2018年07月21日 | STM32之利用I2C协议读写EEPROM

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名称：STM32之利用I2C协议读写EEPROM 

说明： 

1.利用STM32来读写EEPROM和C51最大的不同就是，前者是直接使用I2C控制器（硬件方式）来产生所需要的I2C时序，而后者是通过软件方式来产生I2C时序。相对来说，前者使用硬件电路简化了编程的复杂性，用户只要将数据发送到相应的数据寄存器，然后I2C控制器自动按照I2C协议把数据通过SCL和SDA总线发送出去。而后者，你必须按照I2C协议手动产生SCL和SDA的高低电平。当然对于EEPROM来说，它是感受不到发送来的数据是通过硬件电路还是软件方式产生的。

2.还有，STM32内部集成的I2C控制器不仅可以产生时序，还包括了一些其他的功能。比如说，相关的状态寄存器。当主设备或者从设备的相关状态发生改变的时候，就会自动把相关状态寄存器中相关的位置零或置一，这样我们就能通过检查状态寄存器的值来检查通信正处于什么状态。 

相反的，如果使用软件产生的I2C时序方式，必须自己来判断正处于通信的何种状态。比如说,当主设备发送给从设备一个数据后，需要等待从设备的相应。对于STM32来说，若有从机应答，则产生事件“EV6”及“EV8”，这时 SR1 寄存器的“ADDR”位及“TXE”位被置 1， ADDR 为 1 表示地址已经发送， TXE 为 1 表示数据寄存器为空。 我们通过检查寄存器即可得知从设备是否应答。对于C51来说，我们必须手动检测返回的数据是0还是1来判断从设备是否应答。从这个角度来说，有了硬件控制器的帮助，软件编程变得简单不少。

但是，对于I2C来说，STM32封装的固件库网上有很多说有问题的，尤其是无缘故的卡死，还不如直接使用软件方式直接模拟。在编写这个开始程序时，我也有这个问题。一开始，我也以为是这个问题，后来才发现I2C忘了初始化了。嘿嘿。。。

3.还有一点，就是以前在编写C51的I2C驱动AT24C16时，有个不确定的地方：在连续读的时候，会不会产生页回滚的问题？今天又用STM32的方式试了一下，确实是和我当时想的一样。只有页写的时候会产生回滚的问题，页读的时候不会产生这个问题，它会一直读下去，直到到达整个地址边界。

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//I2C端口配置

void I2C_GPIO_Config(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    I2C_InitTypeDef  I2C_InitStructure; 

    // 打开IIC GPIO的时钟

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);

    // 打开IIC 外设的时钟 

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1, ENABLE);

    // 将IIC SCL和SDL的GPIO配置为推挽复用模式

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = EEPROM_I2C_SCL_GPIO_PIN|EEPROM_I2C_SDA_GPIO_PIN;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(EEPROM_I2C_SCL_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

    // 配置IIC的工作参数

    I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable  ;//使能应答

    I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit ;//使用7位地址模式

    I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = EEPROM_I2_BAUDRATE; //配置SCL时钟频率

    I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2 ;

    I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C ;

    I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = STM32_I2C_OWN_ADDR; //这是STM32 IIC自身设备地址，只要是总线上唯一即可

    I2C_Init(EEPROM_I2C,&I2C_InitStructure);

    // 使能I2C

    I2C_Cmd (EEPROM_I2C, ENABLE);    

}

//主机向EEPROM写入一个字节

void EEPROM_Byte_Write(uint8_t addr,uint8_t data)

{

    //产生起始信号

    I2C_GenerateSTART(EEPROM_I2C,ENABLE);

    while(I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT) == ERROR);

    //EV5事件被检测到，发送设备地址

    I2C_Send7bitAddress(EEPROM_I2C,EEPROM_ADDR,I2C_Direction_Transmitter);

  while(I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED ) == ERROR);

    //EV6事件被检测到，发送要操作的存储单元地址

    I2C_SendData (EEPROM_I2C,addr);

    while(I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING ) == ERROR);

  //EV8事件被检测到，发送要存储的数据

    I2C_SendData (EEPROM_I2C,data);

    while(I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED ) == ERROR);

    //数据传输完成

    I2C_GenerateSTOP(EEPROM_I2C,ENABLE);    

}

//向EEPROM写入多个字节（页写入），每次写入不能超过8个字节

void EEPROM_Page_Write(uint8_t addr,uint8_t *data,uint8_t numByteToWrite)

{

    //产生起始信号

    I2C_GenerateSTART(EEPROM_I2C,ENABLE);

    while(I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT) == ERROR);

    //EV5事件被检测到，发送设备地址

    I2C_Send7bitAddress(EEPROM_I2C,EEPROM_ADDR,I2C_Direction_Transmitter);

  while(I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED ) == ERROR);

    //EV6事件被检测到，发送要操作的存储单元地址

    I2C_SendData (EEPROM_I2C,addr);

    while(I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING ) == ERROR);

    while(numByteToWrite)

    {

        //EV8事件被检测到，发送要存储的数据

        I2C_SendData (EEPROM_I2C,*data);

        while(I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED ) == ERROR);

        data++;

        numByteToWrite--;

    }

    //数据传输完成

    I2C_GenerateSTOP(EEPROM_I2C,ENABLE);    

}

/*等待EEPROM内部时序完成：其基本的原理是重新发送一个起始信号和设备地址，

如果从设备响应了，那么说明写操作完成*/

void EEPROM_WaitForWriteEnd(void)

{

    do

    {

        //产生起始信号

        I2C_GenerateSTART(EEPROM_I2C,ENABLE);

        while(I2C_GetFlagStatus (EEPROM_I2C,I2C_FLAG_SB) == RESET);

        //EV5事件被检测到，发送设备地址

        I2C_Send7bitAddress(EEPROM_I2C,EEPROM_ADDR,I2C_Direction_Transmitter);

    } while(I2C_GetFlagStatus (EEPROM_I2C,I2C_FLAG_ADDR) == RESET );

    //EEPROM内部时序完成传输完成

    I2C_GenerateSTOP(EEPROM_I2C,ENABLE);    

}

//从EEPROM读取数据

void EEPROM_Read(uint8_t addr,uint8_t *data,uint8_t numByteToRead)

{

    //产生起始信号

    I2C_GenerateSTART(EEPROM_I2C,ENABLE);

    while(I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT) == ERROR);

    //EV5事件被检测到，发送设备地址

    I2C_Send7bitAddress(EEPROM_I2C,EEPROM_ADDR,I2C_Direction_Transmitter);

  while(I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED ) == ERROR);

    //EV6事件被检测到，发送要操作的存储单元地址

    I2C_SendData (EEPROM_I2C,addr);

    while(I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING ) == ERROR);

    //第二次起始信号

    //产生起始信号

    I2C_GenerateSTART(EEPROM_I2C,ENABLE);

    while(I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT) == ERROR);

    //EV5事件被检测到，发送设备地址

    I2C_Send7bitAddress(EEPROM_I2C,EEPROM_ADDR,I2C_Direction_Receiver);

  while(I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED ) == ERROR);

    while(numByteToRead)

    {

        //EV7事件被检测到 

        while(I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED ) == ERROR);

        //EV7事件被检测到，即数据寄存器有新的有效数据   

        *data = I2C_ReceiveData(EEPROM_I2C);

        data++;

        numByteToRead--;

        if(numByteToRead == 0)      //如果为最后一个字节

            I2C_AcknowledgeConfig(EEPROM_I2C,DISABLE);          //发送非响应位

        else

            I2C_AcknowledgeConfig (EEPROM_I2C,ENABLE);          //发送响应位

    }

    //数据传输完成

    I2C_GenerateSTOP(EEPROM_I2C,ENABLE);    

//  //重新配置ACK使能，以便下次通讯

    I2C_AcknowledgeConfig (EEPROM_I2C,ENABLE);

}