Github

从这里开始，整个RTT学习过程中对工程的完善和开发都记录在Github上的一个项目中，项目还会随着学习的深入进行更新
项目URL：https://github.com/HITLIVING/-RT-Thread-.git
读者可以通过Pull下来整个项目进一步了解
需要格外关注
drv_lil9341_lcd.c
drv_fonts.c
这两个文件

前期准备

RT-Thread文件系统配置成功，且可以正常使用
可以通过Finsh命令行操作存储体，包括新建文件，新建文件夹，存内容，读内容
通过字模软件或例程中取到标准ASCII码的字模数据数组
RT-Thread文件系统配置成功，将存储块设备格式化这一步骤注释掉，避免反复刷掉数据

概述

在使用LCD等显示设备时，需要字模数据
而字模数据往往是数量庞大的字符数组，如果直接作为常量存到芯片ROM中，会占据庞大的空间造成资源浪费
这类数据可以放置在外置存储体内，需要时通过驱动芯片读取字模数据，即可为芯片内的存储空间腾出地方
以字模的存取为例，讲解RT-Thread文件系统的实际使用
将字模数据以txt文件格式，存储到已经按照文件系统格式化好的存储体中
因为实验以Flash为存储体，无法像SD卡那样，通过电脑存储文件，需要单片机提供下载途径，即新建文件，写数据

接口函数

头文件

#include <dfs_posix.h> /* 当需要使用文件操作时，需要包含这个头文件 */

打开和关闭文件

打开或创建一个文件可以调用下面的 open() 函数：

int open(const char *file, int flags, ...);

参数	描述
file	打开或创建的文件名
flags	指定打开文件的方式，取值可参考下表
返回	——
文件描述符	文件打开成功
-1	文件打开失败

一个文件可以以多种方式打开，并且可以同时指定多种打开方式。例如，一个文件以 O_WRONLY 和 O_CREAT 的方式打开，那么当指定打开的文件不存在时，就会先创建这个文件，然后再以只读的方式打开。

参数	描述
O_RDONLY	只读方式打开文件
O_WRONLY	只写方式打开文件
O_RDWR	以读写方式打开文件
O_CREAT	如果要打开的文件不存在，则建立该文件
O_APPEND	当读写文件时会从文件尾开始移动，也就是所写入的数据会以附加的方式添加到文件的尾部
O_TRUNC	如果文件已经存在，则清空文件中的内容

当使用完文件后若不再需要使用则可使用 close() 函数关闭该文件，而 close() 会让数据写回磁盘，并释放该文件所占用的资源。

int close(int fd);

参数	描述
fd	文件描述符
返回	——
0	文件关闭成功
-1	文件关闭失败

读写数据

读取文件内容可使用 read() 函数：

int read(int fd, void *buf, size_t len);

参数	描述
fd	文件描述符
buf	缓冲区指针
len	读取文件的字节数
返回	——
int	实际读取到的字节数
0	读取数据已到达文件结尾或者无可读取的数据
-1	读取出错，错误代码查看当前线程的 errno

该函数会把参数 fd 所指的文件的 len 个字节读取到 buf 指针所指的内存中。
此外文件的读写位置指针会随读取到的字节移动。
向文件中写入数据可使用 write() 函数：

int write(int fd, const void *buf, size_t len);

参数	描述
Fd	文件描述符
buf	缓冲区指针
len	写入文件的字节数
返回	——
int	实际写入的字节数
-1	写入出错，错误代码查看当前线程的 errno

该函数会把 buf 指针所指向的内存中 len 个字节写入到参数 fd 所指的文件内。
此外文件的读写位置指针会随着写入的字节移动。

指定读写位置函数

off_t lseek(int Fd, off_t offset, int whence);

参数	描述
Fd	文件描述符
offset	文件指针偏移量
whence	附加说明
返回	——
off_t	当前指针位置
-1	写入出错，错误代码查看当前线程的 errno

参数 whence 为下列其中一种:
SEEK_SET 参数offset 即为新的读写位置.
SEEK_CUR 以目前的读写位置往后增加offset 个位移量.
SEEK_END 将读写位置指向文件尾后再增加offset 个位移量. 当whence 值为SEEK_CUR 或
SEEK_END 时, 参数offet 允许负值的出现.

当whence 值为SEEK_CUR 或SEEK_END 时, 参数offet 允许负值的出现.

该函数用来读取文件的特定内容

下列是较特别的使用方式:
1) 欲将读写位置移到文件开头时:lseek(int fildes, 0, SEEK_SET);
2) 欲将读写位置移到文件尾时:lseek(int fildes, 0, SEEK_END);
3) 想要取得目前文件位置时:lseek(int fildes, 0, SEEK_CUR);

上机实验

在指定文件中下载内容

//手动下载字符指令
#include <dfs_posix.h>
/*
 * 常用ASCII表，偏移量32，大小:16（高度）* 8 （宽度）
 */
const uint8_t ASCII8x16_Table [ ] = {0x00 0x01 0x02....
    .....
    .....
    //@conslons字体，阴码点阵格式，逐行顺向取摸
};  
static int Download(int argc, char *argv[])
{
    int fd;
    char Filename[] = "/ASCII8x16_Table.txt";
    fd = open(Filename, O_WRONLY | O_CREAT);
    if (fd>= 0)
    {
        write(fd, ASCII8x16_Table, sizeof(ASCII8x16_Table));
        close(fd);
        rt_kprintf("Write done.\n");
    }
    return 0;
}
/* 导出到 msh 命令列表中 */
MSH_CMD_EXPORT(Download, download fonts to flash);

读取指定文件的指定内容

    uint8_t  byteCount, bitCount,fontLength;    
    uint16_t ucRelativePositon;
    uint8_t *Pfont;
    //对ascii码表偏移（字模表不包含ASCII表的前32个非图形符号）
    ucRelativePositon = cChar - ' ';
    //每个字模的字节数
    fontLength = (LCD_Currentfonts->Width*LCD_Currentfonts->Height)/8;
    //-------------------------------------------------------------------------
    //Get font data from flash
    switch(LCD_Currentfonts->Width)
    {
        case 8:
            {
                rt_int32_t fd = 0;
                //读取缓存区
                rt_uint8_t buffer[8*16/8] = {0};
                //打开指定文件，需要先保证文件存在，否则会导致读取失败
                fd = open("/ASCII8x16_Table.txt", O_RDONLY);
                Pfont = buffer;
                if (fd>= 0)
                {
                    //由对ascii码表偏移和每个字模的字节数定位读取文件的内容
                    lseek(fd, ucRelativePositon * fontLength, SEEK_SET);    
                    read(fd, buffer, sizeof(buffer));
                    close(fd);                                    
                }
                else
                {
                    rt_kprintf("Read from file fonts error\n");
                }
                break;
            }            
        case 16:
            {
                ...
            }        
        case 24:
            {
                ...
            }        
        default:
            {
                ...
            }        
            ...
    }

模块化实现

Module_FILE.h

/*
 * Copyright (c) 2020 - ~, HIT_HERO Team
 *
 * FILE MODULE HEAD FILE
 * Used file system
 * Used in RT-Thread Operate System
 *
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes            QQ
 * 2020-06-04     WangXi          first version    1098547591
 */
#ifndef _MODULE_FILE_H_
#define _MODULE_FILE_H_
#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>
#include <board.h>
struct _MODULE_FILE
{
    /* Property */
    char *SpiBusName;             
    char *SpiDevName;
    char *BlockDevName;
    rt_uint32_t ChipIDRegist;    
    rt_uint32_t BlockChipID;    
    GPIO_TypeDef *CsPort;
    rt_uint16_t CsPinNum;
    rt_bool_t IfFormatting;
    /* Value */
    struct rt_spi_device *SPI_DevHandle;
    /* Method */
    rt_err_t (*Init)(struct _MODULE_FILE *module);
};
typedef struct _MODULE_FILE MODULE_FILE;
/* Glodal Method */
rt_err_t Module_File_Config(MODULE_FILE *Dev_LED);
#endif
/************************ (C) COPYRIGHT 2020 WANGXI **************END OF FILE****/

Module_FILE.c

/*
 * Copyright (c) 2020 - ~, HIT_HERO Team
 *
 * FILE MODULE SOURCE FILE
 * Used file system
 * Used in RT-Thread Operate System
 *
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes            QQ
 * 2020-06-04     WangXi          first version    1098547591
 */
#include "Module_FILE.h"
#include "drv_spi.h"
#include "spi_flash_sfud.h"
#include "dfs_fs.h"
static rt_err_t Module_FILEInit(MODULE_FILE *Dev_FILE);
rt_err_t Module_File_Config(MODULE_FILE *Dev_FILE){
    rt_err_t res = RT_EOK;
    if( Dev_FILE->Init==NULL
    ){    
        /* Link the Method */
        Dev_FILE->Init = Module_FILEInit;    
    }
    else{
        rt_kprintf("Warning: Module FILE is Configed twice\r\n");
        return RT_ERROR;
    }
    /* Device Init */
    res = Dev_FILE->Init(Dev_FILE);
    if(res != RT_EOK){
        rt_kprintf("Error: FILE init failed\r\n");
        return RT_ERROR;
    }
    return RT_EOK;
}
static rt_err_t Module_FILEInit(MODULE_FILE *Dev_FILE){
    rt_err_t res = RT_EOK;
    /* Init the spi communication */
    res = rt_hw_spi_device_attach(    Dev_FILE->SpiBusName,     Dev_FILE->SpiDevName, 
                                    Dev_FILE->CsPort,         Dev_FILE->CsPinNum);
    if(res != RT_EOK){
        rt_kprintf("Error: Spi device attach failed\r\n");
        return RT_ERROR;
    }
    Dev_FILE->SPI_DevHandle = (struct rt_spi_device *)rt_device_find(Dev_FILE->SpiDevName);
    if(Dev_FILE->SPI_DevHandle == NULL){
        rt_kprintf("Error: Can't find %s device\r\n",Dev_FILE->SpiDevName);
        return RT_ERROR;
    }
    struct rt_spi_configuration cfg;
    cfg.data_width = 8;
    cfg.mode = RT_SPI_MASTER | RT_SPI_MODE_0 | RT_SPI_MSB;
    cfg.max_hz = 20 * 1000 *1000;                           /* 20M */
    rt_spi_configure(Dev_FILE->SPI_DevHandle, &cfg);
    /* Check the chip ID */
    rt_uint8_t ChipIDReg = Dev_FILE->ChipIDRegist;
    rt_uint8_t ChipID[3] = {0};
    rt_spi_send_then_recv(Dev_FILE->SPI_DevHandle, &ChipIDReg, 1, ChipID, 3);
    rt_uint32_t ChipID_32 = (ChipID[0]<<16) + (ChipID[1]<<8) + (ChipID[2]);
    if(ChipID_32!=Dev_FILE->BlockChipID){
        rt_kprintf("Error: Can't find %s\r\n",Dev_FILE->BlockDevName);
        return RT_ERROR;
    }
    /* Make the file system */
    rt_sfud_flash_probe(Dev_FILE->BlockDevName, Dev_FILE->SpiDevName);
    if(Dev_FILE->IfFormatting == true){
        dfs_mkfs("elm", Dev_FILE->BlockDevName);
        rt_kprintf("Info: File system formatting completed\r\n");
    }
    res = dfs_mount(Dev_FILE->BlockDevName,"/","elm",0,0);
    if(res == -1){
        rt_kprintf("Error: File system mounted failed\r\n");
        return RT_ERROR;
    }
    return RT_EOK;
}
/************************ (C) COPYRIGHT 2020 WANGXI **************END OF FILE****/

实验结果

单片机仍然可以正常调用字模，打印字符
相较于直接将字模数据存储在ROM中，打印速度有所下降，但为芯片内部节省了（28122-12926=15196≈14.8KB）

开发编程

【RT-Thread】文件系统文件存取