【CubeMX+STM32】SD卡 U盘文件系统 USB+FATFS

本篇，将使用CubeMX+Keil,  创建一个 USB+TF卡存储+FatFS 的虚拟U盘读写工程。

目录

一、简述

二、CubeMX 配置  SDIO + DMA + FatFs + USB

三、Keil 编辑代码

四、实验效果

串口助手，实现效果：

U盘，识别效果：

一、简述

上几篇，已循序渐进讲解了SD、SDIO、基础读写、DMA读写、FatFs。

这里不再啰嗦，有兴趣的可翻看之前的篇章:

1、【CubeMX+STM32】SD卡 基础读写

2、【CubeMX+STM32】SD卡 DMA读写

3、【CubeMX+STM32】SD卡 文件系统 FatFs+SDIO+DMA

本篇，再向前一步。

通过 CubeMX+Keil ，把SD卡模拟成U盘 ( SDIO+DAM+FatFs+USB)，可以用代码进行文件读写，也可以插上USB线在电脑端进行文件读写。

对USB详细原理有兴趣的朋友，可参考大神的书籍《USB应用分析精粹》。

SD卡的接线原画图：

带SDIO的STM32芯片，都是一样的接法，不管是F1、F4。

对于第9脚：检测插入，文中另有详述。

​

USB端口接线原理图：

本篇所用电路, 如下图，也是STM32作为设备端的通用接法。

• Type-C母座已连接STM32的PA11、PA12,  且PA12 (DP线) 经1.5K电阻上拉到3.3V。
•  优点：电路简单；缺点：只能作设备端，不能作主机端。

注意：如果板子上有两个USB口，注意区分哪个是USB设备端口，哪个是USB转TTL口;

二、CubeMX 配置  SDIO + DMA + FatFs + USB

新建工程部分，略过 。

工程要点：STACK设置>=0x1000，配置好printf重定向。

• 新建工程 参考：【STM32+CubeMX】 新建一个工程(STM32F407)
• UART1 参考1：【STM32+CubeMX】USART1 DMA收发、printf
• UART1 参考2：  STM32串口通信 -- bsp_UART.c 文件的移植和函数使用-CSDN博客

1、配置 SDIO、DMA

• Mode :  SD 4 bits Wide bus ;
• 参数 ：F4系列不用修改配置，默认即可。F103系列，时钟分频系数 SDIOCLK Clock divide factor这一项，默认0，修改为8, 不然会通信失败。
• DMA Settings :  添加SDIO_RX、SDIO_TX这两项;  本页其它参数默认;

​

2、配置 FatFs 文件系统

• Mode:  打勾 SD Card
• 参数 CODE_PAGE：简体中文
• 参数 USE_LFN：长文件名称（缓存放在STACK，因此STACK得设置大一些，如>0x1000)
• 参数 FS_EXFAT：ENABLE  (挂载、格式化时，会自动选择合适的FAT16、FAT32、exFAT)

​

3、FatFS 使用DMA

​

4、FatFS 是否使用检测引脚

让我们先回看一下原理图：

​

SD卡座的第9脚，用于检测是否已插入SD卡，如果已插入SD卡，CD脚会输出低电平。

不建议使用这个功能！因为：SD卡与U盘不同，没有完善的保护电路，不应该进行热插拔！而且，做SD卡项目调试时，默认状态应该是一直插着SD卡的。如果项目有需要，也可以自己写几行引脚电平检测，当引脚电平为低时，再对SD卡进行操作，这样更灵活。

回到FatFs配置界面 ，下方配置里，可以设置是否使用检测引脚：

1. 如果你的SD卡已连接检测引脚，想使用CubeMX生成管理，可以在这里指定引脚。
2. 如果不需要这个检测功能，就让它默认空着即可。不管是否已连接此引脚，都可空着。

​

CubeMX生成时注意：

        当不指定检测引脚，在最后生成工程时，会有弹窗警告，不用管它，到时点击Yes即可，将会正常生成工程，代码上不会有任何影响。

        如果不想有弹窗，可以随便指定一个空闲的引脚，这样在生成时就不会弹警告了，但是需要在生成的工程代码里，注释掉引脚检测功能。操作有点烦人，不建议此方法，如有需要，自行搜索操作的方法。

完成上面的配置后，工程已经能够使用代码进行文件系统挂载、读写了。

5、配置 USB

6、添加USB类 (大容量存储)

7、配置中断、优先级

• 系统时基的中断优先级，修改为 0 ;  （如果不改，电脑端将无法识别成U盘)
• SDIO global interrupt: 打勾
• 修改下图四项的中断优先级;  中断值：SDIO < DMA < USB (值越小优先级越高) 

8、时钟设置

进入时钟树配置页面。

如果之前没配置过SDIO、USB，这时就会弹窗：是否自动配置所需时钟？

选择：NO ，手动修改即可。

不推荐 Yes，因为它将针对已使能的SDIO、USB进行必须值的配置，而已设置好的系统时钟，将会被修改成其它值。

​

F4系列，如果板子用的是25M晶振，使用下图配置即可；如果是8M晶振，修改晶振、分频两处为8即可。

重点：箭头所指的Q值，它用于控制USB 、SDIO和随机数生成器的时钟，这个时钟配置成 48M !  因此，箭头的Q值设置为 7; 

​

好了，SD卡 模拟成U盘 所需的 SDIO + FatFS + DMA + USB 已完成配置。

重新生成工程，这时，会有弹窗提示，因为我们没有指定SD卡的检测引脚。

点击 Yes 确认，继续生成即可！

​

三、Keil 编辑代码

1、打开keil 工程，先重新编译一次。

工程生成后，第一次编译会比较耗时，耐心等待。

• 正常情况，编译是0 Error的。
• 如果有Error,  应该是新建工程时，路径、名称有中文了，重新开建工程，改为英文即可。

2、重要修改：SD卡的初始化，使用 1-bit 模式

CubeMX生成的SDIO初始化代码，有一个bug，需要手动修改，操作如下： 

• 右击 main.c 文件中函数 MX_SDIO_SD_Init(), 
• 在弹出菜单中：Go To Ddfinition Of ...;  将跳转到SD卡初始化函数内部;

​

跳转到 sdio.c文件内的 MX_SDIO_SD_Init() 初始化函数，

• 把函数内的 4B，改为 1B ；（如下图)

因为初始化时需要低速率，改用1线通信。如果不修改，初始化过程会导致程序卡死。

重要：CubeMX每次重新生成后，都要手动修改一次。

​

至此，工程已经能够使用代码对SD卡文件进行读写了。

下面再添加USB的支持。

3、打开 sd_diskio.h

可以打开 sd_diskio.c，文件空白位置右击，再跳转到其头文件 sd_diskio.h;

进入sd_diskio.h后:

• 在27行，添加头文件引用：#include "ff_gen_drv.h" ; 

4、修改 usbd_storage_if.c文件

这个文件，需要修改的地方比较多, 目的是为了把SD卡的文件系统与USB大容量类挂钩起来。

• 增加两个头文件引脚
• 修改四个函数 

详细如下，需要修改的位置，已用中文注释。没中文注释的，不用管，保持原样。

可对照修改，也可以直接复制替换原文件。

/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : usbd_storage_if.c
  * @version        : v1.0_Cube
  * @brief          : Memory management layer.
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * Copyright (c) 2025 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.
  *
  * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
  * in the root directory of this software component.
  * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "usbd_storage_if.h"

/* USER CODE BEGIN INCLUDE */
#include "sdio.h"         // 增加这行
#include "sd_diskio.h"    // 增加这行

/* USER CODE END INCLUDE */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* Private macro -------------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE END PV */

/** @addtogroup STM32_USB_OTG_DEVICE_LIBRARY
  * @brief Usb device.
  * @{
  */

/** @defgroup USBD_STORAGE
  * @brief Usb mass storage device module
  * @{
  */

/** @defgroup USBD_STORAGE_Private_TypesDefinitions
  * @brief Private types.
  * @{
  */

/* USER CODE BEGIN PRIVATE_TYPES */

/* USER CODE END PRIVATE_TYPES */

/**
  * @}
  */

/** @defgroup USBD_STORAGE_Private_Defines
  * @brief Private defines.
  * @{
  */

#define STORAGE_LUN_NBR                  1
#define STORAGE_BLK_NBR                  0x10000
#define STORAGE_BLK_SIZ                  0x200

/* USER CODE BEGIN PRIVATE_DEFINES */

/* USER CODE END PRIVATE_DEFINES */

/**
  * @}
  */

/** @defgroup USBD_STORAGE_Private_Macros
  * @brief Private macros.
  * @{
  */

/* USER CODE BEGIN PRIVATE_MACRO */

/* USER CODE END PRIVATE_MACRO */

/**
  * @}
  */

/** @defgroup USBD_STORAGE_Private_Variables
  * @brief Private variables.
  * @{
  */

/* USER CODE BEGIN INQUIRY_DATA_FS */
/** USB Mass storage Standard Inquiry Data. */
const int8_t STORAGE_Inquirydata_FS[] =  /* 36 */
{

    /* LUN 0 */
    0x00,
    0x80,
    0x02,
    0x02,
    (STANDARD_INQUIRY_DATA_LEN - 5),
    0x00,
    0x00,
    0x00,
    'S', 'T', 'M', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', /* Manufacturer : 8 bytes */
    'P', 'r', 'o', 'd', 'u', 'c', 't', ' ', /* Product      : 16 Bytes */
    ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ', ' ',
    '0', '.', '0', '1'                      /* Version      : 4 Bytes */
};
/* USER CODE END INQUIRY_DATA_FS */

/* USER CODE BEGIN PRIVATE_VARIABLES */

/* USER CODE END PRIVATE_VARIABLES */

/**
  * @}
  */

/** @defgroup USBD_STORAGE_Exported_Variables
  * @brief Public variables.
  * @{
  */

extern USBD_HandleTypeDef hUsbDeviceFS;

/* USER CODE BEGIN EXPORTED_VARIABLES */

/* USER CODE END EXPORTED_VARIABLES */

/**
  * @}
  */

/** @defgroup USBD_STORAGE_Private_FunctionPrototypes
  * @brief Private functions declaration.
  * @{
  */

static int8_t STORAGE_Init_FS(uint8_t lun);
static int8_t STORAGE_GetCapacity_FS(uint8_t lun, uint32_t *block_num, uint16_t *block_size);
static int8_t STORAGE_IsReady_FS(uint8_t lun);
static int8_t STORAGE_IsWriteProtected_FS(uint8_t lun);
static int8_t STORAGE_Read_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len);
static int8_t STORAGE_Write_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len);
static int8_t STORAGE_GetMaxLun_FS(void);

/* USER CODE BEGIN PRIVATE_FUNCTIONS_DECLARATION */

/* USER CODE END PRIVATE_FUNCTIONS_DECLARATION */

/**
  * @}
  */

USBD_StorageTypeDef USBD_Storage_Interface_fops_FS =
{
    STORAGE_Init_FS,
    STORAGE_GetCapacity_FS,
    STORAGE_IsReady_FS,
    STORAGE_IsWriteProtected_FS,
    STORAGE_Read_FS,
    STORAGE_Write_FS,
    STORAGE_GetMaxLun_FS,
    (int8_t *)STORAGE_Inquirydata_FS
};

/* Private functions ---------------------------------------------------------*/
/**
  * @brief  Initializes the storage unit (medium) over USB FS IP
  * @param  lun: Logical unit number.
  * @retval USBD_OK if all operations are OK else USBD_FAIL
  */
int8_t STORAGE_Init_FS(uint8_t lun)
{
    /* USER CODE BEGIN 2 */
    UNUSED(lun);

    return (USBD_OK);
    /* USER CODE END 2 */
}

/**
  * @brief  Returns the medium capacity.
  * @param  lun: Logical unit number.
  * @param  block_num: Number of total block number.
  * @param  block_size: Block size.
  * @retval USBD_OK if all operations are OK else USBD_FAIL
  */
int8_t STORAGE_GetCapacity_FS(uint8_t lun, uint32_t *block_num, uint16_t *block_size)
{
    /* USER CODE BEGIN 3 */
    UNUSED(lun);

    // *block_num  = STORAGE_BLK_NBR;     // 注释掉
    // *block_size = STORAGE_BLK_SIZ;     // 注释掉

    *block_num = hsd.SdCard.BlockNbr;     // 增加这行，用于获取SD卡的块数量
    *block_size = hsd.SdCard.BlockSize;   // 增加这行，用于获取SD卡的块大小

    return (USBD_OK);
    /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief   Checks whether the medium is ready.
  * @param  lun:  Logical unit number.
  * @retval USBD_OK if all operations are OK else USBD_FAIL
  */
int8_t STORAGE_IsReady_FS(uint8_t lun)
{
    /* USER CODE BEGIN 4 */
    // UNUSED(lun);                       // 注释掉

    return (SD_Driver.disk_status(lun));  // 增加这行; 检查存储设备(如SD卡)指定逻辑单元的状态; 这行是非必需的，但增加后能更准确地反映设备的状态，避免在设备未准备好时进行读写操作，从而提高系统的可靠性和稳定性。

    // return (USBD_OK);                  // 注释掉

    /* USER CODE END 4 */
}

/**
  * @brief  Checks whether the medium is write protected.
  * @param  lun: Logical unit number.
  * @retval USBD_OK if all operations are OK else USBD_FAIL
  */
int8_t STORAGE_IsWriteProtected_FS(uint8_t lun)
{
    /* USER CODE BEGIN 5 */
    UNUSED(lun);

    return (USBD_OK);
    /* USER CODE END 5 */
}

/**
  * @brief  Reads data from the medium.
  * @param  lun: Logical unit number.
  * @param  buf: data buffer.
  * @param  blk_addr: Logical block address.
  * @param  blk_len: Blocks number.
  * @retval USBD_OK if all operations are OK else USBD_FAIL
  */
int8_t STORAGE_Read_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)
{
    /* USER CODE BEGIN 6 */
    // UNUSED(lun);        // 注释掉
    // UNUSED(buf);        // 注释掉
    // UNUSED(blk_addr);   // 注释掉
    // UNUSED(blk_len);    // 注释掉

    // return (USBD_OK);   // 注释掉

    return (SD_Driver.disk_read(lun, buf, blk_addr, blk_len)); // 增加这行

    /* USER CODE END 6 */
}

/**
  * @brief  Writes data into the medium.
  * @param  lun: Logical unit number.
  * @param  buf: data buffer.
  * @param  blk_addr: Logical block address.
  * @param  blk_len: Blocks number.
  * @retval USBD_OK if all operations are OK else USBD_FAIL
  */
int8_t STORAGE_Write_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)
{
    /* USER CODE BEGIN 7 */
    // UNUSED(lun);         // 注释掉
    // UNUSED(buf);         // 注释掉
    // UNUSED(blk_addr);    // 注释掉
    // UNUSED(blk_len);     // 注释掉

    // return (USBD_OK);    // 注释掉

    return (SD_Driver.disk_write(lun, buf, blk_addr, blk_len)); // 增加这行

    /* USER CODE END 7 */
}

/**
  * @brief  Returns the Max Supported LUNs.
  * @param  None
  * @retval Lun(s) number.
  */
int8_t STORAGE_GetMaxLun_FS(void)
{
    /* USER CODE BEGIN 8 */
    return (STORAGE_LUN_NBR - 1);
    /* USER CODE END 8 */
}

/* USER CODE BEGIN PRIVATE_FUNCTIONS_IMPLEMENTATION */

/* USER CODE END PRIVATE_FUNCTIONS_IMPLEMENTATION */

/**
  * @}
  */

/**
  * @}
  */

至此，整个工程需要修改的地方，都已修改好了。

先编译、保存一下。

下面，开始编写测试代码，用代码的方式进行文件读写测试。

5、常用函数

我们上几篇介绍SD卡的读写时，共用过6个函数，如下表。

这6个函数，在本工程中，还是可用的，本篇不啰嗦示范。

1、获取SD卡信息
HAL_SD_CardInfoTypeDef pCardInfo = {0};          // SD卡信息结构体
HAL_SD_GetCardInfo(&hsd, &pCardInfo);            // 获取 SD 卡的信息

2、读数据
HAL_SD_ReadBlocks(&hsd, aOldData, 7, 2, 3000);   //  SD卡的句柄、数据、块地址、块数量、超时ms

3、写数据
HAL_SD_WriteBlocks(&hsd, aTestData, 7, 2, 3000)  //  SD卡的句柄、数据、块地址、块数量、超时ms

4、读数据_DMA
HAL_SD_ReadBlocks_DMA(&hsd, aOldData, 7, 2);    // 读取SD卡指定块的数据; 参数：SD句柄、数据地址、块起始地址、需要读取的块数量;

5、写数据_DMA
HAL_SD_WriteBlocks_DMA(&hsd, aTestData, 7, 2);  // 向指定块写入数据; 参数：SD句柄、数据地址、块起始地址、需要写入的块数量;

6、擦除数据
HAL_SD_Erase(&hsd, 7, 8)  //  SD卡的句柄、块起始地址、块结束地址

而用代码进行FatFS文件系统的操作、读写，会用到下面6个函数.

函数参数的具体作用，可以通过 Kimi 进行查询。

FRESULT f_res;

1、挂载文件系统
f_res = f_mount(&myFatFs, "0:", 1);                                   // 在SD卡上挂载文件系统; 参数：文件系统对象、驱动器路径、读写模式(0只读、1读写)

2、格式化
static uint8_t aMountBuffer[4096];                                   // 格式化时所需的临时缓存; 块大小512的倍数; 值越大格式化越快, 如果内存不够，可改为512或者1024; 当需要在函数内定义这种大缓存时，要用static修饰，令缓存存放在全局数据区内，不然，可能会导致stack溢出。
f_res = f_mkfs("0:", 0, 0, aMountBuffer, sizeof(aMountBuffer));      // 格式化SD卡; 参数：驱动器路径、文件系统(0自动\1FAT12\2FAT16\)、簇大小(0为自动选择)、格式化临时缓冲区、缓冲区大小

3、打开文件
f_res = f_open(&myFile, "0:Test.txt", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE);  // 打开文件; 参数：要操作的文件对象、路径和文件名称、打开模式;

4、关闭文件
f_close(&myFile);                                                    // 不再读写，关闭文件

5、文件写入数据
f_res = f_write(&myFile, aWriteBuf, sizeof(aWriteBuf), &num);        // 向文件内写入数据; 参数：文件对象、数据缓存、申请写入的字节数、实际写入的字节数

6、文件读取数据
f_res = f_read(&myFile, aReadData, sizeof(aReadData), &num);         // 从文件中读取数据; 参数：文件对象、数据缓冲区、请求读取的最大字节数、实际读取的字节数

6、具体操作示例代码

第一步：编写FatFs文件系统操作、读写的示范函数

在main()的上方，/* USER CODE BEGIN 0 */ 下面，编写以下代码（建议直接复制):

这个函数的作用是：判断是否需要格式化、挂载文件系统、创建文件、写入数据、读出数据。

// SD卡的FatFS文件系统挂载、格式化、读写测试
void FatFsTest(void)
{
    static FATFS myFatFs;                                                 // FatFs 文件系统对象; 这个结构体占用598字节，有点大，需用static修饰(存放在全局数据区), 避免stack溢出
    static FIL myFile;                                                    // 文件对象; 这个结构体占用570字节，有点大，需用static修饰(存放在全局数据区), 避免stack溢出
    static FRESULT f_res;                                                 // 文件操作结果
    static uint32_t num;                                                  // 文件实际成功读写的字节数
    static uint8_t aReadData[1024] = {0};                                 // 读取缓冲区; 这个数组占用1024字节，需用static修饰(存放在全局数据区), 避免stack溢出
    static uint8_t aWriteBuf[] =  "测试; This is FatFs Test ! \r\n";      // 要写入的数据

    // 重要的延时：避免烧录期间的复位导致文件读写、格式化等错误
    HAL_Delay(1000);                                                      // 重要：稍作延时再开始读写测试; 避免有些仿真器烧录期间的多次复位，短暂运行了程序，导致下列读写数据不完整。

    // 1、挂载测试：在SD卡挂载文件系统
    printf("\r\n\r\n");
    printf("1、挂载 FatFs 测试 ****** \r\n");
    f_res = f_mount(&myFatFs, "0:", 1);                                   // 在SD卡上挂载文件系统; 参数：文件系统对象、驱动器路径、读写模式(0只读、1读写)
    if (f_res == FR_NO_FILESYSTEM)                                        // 检查是否已有文件系统，如果没有，就格式化创建创建文件系统
    {
        printf("SD卡没有文件系统，开始格式化…...\r\n");
        static uint8_t aMountBuffer[4096];                                // 格式化时所需的临时缓存; 块大小512的倍数; 值越大格式化越快, 如果内存不够，可改为512或者1024; 当需要在函数内定义这种大缓存时，要用static修饰，令缓存存放在全局数据区内，不然，可能会导致stack溢出。
        f_res = f_mkfs("0:", 0, 0, aMountBuffer, sizeof(aMountBuffer));   // 格式化SD卡; 参数：驱动器、文件系统(0-自动\1-FAT12\2-FAT16\3-FAT32\4-exFat)、簇大小(0为自动选择)、格式化临时缓冲区、缓冲区大小; 格式化前必须先f_mount(x,x,1)挂载，即必须用读写方式挂载; 如果SD卡已格式化，f_mkfs()的第2个参数，不能用0自动，必须指定某个文件系统。
        if (f_res == FR_OK)                                               // 格式化 成功
        {
            printf("SD卡格式化：成功 \r\n");
            f_res = f_mount(NULL, "0:", 1);                               // 格式化后，先取消挂载
            f_res = f_mount(&myFatFs, "0:", 1);                           // 重新挂载
            if (f_res == FR_OK)
                printf("FatFs 挂载成功 \r\n");                            // 挂载成功
            else
                return;                                                   // 挂载失败，退出函数
        }
        else
        {
            printf("SD卡格式化：失败 \r\n");                              // 格式化 失败
            return;
        }
    }
    else if (f_res != FR_OK)                                              // 挂载异常
    {
        printf("FatFs 挂载异常: %d; 检查MX_SDIO_SD_Init()是否已修改1B\r", f_res);
        return;
    }
    else                                                                  // 挂载成功
    {
        if (myFatFs.fs_type == 0x03)                                      // FAT32; 1-FAT12、2-FAT16、3-FAT32、4-exFat
            printf("SD卡已有文件系统：FAT32\n");
        if (myFatFs.fs_type == 0x04)                                      // exFAT; 1-FAT12、2-FAT16、3-FAT32、4-exFat
            printf("SD卡已有文件系统：exFAT\n");                         
        printf("FatFs 挂载成功 \r\n");                                    // 挂载成功
    }

    // 2、写入测试：打开或创建文件，并写入数据
    printf("\r\n");
    printf("2、写入测试：打开或创建文件，并写入数据 ****** \r\n");
    f_res = f_open(&myFile, "0:text.txt", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE);   // 打开文件; 参数：要操作的文件对象、路径和文件名称、打开模式;
    if (f_res == FR_OK)
    {
        printf("打开文件 成功 \r\n");
        printf("写入测试：");
        f_res = f_write(&myFile, aWriteBuf, sizeof(aWriteBuf), &num);     // 向文件内写入数据; 参数：文件对象、数据缓存、申请写入的字节数、实际写入的字节数
        if (f_res == FR_OK)
        {
            printf("写入成功  \r\n");
            printf("已写入字节数：%d \r\n", num);                         // printf 写入的字节数
            printf("已写入的数据：%s \r\n", aWriteBuf);                   // printf 写入的数据; 注意，这里以字符串方式显示，如果数据是非ASCII可显示范围，则无法显示
        }
        else
        {
            printf("写入失败 \r\n");                                      // 写入失败
            printf("错误编号： %d\r\n", f_res);                           // printf 错误编号
        }
        f_close(&myFile);                                                 // 不再读写，关闭文件
    }
    else
    {
        printf("打开文件 失败: %d\r\n", f_res);
    }

    // 3、读取测试：打开已有文件，读取其数据
    printf("3、读取测试：打开刚才的文件，读取其数据 ****** \r\n");
    f_res = f_open(&myFile, "0:text.txt", FA_OPEN_EXISTING | FA_READ);    // 打开文件; 参数：文件对象、路径和名称、操作模式; FA_OPEN_EXISTING：只打开已存在的文件; FA_READ: 以只读的方式打开文件
    if (f_res == FR_OK)
    {
        printf("打开文件 成功 \r\n");
        f_res = f_read(&myFile, aReadData, sizeof(aReadData), &num);      // 从文件中读取数据; 参数：文件对象、数据缓冲区、请求读取的最大字节数、实际读取的字节数
        if (f_res == FR_OK)
        {
            printf("读取数据 成功 \r\n");
            printf("已读取字节数：%d \r\n", num);                         // printf 实际读取的字节数
            printf("读取到的数据：%s\r\n", aReadData);                    // printf 实际数据; 注意，这里以字符串方式显示，如果数据是非ASCII可显示范围，则无法显示
        }
        else
        {
            printf("读取 失败  \r\n");                                    // printf 读取失败
            printf("错误编号：%d \r\n", f_res);                           // printf 错误编号
        }
    }
    else
    {
        printf("打开文件 失败 \r\n");                                     // printf 打开文件 失败
        printf("错误编号：%d\r\n", f_res);                                // printf 错误编号
    }

    f_close(&myFile);                                                     // 不再读写，关闭文件
    f_mount(NULL, "0:", 1);                                               // 不再使用文件系统，取消挂载文件系统
}

编写完成后，位置如下图：

​

第二步：编写SD卡信息获取函数

在刚才函数的下方，再编写一个SD卡信息获取函数（建议直接复制）。

这个函数的作用是：获取SD卡的基础信息、块数量 、块大小、卡容量。

// 获取SD卡信息
// 注意: 本函数需要在f_mount()执行后再调用，因为CubeMX生成的FatFs代码, 会在f_mount()函数内对SD卡进行初始化
void SDCardInfo(void)
{
    HAL_SD_CardInfoTypeDef pCardInfo = {0};                    // SD卡信息结构体
    uint8_t status = HAL_SD_GetCardState(&hsd);                // SD卡状态标志值
    if (status == HAL_SD_CARD_TRANSFER)
    {
        HAL_SD_GetCardInfo(&hsd, &pCardInfo);                  // 获取 SD 卡的信息
        printf("\r\n");
        printf("*** 获取SD卡信息 *** \r\n");
        printf("卡类型：%d \r\n", pCardInfo.CardType);         // 类型返回：0-SDSC、1-SDHC/SDXC、3-SECURED
        printf("卡版本：%d \r\n", pCardInfo.CardVersion);      // 版本返回：0-CARD_V1、1-CARD_V2
        printf("块数量：%d \r\n", pCardInfo.BlockNbr);         // 可用的块数量
        printf("块大小：%d \r\n", pCardInfo.BlockSize);        // 每个块的大小; 单位：字节
        printf("卡容量：%lluG \r\n", ((uint64_t)pCardInfo.BlockSize * pCardInfo.BlockNbr) / 1024 / 1024 / 1024);  // 计算卡的容量; 单位：GB
    }
}

第三步：在 main()函数内，调用刚才那两个函数

调用位置，如下图：

​

至此，测试代码编写完成，可以编译、烧录了。

四、实验效果

串口助手输出：

​

电脑U盘识别效果：

重要：每次烧录程序后，需要手动插拔一次USB线，才能被重新识别。

如有错漏 ，望指正~~~！