Chapter1 STM32F407单片机通用24CXXX读写程序（KEIL），兼容24C系列存储器（24C01到24C512），支持存储器任意地址跨页连续读写多个页
原文链接：https://blog.csdn.net/ba_wang_mao/article/details/108318633
一、AT24CXXX容量
AT24C01，AT24C02，AT24C04，AT24C08，AT24C16，AT24C32，AT24C64，AT24C128，AT24C256…不同的xxx代表不同的容量。
二、AT24CXXX页与页内单元
总容量(Byte容量) = 页数 × 页内字节单元数。
三、AT24CXXXX寻址方式（不是IIC地址，是存储器内部寻址）
对AT24CXXX进行读写操作时，都得先访问存储地址、比如AT24C01写一个字节的IIC时序：
先发送设备地址，收到应答后再发送需要写数据的地址(WORD ADDRESS)。AT24C01容量为128Byte则WORD ADDRESS只需要7bit就可以覆盖128Byte的数据地址。通俗的讲就是128Byte就占用了128个地址，一个7bit的数据范围为(0-127)刚好128，所以128Byte的字节地址需要一个7bit的数据来表示。
AT24CXXX 字节地址如下(*表示无效位):
四、AT24CXXX页地址与页内单元地址
比如AT24C256有512页每页64个字节，15bit的地址数据对其寻址，低6bit(D5-D0)为页内字节单元地址，高9bit(D14-D6)为页地址。
如第16页开始写，则WORD ADDRESS = 0x0400（0000 0100 0000 0000）
0：地址无效位
000 0100 00：9位页地址
00 0000：6位页内字节单元地址
下表如AT24C01
16页：需要4bit寻址(2^4=16)
8Byte：需要3bit寻址(2^3=8)
查看手册
AT24C01字节寻址需一个7bit地址：
AT24C128字节寻址需一个14bit地址：
以此类推，其实就是上面总结的那张表。
五、AT24CXXX IIC地址
IIC通信需要先向从设备发送设备地址，AT24CXXX芯片上有A2、A1、A0引脚，通过这三个引脚我们就可以自定义AT24CXXX芯片的通信地址。
地址构成如下(手册上都会有写)，比如A2、A1、A0接地，则IIC写地址为1010 0000（0xA0），读地址为1010 0001（0xA1），有关IIC地址详情请看IIC协议详解
六、AT24CXXX 数据的读写
AT24C256为例
1、字节写
2、按页写
★★★注意：
往AT24CXXX中写数据时，每写一个Byte的数据页内地址+1，当前页写满后会重新覆盖掉这一页前面的数据，而不会自动跳转到下一页，但是读会自动翻页。
具体看手册：
3、如何翻页写
按页写其实就是执行一次下面的时序，也就是发送一次从机设备和字节地址最大就可以写入64字节的数据，如果要连写多页，就重新按照以下时序发送从机地址和字节地址等。
4、读
有以下模式，和写差不多
七、源程序
1、i2c_gpio.h（标准库版本）
#ifndef _BSP_I2C_GPIO_H
#define _BSP_I2C_GPIO_H
#include "stm32f4xx.h"
#define I2C_WR 0 // 写控制bit
#define I2C_RD 1 // 读控制bit
void BSP_AT24CXX_InitI2C(void);
void i2c_Start(void);
void i2c_Stop(void);
void i2c_SendByte(uint8_t _ucByte);
uint8_t i2c_ReadByte(void);
uint8_t i2c_WaitAck(void);
void i2c_Ack(void);
void i2c_NAck(void);
uint8_t i2c_CheckDevice(uint8_t _Address);
#endif
2、i2c_ee.h（标准库版本）
#ifndef __I2C_EE_H
#define __I2C_EE_H
#include "stm32f4xx.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
*/
/* AT24C01/02每页有8个字节
* AT24C04/08A/16A每页有16个字节 、
*/
#define AT24C512
#ifdef AT24C01
#define EE_MODEL_NAME "AT24C01"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0 /* 设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 8 /* 页面大小(字节) */
#define EE_SIZE 128 /* 总容量(字节) */
#define EE_ADDR_BYTES 1 /* 地址字节个数 */
#define EE_ADDR_A8 0 /* 地址字节的高8bit不在首字节 */
#endif
#ifdef AT24C02
#define EE_MODEL_NAME "AT24C02"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0 /* 设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 8 /* 页面大小(字节) */
#define EE_SIZE 256 /* 总容量(字节) */
#define EE_ADDR_BYTES 1 /* 地址字节个数 */
#define EE_ADDR_A8 0 /* 地址字节的高8bit不在首字节 */
#endif
#ifdef AT24C04
#define EE_MODEL_NAME "AT24C04"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0 /* 设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 8 /* 页面大小(字节) */
#define EE_SIZE 512 /* 总容量(字节) */
#define EE_ADDR_BYTES 1 /* 地址字节个数 */
#define EE_ADDR_A8 1 /* 地址字节的高8bit在首字节 */
#endif
#ifdef AT24C08
#define EE_MODEL_NAME "AT24C08"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0 /* 设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 16 /* 页面大小(字节) */
#define EE_SIZE (16*64) /* 总容量(字节) */
#define EE_ADDR_BYTES 2 /* 地址字节个数 */
#define EE_ADDR_A8 1 /* 地址字节的高8bit在首字节 */
#endif
#ifdef AT24C16
#define EE_MODEL_NAME "AT24C16"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0 /* 设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 16 /* 页面大小(字节) */
#define EE_SIZE (128*16) /* 总容量(字节) */
#define EE_ADDR_BYTES 2 /* 地址字节个数 */
#define EE_ADDR_A8 1 /* 地址字节的高8bit在首字节 */
#endif
#ifdef AT24C32
#define EE_MODEL_NAME "AT24C32"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0 /* 设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 32 /* 页面大小(字节) */
#define EE_SIZE (128*32) /* 总容量(字节) */
#define EE_ADDR_BYTES 2 /* 地址字节个数 */
#define EE_ADDR_A8 1 /* 地址字节的高8bit在首字节 */
#endif
#ifdef AT24C64
#define EE_MODEL_NAME "AT24C64"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0 /* 设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 32 /* 页面大小(字节) */
#define EE_SIZE (256*32) /* 总容量(字节) */
#define EE_ADDR_BYTES 2 /* 地址字节个数 */
#define EE_ADDR_A8 1 /* 地址字节的高8bit在首字节 */
#endif
#ifdef AT24C128
#define EE_MODEL_NAME "AT24C128"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0 /* 设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 64 /* 页面大小(字节) */
#define EE_SIZE (256*64) /* 总容量(字节) */
#define EE_ADDR_BYTES 2 /* 地址字节个数 */
#define EE_ADDR_A8 0 /* 地址字节的高8bit不在首字节 */
#endif
#ifdef AT24C256
#define EE_MODEL_NAME "AT24C256"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0 /* 设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 64 /* 页面大小(字节) */
#define EE_SIZE (512*64) /* 总容量(字节) */
#define EE_ADDR_BYTES 2 /* 地址字节个数 */
#define EE_ADDR_A8 0 /* 地址字节的高8bit不在首字节 */
#endif
#ifdef AT24C512
#define EE_MODEL_NAME "AT24C512"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0 /* 设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 128 /* 页面大小(字节) */
#define EE_SIZE (512*128) /* 总容量(字节) */
#define EE_ADDR_BYTES 2 /* 地址字节个数 */
#define EE_ADDR_A8 0 /* 地址字节的高8bit不在首字节 */
#endif
#endif /* __I2C_EE_H */
3、i2c_gpio.c（标准库版本）
*
*********************************************************************************************************
*
* 模块名称 : I2C总线驱动模块
* 文件名称 : bsp_i2c_gpio.c
* 版 本 : V1.0
* 说 明 : 用gpio模拟i2c总线, 适用于STM32F4系列CPU。该模块不包括应用层命令帧，仅包括I2C总线基本操作函数。
*
* 修改记录 :
* 版本号 日期 作者 说明
* V1.0 2013-02-01 armfly 正式发布
*
* Copyright (C), 2013-2014, 安富莱电子 www.armfly.com
*
*********************************************************************************************************
*/
/*
应用说明：
在访问I2C设备前，请先调用 i2c_CheckDevice() 检测I2C设备是否正常，该函数会配置GPIO
*/
#include "stm32f4xx.h"
#include "i2c_gpio.h"
#define RCC_AT24CXX_I2C_PORT RCC_AHB1Periph_GPIOB // GPIO端口时钟
#define GPIO_AT24CXX_I2C_PORT GPIOB // GPIO端口
#define GPIO_AT24CXX_I2C_SCL_Pin GPIO_Pin_6 // 连接到SCL时钟线的GPIO
#define GPIO_AT24CXX_I2C_SDA_Pin GPIO_Pin_7 // 连接到SDA数据线的GPIO
#define I2C_SCL_1() GPIO_SetBits(GPIO_AT24CXX_I2C_PORT, GPIO_AT24CXX_I2C_SCL_Pin) // SCL = 1
#define I2C_SCL_0() GPIO_ResetBits(GPIO_AT24CXX_I2C_PORT, GPIO_AT24CXX_I2C_SCL_Pin) // SCL = 0
#define I2C_SDA_1() GPIO_SetBits(GPIO_AT24CXX_I2C_PORT, GPIO_AT24CXX_I2C_SDA_Pin) // SDA = 1
#define I2C_SDA_0() GPIO_ResetBits(GPIO_AT24CXX_I2C_PORT, GPIO_AT24CXX_I2C_SDA_Pin) // SDA = 0
#define I2C_SDA_READ() GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_AT24CXX_I2C_PORT, GPIO_AT24CXX_I2C_SDA_Pin) // 读SDA口线状态
#define I2C_SCL_READ() GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_AT24CXX_I2C_PORT, GPIO_AT24CXX_I2C_SCL_Pin) // 读SCL口线状态
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_InitI2C
* 功能说明: 配置I2C总线的GPIO，采用模拟IO的方式实现
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void BSP_AT24CXX_InitI2C(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AT24CXX_I2C_PORT , ENABLE); /* 打开GPIO时钟 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; /* 设为输出口 */
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD; /* 设为开漏模式 */
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; /* 上下拉电阻不使能 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_25MHz; /* IO口最大速度 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_AT24CXX_I2C_SCL_Pin | GPIO_AT24CXX_I2C_SDA_Pin;
GPIO_Init(GPIO_AT24CXX_I2C_PORT, &GPIO_InitStructure);
/* 给一个停止信号, 复位I2C总线上的所有设备到待机模式 */
i2c_Stop();
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: i2c_Delay
* 功能说明: I2C总线位延迟，最快400KHz
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void i2c_Delay(void)
{
uint8_t i;
/*
CPU主频168MHz时，在内部Flash运行, MDK工程不优化。用台式示波器观测波形。
循环次数为5时，SCL频率 = 1.78MHz (读耗时: 92ms, 读写正常，但是用示波器探头碰上就读写失败。时序接近临界)
循环次数为10时，SCL频率 = 1.1MHz (读耗时: 138ms, 读速度: 118724B/s)
循环次数为30时，SCL频率 = 440KHz， SCL高电平时间1.0us，SCL低电平时间1.2us
上拉电阻选择2.2K欧时，SCL上升沿时间约0.5us，如果选4.7K欧，则上升沿约1us
实际应用选择400KHz左右的速率即可
*/
for (i = 0; i < 30; i++)
{
__NOP();
__NOP();
}
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: i2c_Start
* 功能说明: CPU发起I2C总线启动信号
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_Start(void)
{
/* 当SCL高电平时，SDA出现一个下跳沿表示I2C总线启动信号 */
I2C_SDA_1();
I2C_SCL_1();
i2c_Delay();
I2C_SDA_0();
i2c_Delay();
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: i2c_Start
* 功能说明: CPU发起I2C总线停止信号
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_Stop(void)
{
/* 当SCL高电平时，SDA出现一个上跳沿表示I2C总线停止信号 */
I2C_SDA_0();
I2C_SCL_1();
i2c_Delay();
I2C_SDA_1();
i2c_Delay();
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: i2c_SendByte
* 功能说明: CPU向I2C总线设备发送8bit数据
* 形 参: _ucByte ： 等待发送的字节
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_SendByte(uint8_t _ucByte)
{
uint8_t i;
/* 先发送字节的高位bit7 */
for (i = 0; i < 8; i++)
{
if (_ucByte & 0x80)
{
I2C_SDA_1();
}
else
{
I2C_SDA_0();
}
i2c_Delay();
I2C_SCL_1();
i2c_Delay();
I2C_SCL_0();
if (i == 7)
{
I2C_SDA_1(); // 释放总线
}
_ucByte <<= 1; /* 左移一个bit */
i2c_Delay();
}
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: i2c_ReadByte
* 功能说明: CPU从I2C总线设备读取8bit数据
* 形 参: 无
* 返 回 值: 读到的数据
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t i2c_ReadByte(void)
{
uint8_t i;
uint8_t value;
/* 读到第1个bit为数据的bit7 */
value = 0;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
value <<= 1;
I2C_SCL_1();
i2c_Delay();
if (I2C_SDA_READ())
{
value++;
}
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
}
return value;
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: i2c_WaitAck
* 功能说明: CPU产生一个时钟，并读取器件的ACK应答信号
* 形 参: 无
* 返 回 值: 返回0表示正确应答，1表示无器件响应
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t i2c_WaitAck(void)
{
uint8_t re;
I2C_SDA_1(); /* CPU释放SDA总线 */
i2c_Delay();
I2C_SCL_1(); /* CPU驱动SCL = 1, 此时器件会返回ACK应答 */
i2c_Delay();
if (I2C_SDA_READ()) /* CPU读取SDA口线状态 */
{
re = 1;
}
else
{
re = 0;
}
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
return re;
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: i2c_Ack
* 功能说明: CPU产生一个ACK信号
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_Ack(void)
{
I2C_SDA_0(); /* CPU驱动SDA = 0 */
i2c_Delay();
I2C_SCL_1(); /* CPU产生1个时钟 */
i2c_Delay();
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
I2C_SDA_1(); /* CPU释放SDA总线 */
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: i2c_NAck
* 功能说明: CPU产生1个NACK信号
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_NAck(void)
{
I2C_SDA_1(); /* CPU驱动SDA = 1 */
i2c_Delay();
I2C_SCL_1(); /* CPU产生1个时钟 */
i2c_Delay();
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
}
/*
*********************************************************************************************************
* 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;
if (I2C_SDA_READ() && I2C_SCL_READ())
{
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_WaitAck(); /* 检测设备的ACK应答 */
i2c_Stop(); /* 发送停止信号 */
return ucAck;
}
return 1; /* I2C总线异常 */
}
4、i2c_ee.c（标准库版本）
/*
*********************************************************************************************************
*
* 模块名称 : 串行EEPROM 24xx驱动模块
* 文件名称 : bsp_eeprom_24xx.c
* 版 本 : V1.0
* 说 明 : 实现24xx系列EEPROM的读写操作。写操作采用页写模式提高写入效率。
*
* 修改记录 :
* 版本号 日期 作者 说明
* V1.0 2013-02-01 armfly 正式发布
*
* Copyright (C), 2013-2014, 安富莱电子 www.armfly.com
*
*********************************************************************************************************
*/
/*
应用说明：访问串行EEPROM前，请先调用一次 bsp_InitI2C()函数配置好I2C相关的GPIO.
*/
#include "i2c_gpio.h"
#include "i2c_ee.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 ee_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: ee_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 ee_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 */
#if EE_ADDR_A8 == 1
i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_WR | ((_usAddress >> 7) & 0x0E)); /* 此处是写指令 */
#else
i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_WR); /* 此处是写指令 */
#endif
/* 第3步：发送ACK */
if (i2c_WaitAck() != 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 */
if (EE_ADDR_BYTES == 1)
{
i2c_SendByte((uint8_t)_usAddress);
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件无应答 */
}
}
else
{
i2c_SendByte(_usAddress >> 8);
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件无应答 */
}
i2c_SendByte(_usAddress);
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件无应答 */
}
}
/* 第6步：重新启动I2C总线。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 */
#if EE_ADDR_A8 == 1
i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_RD | ((_usAddress >> 7) & 0x0E)); /* 此处是写指令 */
#else
i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_RD); /* 此处是写指令 */
#endif
/* 第8步：发送ACK */
if (i2c_WaitAck() != 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_ReadByte(); /* 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_Ack(); /* 中间字节读完后，CPU产生ACK信号(驱动SDA = 0) */
}
else
{
i2c_NAck(); /* 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();
return 0;
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: ee_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 ee_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24xx02，page size = 8
简单的处理方法为：按字节写操作模式，每写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 < 1000; 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 */
#if EE_ADDR_A8 == 1
i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_WR | ((_usAddress >> 7) & 0x0E)); /* 此处是写指令 */
#else
i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_WR);
#endif
/* 第3步：发送一个时钟，判断器件是否正确应答 */
if (i2c_WaitAck() == 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，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 */
if (EE_ADDR_BYTES == 1)
{
i2c_SendByte((uint8_t)usAddr);
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件无应答 */
}
}
else
{
i2c_SendByte(usAddr >> 8);
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件无应答 */
}
i2c_SendByte(usAddr);
if (i2c_WaitAck() != 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_WaitAck() != 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();
/* 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 < 1000; 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 */
#if EE_ADDR_A8 == 1
i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_WR | ((_usAddress >> 7) & 0x0E)); /* 此处是写指令 */
#else
i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_WR); /* 此处是写指令 */
#endif
/* 第3步：发送一个时钟，判断器件是否正确应答 */
if (i2c_WaitAck() == 0)
{
break;
}
}
if (m == 1000)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件写超时 */
}
/* 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();
return 0;
}
5、i2c_gpio.h（STM32F407 HAL库版本）
#ifndef _BSP_I2C_GPIO_H
#define _BSP_I2C_GPIO_H
#include "stm32f4xx.h"
#define I2C_WR 0 // 鍐欐帶鍒禸it
#define I2C_RD 1 // 璇绘帶鍒禸it
void BSP_AT24CXX_InitI2C(void);
void i2c_Start(void);
void i2c_Stop(void);
void i2c_SendByte(uint8_t _ucByte);
uint8_t i2c_ReadByte(void);
uint8_t i2c_WaitAck(void);
void i2c_Ack(void);
void i2c_NAck(void);
uint8_t i2c_CheckDevice(uint8_t _Address);
#endif
6、i2c_ee.h（STM32F407 HAL库版本）
#ifndef __I2C_EE_H
#define __I2C_EE_H
#include "stm32f4xx.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
*/
/* AT24C01/02每页有8个字节
* AT24C04/08A/16A每页有16个字节 、
*/
#define AT24C02
#ifdef AT24C01
#define EE_MODEL_NAME "AT24C01"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0 /* 设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 8 /* 页面大小(字节) */
#define EE_SIZE 128 /* 总容量(字节) */
#define EE_ADDR_BYTES 1 /* 地址字节个数 */
#define EE_ADDR_A8 0 /* 地址字节的高8bit不在首字节 */
#endif
#ifdef AT24C02
#define EE_MODEL_NAME "AT24C02"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0 /* 设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 8 /* 页面大小(字节) */
#define EE_SIZE 256 /* 总容量(字节) */
#define EE_ADDR_BYTES 1 /* 地址字节个数 */
#define EE_ADDR_A8 0 /* 地址字节的高8bit不在首字节 */
#endif
#ifdef AT24C04
#define EE_MODEL_NAME "AT24C04"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0 /* 设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 8 /* 页面大小(字节) */
#define EE_SIZE 512 /* 总容量(字节) */
#define EE_ADDR_BYTES 1 /* 地址字节个数 */
#define EE_ADDR_A8 1 /* 地址字节的高8bit在首字节 */
#endif
#ifdef AT24C08
#define EE_MODEL_NAME "AT24C08"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0 /* 设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 16 /* 页面大小(字节) */
#define EE_SIZE (16*64) /* 总容量(字节) */
#define EE_ADDR_BYTES 2 /* 地址字节个数 */
#define EE_ADDR_A8 1 /* 地址字节的高8bit在首字节 */
#endif
#ifdef AT24C16
#define EE_MODEL_NAME "AT24C16"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0 /* 设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 16 /* 页面大小(字节) */
#define EE_SIZE (128*16) /* 总容量(字节) */
#define EE_ADDR_BYTES 2 /* 地址字节个数 */
#define EE_ADDR_A8 1 /* 地址字节的高8bit在首字节 */
#endif
#ifdef AT24C32
#define EE_MODEL_NAME "AT24C32"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0 /* 设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 32 /* 页面大小(字节) */
#define EE_SIZE (128*32) /* 总容量(字节) */
#define EE_ADDR_BYTES 2 /* 地址字节个数 */
#define EE_ADDR_A8 1 /* 地址字节的高8bit在首字节 */
#endif
#ifdef AT24C64
#define EE_MODEL_NAME "AT24C64"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0 /* 设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 32 /* 页面大小(字节) */
#define EE_SIZE (256*32) /* 总容量(字节) */
#define EE_ADDR_BYTES 2 /* 地址字节个数 */
#define EE_ADDR_A8 1 /* 地址字节的高8bit在首字节 */
#endif
#ifdef AT24C128
#define EE_MODEL_NAME "AT24C128"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0 /* 设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 64 /* 页面大小(字节) */
#define EE_SIZE (256*64) /* 总容量(字节) */
#define EE_ADDR_BYTES 2 /* 地址字节个数 */
#define EE_ADDR_A8 0 /* 地址字节的高8bit不在首字节 */
#endif
#ifdef AT24C256
#define EE_MODEL_NAME "AT24C256"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0 /* 设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 64 /* 页面大小(字节) */
#define EE_SIZE (512*64) /* 总容量(字节) */
#define EE_ADDR_BYTES 2 /* 地址字节个数 */
#define EE_ADDR_A8 0 /* 地址字节的高8bit不在首字节 */
#endif
#ifdef AT24C512
#define EE_MODEL_NAME "AT24C512"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0 /* 设备地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 128 /* 页面大小(字节) */
#define EE_SIZE (512*128) /* 总容量(字节) */
#define EE_ADDR_BYTES 2 /* 地址字节个数 */
#define EE_ADDR_A8 0 /* 地址字节的高8bit不在首字节 */
#endif
//外部接口函数定义
uint8_t ee_ReadBytes(uint8_t *_pReadBuf, uint16_t _usAddress, uint16_t _usSize);
uint8_t ee_WriteBytes(uint8_t *_pWriteBuf, uint16_t _usAddress, uint16_t _usSize);
uint8_t ee_CheckOk(void);
#endif /* __I2C_EE_H */
7、i2c_gpio.c（STM32F407 HAL库版本）
/*
*********************************************************************************************************
*
* 模块名称 : I2C总线驱动模块
* 文件名称 : bsp_i2c_gpio.c
* 版 本 : V1.0
* 说 明 : 用gpio模拟i2c总线, 适用于STM32F4系列CPU。该模块不包括应用层命令帧，仅包括I2C总线基本操作函数。
*
* 修改记录 :
* 版本号 日期 作者 说明
* V1.0 2013-02-01 armfly 正式发布
*
* Copyright (C), 2013-2014, 安富莱电子 www.armfly.com
*
*********************************************************************************************************
*/
/*
应用说明：
在访问I2C设备前，请先调用 i2c_CheckDevice() 检测I2C设备是否正常，该函数会配置GPIO
*/
#include "stm32f4xx.h"
#include "i2c_eeprom/i2c_gpio.h"
#define AT24CXX_RCC_CLK_ENABLE __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE // GPIO端口时钟
#define GPIO_AT24CXX_I2C_PORT GPIOB // GPIO端口
#define GPIO_AT24CXX_I2C_SCL_Pin GPIO_PIN_8 // 连接到SCL时钟线的GPIO
#define GPIO_AT24CXX_I2C_SDA_Pin GPIO_PIN_9 // 连接到SDA数据线的GPIO
#define I2C_SCL_1() HAL_GPIO_WritePin(GPIO_AT24CXX_I2C_PORT, GPIO_AT24CXX_I2C_SCL_Pin, GPIO_PIN_SET) // SCL = 1
#define I2C_SCL_0() HAL_GPIO_WritePin(GPIO_AT24CXX_I2C_PORT, GPIO_AT24CXX_I2C_SCL_Pin, GPIO_PIN_RESET) // SCL = 0
#define I2C_SDA_1() HAL_GPIO_WritePin(GPIO_AT24CXX_I2C_PORT, GPIO_AT24CXX_I2C_SDA_Pin, GPIO_PIN_SET) // SDA = 1
#define I2C_SDA_0() HAL_GPIO_WritePin(GPIO_AT24CXX_I2C_PORT, GPIO_AT24CXX_I2C_SDA_Pin, GPIO_PIN_RESET) // SDA = 0
#define I2C_SDA_READ() HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_AT24CXX_I2C_PORT, GPIO_AT24CXX_I2C_SDA_Pin) // 读SDA口线状态
#define I2C_SCL_READ() HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_AT24CXX_I2C_PORT, GPIO_AT24CXX_I2C_SCL_Pin) // 读SCL口线状态
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_InitI2C
* 功能说明: 配置I2C总线的GPIO，采用模拟IO的方式实现
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void BSP_AT24CXX_InitI2C(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
/* 打开GPIO时钟 */
AT24CXX_RCC_CLK_ENABLE();
/* 串口外设功能GPIO配置 */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_AT24CXX_I2C_SCL_Pin | GPIO_AT24CXX_I2C_SDA_Pin; /* 设为输出口 */
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD; /* 设为开漏模式 */
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
HAL_GPIO_Init(GPIO_AT24CXX_I2C_PORT, &GPIO_InitStruct);
/* 给一个停止信号, 复位I2C总线上的所有设备到待机模式 */
i2c_Stop();
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: i2c_Delay
* 功能说明: I2C总线位延迟，最快400KHz
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void i2c_Delay(void)
{
uint8_t i;
/*
CPU主频168MHz时，在内部Flash运行, MDK工程不优化。用台式示波器观测波形。
循环次数为5时，SCL频率 = 1.78MHz (读耗时: 92ms, 读写正常，但是用示波器探头碰上就读写失败。时序接近临界)
循环次数为10时，SCL频率 = 1.1MHz (读耗时: 138ms, 读速度: 118724B/s)
循环次数为30时，SCL频率 = 440KHz， SCL高电平时间1.0us，SCL低电平时间1.2us
上拉电阻选择2.2K欧时，SCL上升沿时间约0.5us，如果选4.7K欧，则上升沿约1us
实际应用选择400KHz左右的速率即可
*/
for (i = 0; i < 100; i++)
{
__NOP();
__NOP();
}
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: i2c_Start
* 功能说明: CPU发起I2C总线启动信号
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_Start(void)
{
/* 当SCL高电平时，SDA出现一个下跳沿表示I2C总线启动信号 */
I2C_SDA_1();
I2C_SCL_1();
i2c_Delay();
I2C_SDA_0();
i2c_Delay();
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: i2c_Start
* 功能说明: CPU发起I2C总线停止信号
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_Stop(void)
{
/* 当SCL高电平时，SDA出现一个上跳沿表示I2C总线停止信号 */
I2C_SDA_0();
I2C_SCL_1();
i2c_Delay();
I2C_SDA_1();
i2c_Delay();
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: i2c_SendByte
* 功能说明: CPU向I2C总线设备发送8bit数据
* 形 参: _ucByte ： 等待发送的字节
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_SendByte(uint8_t _ucByte)
{
uint8_t i;
/* 先发送字节的高位bit7 */
for (i = 0; i < 8; i++)
{
if (_ucByte & 0x80)
{
I2C_SDA_1();
}
else
{
I2C_SDA_0();
}
i2c_Delay();
I2C_SCL_1();
i2c_Delay();
I2C_SCL_0();
if (i == 7)
{
I2C_SDA_1(); // 释放总线
}
_ucByte <<= 1; /* 左移一个bit */
i2c_Delay();
}
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: i2c_ReadByte
* 功能说明: CPU从I2C总线设备读取8bit数据
* 形 参: 无
* 返 回 值: 读到的数据
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t i2c_ReadByte(void)
{
uint8_t i;
uint8_t value;
/* 读到第1个bit为数据的bit7 */
value = 0;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
value <<= 1;
I2C_SCL_1();
i2c_Delay();
if (I2C_SDA_READ())
{
value++;
}
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
}
return value;
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: i2c_WaitAck
* 功能说明: CPU产生一个时钟，并读取器件的ACK应答信号
* 形 参: 无
* 返 回 值: 返回0表示正确应答，1表示无器件响应
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t i2c_WaitAck(void)
{
uint8_t re;
I2C_SDA_1(); /* CPU释放SDA总线 */
i2c_Delay();
I2C_SCL_1(); /* CPU驱动SCL = 1, 此时器件会返回ACK应答 */
i2c_Delay();
if (I2C_SDA_READ()) /* CPU读取SDA口线状态 */
{
re = 1;
}
else
{
re = 0;
}
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
return re;
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: i2c_Ack
* 功能说明: CPU产生一个ACK信号
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_Ack(void)
{
I2C_SDA_0(); /* CPU驱动SDA = 0 */
i2c_Delay();
I2C_SCL_1(); /* CPU产生1个时钟 */
i2c_Delay();
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
I2C_SDA_1(); /* CPU释放SDA总线 */
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: i2c_NAck
* 功能说明: CPU产生1个NACK信号
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_NAck(void)
{
I2C_SDA_1(); /* CPU驱动SDA = 1 */
i2c_Delay();
I2C_SCL_1(); /* CPU产生1个时钟 */
i2c_Delay();
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
}
/*
*********************************************************************************************************
* 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;
if (I2C_SDA_READ() && I2C_SCL_READ())
{
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_WaitAck(); /* 检测设备的ACK应答 */
i2c_Stop(); /* 发送停止信号 */
return ucAck;
}
return 1; /* I2C总线异常 */
}
8、i2c_ee.c（STM32F407 HAL库版本）
/*
*********************************************************************************************************
*
* 模块名称 : 串行EEPROM 24xx驱动模块
* 文件名称 : bsp_eeprom_24xx.c
* 版 本 : V1.0
* 说 明 : 实现24xx系列EEPROM的读写操作。写操作采用页写模式提高写入效率。
*
* 修改记录 :
* 版本号 日期 作者 说明
* V1.0 2013-02-01 armfly 正式发布
*
* Copyright (C), 2013-2014, 安富莱电子 www.armfly.com
*
*********************************************************************************************************
*/
/*
应用说明：访问串行EEPROM前，请先调用一次 bsp_InitI2C()函数配置好I2C相关的GPIO.
*/
#include "i2c_eeprom/i2c_gpio.h"
#include "i2c_eeprom/i2c_ee.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 ee_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: ee_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 ee_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 */
#if EE_ADDR_A8 == 1
i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_WR | ((_usAddress >> 7) & 0x0E)); /* 此处是写指令 */
#else
i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_WR); /* 此处是写指令 */
#endif
/* 第3步：发送ACK */
if (i2c_WaitAck() != 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 */
if (EE_ADDR_BYTES == 1)
{
i2c_SendByte((uint8_t)_usAddress);
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件无应答 */
}
}
else
{
i2c_SendByte(_usAddress >> 8);
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件无应答 */
}
i2c_SendByte(_usAddress);
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件无应答 */
}
}
/* 第6步：重新启动I2C总线。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 */
#if EE_ADDR_A8 == 1
i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_RD | ((_usAddress >> 7) & 0x0E)); /* 此处是写指令 */
#else
i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_RD); /* 此处是写指令 */
#endif
/* 第8步：发送ACK */
if (i2c_WaitAck() != 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_ReadByte(); /* 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_Ack(); /* 中间字节读完后，CPU产生ACK信号(驱动SDA = 0) */
}
else
{
i2c_NAck(); /* 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();
return 0;
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: ee_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 ee_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24xx02，page size = 8
简单的处理方法为：按字节写操作模式，每写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 < 1000; 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 */
#if EE_ADDR_A8 == 1
i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_WR | ((_usAddress >> 7) & 0x0E)); /* 此处是写指令 */
#else
i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_WR);
#endif
/* 第3步：发送一个时钟，判断器件是否正确应答 */
if (i2c_WaitAck() == 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，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 */
if (EE_ADDR_BYTES == 1)
{
i2c_SendByte((uint8_t)usAddr);
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件无应答 */
}
}
else
{
i2c_SendByte(usAddr >> 8);
if (i2c_WaitAck() != 0)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件无应答 */
}
i2c_SendByte(usAddr);
if (i2c_WaitAck() != 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_WaitAck() != 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();
/* 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 < 1000; 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 */
#if EE_ADDR_A8 == 1
i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_WR | ((_usAddress >> 7) & 0x0E)); /* 此处是写指令 */
#else
i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_WR); /* 此处是写指令 */
#endif
/* 第3步：发送一个时钟，判断器件是否正确应答 */
if (i2c_WaitAck() == 0)
{
break;
}
}
if (m == 1000)
{
goto cmd_fail; /* EEPROM器件写超时 */
}
/* 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();
return 0;
}
八、测试
下面以AT24C512为例，进行测试，测试以下功能：
1、任意地址连续跨页读多页数据
2、任意地址连续跨页写多页数据
注意：如果需要测试AT24C512，需要在i2c_ee.h中定义宏定义 AT24C512，告诉单片机目前的芯片是AT24C512芯片。
#define AT24C512
注意：如果需要测试AT24C128，需要在i2c_ee.h中定义宏定义 AT24C128，告诉单片机目前的芯片是AT24C128芯片.
#define AT24C128
为便于观察数据读写的每一个字节都是否正确，初始化数组时，将test_array1[0—127] 初始化数值 = 1—128
test_array1[128---255] 初始化数值 = 1---128
test_array1[256---383] 初始化数值 = 1---128
下面的测试程序先将存储在数组test_array1中的连续3页数据写到起始地址为80的芯片中。然后将起始地址为80的芯片中的数据读到数组test_array2.
main.c
#include "i2c_gpio.h"
#include "i2c_ee.h"
uint8_t test_array1[3*EE_PAGE_SIZE]; //注：AT24C512时，EE_PAGE_SIZE=128
uint8_t test_array2[3*EE_PAGE_SIZE]; // AT24C512时，一个页面有128个字节
void DEBUG_test_AT24C512(void)
{
uint16_t i;
uint16_t j;
for (i=0;i<3*EE_PAGE_SIZE;i++)
{
if (i>=256)
j=i-256; //test_array1[256---383] 单元初始化数值 = 1---128
else if (i>=128)
j=i-128; //test_array1[128---255] 单元初始化数值 = 1---128
else
j=i; //test_array1[0---127] 单元初始化数值 = 1---128
test_array1[i]=j+1;
}
memset(test_array2,0x00,3*EE_PAGE_SIZE);
if (ee_CheckOk() == 1) //如果检测到I2C器件存在
{
ee_WriteBytes(test_array1,80,3*EE_PAGE_SIZE); //从I2C的地址80处开始写3页字节（测试跨页连续写）
ee_ReadBytes(test_array2,80,3*EE_PAGE_SIZE); //从I2C的地址80处开始读3页字节（测试跨页连续读）
}
}
int main(void)
{
BSP_AT24CXX_InitI2C();
DEBUG_test_AT24C512();
while (1)
{
}
}
九、测试结果
可以观察到先将3页数据（共计128*3=384个字节） 写到AT24C512起始地址80处，然后再次读出，数据完全正确。
Chapter2 STM32 (基于HAL库) 硬件IIC读写任意AT24CXX芯片
原文链接
HAL任意AT24Cxx芯片读写：
原理我就不讲了，直接实操：
一、配置
1、使用STM32CUBEMX进行引脚配置，IIC配置如下,切记IIC频率不能大于该从机芯片支持最高通信频率
2、利用串口进行数据查看，串口配置如下
3、时钟我们选择最高72MHZ，这里没有硬性要求都可以
4、配置完成，生成keil工程代码即可
到此配置完成。
二、代码
编写驱动文件：
24CXX.c文件代码如下：
#include "24cxx.h"
#include "myiic.h"
#include "i2c.h"
//初始化IIC接口
#define AT24CXX_HANDLE (&hi2c1) //IIC接口
#define AT24C_DEV_ADDR (0XA0) //设备地址
void AT24CXX_Init(void)
{
//IIC_Init();//IIC初始化
AT24CXX_Check();
}
/*****************************************
函数名：void AT24CXX_Write(uint16_t WriteAddr,uint8_t *pBuffer,uint16_t NumToWrite)
参数：WriteAddr :要写入数据的地址 pBuffer：要写入的数据的首地址 NumToWrite：要写入数据的长度
功能描述：从指定地址开始写入多个字节数据
返回值：无
*****************************************/
void AT24CXX_Write(uint16_t WriteAddr,uint8_t *pBuffer,uint16_t NumToWrite)
{
if(EE_TYPE < AT24C16)
HAL_I2C_Mem_Write(AT24CXX_HANDLE,AT24C_DEV_ADDR,WriteAddr,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,pBuffer,NumToWrite,HAL_MAX_DELAY);
else
HAL_I2C_Mem_Write(AT24CXX_HANDLE,AT24C_DEV_ADDR,WriteAddr,I2C_MEMADD_SIZE_16BIT,pBuffer,NumToWrite,HAL_MAX_DELAY);
}
/*****************************************
函数名：AT24CXX_Read(uint16_t ReadAddr,uint8_t *pBuffer,uint16_t NumToRead)
参数： ReadAddr：要读取数据的地址 pBuffer：回填数据首地址 NumToRead:数据长度
功能描述：从指定地址开始读取多个个字节数据
返回值：无
*****************************************/
void AT24CXX_Read(uint16_t ReadAddr,uint8_t *pBuffer,uint16_t NumToRead)
{
if(EE_TYPE < AT24C16)
HAL_I2C_Mem_Read(AT24CXX_HANDLE,AT24C_DEV_ADDR,ReadAddr,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,pBuffer,NumToRead,HAL_MAX_DELAY);
else
HAL_I2C_Mem_Read(AT24CXX_HANDLE,AT24C_DEV_ADDR,ReadAddr,I2C_MEMADD_SIZE_16BIT,pBuffer,NumToRead,HAL_MAX_DELAY);
}
/*****************************************
函数名：uint8_t AT24CXX_Check(void)
参数：无
功能描述：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
返回值：检测成功返回0 失败返回1
*****************************************/
uint8_t AT24CXX_Check(void)
{
uint8_t temp;
uint8_t data = 0XAB;
AT24CXX_Read(EE_TYPE,&temp,1);//避免每次开机都写AT24CXX
if(temp != 0XAB)
return 1;
else//排除第一次初始化的情况
{
AT24CXX_Write(EE_TYPE,&data,1);
AT24CXX_Read(EE_TYPE,&temp,1);;
if(temp != 0XAB)
return 1;
}
return 0;
}
HAL_24CXX.h文件代码如下：
#ifndef AT24CXX_H__
#define AT24CXX_H__
/*****************************************
本驱动文件仅适配HAL库版本
******************************************/
#include "stm32f1xx_hal.h" //链接HAL库
#define AT24C01 127
#define AT24C02 255
#define AT24C04 511
#define AT24C08 1023
#define AT24C16 2047
#define AT24C32 4095
#define AT24C64 8191
#define AT24C128 16383
#define AT24C256 32767
//我使用的是AT24C02
#define EE_TYPE AT24C02
void AT24CXX_Init(void);
void AT24CXX_Write(uint16_t WriteAddr,uint8_t *pBuffer,uint16_t NumToWrite);
void AT24CXX_Read(uint16_t ReadAddr,uint8_t *pBuffer,uint16_t NumToRead);
uint8_t AT24CXX_Check(void);
#endif
三、示例演示：
代码如下：
/* USER CODE BEGIN Header */
/**
******************************************************************************
* @file : main.c
* @brief : Main program body
******************************************************************************
* @attention
*
* Copyright (c) 2022 STMicroelectronics.
* All rights reserved.
*
* This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
* in the root directory of this software component.
* If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
*
******************************************************************************
*/
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "i2c.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "HAL_24cxx.h"
#include <stdio.h>
/* USER CODE END Includes */
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */
/* USER CODE END PTD */
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */
/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */
/* USER CODE END PM */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PV */
/* USER CODE END PV */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
/* USER CODE END PFP */
/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
/*****************************************
函数名：
参数：无
功能描述：printf输出重定向到串口1
返回值：
*****************************************/
int fputc(int ch,FILE *f){
uint8_t temp[1]={ch};
HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,2);
return ch;
}
/* USER CODE END 0 */
/**
* @brief The application entry point.
* @retval int
*/
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
uint8_t buff[6];
bool res;
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_I2C1_Init();
MX_USART1_UART_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
printf("测试程序开始\r\n");
res = AT24CXX_Check();
if(!res)
{
printf("AT24CXX OK!\r\n");
}
else
{
printf("AT24CXX ERROR!\r\n");
}
HAL_Delay(1000);
AT24CXX_Write(0,(uint8_t *)"hello",5);
AT24CXX_Read(0,buff,5);
printf("buff:%s\r\n",buff);
printf("测试程序结束\r\n");
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 3 */
}
/**
* @brief System Clock Configuration
* @retval None
*/
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
/** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
* in the RCC_OscInitTypeDef structure.
*/
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
*/
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
/* USER CODE BEGIN 4 */
/* USER CODE END 4 */
/**
* @brief This function is executed in case of error occurrence.
* @retval None
*/
void Error_Handler(void)
{
/* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
/* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
__disable_irq();
while (1)
{
}
/* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}
#ifdef USE_FULL_ASSERT
/**
* @brief Reports the name of the source file and the source line number
* where the assert_param error has occurred.
* @param file: pointer to the source file name
* @param line: assert_param error line source number
* @retval None
*/
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
/* USER CODE BEGIN 6 */
/* User can add his own implementation to report the file name and line number,
ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
/* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */
最终效果如下：
测试成功，本次分享到此结束。
Chapter3 STM32驱动AT24CXX系列芯片
所以只要按照时序图的标准来组合IIC基础驱动,就能实现一个存储器的驱动了文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-848158.html
代码如下文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-848158.html
#ifndef __24CXX_H
#define __24CXX_H
#include "iic.h"
#include "delay.h"
#define AT24C01 127
#define AT24C02 255
#define AT24C04 511
#define AT24C08 1023
#define AT24C16 2047
#define AT24C32 4095
#define AT24C64 8191
#define AT24C128 16383
#define AT24C256 32767
#define EE_TYPE AT24C02
#define AT_ADDR 0xa0
#define AT_CHECK_ADDR 0X00
#define AT_CHECK_VALUE 0X52
u8 At24cxxReadOneByte(u16 ReadAddr); //指定地址读取一个字节
void At24cxxWriteOneByte(u16 WriteAddr,u8 DataToWrite); //指定地址写入一个字节
void At24cxxWriteLenByte(u16 WriteAddr,u32 DataToWrite,u8 Len);//指定地址开始写入指定长度的数据
u32 At24cxxReadLenByte(u16 ReadAddr,u8 Len); //指定地址开始读取指定长度数据
void At24cxxWrite(u16 WriteAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToWrite); //从指定地址开始写入指定长度的数据
void At24cxxRead(u16 ReadAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToRead); //从指定地址开始读出指定长度的数据
u8 At24cxxCheck(void); //检查器件
void At24cxxInit(void); //初始化IIC
#endif
#include "24cxx.h"
//初始化IIC接口
void At24cxxInit(void)
{
IIcInit();
}
//在AT24CXX指定地址读出一个数据
//ReadAddr:开始读数的地址
//返回值 :读到的数据
u8 At24cxxReadOneByte(u16 ReadAddr)
{
u8 temp=0;
IIcStart();
if(EE_TYPE>AT24C16)
{
IIcSendByte(AT_ADDR); //发送写命令
IIcWaitAck();
IIcSendByte(ReadAddr>>8);//发送高地址
}else IIcSendByte(AT_ADDR+((ReadAddr/256)<<1)); //发送器件地址0XA0,写数据
IIcWaitAck();
IIcSendByte(ReadAddr%256); //发送低地址
IIcWaitAck();
IIcStart();
IIcSendByte(AT_ADDR+1); //进入接收模式
IIcWaitAck();
temp=IIcReadByte(0);
IIcStop();//产生一个停止条件
return temp;
}
//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 At24cxxWriteOneByte(u16 WriteAddr,u8 DataToWrite)
{
IIcStart();
if(EE_TYPE>AT24C16)
{
IIcSendByte(AT_ADDR); //发送写命令
IIcWaitAck();
IIcSendByte(WriteAddr>>8);//发送高地址
}else IIcSendByte(AT_ADDR+((WriteAddr/256)<<1)); //发送器件地址0XA0,写数据
IIcWaitAck();
IIcSendByte(WriteAddr%256); //发送低地址
IIcWaitAck();
IIcSendByte(DataToWrite); //发送字节
IIcWaitAck();
IIcStop();//产生一个停止条件
DelayMs(10);
}
//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 At24cxxWriteLenByte(u16 WriteAddr,u32 DataToWrite,u8 Len)
{
u8 t;
for(t=0;t<Len;t++)
{
At24cxxWriteOneByte(WriteAddr+t,(DataToWrite>>(8*t))&0xff);
}
}
//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 At24cxxReadLenByte(u16 ReadAddr,u8 Len)
{
u8 t;
u32 temp=0;
for(t=0;t<Len;t++)
{
temp<<=8;
temp+=At24cxxReadOneByte(ReadAddr+Len-t-1);
}
return temp;
}
//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 At24cxxCheck(void)
{
u8 temp;
temp=At24cxxReadOneByte(AT_CHECK_ADDR);//避免每次开机都写AT24CXX
if(temp==AT_CHECK_VALUE)return 0;
else//排除第一次初始化的情况
{
At24cxxWriteOneByte(AT_CHECK_ADDR,AT_CHECK_VALUE);
temp=At24cxxReadOneByte(AT_CHECK_ADDR);
if(temp==AT_CHECK_VALUE)return 0;
}
return 1;
}
//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 At24cxxRead(u16 ReadAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToRead)
{
while(NumToRead)
{
*pBuffer++=At24cxxReadOneByte(ReadAddr++);
NumToRead--;
}
}
//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 At24cxxWrite(u16 WriteAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToWrite)
{
while(NumToWrite--)
{
At24cxxWriteOneByte(WriteAddr,*pBuffer);
WriteAddr++;
pBuffer++;
}
}
到了这里，关于STM32F407单片机通用24CXXX读写程序（KEIL），兼容24C系列存储器（24C01到24C512），支持存储器任意地址跨页连续读写多个页的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
