STM32:I2C接口读写EEPROM(AT24C02)试验例程
2017-04-24 18:42
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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
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 <string.h> #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("\r\n 这是一个I2C外设(AT24C02)读写测试例程 \r\n"); //LED_GPIO_Config(); /* I2C 外设初(AT24C02)始化 */ I2C_EE_Init(); printf("\r\n 这是一个I2C外设(AT24C02)读写测试例程 \r\n"); 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\n\r"); 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("\n\r"); } //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("\n\r写成功\n\r"); printf("\n\r读出的数据\n\r"); //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\n\r"); return; } printf("0x%02X ", I2c_Buf_Read[i]); if(i%16 == 15) printf("\n\r"); } printf("I2C(AT24C02)读写测试成功\n\r"); } /* 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; pBuffer += I2C_PageSize; } if(NumOfSingle!=0) { I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, NumOfSingle); I2C_EE_WaitEepromStandbyState(); } } } /* If WriteAddr is not I2C_PageSize aligned */ else { /* If NumByteToWrite < I2C_PageSize */ if(NumOfPage== 0) { I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, NumOfSingle); I2C_EE_WaitEepromStandbyState(); } /* If NumByteToWrite > I2C_PageSize */ else { NumByteToWrite -= count; NumOfPage = NumByteToWrite / I2C_PageSize; NumOfSingle = NumByteToWrite % I2C_PageSize; if(count != 0) { I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, count); I2C_EE_WaitEepromStandbyState(); WriteAddr += count; pBuffer += count; } while(NumOfPage--) { I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, I2C_PageSize); I2C_EE_WaitEepromStandbyState(); WriteAddr += I2C_PageSize; pBuffer += I2C_PageSize; } if(NumOfSingle != 0) { I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, NumOfSingle); I2C_EE_WaitEepromStandbyState(); } } } } /** * @brief 写一个字节到I2C EEPROM中 * @param * @arg pBuffer:缓冲区指针 * @arg WriteAddr:写地址 * @retval 无 */ void I2C_EE_ByteWrite(u8* pBuffer, u8 WriteAddr) { /* Send STRAT condition */ I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE); /* Test on EV5 and clear it */ while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)); /* Send EEPROM address for write */ I2C_Send7bitAddress(I2C1, EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter); /* Test on EV6 and clear it */ while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); /* Send the EEPROM's internal address to write to */ I2C_SendData(I2C1, WriteAddr); /* Test on EV8 and clear it */ while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); /* Send the byte to be written */ I2C_SendData(I2C1, *pBuffer); /* Test on EV8 and clear it */ while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); /* Send STOP condition */ I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE); } /** * @brief 在EEPROM的一个写循环中可以写多个字节,但一次写入的字节数 * 不能超过EEPROM页的大小,AT24C02每页有8个字节 * @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_PageWrite(u8* pBuffer, u8 WriteAddr, u8 NumByteToWrite) { while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY)); // Added by Najoua 27/08/2008 /* 发送start信号 */ I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE); /* Test on EV5 and clear it */ while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)); /* Send EEPROM address for write */ I2C_Send7bitAddress(I2C1, EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter); /* Test on EV6 and clear it */ while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); /* Send the EEPROM's internal address to write to */ I2C_SendData(I2C1, WriteAddr); /* Test on EV8 and clear it */ while(! I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); /* While there is data to be written */ while(NumByteToWrite--) { /* Send the current byte */ I2C_SendData(I2C1, *pBuffer); /* Point to the next byte to be written */ pBuffer++; /* Test on EV8 and clear it */ while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); } /* Send STOP condition */ I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE); } /** * @brief 从EEPROM里面读取一块数据 * @param * @arg pBuffer:存放从EEPROM读取的数据的缓冲区指针 * @arg WriteAddr:接收数据的EEPROM的地址 * @arg NumByteToWrite:要从EEPROM读取的字节数 * @retval 无 */ void I2C_EE_BufferRead(u8* pBuffer, u8 ReadAddr, u16 NumByteToRead) { //*((u8 *)0x4001080c) |=0x80; while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY)); // Added by Najoua 27/08/2008 /* Send START condition */ I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE); //*((u8 *)0x4001080c) &=~0x80; /* Test on EV5 and clear it */ while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)); /* Send EEPROM address for write */ I2C_Send7bitAddress(I2C1, EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter); /* Test on EV6 and clear it */ while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); /* Clear EV6 by setting again the PE bit */ I2C_Cmd(I2C1, ENABLE); /* Send the EEPROM's internal address to write to */ I2C_SendData(I2C1, ReadAddr); /* Test on EV8 and clear it */ while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); /* Send STRAT condition a second time */ I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE); /* Test on EV5 and clear it */ while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)); /* Send EEPROM address for read */ I2C_Send7bitAddress(I2C1, EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Receiver); /* Test on EV6 and clear it */ while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED)); /* While there is data to be read */ while(NumByteToRead) { if(NumByteToRead == 1) { /* Disable Acknowledgement */ I2C_AcknowledgeConfig(I2C1, DISABLE); /* Send STOP Condition */ I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE); } /* Test on EV7 and clear it */ if(I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED)) { /* Read a byte from the EEPROM */ *pBuffer = I2C_ReceiveData(I2C1); /* Point to the next location where the byte read will be saved */ pBuffer++; /* Decrement the read bytes counter */ NumByteToRead--; } } /* Enable Acknowledgement to be ready for another reception */ I2C_AcknowledgeConfig(I2C1, ENABLE); } /** * @brief Wait for EEPROM Standby state * @param 无 * @retval 无 */ void I2C_EE_WaitEepromStandbyState(void) { vu16 SR1_Tmp = 0; do { /* Send START condition */ I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE); /* Read I2C1 SR1 register */ SR1_Tmp = I2C_ReadRegister(I2C1, I2C_Register_SR1); /* Send EEPROM address for write */ I2C_Send7bitAddress(I2C1, EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter); }while(!(I2C_ReadRegister(I2C1, I2C_Register_SR1) & 0x0002)); /* Clear AF flag */ I2C_ClearFlag(I2C1, I2C_FLAG_AF); /* STOP condition */ I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE); }
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