2019年08月14日 | STM32：I2C接口读写EEPROM(AT24C02)试验例程

硬件平台：stm32f10xZET6

开发环境：keil MDK uVisionv4.10

开发语言：C、ST_lib_3.5固件库

EEPROM：电可擦可编程只读存储器。

【stm32f10xZET6开发板的I2C外设物理层特点】

(1)两条串行总线：一条双向数据线(SDA)，一条时钟线(SCL)；

(2)从设备地址唯一；

(3)支持总线仲裁；

(4)三种速率传输模式：

    标准模式100kbit/s

    快速模式400kbit/s

    高速模式3.4Mbit/s (目前大多I2C设备尚不支持高速模式)

(5)片上的滤波器可以滤去总线数据线上的毛刺波保证数据完整；

(6)连接到相同总线的IC数量受到总线的最大电容400pF限制；

【I2C接口特性】

(1) STM32 中和大容量型号芯片均有多达 2 个I2C总线接口；

(2) 能够工作于多主机或多从机模式，主从均可收发；

(3) 支持标准模式 100Kbit/s 和快速模式 400Kbit/s，不支持高

速模式；

(4) 支持 7 位或 10 位从设备地址寻址；

(5) 内置了硬件 CRC 发生器/ 校验器；

(6) I2C 的接收和发送都可以使用 DMA 操作；

(7) 支持系统管理总线(SMBus)总线 2.0 版；

typedef struct

{

  uint32_t I2C_ClockSpeed;          /*!< 指定时钟总线速率，100/400kHz */

  uint16_t I2C_Mode;                /*!< 指定为I2C通信模式 */

  uint16_t I2C_DutyCycle;           /*!< 指定I2C快速模式 */

  uint16_t I2C_OwnAddress1;         /*!< 指定从设备自身地址，7/10bit(地址0x0A对应宏) */

  uint16_t I2C_Ack;                 /*!< 使能或禁止ack */

  uint16_t I2C_AcknowledgedAddress; /*!< 指定7/10bit从设备地址下的ack */

} I2C_InitTypeDef;

在 stm32 如何建立与 EEPROM 的通讯步骤：

(1) 配置 I/O 端口，确定并配置 I2C 的模式，使能 GPIO 和 I2C

时钟。

(2) 写：

    1) 检测 SDA 是否空闲；

    2) 按 I2C 协议发出起始信号；

    3) 发出 7 位器件地址和写模式；

    4) 要写入的存储区首地址；

    5) 用页写入方式或字节写入方式写入数据；

    6) 发送 I2C 通讯结束讯信号

每个操作之后要检测“事件”确定是否成功。写完后检测 EEPROM 是否进

入 standby 状态。

(3) 读：

    1) 检测 SDA 是否空闲；

    2) 按 I2C 协议发出起始讯号；

    3) 发出 7 位器件地址和写模式（伪写）；

    4) 发出要读取的存储区首地址；

    5) 重发起始讯号；第 260 页 共 729 页

    6) 发出 7 位器件地址和读模式；

    7) 接收数据；

类似写操作，每个操作之后要检测“事件”确定是否成功。

I2C_GenerateSTART();    // 产生 I2C 的通讯起始信号 S

I2C_Send7bitAddress();  // 发送7位从设备地址

I2C_SendData();         // 发送一个数据字节(8bit)

I2C_GenerateSTOP();     // 产生 I2C 的通讯停止信号 P

I2C_CheckEvent ();      // I2C 传输时的事件监测

/* 代码演示 - mian.c */

/**

  ******************************************************************************

  * @file    main.c

  * @author  fire

  * @version V1.0

  * @date    2013-xx-xx

  * @brief   I2C EEPROM(AT24C02)测试，测试信息通过USART1打印在电脑的超级终端

  ******************************************************************************

  */

#include "stm32f10x.h"

#include "bsp_usart1.h"

#include "bsP_i2c_ee.h"

#include "bsP_led.h"

#include

#define  EEP_Firstpage      0x00

u8 I2c_Buf_Write[256];

u8 I2c_Buf_Read[256];

void I2C_Test(void);

/**

  * @brief  主函数

  * @param  无

  * @retval 无

  */

int main(void)

{ 

  /* 串口1初始化 */

USART1_Config();

printf("rn 这是一个I2C外设(AT24C02)读写测试例程 rn");

//LED_GPIO_Config();

/* I2C 外设初(AT24C02)始化 */

I2C_EE_Init();

printf("rn 这是一个I2C外设(AT24C02)读写测试例程 rn");

I2C_Test();

  while (1)

  {      

  }

}

/**

  * @brief  I2C(AT24C02)读写测试

  * @param  无

  * @retval 无

  */

void I2C_Test(void)

{

u16 i;

printf("写入的数据nr");

for ( i=0; i<=255; i++ ) // 填充缓冲

  {                            

    I2c_Buf_Write[i] = i;

    printf("0x%02X ", I2c_Buf_Write[i]);

    if(i%16 == 15)    

        printf("nr");    

   }

    //将I2c_Buf_Write中顺序递增的数据写入EERPOM中 

    //LED1(ON);

I2C_EE_BufferWrite (I2c_Buf_Write, EEP_Firstpage, 256);

//LED1(OFF);   

  printf("nr写成功nr");

   printf("nr读出的数据nr");

  //将EEPROM读出数据顺序保持到I2c_Buf_Read中

    //LED2(ON);   

I2C_EE_BufferRead(I2c_Buf_Read, EEP_Firstpage, 256); 

   //LED2(OFF);

  //将I2c_Buf_Read中的数据通过串口打印

for (i=0; i<256; i++)

{

if(I2c_Buf_Read[i] != I2c_Buf_Write[i])

{

printf("0x%02X ", I2c_Buf_Read[i]);

printf("错误:I2C EEPROM写入与读出的数据不一致nr");

return;

}

    printf("0x%02X ", I2c_Buf_Read[i]);

    if(i%16 == 15)    

        printf("nr");

}

  printf("I2C(AT24C02)读写测试成功nr");

}

/* 代码演示 - bsp_i2c_ee模块 */

#ifndef __I2C_EE_H

#define __I2C_EE_H

#include "stm32f10x.h"

/* 

 * AT24C02 2kb = 2048bit = 2048/8 B = 256 B

 * 32 pages of 8 bytes each

 *

 * Device Address

 * 1 0 1 0 A2 A1 A0 R/W

 * 1 0 1 0 0  0  0  0 = 0XA0

 * 1 0 1 0 0  0  0  1 = 0XA1 

 */

/* EEPROM Addresses defines */

#define EEPROM_Block0_ADDRESS   0xA0 /* E2 = 0 */

//#define EEPROM_Block1_ADDRESS 0xA2 /* E2 = 0 */

//#define EEPROM_Block2_ADDRESS 0xA4 /* E2 = 0 */

//#define EEPROM_Block3_ADDRESS 0xA6 /* E2 = 0 */

void I2C_EE_Init(void);

void I2C_EE_BufferWrite(u8* pBuffer, u8 WriteAddr, u16 NumByteToWrite);

void I2C_EE_ByteWrite(u8* pBuffer, u8 WriteAddr);

void I2C_EE_PageWrite(u8* pBuffer, u8 WriteAddr, u8 NumByteToWrite);

void I2C_EE_BufferRead(u8* pBuffer, u8 ReadAddr, u16 NumByteToRead);

void I2C_EE_WaitEepromStandbyState(void);

#endif /* __I2C_EE_H */

//--------------------------------------------------------

/**

  ******************************************************************************

  * @file    bsp_i2c_ee.c

  * @author  STMicroelectronics

  * @version V1.0

  * @date    2013-xx-xx

  * @brief   i2c EEPROM(AT24C02)应用函数bsp

  ******************************************************************************

  */ 

#include "bsp_i2c_ee.h"

/* STM32 I2C 快速模式 */

#define I2C_Speed              400000

/* 这个地址只要与STM32外挂的I2C器件地址不一样即可 */

#define I2C1_OWN_ADDRESS7      0X0A   

/* AT24C01/02每页有8个字节 */

#define I2C_PageSize           8

/* AT24C04/08A/16A每页有16个字节 */

//#define I2C_PageSize           16

uint16_t EEPROM_ADDRESS;

/**

  * @brief  I2C1 I/O配置

  * @param  无

  * @retval 无

  */

static void I2C_GPIO_Config(void)

{

  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure; 

  /* 使能与 I2C1 有关的时钟 */

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);

  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1,ENABLE);  

  /* PB6-I2C1_SCL、PB7-I2C1_SDA*/

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;        // 开漏输出

  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

}

/**

  * @brief  I2C 工作模式配置

  * @param  无

  * @retval 无

  */

static void I2C_Mode_Configu(void)

{

  I2C_InitTypeDef  I2C_InitStructure; 

  /* I2C 配置 */

  I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;

  /* 高电平数据稳定，低电平数据变化 SCL 时钟线的占空比 */

  I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;

  I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = I2C1_OWN_ADDRESS7; 

  I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable ;

  /* I2C的寻址模式 */

  I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;

  /* 通信速率 */

  I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = I2C_Speed;

  /* I2C1 初始化 */

  I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStructure);

  /* 使能 I2C1 */

  I2C_Cmd(I2C1, ENABLE);   

}

/**

  * @brief  I2C 外设(EEPROM)初始化

  * @param  无

  * @retval 无

  */

void I2C_EE_Init(void)

{

  I2C_GPIO_Config(); 

  I2C_Mode_Configu();

/* 根据头文件i2c_ee.h中的定义来选择EEPROM要写入的地址 */

#ifdef EEPROM_Block0_ADDRESS

  /* 选择 EEPROM Block0 来写入 */

  EEPROM_ADDRESS = EEPROM_Block0_ADDRESS;

#endif

#ifdef EEPROM_Block1_ADDRESS  

/* 选择 EEPROM Block1 来写入 */

  EEPROM_ADDRESS = EEPROM_Block1_ADDRESS;

#endif

#ifdef EEPROM_Block2_ADDRESS  

/* 选择 EEPROM Block2 来写入 */

  EEPROM_ADDRESS = EEPROM_Block2_ADDRESS;

#endif

#ifdef EEPROM_Block3_ADDRESS  

/* 选择 EEPROM Block3 来写入 */

  EEPROM_ADDRESS = EEPROM_Block3_ADDRESS;

#endif

}

/**

  * @brief   将缓冲区中的数据写到I2C EEPROM中

  * @param   

  * @arg pBuffer:缓冲区指针

  * @arg WriteAddr:写地址

  *     @arg NumByteToWrite:写的字节数

  * @retval  无

  */

void I2C_EE_BufferWrite(u8* pBuffer, u8 WriteAddr, u16 NumByteToWrite)

{

  u8 NumOfPage = 0, NumOfSingle = 0, Addr = 0, count = 0;

  Addr = WriteAddr % I2C_PageSize;              // addr = 8bit % 8

  count = I2C_PageSize - Addr;                  // 8 - addr

  NumOfPage =  NumByteToWrite / I2C_PageSize;

  NumOfSingle = NumByteToWrite % I2C_PageSize;

  /* If WriteAddr is I2C_PageSize aligned  */

  if(Addr == 0) 

  {

    /* If NumByteToWrite < I2C_PageSize */

    if(NumOfPage == 0) 

    {

      I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, NumOfSingle);

      I2C_EE_WaitEepromStandbyState();

    }

    /* If NumByteToWrite > I2C_PageSize */

    else  

    {

      while(NumOfPage--)

      {

        I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, I2C_PageSize); 

    I2C_EE_WaitEepromStandbyState();

        WriteAddr +=  I2C_PageSize;