IIC专题(二)——STM32驱动AT24C02

2017/08/19 STM32

1.概述

MiniSTM32 开发板板载的 EEPROM 芯片型号为 24C02。该芯片的总容量是 256个字节,该芯片通过 IIC 总线与外部连接。这里直接采用原子板上的 AT24C02 ,主要是软件编程方面的学习。

2.硬件连接

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A2、A1、A0 三个引脚直接接地。供电: (VCC = 2.7V to 5.5V)

器件地址设置:

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对于AT24C02:Addr—>0xA0(写)/ 0xA1(读)。

单字节写入:

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按页写入:

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从当前地址读出数据;

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随机读取:

这里写图片描述

顺序读出:

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3.例程分析

3.1IIC 部分实现代码

包括 IIC 的初始化(IO 口)、 IIC 开始、 IIC 结束、 ACK、 IIC 读写等功能,在其他函数里面,只需要调用相关的 IIC 函数就可以和外部 IIC 器件通信了,这里并不局限于 24C02,该段代码可以用在任何 IIC 设备上。

IIC_SCL 和 IIC_SDA 分别连在 STM32 的 PC12 和 PC11。

3.1.1.IIC 初始化

//IO操作函数	 
#define IIC_SCL    PCout(12) //SCL
#define IIC_SDA    PCout(11) //SDA	 
#define READ_SDA   PCin(11)  //输入SDA

//初始化 IIC
void IIC_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE );
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_11;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ; //推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
	
	IIC_SCL=1;
	IIC_SDA=1;
}
3.1.2.产生 IIC 开始信号
//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
}
3.1.3.产生停止IIC信号
//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);
}
3.1.4.等待应答信号
//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;
}
3.1.5.应答信号
//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;
}
3.1.6.不产生应答
//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;
}
3.1.7.IIC发送一个字节
//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;//高位开始,一位一位的传数据
		txd<<=1;
		delay_us(2); //对 TEA5767 这三个延时都是必须的
		IIC_SCL=1;  //保持数据的稳定
		delay_us(2);
		IIC_SCL=0;   //下一位数据传输开始
		delay_us(2);
	}
}
3.1.8.IIC读一个字节
//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;
}
3.2AT24C02 操作

直接通过寄存器操作设置 IO 口的模式为输入还是输出,代码如下:

#define SDA_IN() {GPIOC->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOC->CRH|=8<<12;}

#define SDA_OUT() {GPIOC->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOC->CRH|=3<<12;}  
3.2.1.初始化 IIC 接口
//初始化 IIC 接口
void AT24CXX_Init(void)
{
	IIC_Init();
}
3.2.2.在 AT24CXX 指定地址读出一个数据
//在 AT24CXX 指定地址读出一个数据
//ReadAddr:开始读数的地址,24C02大小为2Kbit;ADDR:0x00---0x7FF
//返回值 :读到的数据

u8 AT24CXX_ReadOneByte(u16 ReadAddr)
{
	u8 temp=0;
	
	IIC_Start();
	if(EE_TYPE>AT24C16)
	/*宏定义有个选择芯片类型的,如果这个定义大于AT24C16的话就发送两个8bit地址,否则就发送一个8bit地址*/
	{
	IIC_Send_Byte(0XA0); //发送写命令,0XA0:器件的地址,7位地址+写(0)
	IIC_Wait_Ack();
	IIC_Send_Byte(ReadAddr>>8);//发送高地址
	}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,7位地址+读(1)
	IIC_Wait_Ack();
	temp=IIC_Read_Byte(0);
	IIC_Stop();//产生一个停止条件
	return temp;
}
3.2.3.在 AT24CXX 指定地址写入一个数据
//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); //发送写命令
	IIC_Wait_Ack();
	IIC_Send_Byte(WriteAddr>>8);//发送高地址
	}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); //发送低地址
	IIC_Wait_Ack();
	IIC_Send_Byte(DataToWrite); //发送字节
	IIC_Wait_Ack();
	IIC_Stop(); //产生一个停止条件
	delay_ms(10); //对于 EEPROM 器件,每写一次要等待一段时间,否则写失败!
}
3.2.4.AT24CXX 里面的指定地址开始写入长度为 Len 的数据
//在 AT24CXX 里面的指定地址开始写入长度为 Len 的数据
//该函数用于写入 16bit 或者 32bit 的数据.
//WriteAddr :开始写入的地址
//DataToWrite:数据数组首地址
//Len :要写入数据的长度 2,4

void AT24CXX_WriteLenByte(u16 WriteAddr,u32 DataToWrite,u8 Len)
{
	u8 t;
	for(t=0;t<Len;t++) 
		AT24CXX_WriteOneByte(WriteAddr+t,(DataToWrite>>(8*t))&0xff);
}
3.2.5.AT24CXX 里面的指定地址开始读出长度为 Len 的数据
//在 AT24CXX 里面的指定地址开始读出长度为 Len 的数据
//该函数用于读出 16bit 或者 32bit 的数据.
//ReadAddr :开始读出的地址
//返回值 :数据
//Len :要读出数据的长度 2,4

u32 AT24CXX_ReadLenByte(u16 ReadAddr,u8 Len)
{
	u8 t; u32 temp=0;
	for(t=0;t<Len;t++)
	{
		temp<<=8;
		temp+=AT24CXX_ReadOneByte(ReadAddr+Len-t-1);
	}
	return temp;
}
3.2.6.检查 AT24CXX 是否正常
//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;
}
3.2.7.AT24CXX 里面的指定地址开始读出指定个数的数据
/ 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--;
	}
}
3.2.8.AT24CXX 里面的指定地址开始写入指定个数的数据
//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++;
	}
}

参考:

1.原子 STM32 开发库函数版本

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