STM32U5SDNAND文件系统读写教程

在STM32U5上使用STM32CubeMX配置FileX文件系统并通过SDMMC接口读写SD卡的步骤如下：

1. CubeMX 配置

1. 启用SDMMC控制器

• 在Connectivity中选择SDMMC1，模式设置为4-bit Wide bus。

• 确认GPIO自动分配正确（CLK, CMD, D0-D3）。

2. 配置时钟

• SDMMC时钟源选择PLL（确保不超过SD卡最大频率，初始化阶段建议≤400kHz）。

• 在Clock Configuration中设置SDMMC时钟分频。

3. 启用DMA（可选但推荐）

• 为SDMMC添加DMA通道（TX/RX），模式设置为Circular以提高效率。

4. 启用FileX和ThreadX

• 在Middleware中启用Azure RTOS，添加FileX和ThreadX。

• 配置线程堆栈大小（建议≥1024字节）。

5. 生成代码

• 生成代码前检查Project Manager中的Linker Settings，确保堆内存足够（≥4KB）。

2. 实现SDMMC底层驱动

FileX需要以下底层接口函数（通常由CubeMX自动生成，位于fx_stm32_sd_driver.c）：

• fx_stm32_sd_init()：初始化SD卡。

• fx_stm32_sd_read()：块读取。

• fx_stm32_sd_write()：块写入。

• fx_stm32_sd_get_status()：获取SD卡状态。

3. 挂载SD卡并初始化文件系统

在ThreadX线程中初始化SD卡和FileX：

#define SD_BUFFER_SIZE 512static UCHAR sd_buffer[SD_BUFFER_SIZE] __attribute__((aligned(32))); // 对齐缓冲区void sd_thread_entry(ULONG thread_input) {
    FX_MEDIA sd_card;
    UINT status;

    // 挂载SD卡
    status = fx_media_open(&sd_card, "STM32_SD", 
                          fx_stm32_sd_driver, // 驱动函数
                          (VOID*)0,           // 驱动参数
                          sd_buffer,          // 缓冲区
                          sizeof(sd_buffer));

    if (status != FX_SUCCESS) {
        // 处理错误：检查硬件连接或尝试格式化
        Error_Handler();
    }

    // 文件操作代码...}

4. 文件读写操作

写入文件

FX_FILE file;UINT status;const CHAR* data = "Hello, STM32U5 FileX!";ULONG bytes_written;// 打开文件（若不存在则创建）status = fx_file_open(&sd_card, &file, "test.txt", 
                     FX_OPEN_FOR_WRITE | FX_OPEN_FOR_CREATE);if (status == FX_SUCCESS) {
    // 写入数据
    status = fx_file_write(&file, (VOID*)data, strlen(data), &bytes_written);
    if (status != FX_SUCCESS || bytes_written != strlen(data)) {
        // 写入失败
    }
    fx_file_close(&file); // 关闭文件}

读取文件

CHAR read_buffer[64];ULONG bytes_read;status = fx_file_open(&sd_card, &file, "test.txt", FX_OPEN_FOR_READ);if (status == FX_SUCCESS) {
    status = fx_file_read(&file, read_buffer, sizeof(read_buffer), &bytes_read);
    if (status == FX_SUCCESS) {
        read_buffer[bytes_read] = ''; // 添加字符串结束符
        printf("Read: %s
", read_buffer);
    }
    fx_file_close(&file);}

5. 常见问题处理

• SD卡无法挂载：

• 检查硬件连接和电源。

• 确认SD卡格式化为FAT32。

• 使用fx_media_format()首次格式化（注意：会擦除数据）。

• 文件读写失败：

• 确保文件路径正确（根目录以/开头，如/dir/file.txt）。

• 检查缓冲区对齐（32字节对齐）。

• DMA配置错误：

• 在CubeMX中确认DMA通道与SDMMC匹配。

• 启用DMA中断并实现IRQ处理函数。

完整代码示例

void sd_thread_entry(ULONG thread_input) {
    FX_MEDIA sd_card;
    FX_FILE file;
    UINT status;
    CHAR buffer[64];

    // 挂载SD卡
    if (fx_media_open(&sd_card, "SD_CARD", fx_stm32_sd_driver, 0, 
                     sd_buffer, sizeof(sd_buffer)) != FX_SUCCESS) {
        Error_Handler();
    }

    // 写入文件
    if (fx_file_open(&sd_card, &file, "/test.txt", FX_OPEN_FOR_WRITE | FX_OPEN_FOR_CREATE) == FX_SUCCESS) {
        fx_file_write(&file, "Hello FileX!", 12, &bytes_written);
        fx_file_close(&file);
    }

    // 读取文件
    if (fx_file_open(&sd_card, &file, "/test.txt", FX_OPEN_FOR_READ) == FX_SUCCESS) {
        fx_file_read(&file, buffer, sizeof(buffer), &bytes_read);
        buffer[bytes_read] = '';
        printf("Content: %s
", buffer);
        fx_file_close(&file);
    }

    // 卸载媒体
    fx_media_close(&sd_card);}

关键提示

• 缓冲区对齐：确保读写缓冲区32字节对齐（使用__attribute__((aligned(32)))）。

• 错误处理：始终检查函数返回值（FX_SUCCESS）。

• 格式化SD卡：若首次使用，需调用fx_media_format()。

通过以上步骤，您可以在STM32U5上实现SD卡的文件系统操作。

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