کار با ایسی های حافظه (spi flash) در STM32 با littleFS (بخش دوم)

در بخش قبل به معرفی Spi Flash و کاربرد هایش پرداختیم همچنین با راه اندازی و نحوه ارتباط با آن اشنا شدیم همچنین به صورت کوتاه به lfs و مزیت آن نسبت به بقیه fileSystem ها پرداختیم. در این بخش کار با ایسی های حافظه در STM32 با littleFS را آموزش داده و با کانفیگ و راه اندازی آن آشنا می‌شویم.

کتابخانه LittleFS

ابتدا کتابخانه littleFS را دانلود کنید، سورس فایل‌ها و هدر آن را به پروژه اضافه کنید.

#include “lfs.h”

• LFS_YES_TRACE  فعال کردن TRACE برای دیباگ کردن
• LFS_NO_MALLOC  غیر فعال کردن استفاده از حافظه پویا

استراکچرها و بافرهای littleFS

lfs_t lfs; 
lfs_file_t file;

static uint8_t lfs_read_cache_buf[256]; 
static uint8_t lfs_prog_cache_buf[256]; 
static uint8_t lfs_lookahead_buf[16]; // 128/8=16

آرایه‌ها برای نوشتن و خواندن در فایل‌ها

char WriteBuf[def_num_lfs_ram] = {"Hi,Budy! if you get this Message......Congratulations!You have succeeded!!"};

char ReadBuf[def_num_lfs_ram];

ایجاد ارتباط بین توابع spi flash و littleFS

به کمک کد زیر توابعی که برای w25q نوشتیم را به lfs معرفی می‌کنیم.

اگر به جای w25q قصد داشتید از Fhash داخلی میکرو (یا spiFlash دیگری) استفاده کنید، کافی است توابع erase, read, write مربوطه را قرار دهید.

static int user_provided_block_device_read(const struct lfs_config *lfsc, lfs_block_t block, lfs_off_t off, void *buffer, lfs_size_t size)
{

W25Q_ReadPage((uint8_t *)buffer,(block * lfsc->block_size + off),size);
return LFS_ERR_OK;
}

static int user_provided_block_device_prog(
const struct lfs_config *lfsc, lfs_block_t block, lfs_off_t off, const void *buffer, lfs_size_t size)
{

W25Q_WritePage((uint8_t*)buffer,(block * lfsc->block_size + off),size);
return LFS_ERR_OK;
}

static int user_provided_block_device_erase(const struct lfs_config *lfsc, lfs_block_t block)
{
W25Q_EraseSector4KB(block);
return LFS_ERR_OK;
}
static int user_provided_block_device_sync(const struct lfs_config *lfsc)
{
return LFS_ERR_OK;
}

کانفیگ کردن lfs

•     read_size  (سایز صفحات ایسی) = 256
•     prog_size (سایز صفحات ایسی) = 256
•     block_size  (سایز سکتور ایسی(تعداد بایت)) = 4096
•     block_ count تعداد سکتور موجود در ایسی مثلا w25q16 تعداد بلاک‌ها 512 می‌باشد
•     cache_size برابر است با read_size
•     lookahead_size حاصل block_ count /8

const struct lfs_config cfg = {

.context = NULL,

.read = user_provided_block_device_read, 
.prog = user_provided_block_device_prog, 
.erase = user_provided_block_device_erase,
.sync = user_provided_block_device_sync,

.read_size = 256,
.prog_size = 256,
.block_size = 4096,
.block_count = 512,

.cache_size = 256,
.block_cycles = 200,

.lookahead_size = 64,

.read_buffer = lfs_read_cache_buf,
.prog_buffer = lfs_prog_cache_buf,
.lookahead_buffer = lfs_lookahead_buf,

};

دیباگ در littleFS

جهت استفاده از قابلیت دیباگ lfs باید تابع printf را به uart میکروکنترلر ریدایرکت کنیم  زیرا trace ها در lfs از printf استفاده می‌کنند.

برای اینکار ابتدا uart سخت افزاری را کانفیگ می‌کنیم.

void USART_ini(){ 

CLEAR_BIT(USART1->CR1,USART_CR1_UE );

SET_BIT(RCC->APB2ENR,RCC_APB2ENR_USART1EN );
CLEAR_BIT(USART1->CR1,USART_CR1_OVER8 );

SET_BIT(USART1->CR1,USART_CR1_TE ); 
SET_BIT(USART1->CR1,USART_CR1_RE );

USART1->BRR = 0XD0;

SET_BIT(USART1->CR1,USART_CR1_UE ); 
SET_BIT(USART1->CR1,USART_CR1_TCIE ); 
SET_BIT(USART1->CR1,USART_CR1_RXNEIE );

}

int stdout_putchar (int ch) {

USART1->TDR = (uint8_t)ch;
while( !READ_BIT(USART1->ISR,USART_ISR_TC) ){}
SET_BIT(USART1->ICR,USART_ICR_TCCF );
return (ch);

}

int err = lfs_mount(&lfs, &cfg);
if (err)
{
lfs_format(&lfs, &cfg);
lfs_mount(&lfs, &cfg);
}


lfs_file_open(&lfs, &file, "my_file", LFS_O_RDWR | LFS_O_CREAT);
lfs_file_read(&lfs, &file, &ReadBuf, sizeof(ReadBuf));
lfs_file_close(&lfs, &file);
lfs_unmount(&lfs);

ReadBuf[0]='*';
printf("%s",ReadBuf);

اکنون در صورتی که تمام کانفیگ‌ها درست باشند، Little پیغام زیر را میدهد.

نمونه کد برای خواندن فایلی که ایجاد کردیم:

lfs_file_open(&lfs, &file, "my_file", LFS_O_RDWR | LFS_O_CREAT);

lfs_file_read(&lfs, &file, &ReadBuf, sizeof(ReadBuf));

lfs_file_close(&lfs, &file);

lfs_unmount(&lfs);

printf("****************your DATA///////////////////-\n");

printf("*\n");printf("*\n");printf("*\n");printf("*\n");printf("*\n");

ReadBuf[0]='*';

printf("%s",ReadBuf);

printf("*\n");printf("*\n");printf("*\n");printf("*\n");printf("*\n");

به این صورت کار با ایسی های حافظه در STM32 با littleFS را یاد گرفتیم.

منبع: سیسوگ