PetitFatFsとは?
PetitFatFsとはChaN氏によるFatFsを最低限の機能に絞り
手軽にFatFileSystemのデータ操作ができるありがたいライブラリです。
このライブラリはハード依存の部分とそうでない部分にわかれており
ユーザーは自分の使うハードに合わせてハード依存の部分(diskio.c)さえ作ってやれば良いだけになっています。
diskio.cをつくる
てことでハード依存の部分(diskio.c)を実装してみました。
(Readで力尽きたのでWriteは実装してません)
とりあえず自分の手持ちのSDカード(2GB)では動作確認できましたが、万能ではないです。
まず、CMD1で初期化できるカードしか使えません。
そして、フォーマットするソフトによっても使えたり使えなかったりします。
win10標準のFAT16フォーマットではダメでDisk Formatterを使うといけました。
（多様なSDカードに対応している世の中の製品ってすごいなあと実感しました。。。）
ピンアサインは下記の通りです。
| GPIO | 役割 | SDカード |
|---|---|---|
| 2 | SCK | SCLK/CLK |
| 3 | TX | DI/CMD |
| 4 | RX | D0/DAT0 |
| 5 | CS | CS/CD/DAT3 |
diskio.c
# include "user_define.h"
# include "diskio.h"
/* Definitions for MMC/SDC command */
# define CMD0 (0x40+0) /* GO_IDLE_STATE */
# define CMD1 (0x40+1) /* SEND_OP_COND (MMC) */
# define CMD16 (0x40+16) /* SET_BLOCKLEN */
# define CMD17 (0x40+17) /* READ_SINGLE_BLOCK */
# define CS_HIGH() {gpio_put(P_SPI_CS, 1);}
# define CS_LOW() {gpio_put(P_SPI_CS, 0);}
static BYTE rcv_spi( void ); /* Send a 0xFF to the SDC/MMC and get the received byte */
static void xmit_spi( BYTE d ); /* Send a byte to the SDC/MMC */
static BYTE send_cmd( BYTE cmd, DWORD arg );
/*-----------------------------------------------------------------------*/
/* Initialize Disk Drive */
/*-----------------------------------------------------------------------*/
DSTATUS disk_initialize( void )
{
DSTATUS stat = STA_NOINIT;
WORD i;
/* マイコンリソースの初期設定 */
{
spi_init( SPI_CH, 100 * 1000 );
spi_set_format( SPI_CH, 8, SPI_CPOL_0, SPI_CPHA_0, SPI_MSB_FIRST );
gpio_set_function( P_SPI_RX, GPIO_FUNC_SPI );
gpio_set_function( P_SPI_SCK, GPIO_FUNC_SPI );
gpio_set_function( P_SPI_TX, GPIO_FUNC_SPI );
gpio_init( P_SPI_CS );
gpio_set_dir( P_SPI_CS, GPIO_OUT );
}
CS_HIGH();
/* ダミークロックを80発 */
{
BYTE i;
for ( i= 0; i < 10; i++ )
{
rcv_spi();
}
}
{
BYTE cmd_res;
/* CMD0を0x01が返ってくるまでトライ */
for ( i = 0; i < 10000; i++ )
{
cmd_res = send_cmd( CMD0, 0 );
if ( cmd_res == 0x01 )
{
break;
}
}
if ( cmd_res == 0x01 )/* Enter Idle state */
{
/* CMD1を0x00が返ってくるまでトライ */
for ( i = 0; i < 10000; i++ )
{
cmd_res = send_cmd( CMD1, 0 );
if ( cmd_res == 0x00 )
{
/* 初期化完了 */
stat = 0;
break;
}
sleep_us( 100 );
}
/* CMD16でブロックサイズを512バイトに設定 */
send_cmd( CMD16, 512 );
}
}
CS_HIGH();
rcv_spi();
return ( stat );
}
/*-----------------------------------------------------------------------*/
/* Read Partial Sector */
/*-----------------------------------------------------------------------*/
DRESULT disk_readp (
BYTE* buff, /* Pointer to the destination object */
DWORD sector, /* Sector number (LBA) */
UINT offset, /* Offset in the sector */
UINT count /* Byte count (bit15:destination) */
)
{
DRESULT res;
BYTE cmd_res;
res = RES_ERROR;
cmd_res = send_cmd( CMD17, ( sector * 512 ) );
if ( cmd_res == 0x00 )
{
WORD i;
/* なんらかの応答が来るまでループ */
for ( i = 0; i < 40000; i++ )
{
cmd_res = rcv_spi();
if ( cmd_res != 0xFF )
{
break;
}
}
/* 応答がデータパケットの先頭0xFE時の処理 */
if ( cmd_res == 0xFE )
{
/* offsetまで読み飛ばす */
for ( i = 0; i < offset; i++ )
{
rcv_spi();
}
/* データを読み込む */
if ( buff != 0 )
{
for ( i = 0; i < count; i++ )
{
buff[ i ] = rcv_spi();
}
}
else
{
for ( i = 0; i < count; i++ )
{
rcv_spi();
}
}
/* 残りは読み飛ばす */
for ( i = 0; i < ( 514 - ( offset + count ) ); i++ )
{
rcv_spi();
}
res = RES_OK;
}
}
CS_HIGH();
rcv_spi();
return ( res );
}
/*-----------------------------------------------------------------------*/
/* Write Partial Sector */
/*-----------------------------------------------------------------------*/
DRESULT disk_writep (
const BYTE* buff, /* Pointer to the data to be written, NULL:Initiate/Finalize write operation */
DWORD sc /* Sector number (LBA) or Number of bytes to send */
)
{
DRESULT res;
if (!buff) {
if (sc) {
// Initiate write process
} else {
// Finalize write process
}
} else {
// Send data to the disk
}
return res;
}
static void xmit_spi( BYTE d ) /* Send a byte to the SDC/MMC */
{
BYTE src[ 1 ];
src[ 0 ] = d;
spi_write_blocking( SPI_CH, src, 1 );
}
static BYTE rcv_spi( void ) /* Send a 0xFF to the SDC/MMC and get the received byte */
{
BYTE dst[ 1 ];
spi_read_blocking( SPI_CH, 0xFF, dst, 1 );
return ( dst[ 0 ] );
}
static BYTE send_cmd(
BYTE cmd, /* 1st byte (Start + Index) */
DWORD arg /* Argument (32 bits) */
)
{
BYTE n, res;
/* Select the card */
CS_HIGH();
rcv_spi();
CS_LOW();
rcv_spi();
/* Send a command packet */
xmit_spi( cmd ); /* Start + Command index */
xmit_spi( (BYTE)( arg >> 24 ) ); /* Argument[31..24] */
xmit_spi( (BYTE)( arg >> 16 ) ); /* Argument[23..16] */
xmit_spi( (BYTE)( arg >> 8 ) ); /* Argument[15..8] */
xmit_spi( (BYTE)arg ); /* Argument[7..0] */
n = 0x01; /* Dummy CRC + Stop */
if ( cmd == CMD0 )
{
n = 0x95; /* Valid CRC for CMD0(0) */
}
xmit_spi( n );
/* Receive a command response */
n = 10; /* Wait for a valid response in timeout of 10 attempts */
for ( n = 0; n < 10; n++ )
{
res = rcv_spi();
if ( ( res & 0x80 ) == 0x00 )
{
break;
}
}
return ( res ); /* Return with the response value */
}
動かしてみる
SDカード内にHelloWorld!SDと書かれたファイルtest.txtをいれておいて
picoでSDカードから読み出しUSBでPCに出力してみます
test.txt
HelloWorld!SD
main()関数はこんな感じ
main.c
void main( void )
{
FATFS fs;
BYTE buff[16];
UINT br;
FRESULT res;
stdio_init_all();
res = pf_mount( &fs );
if ( res != 0 )
{
printf( "Error:pf_mount,%d\n", res );
sleep_ms( 1000 );
}
res = pf_open( "TEST.TXT" );
if ( res != 0 )
{
printf( "Error:pf_open,%d\n", res );
sleep_ms( 1000 );
}
res = pf_read( buff, 16, &br );
if ( res != 0 )
{
printf( "Error:pf_read,%d\n", res );
sleep_ms( 1000 );
}
while ( true )
{
printf( buff );
printf( "\n" );
sleep_ms( 1000 );
}
}
これで動かしてみると
読み込めました！