2019年01月07日 | STM32快速读写AT24C16 代码 模拟I2C

本帖只适用AT24C16及以下的芯片，AT24C32及以上的芯片读写方式不一样，故不适用！！！

如果你的代码可以正常读写24C01/02，直接拿来读取24C16是可以的，但是只能读取256字节。

AT24C16与AT24C01/02/04/08 不同，它引脚的A2，A1，A0是无效的，也就是它没有自己独立的地址，总线上只能挂一个AT24C16设备。

AT24C16总共2048字节，分为128页，每页16字节，地址范围是0~2047。

128页只需要7位地址，分为高3位和低4位，高3位在设备地址中，低4位在字节地址中。

设备地址：1010+页地址高3位+读写方向（1：读  0：写）

字节地址：页地址高4位+4位页内偏移地址

例如读写地址：1864 ，首先计算该地址是多少页的多少个字节，1864/16=116(0x74)页，1864%16=8(0x08)，即116页的第8个字节

其中页地址0x74=0 1 1 1 0 1 0 0，最高位忽略，分为D6、D5、D4（高3位）和D3~D0（低4位）两个部分 。

可以计算出 设备地址和字节地址：

设备地址：1010+111+0/1  （AT24C16设备地址高4位固定为1010）

字节地址：0100+1000（高4位是页地址低4位，低4位是页内偏移地址，即0x08）

最后，根据标准I2C读写时序来对这个地址进行读写即可！

模拟I2C.c

#include "myiic.h"

#include "delay.h"

#if SoftDelay

__asm void delay_us(u32 usec)  

{                    

 ALIGN

PUSH.W {r1} //2时钟周期

MOV r1,#18 //1时钟周期

MUL r0,r1 //1时钟周期

SUB r0,#3 //1时钟周期

loop

SUBS r0,#1 //1时钟周期

BNE loop //如果跳转则为3个周期，不跳则只有1个周期

POP {r1} //2时钟周期

BX lr //3个时钟周期

//总共所用周期为(usec*4)-4,此处减4主要用于抵消调用此函数的消耗时钟周期（传参1时钟，BLX跳转3时钟）

  //本函数内总共所用周期为usec*(freq/4)-2 +9,调用此函数的消耗5个时钟周期（传参2时钟，BLX跳转3时钟）

} 

#endif

//初始化IIC

void IIC_Init(void)

{      

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(IIC_CLOCK, ENABLE );    

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SCL_PIN|SDA_PIN;    //引脚

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;   //推挽输出

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(SCL_PORT, &GPIO_InitStructure);

IIC_SCL=1;

IIC_SDA=1;//拉高SDA和SCL

}

//产生IIC起始信号

void IIC_Start(void)

{

SDA_OUT();     //sda线输出

IIC_SDA=1;     

IIC_SCL=1;

delay_us(4);

  IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low 

delay_us(4);

IIC_SCL=0;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据 

}   

//产生IIC停止信号

void IIC_Stop(void)

{

SDA_OUT();//sda线输出

IIC_SCL=0;

IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high

  delay_us(4);

IIC_SCL=1; 

IIC_SDA=1;//发送I2C总线结束信号

delay_us(4);    

}

//等待应答信号到来

//返回值：1，接收应答失败

//        0，接收应答成功

u8 IIC_Wait_Ack(void)

{

u8 ucErrTime=0;

SDA_IN();      //SDA设置为输入  

IIC_SDA=1;delay_us(1);    

IIC_SCL=1;delay_us(1);  

while(READ_SDA)

{

ucErrTime++;

if(ucErrTime>250)

{

IIC_Stop();

return 1;

}

}

IIC_SCL=0;//时钟输出0    

return 0;  

} 

//产生ACK应答

void IIC_Ack(void)

{

IIC_SCL=0;

SDA_OUT();

IIC_SDA=0;

delay_us(2);

IIC_SCL=1;

delay_us(2);

IIC_SCL=0;

}

//不产生ACK应答     

void IIC_NAck(void)

{

IIC_SCL=0;

SDA_OUT();

IIC_SDA=1;

delay_us(2);

IIC_SCL=1;

delay_us(2);

IIC_SCL=0;

}      

//IIC发送一个字节

//返回从机有无应答

//1，有应答

//0，无应答   

void IIC_Send_Byte(u8 txd)

{                        

    u8 t;   

SDA_OUT();     

    IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输

    for(t=0;t<8;t++)

    {              

        IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;

        txd<<=1;   

delay_us(2);   //对TEA5767这三个延时都是必须的

IIC_SCL=1;

delay_us(2); 

IIC_SCL=0;

delay_us(2);

    }  

}     

//读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK   

u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)

{

unsigned char i,receive=0;

SDA_IN();//SDA设置为输入

    for(i=0;i<8;i++ )

{

        IIC_SCL=0; 

        delay_us(2);

IIC_SCL=1;

        receive<<=1;

        if(READ_SDA)receive++;   

delay_us(1); 

    }  

    if (!ack)

        IIC_NAck();//发送nACK

    else

        IIC_Ack(); //发送ACK   

    return receive;

}

i2c.h

#ifndef __MYIIC_H

#define __MYIIC_H

#include "stm32f10x.h"

//位段定义 方便后面直接操作IO口   Reg:寄存器地址  Bit：该寄存器的第多少位

#define BITBAND_REG(Reg,Bit) (*((uint32_t volatile*)(0x42000000u + (((uint32_t)&(Reg) - (uint32_t)0x40000000u)<<5) + (((uint32_t)(Bit))<<2))))

#define SoftDelay 0  //是否使用软件延时

//IO口定义 移植需要修改

#define SCL_PORT GPIOC

#define SDA_PORT GPIOC

#define SCL_PIN  GPIO_Pin_12

#define SDA_PIN  GPIO_Pin_11

//I2C 时钟 移植需要修改

#define IIC_CLOCK RCC_APB2Periph_GPIOC

//IO方向设置  移植需要修改

#define SDA_IN()  {SDA_PORT->CRH&=0XFFFF0FFF;SDA_PORT->CRH|=8<<12;} // SDA配置为输入

#define SDA_OUT() {SDA_PORT->CRH&=0XFFFF0FFF;SDA_PORT->CRH|=3<<12;} // SDA配置为输出

//IO操作函数 移植需要修改

#define IIC_SCL    BITBAND_REG(SCL_PORT->ODR,12) //SCL输出=？

#define IIC_SDA    BITBAND_REG(SDA_PORT->ODR,11)  //SDA输出=？  

#define READ_SDA   (SDA_PORT->IDR&(1<<11))  //读SDA脚 

//IIC所有操作函数

void IIC_Init(void);         //初始化IIC的IO口

void IIC_Start(void); //发送IIC开始信号

void IIC_Stop(void);   //发送IIC停止信号

void IIC_Send_Byte(u8 txd); //IIC发送一个字节

u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack);//IIC读取一个字节

u8 IIC_Wait_Ack(void); //IIC等待ACK信号

void IIC_Ack(void); //IIC发送ACK信号

void IIC_NAck(void); //IIC不发送ACK信号

void IIC_Write_One_Byte(u8 daddr,u8 addr,u8 data);

u8 IIC_Read_One_Byte(u8 daddr,u8 addr);

#endif

AT24C16.c

#include "24cxx.h"

#include "delay.h"

#include "stdio.h"

//初始化IIC接口

void AT24CXX_Init(void)

{

    IIC_Init();

}

#if EE_TYPE<=AT24C08  //24C01/02/08

//在AT24CXX指定地址读出一个数据

//ReadAddr:开始读数的地址

//返回值  :读到的数据

u8 AT24CXX_ReadOneByte(u16 ReadAddr)

{

    u8 temp=0;

    IIC_Start();

    if(EE_TYPE>AT24C16)

    {

        IIC_Send_Byte(0XA0);    //发送写命令

        IIC_Wait_Ack();

        IIC_Send_Byte(ReadAddr>>8);//发送高地址

        IIC_Wait_Ack();

    } else IIC_Send_Byte(0XA0+((ReadAddr/256)<<1));   //发送器件地址0XA0,写数据

    IIC_Wait_Ack();

    IIC_Send_Byte(ReadAddr%256);   //发送低地址

    IIC_Wait_Ack();

    IIC_Start();

    IIC_Send_Byte(0XA1);//进入接收模式

    IIC_Wait_Ack();

    temp=IIC_Read_Byte(0);

    IIC_Stop();//产生一个停止条件

    return temp;

}

//在AT24CXX指定地址写入一个数据

//WriteAddr  :写入数据的目的地址

//DataToWrite:要写入的数据

void AT24CXX_WriteOneByte(u16 WriteAddr,u8 DataToWrite)

{

    IIC_Start();

    if(EE_TYPE>AT24C16)

    {

        IIC_Send_Byte(0XA0);//发送设备地址

        IIC_Wait_Ack();

        IIC_Send_Byte(WriteAddr>>8);//发送字节高地址

    } else

    {

        IIC_Send_Byte(0XA0+((WriteAddr/256)<<1));   //发送器件地址0XA0,写数据

    }

    IIC_Wait_Ack();

    IIC_Send_Byte(WriteAddr%256);   //发送字节低地址

    IIC_Wait_Ack();

    IIC_Send_Byte(DataToWrite);     //发送要写入的数据

    IIC_Wait_Ack();

    IIC_Stop();//产生一个停止条件

    delay_ms(10);

}

#else  //24C16

/*****************************************************************

*函数名: AT24CXX_ReadOneByte(u16 ReadAddr)

*功能:AT24CXX 读指定地址的一个字节   AT24C16使用

*调用:底层I2C读写函数

*被调用:外部调用

*形参:

ReadAddr：要读取的地址

*返回值:返回读取的数据

*其他:每次读就启动一次I2C时序

*****************************************************************/

u8 AT24CXX_ReadOneByte(u16 ReadAddr)

{

    unsigned char Page=0,WordAddress=0,DeviceAddress=0xA0;

    u8 temp=0;

    Page=ReadAddr/AT24CXX_Page_Size;

    WordAddress=(ReadAddr%AT24CXX_Page_Size) & 0x0F;

    DeviceAddress |= (((Page<

    WordAddress |= (Page & 0x0F)<<4;//Low 4 bits

    IIC_Start();

    IIC_Send_Byte(DeviceAddress&0xFE);//发送设备地址+写方向

    IIC_Wait_Ack();

    IIC_Send_Byte(WordAddress);//发送字节地址

    IIC_Wait_Ack();

    IIC_Start();                //起始信号

    IIC_Send_Byte(DeviceAddress|0x01);//发送设备地址+读方向

    IIC_Wait_Ack();

    temp=IIC_Read_Byte(0);

    IIC_Stop();//产生一个停止条件

    return temp;

}

/*****************************************************************

*函数名: AT24CXX_WriteOneByte(u16 WriteAddr,u8 DataToWrite)

*功能:AT24CXX 向指定地址写入一个字节   AT24C16使用

*调用:

*被调用:外部调用

*形参:

WriteAddr：要写入的地址

DataToWrite：写入的数据

*返回值:无

*其他:每次写就启动一次I2C时序

*****************************************************************/

void AT24CXX_WriteOneByte(u16 WriteAddr,u8 DataToWrite)

{

    unsigned char Page=0,WordAddress=0,DeviceAddress=0xA0;

    Page=WriteAddr/AT24CXX_Page_Size;

    WordAddress=(WriteAddr%AT24CXX_Page_Size) & 0x0F;

    DeviceAddress |= (((Page<

    WordAddress |= (Page & 0x0F)<<4;//Low 4 bits

#if DEBUG > 0

    printf("Page:%x\r\n",Page);

    printf("WordAddress:%x\r\n",WordAddress);

    printf("DeviveAddress:%x\r\n",DeviceAddress);

#endif

    IIC_Start();

    IIC_Send_Byte(DeviceAddress);//发送设备地址

    IIC_Wait_Ack();

    IIC_Send_Byte(WordAddress);//发送字节地址

    IIC_Wait_Ack();

    IIC_Send_Byte(DataToWrite);     //发送要写入的数据

    IIC_Wait_Ack();

    IIC_Stop();//产生一个停止条件

    delay_ms(10);

}

#endif

/*---------------读写方式选择-----------------*/

#if  QuickWR == 0

//在AT24CXX里面的指定地址开始读出指定个数的数据

//ReadAddr :开始读出的地址 对24c02为0~255

//pBuffer  :数据数组首地址

//NumToRead:要读出数据的个数

void AT24CXX_Read(u16 ReadAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToRead)

{

    while(NumToRead)

    {

        *pBuffer++=AT24CXX_ReadOneByte(ReadAddr++);

        NumToRead--;

    }

}

//在AT24CXX里面的指定地址开始写入指定个数的数据

//WriteAddr :开始写入的地址 对24c02为0~255

//pBuffer   :数据数组首地址

//NumToWrite:要写入数据的个数

void AT24CXX_Write(u16 WriteAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToWrite)

{

    while(NumToWrite--)

    {

        AT24CXX_WriteOneByte(WriteAddr,*pBuffer);

        WriteAddr++;

        pBuffer++;

    }

}

#else  //快速读写方式

/*****************************************************************

*函数名: AT24CXX_Write_Bytes(u8 *pBuffer,u16 WriteAddress,u8 Len)

*功能: 页写函数 最多写入一页(16字节)

*调用: 底层I2C写函数

*被调用:外部调用

*形参:

      *pBuffer：指向写入缓存区

WriteAddr：要写入的地址

Len：写入数据长度

*返回值:无

*其他:启动一次I2C时序最多写入一页(16Bytes)数据,明显快于按字节写入

*****************************************************************/

void AT24CXX_Write_Bytes(u8 *pBuffer,u16 WriteAddress,u8 Len)

{

    unsigned char Page=0,WordAddress=0,DeviceAddress=0xA0;

    u8 i=0;

    Page=WriteAddress/AT24CXX_Page_Size;

    WordAddress=(WriteAddress%AT24CXX_Page_Size) & 0x0F;

    DeviceAddress |= (((Page<

    WordAddress |= (Page & 0x0F)<<4;//Low 4 bits

    IIC_Start();

    IIC_Send_Byte(DeviceAddress);//发送设备地址

    IIC_Wait_Ack();

    IIC_Send_Byte(WordAddress);//发送字节地址

    IIC_Wait_Ack();

    for(i=0; i

    {

        IIC_Send_Byte(*pBuffer++);//发送字节地址

        IIC_Wait_Ack();

    }

    IIC_Stop();//产生一个停止条件

    delay_ms(10);

}

/*****************************************************************

*函数名: AT24CXX_Write(u16 WriteAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToWrite)

*功能:AT24CXX 快速写入不定量字节

*调用:

*被调用:外部调用

*形参:

WriteAddr：要写入的首地址

*pBuffer：指向写入缓存区

NumToWrite：写入的字节数

*返回值:无

*其他:快速模式 不用每次写一个字节就启动一次I2C时序

*****************************************************************/

void AT24CXX_Write(u16 WriteAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToWrite)

{

    unsigned char NumOfPage = 0, NumOfSingle = 0, Addr = 0, count = 0;

    Addr=WriteAddr%AT24CXX_Page_Size;//地址正好是16字节对齐

    count=AT24CXX_Page_Size-Addr;//不对齐字节数

    NumOfPage=NumToWrite/AT24CXX_Page_Size;//需要写入多少页

    NumOfSingle=NumToWrite%AT24CXX_Page_Size;//剩余需写入的字节数

    if(0==Addr)//如果地址对齐

    {

        if(NumToWrite<=AT24CXX_Page_Size)//写入字节<=1页

        {

            AT24CXX_Write_Bytes(pBuffer,WriteAddr,NumToWrite);

        }

        else

        {

            while(NumOfPage--)//按页写入

            {

                AT24CXX_Write_Bytes(pBuffer,WriteAddr,AT24CXX_Page_Size);

                pBuffer+=AT24CXX_Page_Size;

                WriteAddr+=AT24CXX_Page_Size;

            }

            if(NumOfSingle != 0)//如果还剩下字节

            {

                AT24CXX_Write_Bytes(pBuffer,WriteAddr,NumOfSingle);//把剩下的字节写入

            }

        }

    }

    else//地址不对齐

    {

        if(NumToWrite<=count)// 要写入的字节数<=count

        {

            AT24CXX_Write_Bytes(pBuffer,WriteAddr,NumToWrite);//写入实际字节数

        }

        else//要写入字节数大于count

        {

            AT24CXX_Write_Bytes(pBuffer,WriteAddr,count);//现将count个字节写入 写入后 地址刚好对齐

            NumToWrite-=count;//计算剩余字节数

            pBuffer+=count;//写入内容偏移count

            WriteAddr+=count;//写入地址偏移count

            NumOfPage=NumToWrite/AT24CXX_Page_Size;//需要写入多少页

            NumOfSingle=NumToWrite%AT24CXX_Page_Size;//剩余需写入的字节数

            while(NumOfPage--)//先按页写入

            {

                AT24CXX_Write_Bytes(pBuffer,WriteAddr,AT24CXX_Page_Size);

                pBuffer+=AT24CXX_Page_Size;

                WriteAddr+=AT24CXX_Page_Size;

            }

            if(NumOfSingle != 0)//还剩余字节

            {

                AT24CXX_Write_Bytes(pBuffer,WriteAddr,NumOfSingle);//把剩下的字节写入

            }

        }

    }

}

void AT24CXX_Read(u16 ReadAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToRead)

{

    unsigned char Page=0,WordAddress=0,DeviceAddress=0x50;

    Page=ReadAddr/AT24CXX_Page_Size;

    WordAddress=(ReadAddr%AT24CXX_Page_Size) & 0x0F;

    DeviceAddress |= (((Page<

    WordAddress |= (Page & 0x0F)<<4;//Low 4 bits

    while(NumToRead)

    {

        *pBuffer++=AT24CXX_ReadOneByte(ReadAddr++);

        NumToRead--;

    }

}

#endif  //快速读写方式

//检查AT24CXX是否正常

//这里用了24XX的最后一个地址(255)来存储标志字.

//如果用其他24C系列,这个地址要修改

//返回1:检测失败

//返回0:检测成功

u8 AT24CXX_Check(void)

{

    u8 temp;

    temp=AT24CXX_ReadOneByte(255);//避免每次开机都写AT24CXX

    if(temp==0X55)return 0;

    else//排除第一次初始化的情况

    {

        AT24CXX_WriteOneByte(255,0X55);

        temp=AT24CXX_ReadOneByte(255);

        if(temp==0X55)return 0;

    }

    return 1;

}

AT24C16.h

#ifndef __24CXX_H

#define __24CXX_H

#include "myiic.h"

//Mini STM32开发板

//24CXX驱动函数(适合24C01~24C16,24C32~256未经过测试!有待验证!)

//正点原子@ALIENTEK

//2010/6/10

//V1.2

#define AT24C01 127

#define AT24C02 255

#define AT24C04 511

#define AT24C08 1023

#define AT24C16 2047

#define AT24C32 4095

#define AT24C64     8191

#define AT24C128 16383

#define AT24C256 32767

/*----------------EEPROM相关配置--------------------*/

#define EE_TYPE AT24C16  //EEPROM类型

#define AT24CXX_Page_Size 16 //AT24C16每页有16个字节

#define DEBUG   0  //串口调试开关

#define QuickWR 0 //快速读写开关

u8 AT24CXX_ReadOneByte(u16 ReadAddr); //指定地址读取一个字节

void AT24CXX_WriteOneByte(u16 WriteAddr,u8 DataToWrite); //指定地址写入一个字节

void AT24CXX_Write(u16 WriteAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToWrite); //从指定地址开始写入指定长度的数据

void AT24CXX_Read(u16 ReadAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToRead);    //从指定地址开始读出指定长度的数据

u8 AT24CXX_Check(void);  //检查器件

void AT24CXX_Init(void); //初始化IIC

#endif

main.c

#include "led.h"

#include "delay.h"

#include "sys.h"

#include "usart.h"

#include "24cxx.h" 

#include "myiic.h"

#include "stdio.h"

//要写入到24c16的字符串数组

const u8 TEXT_Buffer[]={"C++ is the best language!"};//要写入的内容

#define SIZE sizeof(TEXT_Buffer) //写入内容的大小

#define ADDRESS 2020 //读写地址

 int main(void)

 { 

u8 datatemp[SIZE];

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);// 设置中断优先级分组2

delay_init();     //延时函数初始化   

uart_init(9600); //串口初始化为9600

LED_Init();   //初始化与LED连接的硬件接口

AT24CXX_Init(); //IIC初始化

  while(AT24CXX_Check())//检测不到24c16

{

delay_ms(500);

LED0=!LED0;//DS0闪烁

}   

while(1)

{

AT24CXX_Write(ADDRESS,(u8*)TEXT_Buffer,SIZE);

printf("Write:%s\r\n",TEXT_Buffer); //显示写入内容

    delay_ms(1000);

AT24CXX_Read(ADDRESS,datatemp,SIZE);

printf("Read:%s\r\n",datatemp);//显示读取内容

}

}

 演示结果：

注意：上面的代码可以支持24C01/02 ,将AT24CXX.h中的宏定义EE_TYPE 改为AT24C01/02即可