stm32学习笔记---IIC通信以及用IIC实现EEPROM的读写

 

•  IIC通信

#include "i2c_driver.h"
#include "systick_driver.h"


#define GPIO_PORT_I2C	GPIOB			/* GPIO端口 */
#define RCC_I2C_PORT 	RCC_APB2Periph_GPIOB		/* GPIO端口时钟 */
#define I2C_SCL_PIN		GPIO_Pin_6			/* 连接到SCL时钟线的GPIO */
#define I2C_SDA_PIN		GPIO_Pin_7			/* 连接到SDA数据线的GPIO */


#if 0	/* 条件编译： 1 选择GPIO的库函数实现IO读写 */
	#define I2C_SCL_1()  GPIO_SetBits(GPIO_PORT_I2C, I2C_SCL_PIN)		/* SCL = 1 */
	#define I2C_SCL_0()  GPIO_ResetBits(GPIO_PORT_I2C, I2C_SCL_PIN)		/* SCL = 0 */
	
	#define I2C_SDA_1()  GPIO_SetBits(GPIO_PORT_I2C, I2C_SDA_PIN)		/* SDA = 1 */
	#define I2C_SDA_0()  GPIO_ResetBits(GPIO_PORT_I2C, I2C_SDA_PIN)		/* SDA = 0 */
	
	#define I2C_SDA_READ()  GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_I2C, I2C_SDA_PIN)	/* 读SDA口线状态 */
#else	/* 这个分支选择直接寄存器操作实现IO读写 */
    /*　注意：如下写法，在IAR最高级别优化时，会被编译器错误优化 */
	#define I2C_SCL_1()  GPIO_PORT_I2C->BSRR = I2C_SCL_PIN				/* SCL = 1 */
	#define I2C_SCL_0()  GPIO_PORT_I2C->BRR = I2C_SCL_PIN				/* SCL = 0 */
	
	#define I2C_SDA_1()  GPIO_PORT_I2C->BSRR = I2C_SDA_PIN				/* SDA = 1 */
	#define I2C_SDA_0()  GPIO_PORT_I2C->BRR = I2C_SDA_PIN				/* SDA = 0 */
	
	#define I2C_SDA_READ()  ((GPIO_PORT_I2C->IDR & I2C_SDA_PIN) != 0)	/* 读SDA口线状态 */
#endif

//GPIO初始化
void I2C_GPIOInitConfig(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_I2C_PORT,ENABLE); 
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = I2C_SCL_PIN | I2C_SDA_PIN;  //PB6 PB7
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;          //推挽输出
	GPIO_Init(GPIO_PORT_I2C, &GPIO_InitStructure);

	GPIO_SetBits(GPIO_PORT_I2C, I2C_SCL_PIN | I2C_SDA_PIN);    //设置初始电平为高电平
}

//SDA设置为输出模式
static void SDA_OUT(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = I2C_SDA_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_Init(GPIO_PORT_I2C, &GPIO_InitStructure);

	GPIO_SetBits(GPIO_PORT_I2C,I2C_SDA_PIN);
}

//SDA输入模式
static void SDA_IN(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = I2C_SDA_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_Init(GPIO_PORT_I2C, &GPIO_InitStructure);

//	GPIO_SetBits(GPIO_PORT_I2C,I2C_SDA_PIN);
}
/**************************************
**************************************/
void I2C_Start()
{
	SDA_OUT();   //设置SDA输出模式
    I2C_SDA_1(); //将SDA设置为高电平
    I2C_SCL_1(); //将SCL设置为高电平     
    delay_us(8);     
    I2C_SDA_0(); //将SDA设置为低电平
    delay_us(8);   
    I2C_SCL_0();  //将SCL设置为低电平
}

/**************************************
**************************************/
void I2C_Stop()
{
	SDA_OUT();     //设置SDA输出模式
	I2C_SDA_0();   //将SDA设置为低电平
	I2C_SCL_1();   //将SCL设置为高电平  
	delay_us(8);   
    I2C_SDA_1();   //将SDA设置为高电平
    delay_us(8);
}

/**************************************
**************************************/
void I2C_SendACK(u8 ack)
{
	SDA_OUT();
	I2C_SCL_0();
	delay_us(8);
	if(ack)
		I2C_SDA_1();
	else I2C_SDA_0();
	I2C_SCL_1(); 
	delay_us(8);
	I2C_SCL_0();
	delay_us(8);
}

/**************************************
**************************************/
u8 I2C_RecvACK(void)
{
	u8 ucErrTime=0;

 	SDA_IN();     //设置SDA输入模式
//	I2C_SDA_1();
//	delay_us(4);  	   
	I2C_SCL_1();   //将SCL设置为高电平 
	delay_us(4);   
	
	while(I2C_SDA_READ())  //检测SDA上是否出现低电平（ACK）
	{
		ucErrTime++;
		if(ucErrTime>250)   //超时间差
		{
			I2C_Stop();     //停止通信
			return 1;
		}
	}
	I2C_SCL_0();            //将SCL设置为低电平    
	return 0;  
}

/**************************************
**************************************/
void I2C_SendByte(u8 dat)
{
	u8 t; 
	SDA_OUT(); 	    
    I2C_SCL_0();
    for(t=0;t<8;t++)
    {              
//        SDA=(dat&0x80)>>7;
		if(dat&0x80)
			I2C_SDA_1();    //将寄存器上的电位设置好
		else I2C_SDA_0();
        dat<<=1; 	  
		delay_us(5);
		I2C_SCL_1();        //时钟变化,数据发送出去
		delay_us(5); 
		I2C_SCL_0();
		delay_us(5);
    }	
//    I2C_RecvACK();
}

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

u8 I2C_RecvByte(void)
{
	int i = 0;
	u8 byte = 0;
	SDA_IN();
	for(i = 0;i < 8;i++)
	{
		delay_us(5);
		I2C_SCL_1();	//先接受一次数据线上的数据到寄存器
		delay_us(5);
		byte <<= 1;      
		if(I2C_SDA_READ())   //判断寄存器中的数据
		{
			byte |= 0x01;
		}
		I2C_SCL_0();
		delay_us(5);
	}
	return byte;
}


/****************************************************************************
*	函 数 名: i2c_CheckDevice
*	功能说明: 检测I2C总线设备，CPU向发送设备地址，然后读取设备应答来判断该设备是否存在
*	形    参：_Address：设备的I2C总线地址
*	返 回 值: 返回值 0 表示正确， 返回1表示未探测到
****************************************************************************/
uint8_t I2C_CheckDevice(uint8_t _Address)
{
	uint8_t ucAck;

	I2C_Start();		/* 发送启动信号 */

	/* 发送设备地址+读写控制bit（0 = w， 1 = r) bit7 先传 */
	I2C_SendByte(_Address | I2C_WR);
	ucAck = I2C_RecvACK();	/* 检测设备的ACK应答 */

	I2C_Stop();			/* 发送停止信号 */

	return ucAck;
}

 

 

 

•  用IIC通信实现EEPROM读写

#include "eeprom.h"
#include "i2c_driver.h"
#include "uart1_driver.h"
#include "systick_driver.h"


/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: ee_CheckOk
*	功能说明: 判断串行EERPOM是否正常
*	形    参：无
*	返 回 值: 1 表示正常， 0 表示不正常
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t eeprom_CheckOk(void)
{
	if (I2C_CheckDevice(EE_DEV_ADDR) == 0)
	{
		return 1;
	}
	else
	{
		/* 失败后，切记发送I2C总线停止信号 */
		I2C_Stop();		
		return 0;
	}
}

/******************************************************************
*	函 数 名: eeprom_ReadBytes
*	功能说明: 从串行EEPROM指定地址处开始读取若干数据
*	形    参：_usAddress : 起始地址
*			 _usSize : 数据长度，单位为字节
*			 _pReadBuf : 存放读到的数据的缓冲区指针
*	返 回 值: 0 表示失败，1表示成功
********************************************************************/
uint8_t eeprom_ReadBytes(uint8_t *_pReadBuf, uint16_t _usAddress, uint16_t _usSize)
{
	uint16_t i;
	
	/* 采用串行EEPROM随即读取指令序列，连续读取若干字节 */
	
	/* 第1步：发起I2C总线启动信号 */
	I2C_Start();
	
	/* 第2步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
//	I2C_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_WR);	/* 此处是写指令 */
	I2C_SendByte((0XA0|((_usAddress/256)<<1))|I2C_WR);
	
	/* 第3步：发送ACK */
	if (I2C_RecvACK() != 0)
	{
		goto cmd_fail;	/* EEPROM器件无应答 */
	}

	/* 第4步：发送字节地址，24C02只有256字节，因此1个字节就够了，如果是24C04以上，那么此处需要连发多个地址 */
//	I2C_SendByte((uint8_t)_usAddress);
	I2C_SendByte((uint8_t)_usAddress%256);
	
	/* 第5步：发送ACK */
	if (I2C_RecvACK() != 0)
	{
		goto cmd_fail;	/* EEPROM器件无应答 */
	}
	
	/* 第6步：重新启动I2C总线。前面的代码的目的向EEPROM传送地址，下面开始读取数据 */
	I2C_Start();
	
	/* 第7步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
//	I2C_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_RD);	/* 此处是读指令 */
	I2C_SendByte((0XA0|((_usAddress/256)<<1))|I2C_RD);
	/* 第8步：发送ACK */
	if (I2C_RecvACK() != 0)
	{
		goto cmd_fail;	/* EEPROM器件无应答 */
	}	
	
	/* 第9步：循环读取数据 */
	for (i = 0; i < _usSize; i++)
	{
		_pReadBuf[i] = I2C_RecvByte();	/* 读1个字节 */
		
		/* 每读完1个字节后，需要发送Ack， 最后一个字节不需要Ack，发Nack */
		if (i != _usSize - 1)
		{
			I2C_SendACK(0);	/* 中间字节读完后，CPU产生ACK信号(驱动SDA = 0) */
		}
		else
		{
			I2C_SendACK(1);	/* 最后1个字节读完后，CPU产生NACK信号(驱动SDA = 1) */
		}
	}
	/* 发送I2C总线停止信号 */
	I2C_Stop();
	return 1;	/* 执行成功 */

cmd_fail: /* 命令执行失败后，切记发送停止信号，避免影响I2C总线上其他设备 */
	/* 发送I2C总线停止信号 */
	I2C_Stop();
	printf("Read fild!\r\n");
	return 0;
}

/**********************************************************************************
*	函 数 名: eeprom_WriteBytes
*	功能说明: 向串行EEPROM指定地址写入若干数据，采用页写操作提高写入效率
*	形    参：_usAddress : 起始地址
*			 _usSize : 数据长度，单位为字节
*			 _pWriteBuf : 存放读到的数据的缓冲区指针
*	返 回 值: 0 表示失败，1表示成功
**********************************************************************************/
uint8_t eeprom_WriteBytes(uint8_t *_pWriteBuf, uint16_t _usAddress, uint16_t _usSize)
{
	uint16_t i,m;
	uint16_t usAddr;
	
	/* 
		写串行EEPROM不像读操作可以连续读取很多字节，每次写操作只能在同一个page。
		对于24xx04，page size = 16
		简单的处理方法为：按字节写操作模式，没写1个字节，都发送地址
		为了提高连续写的效率: 本函数采用page wirte操作。
	*/
	

	usAddr = _usAddress;
	for (i = 0; i < _usSize; i++)
	{
		/* 当发送第1个字节或是页面首地址时，需要重新发起启动信号和地址 */
		if ((i == 0) || (usAddr & (EE_PAGE_SIZE - 1)) == 0)
		{
			/*　第０步：发停止信号，启动内部写操作　*/
			I2C_Stop();
			
			/* 通过检查器件应答的方式，判断内部写操作是否完成, 一般小于 10ms 			
				CLK频率为200KHz时，查询次数为30次左右
			*/
			for (m = 0; m < 100; m++)
			{				
				/* 第1步：发起I2C总线启动信号 */
				I2C_Start();
				
				/* 第2步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
//				I2C_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_WR);	/* 此处是写指令 */
				I2C_SendByte((0XA0|((usAddr/256)<<1))|I2C_WR);
				
				/* 第3步：发送一个时钟，判断器件是否正确应答 */
				if (I2C_RecvACK() == 0)
				{
					break;
				}
			}
//			if (m  == 1000)
//			{
//				goto cmd_fail;	/* EEPROM器件写超时 */
//			}
		
			/* 第4步：发送字节地址，24C02只有256字节，1个字节就够了，如果是24C04以上，那么此处需要连发多个地址 */
			
			I2C_SendByte((uint8_t)usAddr%256);
//			I2C_SendByte((uint8_t)usAddr/256);
//			I2C_SendByte((uint8_t)usAddr);
			
			/* 第5步：发送ACK */
			if (I2C_RecvACK() != 0)
			{
				goto cmd_fail;	/* EEPROM器件无应答 */
			}
		}
	
		/* 第6步：开始写入数据 */
		I2C_SendByte(_pWriteBuf[i]);
	
		/* 第7步：发送ACK */
		if (I2C_RecvACK() != 0)
		{
			goto cmd_fail;	/* EEPROM器件无应答 */
		}

		usAddr++;	/* 地址增1 */		
	}
	
	/* 命令执行成功，发送I2C总线停止信号 */
	I2C_Stop();
	return 1;

cmd_fail: /* 命令执行失败后，切记发送停止信号，避免影响I2C总线上其他设备 */
	/* 发送I2C总线停止信号 */
	I2C_Stop();
	printf("Write fild!\r\n");
	return 0;
}



void eeprom_Erase(void)
{
	uint16_t i;
	uint8_t buf[EE_SIZE];
	
	/* 填充缓冲区 */
	for (i = 0; i < EE_SIZE; i++)
	{
		buf[i] = 0xff;
	}
	
	/* 写EEPROM, 起始地址 = 0，数据长度为 512 */
	if (eeprom_WriteBytes(buf, 0, EE_SIZE) == 0)
	{
		printf("Erase eeprom error\r\n");
		return;
	}
	else
	{
		printf("Erase eeprom Success\r\n");
	}
}

uint8_t write_buf[EE_SIZE];
uint8_t read_buf[EE_SIZE];
/*
 * eeprom AT24C02 读写测试
 */
void eeprom_Test(void)
{
	uint16_t i;
	
	
	if(eeprom_CheckOk() == 0)
	{
		/* 没有检测到EEPROM */
		printf("Not check EEPROM!\r\n");

		while (1);	/* 停机 */
	}
  
	/* 填充测试缓冲区 */
	for (i = 0; i < EE_SIZE/2; i++)
	{		
		write_buf[i] = i;
	}
	for (i = 0; i < EE_SIZE/2; i++)
	{		
		write_buf[256+i] = i;
	}
	
  
	if (eeprom_WriteBytes(write_buf, 0, EE_SIZE) == 0)
	{
		printf("Write eeprom error\r\n");
		return;
	}
	else
	{		
		printf("Write eeprom Success！\r\n");
	}
	
//	eeprom_Erase();

	/*写完之后需要适当的延时再去读，不然会出错*/
	delay_ms(20);
	/*-----------------------------------------------------------------------------------*/
	if (eeprom_ReadBytes(read_buf, 0, EE_SIZE) == 0)
	{
		printf("Read eeprom error\r\n");
		return;
	}
	else
	{
		printf("Read  eeprom Success\r\n");
	}
  
	for (i = 0; i < EE_SIZE; i++)
	{
		printf(" %02X", read_buf[i]);

		if ((i & 15) == 15)
		{
			printf("\r\n");	
		}
	}
}

头文件

#ifndef _EEPROM_H_
#define _EEPROM_H_

#include "stm32f10x.h" 

#define EE_DEV_ADDR			0xA0		/* 24xx04的设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE		16			  /* 24xx04的页面大小 */
#define EE_SIZE				512			  /* 24xx04总容量 */


uint8_t eeprom_CheckOk(void);
uint8_t eeprom_ReadBytes(uint8_t *_pReadBuf, uint16_t _usAddress, uint16_t _usSize);
uint8_t eeprom_WriteBytes(uint8_t *_pWriteBuf, uint16_t _usAddress, uint16_t _usSize);
void eeprom_Erase(void);
void eeprom_Test(void);



#endif

#ifndef _I2C_DRIVER_H_
#define _I2C_DRIVER_H_

#include "stm32f10x.h" 
#include 

#define I2C_WR	0		/* 写控制bit */
#define I2C_RD	1		/* 读控制bit */


void I2C_GPIOInitConfig(void);
void I2C_Start(void);
void I2C_Stop(void);
void I2C_SendACK(u8 ack);
u8 I2C_RecvACK(void);

void I2C_SendByte(u8 dat);
u8 I2C_RecvByte(void);


uint8_t I2C_CheckDevice(uint8_t _Address);

#endif