IIC专题（二）——STM32驱动AT24C02

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

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：

对于AT24C02:Addr—>0xA0（写）/ 0xA1（读）。

单字节写入：

按页写入：

从当前地址读出数据;

随机读取：

顺序读出：

3.例程分析

（一）IIC 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。

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;

}

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.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);

}

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;

}

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;

}

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;

}

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);

    }

}

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;

}

（二）AT24C02 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;}  

1.初始化 IIC 接口

//初始化 IIC 接口

void AT24CXX_Init(void)

{

    IIC_Init();

}

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.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！

}

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

        AT24CXX_WriteOneByte(WriteAddr+t,(DataToWrite>>(8*t))&0xff);

}

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

    {

        temp<<=8;

        temp+=AT24CXX_ReadOneByte(ReadAddr+Len-t-1);

    }

    return temp;

}

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;

}

7.AT24CXX 里面的指定地址开始读出指定个数的数据

/在 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--;

    }

}

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