STM32F0单片机快速入门九: 用 I2C HAL 库读写24C02
- 24C02介绍
24C02 现在基本是开发板的标配，对于需要掉电存储的应用来说确是不二选择。现在单片机因为内部集成了Flash存储器，一般也都支持数据的掉电保存，但相对于 24C02 这种 EEPROM 来说，使用单片机内部的 Flash 有一些需要注意的问题：
- Flash 写入数据之前需要先执行擦除操作，而且擦除以扇区为单位。
- Flash读写次数比 EEPROM 少很多。
- 容易误操作，把 Flash 内部的代码擦除掉。
- 影响中断的响应时间。
24C02 有 256 字节的数据，一般说来也够用了。它的地址是可以通过引脚配置的，这样一条 I2C 总线上就可以挂多个 24C02。如下：
我们把 A2,A1,A0 都接地，这样地址为 A0。然后 SCL，SDA 脚接 MCU 的 PB8 和 PB9。需要注意 SCL，和 SDA 需要加上拉电阻。
- 代码
下面我们在一个 I2C 例程上面修改代码来实现 24C02 的读写。大家可以看到使用库函数的好处，基本上不用看 STM32F030 的手册，很快就能实现我们想要实现的功能。
我们用 Keil 打开下面这个工程：
STM32Cube_FW_F0_V1.11.0\Projects\STM32F030R8-Nucleo\Examples\I2C\I2C_TwoBoards_ComPolling\MDK-ARM\Project.uvprojx
Step 1, 把 I2C 地址改为跟我们硬件一致：
Step 2, 根据实际使用的 I2C 模块和引脚进行配置：
Step 3, 把地址模式改为 7BIT：
Step 4, 操作EEPROM，我们不使用例子中的 HAL_I2C_Master_Transmit 和 HAL_I2C_Master_Receive，这两个函数适用于两个 I2C 器件之间进行数据传输。我们这里要用的是下面这两个函数：
HAL_I2C_Mem_Write(
I2C_HandleTypeDef *hi2c, // 使用的 I2C 模块的 Handle 的指针
uint16_t DevAddress, // I2C 器件的地址，这里是 24C02 的地址 0xA0
uint16_t MemAddress, // 存储器内部地址
uint16_t MemAddSize, // 存储器内部地址位数 8BIT or 16BIT ?
uint8_t *pData, // 发送数据缓冲区指针
uint16_t Size, // 数据长度
uint32_t Timeout // 超时设置
);
HAL_I2C_Mem_Read(
I2C_HandleTypeDef *hi2c, // 使用的 I2C 模块的 Handle 的指针
uint16_t DevAddress, // I2C 器件的地址，这里是 24C02 的地址 0xA0
uint16_t MemAddress, // 存储器内部地址
uint16_t MemAddSize, // 存储器内部地址位数 8BIT or 16BIT ?
uint8_t *pData, // 接收数据缓冲区指针
uint16_t Size, // 接收数据长度
uint32_t Timeout // 超时设置
);
在此我们写入数据用的 24C02 的 Page Write 命令，每次写入 8个字节的数据，然后存储器写入地址加 8。要注意每次执行完写入命令后，需要有一个延时，等待 EEPROM 内部处理完该指令后才能继续写入。这个延时要查手册，不同的厂家可能有不同的数值。读出时可以连续的读出数据，无需等待。
下面是写入数据的波形，0xA0 是器件地址，0x28 是 24C02 内部存储器地址，之后是 8个字节数据。
读出数据的波形：
注意：
在使用硬件 I2C 操作时，有时候会遇到死锁问题。在此情况下，可以把 SCL，SDA 引脚初始化为 GPIO，如此例中的 PB8, PB9 然后连续翻转 SCL 引脚送出 9 个时钟脉冲，既可以使 I2C 从死锁的状态复位。然后再重新初始化 I2C 模块，进入正常 I2C 操作。
参考资料：
PM0215 STM32F0xxx Cortex-M0 programming manual
UM1785 Description of STM32F0 HAL and low-layer drivers
24C02 Datasheet
STM32F030 Datasheet
STM32F030 Reference Manual
获取本文代码，请关注公众号回复：24c02
扫码关注公众号：
加入微信交流群：
