，才发送事件 / 19 rt_event_send(recvdata_event, WRITE_EVENT); 20 } 21 rt_thread_mdelay(30); 22} 在DFS_thread 线程中，通过接收两次事件，并设置接收事件的超时时间，达到计时的目的： 1while (1) 2{ 3 / 接收感兴趣的事件WRITE_EVENT，以永久等待方式去接收 / 4 if (rt_event_recv(recvdata_event, WRITE_EVENT, RT_EVENT_FLAG_OR \| RT_EVENT_FLAG_CLEAR, RT_WAITING_FOREVER, &set) != RT_EOK) 5 continue; 6 do 7 { 8 / 接收感兴趣的事件WRITE_EVENT，以1000ms超时方式接收 / 9 if (rt_event_recv(recvdata_event, WRITE_EVENT, RT_EVENT_FLAG_OR \| RT_EVENT_FLAG_CLEAR, rt_tick_from_millisecond(1000), &set) == RT_EOK) 10 { 11 / 判断写入的数据大小到没到所设置的ringbuffer的阈值 / 12 if (rt_ringbuffer_data_len(recvdatabuf) > THRESHOLD) 13 { 14 / 到阈值就直接写数据 / 15 recvdatafile_p0 = fopen("recvdata_p0.csv", "ab+"); 16 if (recvdatafile_p0 != RT_NULL) 17 { 18 while(rt_ringbuffer_data_len(recvdatabuf)) 19 { 20 size = rt_ringbuffer_get(recvdatabuf, (rt_uint8_t )writebuffer, THRESHOLD); 21 fwrite(writebuffer, 1, size, recvdatafile_p0); 22 } 23 fclose(recvdatafile_p0); 24 } 25 } 26 /* 阈值没到就继续接收感兴趣的事件WRITE_EVENT，以1000ms超时方式接收 / 27 continue; 28 } 29 / 1000ms到了，还没有收到感兴趣的事件，这时候不管到没到阈值，直接写 / 30 recvdatafile_p0 = fopen("recvdata_p0.csv", "ab+"); 31 if (recvdatafile_p0 != RT_NULL) 32 { 33 while(rt_ringbuffer_data_len(recvdatabuf)) 34 { 35 size = rt_ringbuffer_get(recvdatabuf, (rt_uint8_t )writebuffer, THRESHOLD); 36 fwrite(writebuffer, 1, size, recvdatafile_p0); 37 } 38 fclose(recvdatafile_p0); 39 } 40 } while(0); 41} 这样就尽最大力度的解决了掉电丢失数据的可能了。当然，第二次接收事件的超时时间可以根据自己需求设定长短。 6. 开源代码为了更进一步便于大家学习，第三周任务的代码已经开源啦~ 项目地址：https://github.com/willianchanlovegithub/DIY_projects_base_on_RT-Thread（由于微信无法插入外部链接，请将以上链接复制至外部浏览器打开） 7. 注意事项 SD Card 的 sector 大小为 512 字节，需要在 menuconfig 中修改：

2021-12-20 14:18:47 评论举报朱瑞平