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ESP8266闪存

ESP8266闪存文件系统基本操作

写完程序后用arduino上传就可以实现控制了,不过,程序传到哪里了?

每一个ESP8266都配有一个闪存,这个闪存很像是一个小硬盘,我们上传的文件就被存放在这个闪存里。这个闪存的全称是Serial Peripheral Interface Flash File System(SPIFFS)。

除了可以存放上传的程序以外,我们还可以将网页文件或者系统配置文件存放在ESP8266的闪存中。本次我们将利用程序对闪存文件系统(SPIFFS)进行文件读取和修改。

先上例子

通过程序向闪存文件系统写入信息

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项目名称/Project : 零基础入门学用物联网
程序名称/Program name : esp8266-flash-write
团队/Team : 太极创客团队 / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com)
作者/Author : CYNO 朔
日期/Date(YYYYMMDD) : 20191109
程序目的/Purpose : 此程序用于演示如何向NodeMCU的SPIFFS中建立名为
notes.txt的文件,程序还将向该文件写入信息。
-----------------------------------------------------------------------
函数说明:
SPIFFS.open(file_name, "w");
以上函数有两个参数:
第一个参数是被操作的文件名称,本示例中该文件为/notes.txt
第二个参数"w" 代表写入文件信息。(如需了解如何读取信息,请参阅示例程序esp8266-flash-read)
***********************************************************************/

"
#include <FS.h>

String file_name = "/taichi-maker/notes.txt"; //被读取的文件位置和名称

void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("");

Serial.println("SPIFFS format start");
SPIFFS.format(); // 格式化SPIFFS
Serial.println("SPIFFS format finish");

if(SPIFFS.begin()){ // 启动SPIFFS
Serial.println("SPIFFS Started.");
} else {
Serial.println("SPIFFS Failed to Start.");
}

File dataFile = SPIFFS.open(file_name, "w");// 建立File对象用于向SPIFFS中的file对象(即/notes.txt)写入信息
dataFile.println("Hello IOT World."); // 向dataFile写入字符串信息
dataFile.close(); // 完成文件写入后关闭文件
Serial.println("Finished Writing data to SPIFFS");
}

void loop() {
}"

在使用SPIFFS存储文件以前,我们必须使用#include “FS.h”,如以上程序第18行所示。

程序第20行,我们建立了一个字符串变量。该变量用于存储文件位置和文件名。其中/代表根目录。/taichi-maker/代表根目录下的taichi-maker目录。notes.txt代表着文件名称。

程序第27行SPIFFS.format();是对闪存文件系统进行格式化。这很像是我们对u盘进行格式化的操作。无需每次使用闪存文件系统都对它进行格式化操作。这里仅仅是为了演示如何使用SPIFFS.format();。

程序第30行,SPIFFS.begin()用于启动闪存文件系统。在每次使用闪存文件系统以前都需要执行这一操作。如果闪存文件系统成功启动,该函数的返回值为布尔型,如果成功启动闪存文件形同,则返回真。否则将返回假。

程序第36行,File dataFile = SPIFFS.open(file_name, “w”);这条语句中,open函数可用于对SPIFFS进行操作。该函数共有两个参数。第一个参数file_name是被操作的文件名称,本示例中该文件为/taichi-maker/notes.txt
第二个参数”w”代表此操作为向SPIFFS写入文件信息。请注意:如果文件系统没有/taichi-maker/notes.txt文件,此操作将会在文件系统中建立该文件。如果文件系统有该文件,则程序将会重新建立该文件,即原有文件信息将会被覆盖。

程序第37行dataFile.println(“Hello IOT World.”);用于向dataFile文件写入信息。信息内容为“Hello IOT World.”。

程序第38行dataFile.close();用于关闭dataFile文件。结束文件操作后,应执行此操作。

通过程序从闪存文件系统读取信息

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/**********************************************************************
项目名称/Project : 零基础入门学用物联网
程序名称/Program name : esp8266-flash-read
团队/Team : 太极创客团队 / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com)
作者/Author : CYNO 朔
日期/Date(YYYYMMDD) : 20191109
程序目的/Purpose : 此程序用于演示如何从NodeMCU的内置SPIFFS中存储的文件notes.txt读取数据。
notes.txt 文件内容将会通过串口监视器显示出来供用户确认。
注意在使用本程序以前需要先将notes.txt 文件上传到NodeMCU开发板的SPIFFS中
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修订历史/Revision History
日期/Date 作者/Author 参考号/Ref 修订说明/Revision Description
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函数说明:
SPIFFS.open(file_name, "r");
以上SPIFFS函数有两个参数:
第一个参数是被操作的文件名称,本示例中该文件为/notes.txt
第二个参数"r" 代表读取文件信息。(如需了解如何写入信息,请参阅示例程序esp8266-flash-write)
***********************************************************************/
"
#include <FS.h>

String file_name = "/taichi-maker/notes.txt"; //被读取的文件位置和名称

void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("");

if(SPIFFS.begin()){ // 启动闪存文件系统
Serial.println("SPIFFS Started.");
} else {
Serial.println("SPIFFS Failed to Start.");
}

//确认闪存中是否有file_name文件
if (SPIFFS.exists(file_name)){
Serial.print(file_name);
Serial.println(" FOUND.");
} else {
Serial.print(file_name);
Serial.print(" NOT FOUND.");
}

//建立File对象用于从SPIFFS中读取文件
File dataFile = SPIFFS.open(file_name, "r");

//读取文件内容并且通过串口监视器输出文件信息
for(int i=0; i<dataFile.size(); i++){
Serial.print((char)dataFile.read());
}

//完成文件读取后关闭文件
dataFile.close();
}

void loop() {
}"

以上程序第36行,SPIFFS.exists(file_name)用于检查闪存文件系统中是否存在file_name文件(注:file_name变量具体信息在本程序第23行)。该函数返回值为布尔型。如果文件存在则返回真,否则将返回假。

以上程序第45行,File dataFile = SPIFFS.open(file_name, “r”);这条语句中,open函数用于对SPIFFS进行操作。该函数共有两个参数。第一个参数file_name是被操作的文件名称,本示例中该文件为/taichi-maker/notes.txt
第二个参数”r”代表此操作为读取文件信息。

以上程序第48行的for循环语句中,循环条件使用了函数dataFile.size()。该函数将会返回dataFile的大小。循环语句体中,dataFile.read()将会读取dataFile文件内容。每调用一次该函数都会返回dataFile文件中一个字符。再次调用,将会返回下一个字符。以此类推,直到dataFile结尾。通过for循环语句,程序将会依次读取dataFile文件内容,并且将文件内容逐字符输出于串口监视器中。

通过程序向闪存文件系统添加信息

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/**********************************************************************
项目名称/Project : 零基础入门学用物联网
程序名称/Program name : esp8266-flash-append
团队/Team : 太极创客团队 / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com)
作者/Author : CYNO 朔
日期/Date(YYYYMMDD) : 20191109
程序目的/Purpose : 此程序用于演示如何向NodeMCU的内置SPIFFS中存储的文件
notes.txt添加数据。
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函数说明:
SPIFFS.open(file_name, "a");
以上SPIFFS函数有两个参数:
第一个参数是被操作的文件名称,本示例中该文件为/notes.txt
第二个参数"a" 代表添加文件信息。(如需了解如何读取信息,请参阅示例程序esp8266-flash-read)
此示例程序所演示的是向SPIFFS中的文件里添加信息。这一操作写入信息有所区别。
添加信息是不会删除文件内原有信息,而是在原有信息后面添加新的信息。
但写入操作(示例 esp8266-flash-write.ino)是将文件内容完全清除,重新写入新信息。
***********************************************************************/
"
#include <FS.h>

String file_name = "/taichi-maker/notes.txt"; //被读取的文件位置和名称

void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("");

if(SPIFFS.begin()){ // 启动闪存文件系统
Serial.println("SPIFFS Started.");
} else {
Serial.println("SPIFFS Failed to Start.");
}

//确认闪存中是否有file_name文件
if (SPIFFS.exists(file_name)){

Serial.print(file_name);
Serial.println(" FOUND.");

File dataFile = SPIFFS.open(file_name, "a");// 建立File对象用于向SPIFFS中的file对象(即/notes.txt)写入信息
dataFile.println("This is Appended Info."); // 向dataFile添加字符串信息
dataFile.close(); // 完成文件操作后关闭文件
Serial.println("Finished Appending data to SPIFFS");

} else {
Serial.print(file_name);
Serial.print(" NOT FOUND.");
}

}

void loop() {
}"

在以上程序的第40行里,File dataFile = SPIFFS.open(file_name, “a”);这条语句中,open函数用于对SPIFFS进行操作。该函数共有两个参数。第一个参数file_name是被操作的文件名称,第二个参数”a”代表向该文件添加信息。请留意,此处的添加信息是不会删除文件内原有信息,而是在原有信息后面添加新的信息。这与单写入操作是有所区别的。写入操作是将文件内容完全清除,重新写入新信息。

程序的第41行,dataFile.println(“This is Appended Info.”),此语句作用为向dataFile文件尾部添加双引号中的信息内容,也就是在文件尾部添加“This is Appended Info.”。

通过程序读取目录内容

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/**********************************************************************
项目名称/Project : 零基础入门学用物联网
程序名称/Program name : esp8266-flash-folder-read
团队/Team : 太极创客团队 / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com)
作者/Author : CYNO 朔
日期/Date(YYYYMMDD) : 20191109
程序目的/Purpose : 此程序用于演示如何从NodeMCU的内置SPIFFS中文件夹里读取文件信息
文件夹内容将会通过串口监视器显示出来。

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修订历史/Revision History
日期/Date 作者/Author 参考号/Ref 修订说明/Revision Description
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函数说明:
SPIFFS.openDir(folder_name);
以上函数打开指定目录并返回一个目录对象实例。
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#include <FS.h>

String file_name = "/taichi-maker/myFile.txt"; //被读取的文件位置和名称
String folder_name = "/taichi-maker"; //被读取的文件夹

void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("");

if(SPIFFS.begin()){ // 启动闪存文件系统
Serial.println("SPIFFS Started.");
} else {
Serial.println("SPIFFS Failed to Start.");
}

File dataFile = SPIFFS.open(file_name, "w");// 建立File对象用于向SPIFFS中的file对象(即myFile.txt)写入信息
dataFile.println("Hello Taichi-Maker."); // 向dataFile写入字符串信息
dataFile.close(); // 完成文件写入后关闭文件
Serial.println(F("Finished Writing data to SPIFFS"));

// 显示目录中文件内容以及文件大小
Dir dir = SPIFFS.openDir(folder_name); // 建立“目录”对象

while (dir.next()) { // dir.next()用于检查目录中是否还有“下一个文件”
Serial.println(dir.fileName()); // 输出文件名
}
}

void loop() {
}

本程序第23行建立了一个字符串变量。该变量用于存储文件夹名。其中/代表根目录。/taichi-maker/代表根目录下的taichi-maker目录。

本程序第41行SPIFFS.openDir(folder_name)中的openDir函数函将返回一个“目录”对象并且赋值给dir。此”目录”对象正是folder_name所存储的/taichi-maker/目录。后续程序对dir的所有操作都是针对/taichi-maker/所执行的。

本程序第43行while循环语句的循环条件是dir.next()的返回值。dir.next()函数用于检查dir文件夹内的文件。我们可以想象dir文件夹里有一个指针,每一次调用next函数都会让指针向下挪动一格。每一次挪动一格,如果下一个位置有文件,则返回真。否则将会返回假。因此,while (dir.next())循环语句中的内容会依次显示dir文件夹中的每一个文件的文件名。

从闪存文件系统中删除文件

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项目名称/Project : 零基础入门学用物联网
程序名称/Program name : esp8266-flash-remove
团队/Team : 太极创客团队 / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com)
作者/Author : CYNO 朔
日期/Date(YYYYMMDD) : 20191109
程序目的/Purpose : 此程序用于演示如何删除SPIFFS中存储的文件
***********************************************************************/

#include <FS.h>

String file_name = "/taichi-maker/notes.txt"; //被读取的文件位置和名称

void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("");

if(SPIFFS.begin()){ // 启动闪存文件系统
Serial.println("SPIFFS Started.");
} else {
Serial.println("SPIFFS Failed to Start.");
}

//从闪存中删除file_name文件
if (SPIFFS.remove(file_name)){

Serial.print(file_name);
Serial.println(" remove sucess");

} else {
Serial.print(file_name);
Serial.println(" remove fail");
}
}

void loop() {
}

以上程序中第25行,通过使用SPIFFS.remove(file_name)将file_name所指代的文件进行了删除操作。另外,SPIFFS.remove(file_name)的返回值为布尔型。如果文件删除执行成功则返回真,否则返回假。

由于先执行的程序,作者通过再次复位显示的程序监视器,因此看到文件已经被删除,提示fail。

显示闪存文件系统信息

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项目名称/Project : 零基础入门学用物联网
程序名称/Program name : esp8266-flash-info
团队/Team : 太极创客团队 / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com)
作者/Author : CYNO 朔
日期/Date(YYYYMMDD) : 20200204
程序目的/Purpose : 此程序用于演示如何使用FSInfo对象来显示闪存文件系统状态
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修订历史/Revision History
日期/Date 作者/Author 参考号/Ref 修订说明/Revision Description
***********************************************************************/


#include <FS.h>

FSInfo fs_info;

void setup() {
Serial.begin(9600);

SPIFFS.begin(); //启动SPIFFS
Serial.println("");
Serial.println("SPIFFS Started.");

// 闪存文件系统信息
SPIFFS.info(fs_info);

// 可用空间总和(单位:字节)
Serial.print("totalBytes: ");
Serial.print(fs_info.totalBytes);
Serial.println(" Bytes");

// 已用空间(单位:字节)
Serial.print("usedBytes: ");
Serial.print(fs_info.usedBytes);
Serial.println(" Bytes");

// 最大文件名字符限制(含路径和'\0'
Serial.print("maxPathLength: ");
Serial.println(fs_info.maxPathLength);

// 最多允许打开文件数量
Serial.print("maxOpenFiles: ");
Serial.println(fs_info.maxOpenFiles);

// 存储块大小
Serial.print("blockSize: ");
Serial.println(fs_info.blockSize);

// 存储页大小
Serial.print("pageSize: ");
Serial.println(fs_info.pageSize);
}

void loop() {
}

以上程序第16行语句FSInfo fs_info;建立了FSInfo 对象,用于存储闪存状态信息。

以上程序第26行语句SPIFFS.info(fs_info);。通过info函数将闪存状态信息赋给fs_info。后续的程序中,通过一系列语句将闪存状态信息通过串口监视器输出。具体信息内容可参考程序注释部分。

以上是关于ESP8266闪存文件系统的常用功能介绍。关于ESP8266闪存文件系统的更多操作介绍,请参考Arduino ESP8266官方页面中的介绍部分。该页面可点击以下链接前往。
ESP8266 Filesystem.