GD32F105RBT6调用f_mount返回FR_NO_FILESYSTEM故障排查求助

DevOps 小满

2026-7-18

问题描述

芯片：GD32F105RBT6
需求：将文本文件保存至FAT32格式U盘
故障现象：调用f_mount()返回FR_NO_FILESYSTEM错误；仅保留USB主机功能的项目可正常工作，集成RTC、定时器、DMA、ADC等外设后功能失效
排查情况：关闭除TIMER2_IRQHandler和USBFS_IRQHandler外的所有中断后仍未改善；故障点锁定在调用链f_mount(...) -> find_volume(...) -> check_fs(...)中，具体为ld_word(fs->win + BS_55AA) != 0xAA55校验不通过
使用FatFs版本：R0.13c
相关代码：

int usbh_msc_usr_app(void) {
    
    FRESULT res;
    uint8_t WriteTextBuff[] = "Try to write text in";
    uint32_t bytesWritten, bytesToWrite;
    
    // register work area for logical drives
    usb_mdelay(100);
    res = f_mount(&fatfs, "0:/", 1);
    if (res != FR_OK) {
        return 1;
    }
    
    res = f_open(&file, "0:test.TXT", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE);
    if (res != FR_OK){
        f_mount(NULL, "0:/", 1);
        return 1;
    }
    
    bytesWritten = 0;
    bytesToWrite = sizeof(WriteTextBuff);
    res = f_write(&file, WriteTextBuff, bytesToWrite, (void*)&bytesWritten); 
    if ( (bytesToWrite != bytesWritten) || (res != FR_OK) ) {
        
    }
    
    usb_mdelay(1000);
    res = f_close(&file);
    if (res != FR_OK) {
        f_mount(NULL, "0:/", 1);
        return 1;
    }
   
    f_mount(NULL, "0:/", 1); 
    return 0;
}

可能的故障原因

内存访问异常：集成多外设后，栈空间不足或全局变量（如fatfs结构体）被意外篡改。fs->win是FatFs的扇区读取缓冲区，若栈溢出或其他外设代码修改了该缓冲区，会导致读取的引导扇区末尾0xAA55校验位错误。可检查项目栈大小配置，或把fatfs结构体放在未被其他外设初始化覆盖的内存区域。
USB MSC读写时序干扰：即使保留了TIMER2_IRQHandler，若TIMER2的中断优先级高于USBFS或中断频率过高，会频繁打断USB主机的扇区读取操作，导致读取的引导扇区数据不完整或错误。可调整TIMER2的中断优先级，使其低于USBFS_IRQHandler的优先级，或降低TIMER2的中断频率测试。
FatFs配置不一致：单外设项目与集成项目的ffconf.h配置存在差异。比如_MIN_SS/_MAX_SS的扇区大小设置与U盘实际扇区不匹配，会导致引导扇区数据读取错位，0xAA55校验位位置错误；或误开启_USE_MULTI_PARTITION等配置，导致找不到正确的引导扇区。需对比两个项目的ffconf.h配置项。
时钟或总线冲突：GD32F105的USB外设需48MHz时钟，集成其他外设后若总线分频或时钟源配置错误，会导致USB时钟不稳定，数据传输出错。比如AHB/APB总线分频设置不当，或USB时钟未正确配置为48MHz，都会导致读取的扇区数据错误。
全局变量初始化问题：fatfs或file结构体初始化顺序错误，或被其他外设的初始化代码覆盖。比如在USB主机初始化前，其他外设的初始化修改了fatfs的工作缓冲区，导致引导扇区读取数据异常。可调整初始化顺序，确保USB相关初始化在其他外设之后，或对fatfs结构体做显式初始化。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Natr