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#pragma once
//=========================================================================//
/*! @file
@brief SD カード・アクセス制御 @n
※レガシー・クラス @n
mmc_io.hpp、file_io.hpp に集約されていrるので、そちらを利用の事 @n
過去ソースで利用、互換性の為残してある。
@author 平松邦仁 ([email protected])
@copyright Copyright (C) 2015, 2019 Kunihito Hiramatsu @n
Released under the MIT license @n
https://github.com/hirakuni45/RX/blob/master/LICENSE
*/
//=========================================================================//
#include <cstring>
#include "common/renesas.hpp"
#include "common/format.hpp"
#include "common/string_utils.hpp"
#include "ff14/mmc_io.hpp"
namespace utils {
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++//
/*!
@brief SD カード・アクセス制御テンプレート
@param[in] SPI SPI 制御クラス
@param[in] SELECT SD カード選択 I/O ポートクラス
@param[in] POWER SD カード電源 I/O ポートクラス
@param[in] DETECT SD カード検出 I/O ポートクラス
@param[in] WP SD カード書き込み禁止 I/O ポートクラス
*/
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++//
template <class SPI, class SELECT, class POWER, class DETECT, class WP = device::NULL_PORT>
class sdc_io {
public:
typedef SPI spi_type; ///< SPI型
typedef fatfs::mmc_io<SPI, SELECT, POWER, DETECT, WP> mmc_type; ///< MMC型
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++//
/*!
@brief DIR リスト関数型
*/
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++//
typedef void (*dir_loop_func)(const char* name, const FILINFO* fi, bool dir, void* option);
private:
static constexpr uint8_t MOUNT_RETRY_LIMIT = 3; ///< 再マウントの最大回数
static constexpr uint8_t MOUNT_RETRY_DELAY = 60; ///< 再マウントの遅延時間(単位:フレーム)
FATFS fatfs_; ///< FatFS コンテキスト
SPI& spi_;
mmc_type mmc_;
uint8_t mount_delay_;
uint8_t select_wait_;
bool cd_;
bool mount_;
uint32_t dir_list_limit_;
char current_[FF_MAX_LFN + 1];
static void dir_list_func_(const char* name, const FILINFO* fi, bool dir, void* option) {
if(fi == nullptr) return;
time_t t = str::fatfs_time_to(fi->fdate, fi->ftime);
struct tm *m = localtime(&t);
if(dir) {
format(" ");
} else {
format("%10d ") % fi->fsize;
}
format("%s %2d %4d %02d:%02d ")
% get_mon(m->tm_mon)
% static_cast<int>(m->tm_mday)
% static_cast<int>(m->tm_year + 1900)
% static_cast<int>(m->tm_hour)
% static_cast<int>(m->tm_min);
if(dir) {
format("/");
} else {
format(" ");
}
format("%s\n") % name;
}
struct match_t {
const char* key_;
char* dst_;
uint8_t cnt_;
uint8_t no_;
};
static void match_func_(const char* name, const FILINFO* fi, bool dir, void* option) {
match_t* t = reinterpret_cast<match_t*>(option);
if(std::strncmp(name, t->key_, std::strlen(t->key_)) == 0) {
if(t->dst_ != nullptr && t->cnt_ == t->no_) {
std::strcpy(t->dst_, name);
}
++t->cnt_;
}
}
struct copy_t {
uint16_t idx_;
uint16_t match_;
char* path_;
};
static void path_copy_func_(const char* name, const FILINFO* fi, bool dir, void* option) {
copy_t* t = reinterpret_cast<copy_t*>(option);
if(t->idx_ == t->match_) {
if(t->path_ != nullptr) {
char* p = t->path_;
if(dir) *p++ = '/';
std::strcpy(p, name);
}
}
++t->idx_;
}
void create_full_path_(const char* src, char* dst, uint16_t dsz) const
{
if(std::strcmp(src, "..") == 0) {
std::strncpy(dst, current_, dsz - 1);
uint16_t len = std::strlen(dst);
if(len == 0) { // カレントが何も無い場合は無視
return;
} else if(len == 1 && dst[0] == '/') { // ルートなので無視
return;
} else if(dst[len - 1] == '/') { // 終端が「/」の場合は無視する
dst[len - 1] = 0;
--len;
}
while(len >= 0) {
if(dst[len] == '/') {
dst[len] = 0;
break;
}
--len;
}
if(dst[0] == 0) {
dst[0] = '/';
dst[1] = 0;
}
} else {
make_full_path(src, dst, dsz);
}
}
// FATFS で認識できるパス(文字コード)へ変換
void create_fatfs_path_(const char* path, char* dst, uint16_t dsz) const
{
create_full_path_(path, dst, dsz);
}
#if 0
bool check_dir_(const char* path) const noexcept
{
FILINFO fno;
if(f_stat(path, &fno) != FR_OK) {
return false;
}
return (fno.fattrib & AM_DIR) != 0;
}
#endif
// パス中のディレクトリーが無かったら生成
bool build_dir_path_(const char* path) const noexcept
{
char tmp[FF_MAX_LFN + 1];
std::strcpy(tmp, path);
char* p = tmp;
if(p[0] == '/') ++p;
while(p[0] != 0) {
p = std::strchr(p, '/');
if(p == nullptr) break;
p[0] = 0;
auto ret = f_mkdir(tmp);
if(ret == FR_OK) {
format("Build directory path: '%s'\n") % tmp;
} else if(ret == FR_EXIST) ;
else {
return false;
}
p[0] = '/';
++p;
}
return true;
}
public:
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++//
/*!
@brief SD カード・ディレクトリー・リスト・クラス
*/
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++//
class dir_list {
DIR dir_;
uint32_t total_;
uint32_t limit_;
char* ptr_;
bool init_;
char full_[FF_MAX_LFN + 1];
public:
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief コンストラクター
*/
//-----------------------------------------------------------------//
dir_list() : total_(0), limit_(10), ptr_(nullptr), init_(false) { }
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief プローブ(状態)
@return 取得中なら「true」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool probe() const { return init_; }
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief ファイル数を取得
@return ファイル数
*/
//-----------------------------------------------------------------//
uint32_t get_total() const { return total_; }
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief ディレクトリーリスト開始 @n
※「probe()」関数が「false」になるまで「service()」を呼ぶ
@param[in] root ルート・パス
@return エラー無ければ「true」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool start(const char* root)
{
total_ = 0;
std::strncpy(full_, root, sizeof(full_));
// 終端が「/」なら取り除く
char* last = strrchr(full_, '/');
if(last != nullptr && last[1] == 0) {
last[0] = 0;
}
auto st = f_opendir(&dir_, full_);
if(st != FR_OK) {
init_ = false;
utils::format("f_opendir error: '%s'\n") % full_;
return false;
}
std::strcat(full_, "/");
ptr_ = &full_[std::strlen(full_)];
init_ = true;
return true;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief ディレクトリーリスト、ループ
@param[in] num ループ回数
@param[in] func 実行関数
@param[in] todir 「true」の場合、ディレクトリーも関数を呼ぶ
@param[in] option オプション・ポインター
@return エラー無ければ「true」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool service(uint32_t num, dir_loop_func func = nullptr, bool todir = false, void* option = nullptr)
{
if(!init_) return false;
for(uint32_t i = 0; i < num; ++i) {
FILINFO fi;
// Read a directory item
if(f_readdir(&dir_, &fi) != FR_OK) {
init_ = false;
return false;
}
if(!fi.fname[0]) {
f_closedir(&dir_);
init_ = false;
break;
}
if(func != nullptr) {
std::strcpy(ptr_, fi.fname);
if(fi.fattrib & AM_DIR) {
if(todir) {
func(ptr_, &fi, true, option);
}
} else {
func(ptr_, &fi, false, option);
}
}
++total_;
}
return true;
}
};
private:
dir_list dir_list_;
dir_loop_func dir_func_;
bool dir_todir_;
void* dir_option_;
uint8_t mount_retry_;
public:
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief コンストラクター
@param[in] SPI SPI クラス
@param[in] limitc SPI 最大速度
*/
//-----------------------------------------------------------------//
sdc_io(SPI& spi, uint32_t limitc) : spi_(spi), mmc_(spi_, limitc),
mount_delay_(0), select_wait_(0), cd_(false), mount_(false),
dir_list_limit_(10),
dir_func_(nullptr), dir_todir_(false), dir_option_(nullptr),
mount_retry_(MOUNT_RETRY_LIMIT)
{ }
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief 開始(初期化)
*/
//-----------------------------------------------------------------//
void start()
{
SELECT::DIR = 1;
if(POWER::BIT_POS < 32) {
SELECT::P = 0; // 電源OFF時、「0」にしておかないと電流が回り込む
POWER::DIR = 1;
POWER::P = 1;
} else {
SELECT::P = 1; // 電源制御が無い場合は、単純に「不許可」
}
DETECT::DIR = 0; // input
DETECT::PU = 1; // pull-up
// 書き込み禁止ノッチ検出
WP::DIR = 0; // input
WP::PU = 1; // pull-up
// SPI を初期化後、廃棄する事で関係ポートを初期化する。
// 初期化時 400KHz
if(!spi_.start_sdc(400000)) {
format("SPI Start fail ! (Clock spped over range)\n");
}
spi_.destroy();
mount_ = false;
strcpy(current_, "/");
select_wait_ = 0;
mount_delay_ = 0;
memset(&fatfs_, 0, sizeof(FATFS));
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief ファイルの存在を検査
@param[in] path ファイル名
@return ファイルがある場合「true」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool probe(const char* path) const
{
if(!mount_) return false;
if(path == nullptr) return false;
char full[FF_MAX_LFN + 1];
create_fatfs_path_(path, full, sizeof(full));
FILINFO fno;
return f_stat(full, &fno) == FR_OK;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief パス中のディレクトリーを生成
@param[in] path ファイル名
@return 成功なら「true」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool build_dir_path(const char* path) noexcept
{
if(!mount_) return false;
if(path == nullptr) return false;
char full[FF_MAX_LFN + 1];
create_full_path_(path, full, sizeof(full));
if(!build_dir_path_(full)) {
return false;
}
return true;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief カレント・ファイルのオープン
@param[in] fp ファイル構造体ポインター
@param[in] path ファイル名
@param[in] mode オープン・モード
@return 成功なら「true」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool open(FIL* fp, const char* path, BYTE mode) const noexcept
{
if(!mount_) return false;
if(fp == nullptr || path == nullptr) return false;
char full[FF_MAX_LFN + 1];
create_fatfs_path_(path, full, sizeof(full));
if(f_open(fp, full, mode) != FR_OK) {
return false;
}
return true;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief クローズ
@param[in] fp ファイル構造体ポインター
@return 成功なら「true」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool close(FIL* fp) const
{
if(!mount_) return false;
if(fp == nullptr) return false;
return f_close(fp) == FR_OK;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief ファイル・サイズを返す @n
※アクセス出来ない場合も「0」を返すので、存在確認に使えない
@param[in] path ファイル名
@return ファイル・サイズ
*/
//-----------------------------------------------------------------//
uint32_t size(const char* path) const
{
if(!mount_) return false;
if(path == nullptr) return false;
char full[FF_MAX_LFN + 1];
create_fatfs_path_(path, full, sizeof(full));
FILINFO fno;
if(f_stat(full, &fno) != FR_OK) {
return 0;
}
return fno.fsize;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief ファイルの更新時間を取得
@param[in] path ファイル名
@return ファイルの更新時間(0の場合エラー)
*/
//-----------------------------------------------------------------//
time_t get_time(const char* path) const
{
if(!mount_) return 0;
if(path == nullptr) return 0;
char full[FF_MAX_LFN + 1];
create_fatfs_path_(path, full, sizeof(full));
FILINFO fno;
if(f_stat(full, &fno) != FR_OK) {
return 0;
}
return str::fatfs_time_to(fno.fdate, fno.ftime);
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief ファイルの削除
@param[in] path 相対パス、又は、絶対パス
@return 削除成功なら「true」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool remove(const char* path)
{
if(!mount_) return false;
if(path == nullptr) return false;
char full[FF_MAX_LFN + 1];
create_fatfs_path_(path, full, sizeof(full));
return f_unlink(full) == FR_OK;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief ファイル名の変更
@param[in] org_path 元名
@param[in] new_path 新名
@return 成功なら「true」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool rename(const char* org_path, const char* new_path)
{
if(!mount_) return false;
if(org_path == nullptr || new_path == nullptr) return false;
char org_full[FF_MAX_LFN + 1];
create_fatfs_path_(org_path, org_full, sizeof(org_full));
char new_full[FF_MAX_LFN + 1];
create_fatfs_path_(new_path, new_full, sizeof(new_full));
return f_rename(org_full, new_full) == FR_OK;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief ディレクトリーの作成
@param[in] path 相対パス、又は、絶対パス
@return 成功なら「true」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool mkdir(const char* path)
{
if(!mount_) return false;
if(path == nullptr) return false;
char full[FF_MAX_LFN + 1];
create_fatfs_path_(path, full, sizeof(full));
return f_mkdir(full) == FR_OK;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief ディスク空き容量の取得
@param[in] fspc フリー・スペース(単位Kバイト)
@param[in] capa 最大容量(単位Kバイト)
@return 成功なら「true」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool get_disk_space(uint32_t& fspc, uint32_t& capa) const
{
if(!get_mount()) return false;
FATFS* fs;
DWORD nclst = 0;
if(f_getfree("", &nclst, &fs) == FR_OK) {
// 全セクタ数と空きセクタ数を計算(512バイトセクタ)
capa = (fs->n_fatent - 2) * fs->csize / 2;
fspc = nclst * fs->csize / 2;
return true;
} else {
return false;
}
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief カレント・パスの移動
@param[in] path 相対パス、又は、絶対パス
@return 移動成功なら「true」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool cd(const char* path)
{
if(!mount_) return false;
if(path == nullptr) return false;
char full[FF_MAX_LFN + 1];
create_full_path_(path, full, sizeof(full));
DIR dir;
auto st = f_opendir(&dir, full);
if(st != FR_OK) {
format("Can't open dir(%d): '%s'\n") % static_cast<uint32_t>(st) % full;
return false;
}
std::strncpy(current_, full, sizeof(full));
f_closedir(&dir);
return true;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief ディレクトリー・リストのフレーム単位での最大数を設定
@param[in] limit フレーム毎の最大数
*/
//-----------------------------------------------------------------//
void set_dir_list_limit(uint32_t limit) { dir_list_limit_ = limit; }
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief ディレクトリー・リストの状態を取得
@param[in] num リスト数
@return ディレクトリー・リスト処理中なら「true」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool probe_dir_list(uint32_t& num) const
{
num = dir_list_.get_total();
return dir_list_.probe();
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief SD カードのディレクトリーリストでタスクを実行する
@param[in] root ルート・パス
@param[in] func 実行関数
@param[in] todir 「true」の場合、ディレクトリーも関数を呼ぶ
@param[in] option オプション・ポインター
@return 成功なら「true」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool start_dir_list(const char* root, dir_loop_func func = nullptr, bool todir = false,
void* option = nullptr)
{
dir_func_ = func;
dir_todir_ = todir;
dir_option_ = option;
char full[FF_MAX_LFN + 1];
create_full_path_(root, full, sizeof(full));
return dir_list_.start(full);
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief SD カードのディレクトリから、ファイル名の取得
@param[in] root ルート・パス
@param[in] match 所得パスのインデックス
@param[out] path パスのコピー先
@return 成功なら「true」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool get_dir_path(const char* root, uint16_t match, char* path)
{
copy_t t;
t.idx_ = 0;
t.match_ = match;
t.path_ = path;
dir_loop(root, path_copy_func_, true, &t);
return true;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief SD カードのディレクトリーをリストする
@param[in] root ルート・パス
@return ファイル数
*/
//-----------------------------------------------------------------//
uint32_t dir(const char* root)
{
dir_list dl;
char full[FF_MAX_LFN + 1];
create_full_path_(root, full, sizeof(full));
if(!dl.start(full)) return 0;
do {
dl.service(10, dir_list_func_, true);
} while(dl.probe()) ;
auto n = dl.get_total();
utils::format("Total %d file%s\n") % n % (n > 1 ? "s" : "");
return n;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief ファイル名候補の取得
@param[in] name 候補のキー
@param[in] no 候補の順番
@param[out] dst 候補の格納先
@return 候補の数
*/
//-----------------------------------------------------------------//
uint8_t match(const char* key, uint8_t no, char* dst)
{
match_t t;
t.key_ = key;
t.dst_ = dst;
t.cnt_ = 0;
t.no_ = no;
dir_loop(current_, match_func_, false, &t);
return t.cnt_;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief SD カードアクセス・サービス(毎フレーム呼ぶ)@n
※フレーム数は、10~100 程度
@param[in] init SPI の初期化を行う場合「true」
@return マウントしている場合「true」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool service(bool init = false)
{
auto st = !DETECT::P();
if(st) {
if(select_wait_ < 255) {
++select_wait_;
}
} else {
select_wait_ = 0;
}
if(!cd_ && select_wait_ >= 10) {
mount_delay_ = 30; // 30 フレーム後にマウントする
if(POWER::BIT_POS < 32) { // 電源制御を行なう場合
POWER::P = 0;
}
SELECT::P = 1;
} else if(cd_ && select_wait_ == 0) { // unmount
f_mount(nullptr, "", 1);
spi_.destroy();
if(POWER::BIT_POS < 32) { // 電源制御を行なう場合
POWER::P = 1;
SELECT::P = 0;
} else { // 電源制御を行わない場合
SELECT::P = 1;
}
mount_ = false;
mount_retry_ = MOUNT_RETRY_LIMIT;
}
if(select_wait_ >= 10) cd_ = true;
else cd_ = false;
if(mount_delay_) {
--mount_delay_;
if(mount_delay_ == 0) {
auto st = f_mount(&fatfs_, "", 1);
if(st != FR_OK) {
format("f_mount NG: %d\n") % static_cast<uint32_t>(st);
spi_.destroy();
if(POWER::BIT_POS < 32) {
POWER::P = 1;
SELECT::P = 0;
} else {
SELECT::P = 1;
}
mount_ = false;
if(mount_retry_ > 0) {
format("Retry mount: %d\n") % static_cast<uint32_t>(mount_retry_);
--mount_retry_;
mount_delay_ = MOUNT_RETRY_DELAY;
}
} else {
mount_retry_ = MOUNT_RETRY_LIMIT;
strcpy(current_, "/");
mount_ = true;
}
}
}
if(mount_) {
dir_list_.service(dir_list_limit_, dir_func_, dir_todir_, dir_option_);
}
return mount_;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief フル・パスを生成
@param[in] src 生成元
@param[out] dst 生成先
@param[in] dsz 生成先サイズ
@return 正常コピー出来ない場合「false」
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool make_full_path(const char* src, char* dst, uint16_t dsz) const
{
if(src == nullptr || dst == nullptr || dsz <= 1) return false;
if(src[0] == '/') { // フルパスの場合
for(uint16_t i = 0; i < (dsz - 1); ++i) {
auto ch = src[i];
dst[i] = ch;
if(ch == 0) {
return true;
}
}
dst[dsz - 1] = 0;
return false;
}
uint16_t pos = 0;
for(pos = 0; pos < (dsz - 1); ++pos) {
auto ch = current_[pos];
dst[pos] = ch;
if(ch == 0) {
break;
}
}
if(pos == (dsz - 1)) { // サイズ最大か?
dst[pos] = 0;
return false;
}
if(std::strlen(src) == 0) return true; // 追加無し
if(pos == 1 && dst[0] == '/' && dst[1] == 0) ; // ルート・パスなので、何もしない
else if(pos > 2 && dst[pos - 1] != '/') { // [/] を追加する必要がある場合
dst[pos] = '/';
++pos;
dst[pos] = 0;
}
while(pos < (dsz - 1)) {
auto ch = *src++;
dst[pos] = ch;
if(ch == 0) {
return true;
}
++pos;
}
dst[dsz - 1] = 0;
return false;
}
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief カレント・パスを取得
@return カレント。パス
*/
//-----------------------------------------------------------------//
const char* get_current() const { return current_; }
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief カードのマウント状態を取得
@return 「true」ならマウント状態
*/
//-----------------------------------------------------------------//
bool get_mount() const { return mount_; }
//-----------------------------------------------------------------//
/*!
@brief MMC クラスを参照で返す
@return MMC クラス
*/
//-----------------------------------------------------------------//
mmc_type& at_mmc() { return mmc_; }
};
}