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2021-3-12
发表于 2021-3-10 13:23:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
STM32学习笔记16—EEPROM存储实验

16.1 EEPROM概述

EEPROM（ElectricallyErasable Programmable read only memory），称为带电可擦除可编程只读存储器，是一种可以断电保存数据的存储芯片，EEPROM可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程，一般用在即插即用设备中，这种存储芯片可以通过高于普通电压的作用来擦除或重写，EEPROM芯片一般用在需要频繁存储数据，但是数据量不大的场合，本实验以Atmel公司设计的AT24C02为例，来详细描述EEPROM的基本操作。

AT24C02是一片存储容量在2Kbit的的存储芯片，即存储容量512Byte，通过IIC总线协议进行数据通信，STM32F1内置的IIC模块，但是由于当时设计的时候为了规避飞利浦关于IIC通信协议的专利技术，将IIC设计的比较复杂，并且当操作不当的时候容易锁住总线，但是ST公司关于硬件IIC方面也提出了对应的软件解决方案，我们在这个存储实验中采用IO口模拟IIC协议与硬件IIC模块两种方式来实现EEPROM存储。

IIC是一种只利用两根线来进行数据交换的串行通信协议，IIC的电气线路包括两根线，即时钟线SCL和数据线SDA，高速IIC总线一般可达400kbps以上，在传送过程中一共有三种类型的信号，分别是开始信号，结束信号和应答信号，我们在51单片机开发中曾将IIC协议通过端口模拟成功的控制了EEPROM的读写，现在只需要将之前的代码移植过来修改一下底层寄存器即可使用。STM32F1系列的硬件IIC结构框图如下图所示。

3.1.png

从结构可以发现，STM32的硬件IIC模块我们只需要配置好寄存器，然后既可以不考虑具体的IIC协议，直接读数据寄存器就可以获取到总线上的数据，这也是硬件IIC的优势所在。

16.2 AT24C02通信时序

16.2.1 写时序

（1）写1个字节
3.2.png

第1步：发送开始信号
第2步：发送器件7位地址+1位读写控制后等待芯片应答
第3步：发送写入的地址后等待芯片应答
第4步：写入需要存储的数据后等待芯片应答
第5步：发送结束信号
第6步：等待20ms左右

（2）写n个字节
3.3.png

写n个字节适用于在连续的n个地址上写入n个数据，当需要写入n个数据的时候，这种连续写的方式比单个写的速度有显著性优势，具体步骤如下。
第1步：发送开始信号
第2步：发送器件7位地址+1位读写控制后等待芯片应答
第3步：发送写入的地址后等待芯片应答
第4步：写入需要存储的数据1后等待芯片应答
……
第n+4步：写入需要存储的数据n后等待芯片应答
第n+5步：发送结束信号
第n+6步：等待20ms左右

注：AT24C系列芯片进行1次完整的写时序，必须等待5ms以上，手册给出的典型值是5ms，一般默认20ms。

16.2.2 读时序

（1）读1个字节
3.4.png

第1步：发送开始信号
第2步：发送器件7位地址+1位读写控制后等待芯片应答
第3步：发送写入的地址后等待芯片应答
第4步：重新发送开始信号
第5步：发送器件7位地址+1位读写控制（读）后等待芯片应答
第6步：开始接收返回的的数据
第7步：发送结束信号

（2）读n个字节
3.5.png

写n个字节适用于读取存储在连续的n个地址上写入n个数据，当需要写入n个数据的时候，这种连续写的方式比单个写的速度有显著性优势，具体步骤如下。
第1步：发送开始信号
第2步：发送器件7位地址+1位读写控制后等待芯片应答
第3步：发送写入的地址后等待芯片应答
第4步：重新发送开始信号
第5步：发送器件7位地址+1位读写控制（读）后等待芯片应答
第6步：接收返回的的数据1后发送应答信号
第7步：接收返回的的数据2后发送应答信号
……
第n+6步：接收返回的的数据n
第n+7步：发送结束信号

16.3 STM32内部IIC协议相关寄存器

16.3.1 控制寄存器1：I2Cx_CR1

3.6.png

Bit 15：软件复位
0：I2C模块不处于复位
1：I2C模块处于复位
Bit 13：SMBus提醒：软件可以设置或清除该位，当PE=0时，由硬件清除
0：释放SMBAlert引脚使其变高，提醒响应地址头紧跟在NACK信号后面
1：驱动SMBAlert引脚使其变低，提醒响应地址头紧跟在ACK信号后面
Bit 12：数据包出错检测
0：无PEC传输
1：PEC传输
Bit 11：应答/PEC位置
0：ACK位控制当前移位寄存器内正在接收的字节的ACK。PEC位表明当前移位寄存器内的字节是PEC
1：ACK位控制在移位寄存器里接收的下一个字节的ACK。PEC位表明在移位寄存器里接收的下一个字节是PEC
注1：POS位只能用在2字节的接收配置中，必须在接收数据之前配置
注2：为了NACK第2个字节，必须在清除ADDR为之后清除ACK位
注3：为了检测第2个字节的PEC，必须在配置了POS位之后，拉伸ADDR事件时设置PEC位
Bit 10：应答使能
0：无应答返回
1：在接收到一个字节后返回一个应答
Bit 9：停止条件产生
在主模式下：
0：无停止条件产生
1：在当前字节传输或在当前起始条件发出后产生停止条件
在从模式下：
0：无停止条件产生
1：在当前字节传输或释放SCL和SDA线
Bit 8：起始条件产生
在主模式下：
0：无起始条件产生
1：重复产生起始条件
在从模式下：
0：无起始条件产生
1：当总线空闲时，产生起始条件
Bit 7：禁止时钟延长
0：允许时钟延长
1：禁止时钟延长
Bit 6：广播呼叫使能
0：禁止广播呼叫，以非应答响应地址00h
1：允许广播呼叫，以应答响应地址00h
Bit 5：PEC使能
0：禁止PEC计算
1：开启PEC计算
Bit 4：ARP使能
0：禁止ARP
1：使能ARP
注1：如果SMBTYPE=0，使用SMBus设备的默认地址
注2：如果SMBTYPE=1，使用SMBus的主地址
Bit 3：SMBus类型
0：SMBus设备
1：SMBus主机
Bit 1：SMBus模式
0：I2C模式
1：SMBus模式
Bit 0：I2C模块使能
0：禁用I2C模块
1：启用I2C模块，根据SMBus位的设置，相应的I/O口需配置为复用功能
注：在主模式下，通讯结束之前，绝不能清除该位

16.3.2 控制寄存器2：I2Cx_CR2
3.7.png

Bit 12：DMA最后一次传输
0：下一次DMA的EOT不是最后的传输
1：下一次DMA的EOT是最后的传输
Bit 11：DMA请求使能
0：禁止DMA请求
1：当TxE=1或RxNE=1时，允许DMA请求
Bit 10：缓冲器中断使能
0：当TxE=1或RxNE=1时，不产生任何中断
1：当TxE=1或RxNE=1时，产生事件中断
Bit 9：事件中断使能
0：禁止事件中断
1：允许事件中断
在下列条件下，将产生该中断：
SB=1（主模式）
ADDR=1（主/从模式）
ADD10=1（主模式）
STOPF=1（从模式）
BTF=1，但是没有TxE或RxNE事件
如果ITBUFEN=1，TxE事件为1
如果ITBUFEN=1，RxNE事件为1
Bit 8：出错中断使能
0：禁止出错中断
1：允许出错中断
在下列条件下，将产生该中断：
BERR=1
ARLO=1
AF=1
OVR=1
PECERR=1
TIMEOUT=1
SMBAlert=1
Bit 5~Bit 0：I2C模块时钟频率，允许的范围在2～36MHz之间
000000：禁用
000001：禁用
000010：2MHz
...
100100：36MHz
大于100100：禁用

16.3.3 上升时间寄存器：I2Cx_TRISE

3.8.png
Bit 5~Bit 0：在快速/标准模式下的SCL最大上升时间（主模式）
例如：标准模式中最大允许SCL上升时间为1000ns。如果在I2C_CR2寄存器中FREQ中的值等于0x08且TPCLK1=125ns，故TRISE中必须写入09h（1000ns/125ns=8+1）
注：只有当PE=0时，才能设置TRISE

16.3.4 时钟控制寄存器：I2Cx_CCR

3.9.png
Bit 15：I2C主模式选项
0：标准模式的I2C
1：快速模式的I2C
Bit 14：快速模式时的占空比
0：快速模式下Tlow/Thigh=2
1：快速模式下Tlow/Thigh=16/9
Bit 11~Bit 0：快速/标准模式下的时钟控制分频系数（主模式）
在I2C标准模式或SMBus模式下：
Thigh=CCR×TPCLK1
Tlow=CCR×TPCLK1
在I2C快速模式下：
如果DUTY=0：
Thigh=CCR×TPCLK1
Tlow=2×CCR×TPCLK1
如果DUTY=1：
Thigh=9×CCR×TPCLK1
Tlow=16×CCR×TPCLK1
例如：在标准模式下，产生100kHz的SCL的频率，如果FREQR=08，TPCLK1=125ns，则CCR必须写入0x28（40×125ns=5000ns）
注1：允许设定的最小值为0x04，在快速DUTY模式下允许的最小值为0x01
注2：fCK应当是10MHz的整数倍，这样可以正确产生400kHz的快速时钟

16.3.5 自身地址寄存器1：I2Cx_OAR1

3.10.png
Bit 15：寻址模式（从模式）
0：7位从地址（不响应10位地址）
1：10位从地址（不响应7位地址）
Bit 9~Bit 8：接口地址
7位地址模式时不用关心
10位地址模式时为地址的9~8位
Bit 7~Bit 1：接口地址，地址的7~1位
Bit 0：接口地址
7位地址模式时不用关心
10位地址模式时为地址第0位

16.3.6 自身地址寄存器2：I2Cx_OAR2

3.11.png
Bit 7~Bit 1：接口地址，在双地址模式下地址的7~1位
Bit 0：双地址模式使能位
0：在7位地址模式下，只有OAR1被识别
1：在7位地址模式下，OAR1和OAR2都被识别

16.3.7 状态寄存器1：I2Cx_SR1

3.12.png
Bit 15： SMBus提醒
在SMBus主机模式下：
0：无SMBus提醒
1：在引脚上产生SMBAlert提醒事件
在SMBus从机模式下：
0：没有SMBAlert响应地址头序列
1：收到SMBAlert响应地址头序列至SMBAlert变低
Bit 14：超时或Tlow错误
0：无超时错误
1：SCL低电平达到25ms；或主机低电平累积时间超过10ms；或从设备低电平累积时间超过25ms
Bit 12：在接收时发生PEC错误
0:无PEC错误：接收到PEC后接收器返回ACK（如果ACK=1）
1:有PEC错误：接收到PEC后接收器返回NACK（不管ACK是什么值）
Bit 11：过载/欠载
0：无过载/欠载
1：出现过载/欠载
Bit 10：应答失败
0：没有应答失败
1：应答失败
Bit 9：仲裁丢失（主模式）
0：没有检测到仲裁丢失
1：检测到仲裁丢失
Bit 8：总线出错
0：无起始或停止条件出错
1：起始或停止条件出错
Bit 7：数据寄存器为空（发送时）
0：数据寄存器非空
1：数据寄存器空
Bit 6：数据寄存器非空（接收时）
0：数据寄存器为空
1：数据寄存器非空
Bit 4：停止条件检测位（从模式）
0：没有检测到停止条件
1：检测到停止条件
Bit 3：10位头序列已发送（主模式）
0：没有ADD10事件发生
1：主设备已经将第一个地址字节发送出去
Bit 2：字节发送结束
0：字节发送未完成
1：字节发送结束
Bit 1：地址已被发送（主模式）/地址匹配（从模式）
地址匹配（从模式）
0：地址不匹配或没有收到地址
1：收到的地址匹配Bit 1：
地址发送标志（主模式）
0：地址发送没有结束
1：地址发送结束
10位地址模式时，当收到地址的第二个字节的ACK后该位被置1
7位地址模式时，当收到地址的ACK后该位被置1
Bit 0：起始位（主模式）
0：未发送起始条件
1：起始条件已发送
16.3.8 状态寄存器2：I2Cx_SR2

3.13.png
Bit 15~Bit 8：数据包出错检测，当ENPEC=1时，PEC[7:0]存放内部的PEC的值
Bit 7：双标志（从模式）
0：接收到的地址与OAR1内的内容相匹配
1：接收到的地址与OAR2内的内容相匹配
Bit 6：SMBus主机头系列（从模式）
0：未收到SMBus主机的地址
1：当SMBTYPE=1且ENARP=1时，收到SMBus主机地址
Bit 5：SMBus设备默认地址（从模式）
0：未收到SMBus设备的默认地址
1：当ENARP=1时，收到SMBus设备的默认地址
Bit 4：广播呼叫地址（从模式）
0：未收到广播呼叫地址
1：当ENGC=1时，收到广播呼叫的地址
Bit 2：发送/接收
0：接收到数据
1：数据已发送
Bit 1：总线忙，在检测到SDA或SCl为低电平时，硬件将该位1
0：在总线上无数据通讯
1：在总线上正在进行数据通讯
Bit 0：主从模式
0：从模式
1：主模式

16.3.9 数据寄存器：I2Cx_DR

3.14.png
Bit 7~Bit 0：8位数据寄存器，用于存放接收到的数据或放置用于发送到总线的数据
发送器模式：当写一个字节至DR寄存器时，自动启动数据传输。一旦传输开始，如果能及时把下一个需传输的数据写入DR寄存器，I2C模块将保持连续的数据流
接收器模式：接收到的字节被拷贝到DR寄存器。在接收到下一个字节之前读出数据寄存器，即可实现连续的数据传送
注1：在从模式下，地址不会被拷贝进数据寄存器DR
注2：硬件不管理写冲突（如果TxE=0，仍能写入数据寄存器）
注3：如果在处理ACK脉冲时发生ARLO事件，接收到的字节不会被拷贝到数据寄存器里，因此不能读到它

16.4 实验例程

16.4.1 软件模拟IIC控制

（1）创建at24cxx.h文件，并输入以下代码。
  1. /*********************************************************************************************************
  2.                 EEPROM    驱    动    文    件
  3. *********************************************************************************************************/
  4. #ifndef _AT24Cxx_H_
  5. #define _AT24Cxx_H_

  7. #include "sys.h"
  8. /*********************************************************************************************************
  9.                 硬    件    端    口    定    义
  10. *********************************************************************************************************/
  11. #define IIC_SCL      PBout( 6 )
  12. #define IIC_SDA      PBout( 7 )
  13. #define IIC_SDA_READ  PBin( 7 )
  14. /*********************************************************************************************************
  15.                     函    数    列    表
  16. *********************************************************************************************************/
  17. void AT24Cxx_Init( void ) ;                                        //AT24C初始化
  18. void AT24Cxx_Write_Data( u16 Address, u8 Data ) ;                            //写入1个数据
  19. void AT24Cxx_Write_nData( u16 Address, u8 *Buffer, u16 Len ) ;                      //写入n个数据
  20. void AT24Cxx_Read_Data( u16 Address, u8 *Data ) ;                            //读取1个数据
  21. void AT24Cxx_Read_nData( u16 Address, u8 *Buffer, u16 Len ) ;                      //读取n个数据

  23. #endif
复制代码

（2）创建at24cxx.c文件，并输入以下代码。
  1. /*********************************************************************************************************
  2.                 EEPROM    驱    动    程    序
  3. *********************************************************************************************************/
  4. #include "at24cxx.h"
  5. #include "delay.h"
  6. /***************************************************
  7. Name    :IIC_Start
  8. Function  :IIC起始信号
  9. Paramater  :None
  10. Return    :None
  11. ***************************************************/
  12. void IIC_Start()
  13. {
  14.   GPIOB->CRL &= 0x0FFFFFFF ;                                      //PB7推挽输出
  15.   GPIOB->CRL |= 0x30000000 ;
  16.   IIC_SDA = 1 ;
  17.   IIC_SCL = 1 ;
  18.   delay_us( 4 ) ;
  19.   IIC_SDA = 0 ;
  20.   delay_us( 4 ) ;
  21.   IIC_SCL = 0 ;
  22. }
  23. /***************************************************
  24. Name    :IIC_Stop
  25. Function  :IIC停止信号
  26. Paramater  :None
  27. Return    :None
  28. ***************************************************/
  29. void IIC_Stop()
  30. {
  31.   GPIOB->CRL &= 0x0FFFFFFF ;                                      //PB7推挽输出
  32.   GPIOB->CRL |= 0x30000000 ;
  33.   IIC_SCL = 0 ;
  34.   IIC_SDA = 0 ;
  35.    delay_us( 4 ) ;
  36.   IIC_SCL = 1 ;
  37.   IIC_SDA = 1 ;
  38.   delay_us( 4 ) ;
  39. }
  40. /***************************************************
  41. Name    :IIC_Wait_Ack
  42. Function  :IIC等待应答
  43. Paramater  :None
  44. Return    :
  45.       0:成功
  46.       1:失败
  47. ***************************************************/
  48. void IIC_Wait_Ack()
  49. {
  50.   u8 Time = 0 ;
  51.   GPIOB->CRL &= 0x0FFFFFFF ;
  52.   GPIOB->CRL |= 0x80000000 ;
  53.   IIC_SDA = 1 ;
  54.   delay_us( 1 ) ;
  55.   IIC_SCL = 1 ;
  56.   delay_us( 1 ) ;
  57.   while( IIC_SDA_READ )
  58.   {
  59.     Time ++ ;
  60.     if( Time>250 )
  61.     {
  62.       IIC_Stop() ;
  63.       break ;
  64.     }
  65.   }
  66.   IIC_SCL = 0 ;
  67. }
  68. /***************************************************
  69. Name    :IIC_Send_Byte
  70. Function  :IIC发送一个字节
  71. Paramater  :
  72.       ack:应答使能
  73.         0:不应答
  74.         1:应答
  75. Return    :None
  76. ***************************************************/
  77. void IIC_Send_Byte( u8 Byte )
  78. {
  79.   u8 i;
  80.   GPIOB->CRL &= 0x0FFFFFFF ;                                      //PB7推挽输出
  81.   GPIOB->CRL |= 0x30000000 ;
  82.   IIC_SCL = 0 ;
  83.   for( i=0; i<8; i++ )
  84.   {
  85.     if( ( Byte&0x80 )==0x80 )
  86.       IIC_SDA = 1 ;
  87.     else
  88.       IIC_SDA = 0 ;
  89.     Byte <<= 1 ;
  90.     delay_us( 2 ) ;
  91.     IIC_SCL = 1 ;
  92.     delay_us( 2 ) ;
  93.     IIC_SCL = 0 ;
  94.     delay_us( 2 ) ;
  95.   }
  96. }
  97. /***************************************************
  98. Name    :IIC_Read_Byte
  99. Function  :IIC读取一个字节
  100. Paramater  :
  101.       ack:应答使能
  102.         0:不应答
  103.         1:应答
  104. Return    :None
  105. ***************************************************/
  106. u8 IIC_Read_Byte( u8 Ack )
  107. {
  108.   u8 i,Byte=0;
  109.   GPIOB->CRL &= 0x0FFFFFFF ;
  110.   GPIOB->CRL |= 0x80000000 ;
  111.   for( i=0; i<8; i++ )
  112.   {
  113.     IIC_SCL = 0 ;
  114.     delay_us( 2 ) ;
  115.     IIC_SCL = 1 ;
  116.     Byte <<= 1 ;
  117.     if( IIC_SDA_READ )
  118.       Byte |= 0x01 ;
  119.     delay_us( 1 ) ;
  120.   }
  121.   IIC_SCL = 0 ;
  122.   GPIOB->CRL &= 0x0FFFFFFF ;                                      //PB7推挽输出
  123.   GPIOB->CRL |= 0x30000000 ;
  124.   IIC_SDA = 1 - Ack ;
  125.   delay_us( 2 ) ;
  126.   IIC_SCL = 1 ;
  127.   delay_us( 2 ) ;
  128.   IIC_SCL = 0 ;
  129.   return Byte ;
  130. }
  131. /***************************************************
  132. Name    :AT24Cxx_Write_Data
  133. Function  :写入1个数据
  134. Paramater  :
  135.       Address:地址
  136.       Data:数据
  137. Return    :读到的数据
  138. ***************************************************/
  139. void AT24Cxx_Write_Data( u16 Address, u8 Data )
  140. {                                                      
  141.   IIC_Start() ;
  142.   IIC_Send_Byte( 0xA0|( Address/256 )<<1 ) ;                              //发送器件地址,写数据
  143.   IIC_Wait_Ack() ;
  144.   IIC_Send_Byte( Address%256 ) ;                                    //发送低地址
  145.   IIC_Wait_Ack() ;
  146.   IIC_Send_Byte( Data ) ;                                        //发送字节
  147.   IIC_Wait_Ack() ;
  148.   IIC_Stop() ;                                            //产生一个停止条件
  149.   delay_ms( 10 ) ;                                          //EEPROM的写入速度比较慢
  150. }
  151. /***************************************************
  152. Name    :AT24Cxx_Write_nData
  153. Function  :写入n个数据
  154. Paramater  :
  155.       Address:地址
  156.       *Buffer:数据缓存
  157.       Len:数据长度
  158. Return    :None
  159. ***************************************************/
  160. void AT24Cxx_Write_nData( u16 Address, u8 *Buffer, u16 Len )
  161. {
  162.   u16 i ;
  163.   for( i=0; i<Len; i++ )
  164.     AT24Cxx_Write_Data( Address+i, Buffer[ i ] ) ;
  165.   IIC_Stop() ;                                            //产生一个停止条件
  166.   delay_ms( 10 ) ;                                          //EEPROM的写入速度比较慢
  167. }
  168. /***************************************************
  169. Name    :AT24Cxx_Read_Data
  170. Function  :读取1个数据
  171. Paramater  :
  172.       Address:开始读数的地址
  173.       *Data:数据指针
  174. Return    :None
  175. ***************************************************/
  176. void AT24Cxx_Read_Data( u16 Address, u8 *Data )
  177. {
  178.   IIC_Start() ;
  179.   IIC_Send_Byte( 0xA0|( Address/256 )<<1 ) ;                              //发送器件地址,写数据
  180.   IIC_Wait_Ack() ;
  181.   IIC_Send_Byte( Address%256 ) ;                                    //发送低地址
  182.   IIC_Wait_Ack() ;
  183.   IIC_Start() ;
  184.   IIC_Send_Byte( 0xA1 ) ;                                        //进入接收模式
  185.   IIC_Wait_Ack() ;
  186.   *Data = IIC_Read_Byte( 0 );
  187.   IIC_Stop() ;                                            //产生一个停止条件
  188. }
  189. /***************************************************
  190. Name    :AT24Cxx_Read_nData
  191. Function  :读取n个数据
  192. Paramater  :
  193.       Address:地址
  194.       *Buffer:数据缓存
  195.       Len:数据长度
  196. Return    :None
  197. ***************************************************/
  198. void AT24Cxx_Read_nData( u16 Address, u8 *Buffer, u16 Len )
  199. {
  200.   u16 i ;
  201.   IIC_Start() ;
  202.   IIC_Send_Byte( 0xA0|( Address/256 )<<1 ) ;                              //发送器件地址,写数据
  203.   IIC_Wait_Ack() ;
  204.   IIC_Send_Byte( Address%256 ) ;                                    //发送低地址
  205.   IIC_Wait_Ack() ;
  206.   IIC_Start() ;
  207.   IIC_Send_Byte( 0xA1 ) ;                                        //进入接收模式
  208.   IIC_Wait_Ack() ;
  209.   for( i=0; i<Len-1; i++ )
  210.     Buffer[ i ] = IIC_Read_Byte( 1 ) ;
  211.   Buffer[ Len-1 ] = IIC_Read_Byte( 0 );
  212.   IIC_Stop() ;                                            //产生一个停止条件
  213. }
  214. /***************************************************
  215. Name    :AT24Cxx_Check
  216. Function  :检查AT24C是否正常
  217. Paramater  :None
  218. Return    :
  219.       0:成功
  220.       1:失败
  221. ***************************************************/
  222. u8 AT24Cxx_Check()
  223. {
  224.   u8 Data ;
  225.   AT24Cxx_Read_Data( 255, &Data ) ;
  226.   if( Data!=0x55 )
  227.   {
  228.     AT24Cxx_Write_Data( 255, 0x55 ) ;
  229.     AT24Cxx_Read_Data( 255, &Data ) ;
  230.     if( Data!=0x55 )
  231.       return 0 ;
  232.   }
  233.   return 1 ;
  234. }
  235. /***************************************************
  236. Name    :AT24Cxx_Init
  237. Function  :AT24C初始化
  238. Paramater  :None
  239. Return    :None
  240. ***************************************************/
  241. void AT24Cxx_Init()
  242. {
  243.   RCC->APB2ENR |= 1<<3 ;                                        //先使能外设GPIOB时钟
  244.   GPIOB->CRL &= 0x00FFFFFF ;                                      //PB6和PB7推挽输出
  245.   GPIOB->CRL |= 0x33000000 ;
  246.   GPIOB->ODR |= 3<<6 ;                                        //PB6和PB7输出高
  247.   while( AT24Cxx_Check()==0 ) ;
  248. }
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（3）创建1.c文件并输入以下代码。
  1. #include "sys.h"
  2. #include "delay.h"
  3. #include "usart1.h"
  4. #include "lcd.h"
  5. #include "at24cxx.h"

  7. u8 TEXT_Buffer[] = "STM32F103 IIC Test" ;
  8. int main()
  9. {
  10.   u8 datatemp[ 17 ] ;
  11.   STM32_Clock_Init( 9 ) ;                                        //STM32时钟初始化
  12.   SysTick_Init( 72 ) ;                                        //SysTick初始化
  13.   USART1_Init( 72, 115200 ) ;                                      //初始化串口1波特率115200
  14.   LCD_Init() ;                                            //LCD初始化
  15.   AT24Cxx_Init() ;                                          //AT24C初始化
  16.    POINT_COLOR = RED ;                                          //设置字体为红色
  17.   AT24Cxx_Write_nData( 0, TEXT_Buffer, 18 ) ;                              //从第0个地址处开始写入
  18.   AT24Cxx_Read_nData( 0, datatemp, 18 ) ;                                //从第0个地址处开始读出
  19.   LCD_ShowString( 0, 0, datatemp ) ;                                  //显示读到的字符串
  20.   while( 1 )
  21.   {
  22.    
  23.   }
  24. }
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16.4.2 硬件IIC控制

注：由于STM32的硬件IIC总是容易卡死（这也是为什么网络上几乎没有硬件IIC通讯的例子的原因），所以这里采用了ST内部提供的通讯机制来保证IIC的正常使用。

（1）创建at24cxx.h文件并输入以下代码。
  1. /*********************************************************************************************************
  2.                 EEPROM    驱    动    文    件
  3. *********************************************************************************************************/
  4. #ifndef _AT24Cxx_H_
  5. #define _AT24Cxx_H_

  7. #include "sys.h"
  8. /*********************************************************************************************************
  9.                     函    数    列    表
  10. *********************************************************************************************************/
  11. void AT24Cxx_Init( void ) ;                                        //AT24C初始化
  12. void IIC_Write_Data( u8 Address, u8 Data ) ;                              //写入1个数据
  13. void AT24Cxx_Write_nData( u16 Address, u8 *Buffer, u16 Len ) ;                      //写入n个数据
  14. void AT24Cxx_Read_Data( u16 Address, u8 *Data ) ;                            //读取1个数据
  15. void AT24Cxx_Read_nData( u16 Address, u8 *Buffer, u16 Len ) ;                      //读取n个数据

  17. #endif
复制代码

（2）创建at24cxx.c文件并输入以下代码。
  1. /*********************************************************************************************************
  2.                 EEPROM    驱    动    程    序
  3. *********************************************************************************************************/
  4. #include "at24cxx.h"
  5. #include "delay.h"
  6. /***************************************************
  7. Name    :IIC_Write_Data
  8. Function  :写入1个数据
  9. Paramater  :
  10.       Address:地址
  11.       Byte:读取的字节
  12. Return    :None
  13. ***************************************************/
  14. void IIC_Write_Data( u8 Address, u8 Byte )
  15. {
  16.   u16 Time, tmpreg ;
  17.   tmpreg = tmpreg ;
  18.   //等待BUSY标志置0
  19.   Time = 0 ;
  20.   while( ( ( I2C1->SR2&0x02 )==0x02 )&&( Time<65535 ) )
  21.     Time ++ ;
  22.   I2C1->CR1 &= ~( 1<<11 ) ;                                      //禁用Pos
  23.   I2C1->CR1 |= 1<<8 ;                                          //开始信号
  24.   //等待SB标志置1
  25.   Time = 0 ;
  26.   while( ( ( I2C1->SR1&0x01 )==0 )&&( Time<65535 ) )
  27.     Time ++ ;
  28.   I2C1->DR = 0xA0 ;                                          //发送从机地址
  29.   //等待地址发送结束
  30.   Time = 0 ;
  31.   while( ( ( I2C1->SR1&0x02 )==0 )&&( Time<65535 ) )
  32.   {
  33.     Time ++ ;
  34.     if( ( I2C1->SR1&0x400 )==0x400 )
  35.     {
  36.       I2C1->SR1 &= ~( 1<<10 ) ;                                  //清除AF标志
  37.       I2C1->CR1 |= 1<<9 ;                                      //结束信号
  38.       break ;
  39.     }
  40.   }
  41.   tmpreg = I2C1->SR1 ;                                        //清除地址标志
  42.   tmpreg = I2C1->SR2 ;
  43.   //等待TXE标志置0
  44.   Time = 0 ;
  45.   while( ( ( I2C1->SR2&0x04)==0 )&&( Time<65535 ) )
  46.   {
  47.     Time ++ ;
  48.     //检查是否检测到NACK
  49.     if( ( I2C1->SR1&0x400 )==0x400 )
  50.     {
  51.       I2C1->SR1 &= ~( 1<<10 ) ;
  52.       I2C1->CR1 |= 1<<9 ;                                      //结束信号
  53.       break ;
  54.     }
  55.   }
  56.   I2C1->DR = Address ;                                        //发送寄存器地址
  57.   //等待TXE标志置1
  58.   Time = 0 ;
  59.   while( ( ( I2C1->SR1&0x80 )==0 )&&( Time<65535 ) )
  60.   {
  61.     Time ++ ;
  62.     //检查是否检测到NACK
  63.     if( ( I2C1->SR1&0x400 )==0x400 )
  64.     {
  65.       I2C1->SR1 &= ~( 1<<18 ) ;                                  //清除NACKF标志
  66.       I2C1->CR1 |= 1<<9 ;                                      //结束信号
  67.       break ;
  68.     }
  69.   }
  70.   I2C1->DR = Byte ;                                          //发送数据
  71.   //等待BTF标志被置1
  72.   Time = 0 ;
  73.   while( ( ( I2C1->SR1&0x04 )==0 )&&( Time<65535 ) )
  74.   {
  75.     Time ++ ;
  76.     //检查是否检测到NACK
  77.     if( ( I2C1->SR1&0x400 )==0x400 )
  78.     {
  79.       I2C1->SR1 &= ~( 1<<10 ) ;                                  //清除NACKF标志
  80.       I2C1->CR1 |= 1<<9 ;                                      //结束信号
  81.       break ;
  82.     }
  83.   }
  84.   I2C1->CR1 |= 1<<9 ;                                          //结束信号
  85.   delay_ms( 10 ) ;
  86. }
  87. /***************************************************
  88. Name    :IIC_Read_Data
  89. Function  :读取1个数据
  90. Paramater  :
  91.       Address:地址
  92. Return    :读取的数据
  93. ***************************************************/
  94. void IIC_Read_Data( u8 Address, u8 *Data )
  95. {
  96.   u16 tmpreg, Time;
  97.   tmpreg = tmpreg ;
  98.     //等待BUSY标志置0
  99.   Time = 0 ;
  100.   while( ( ( I2C1->SR1&0x02 )==0x02 )&&( Time<65535 ) )
  101.     Time ++ ;
  102.   I2C1->CR1 &= ~( 1<<11 ) ;                                      //禁用Pos
  103.     //发送从机地址
  104.   I2C1->CR1 |= 1<<8 ;                                          //开始信号
  105.   Time = 0 ;
  106.   //等待SB标志置1
  107.   while( ( ( I2C1->SR1&0x01 )==0 )&&( Time<65535 ) )
  108.     Time ++ ;
  109.   I2C1->DR = 0xA0 ;                                          //发送从机地址
  110.   //等待地址发送结束
  111.   while( ( ( I2C1->SR1&0x02 )==0 )&&( Time<65535 ) )
  112.   {
  113.     if( ( I2C1->SR1&0x400 )==0x400 )
  114.     {
  115.       I2C1->SR1 &= ~( 1<<10 ) ;                                  //清除AF标志
  116.       I2C1->CR1 |= 1<<9 ;                                      //停止信号
  117.       break ;
  118.     }
  119.   }
  120.   tmpreg = I2C1->SR1;                                          //清除ADDR标志
  121.   tmpreg = I2C1->SR2;
  122.   //等待TXE标志置1
  123.   while( ( ( I2C1->SR1&0x80 )==0 )&&( Time<65535 ) )
  124.   {
  125.     //检查是否检测到NACK
  126.     if( ( I2C1->SR1&0x400)==0x400 )
  127.     {
  128.       I2C1->SR1 &= ~( 1<<10 ) ;                                  //清除NACKF标志
  129.       I2C1->CR1 |= 1<<9 ;                                      //通用结束
  130.       break ;
  131.     }
  132.   }
  133.   I2C1->DR = Address ;                                        //写入数据
  134.   //等待BTF标志置1
  135.   while( ( ( I2C1->SR1&0x04 )==0 )&&( Time<65535 ) )
  136.   {
  137.     //检查是否检测到NACK
  138.     if( ( I2C1->SR1&0x400)==0x400 )
  139.     {
  140.       I2C1->SR1 &= ~( 1<<10 ) ;                                  //清除NACKF标志
  141.       I2C1->CR1 |= 1<<9 ;                                      //通用结束
  142.       break ;
  143.     }
  144.   }
  145.   I2C1->CR1 |= 1<<9 ;                                          //通用结束
  146.   //等待忙标志退出
  147.   Time = 0 ;
  148.   while( ( ( I2C1->SR1&0x02 )==0x02 )&&( Time<65535 ) )
  149.     Time ++ ;
  150.   I2C1->CR1 &= ~( 1<<11 ) ;                                      //禁用Pos
  151.     //发送从机地址
  152.   I2C1->CR1 |= 1<<10 ;                                        //开启应答信号
  153.   I2C1->CR1 |= 1<<8 ;                                          //开始信号
  154.   //等待SB标志置1
  155.   Time = 0 ;
  156.   while( ( ( I2C1->SR1&0x01 )==0 )&&( Time<65535 ) )
  157.     Time ++ ;
  158.   I2C1->DR = 0xA1 ;                                          //发送从机地址
  159.   //等待地址标志置1
  160.   while( ( ( I2C1->SR1&0x02 )==0 )&&( Time<65535 ) )
  161.   {
  162.     Time ++ ;
  163.     //检查是否检测到STOPF
  164.     if( ( I2C1->SR1&0x10 )==0x10 )
  165.     {
  166.       I2C1->SR1 &= ~( 1<<4 ) ;                                  //清除停止标志
  167.       break ;
  168.     }
  169.   }
  170.   I2C1->CR1 &= ~( 1<<10 ) ;                                      //禁止应答
  171.   tmpreg = I2C1->SR1;                                          //清除ADDR标志
  172.   tmpreg = I2C1->SR2;
  173.   I2C1->CR1 |= 1<<9 ;                                          //通用应答
  174.   //等待直到RXNE标志置1
  175.   Time = 0 ;
  176.   while( ( ( I2C1->SR1&0x40 )==0 )&&( Time<65535 ) )
  177.   {
  178.     Time ++ ;
  179.     //检查是否检测到STOPF
  180.     if( ( I2C1->SR1&0x10 )==0x10 )
  181.     {
  182.       I2C1->SR1 &= ~( 1<<4 ) ;                                  //清除停止标志
  183.       break ;
  184.     }
  185.   }
  186.   *Data = I2C1->DR ;                                          //从DR读取数据
  187. }
  188. /***************************************************
  189. Name    :AT24Cxx_Write_nData
  190. Function  :写入n个数据
  191. Paramater  :
  192.       Address:地址
  193.       *Buffer:数据缓存
  194.       Len:数据长度
  195. Return    :None
  196. ***************************************************/
  197. void AT24Cxx_Write_nData( u16 Address, u8 *Buffer, u16 Len )
  198. {
  199.   u16 i ;
  200.   for( i=0; i<Len; i++ )
  201.     IIC_Write_Data( Address+i, Buffer[ i ] ) ;
  202. }
  203. /***************************************************
  204. Name    :AT24Cxx_Read_nData
  205. Function  :读取n个数据
  206. Paramater  :
  207.       Address:地址
  208.       *Buffer:数据缓存
  209.       Len:数据长度
  210. Return    :None
  211. ***************************************************/
  212. void AT24Cxx_Read_nData( u16 Address, u8 *Buffer, u16 Len )
  213. {
  214.   u16 i ;
  215.   for( i=0; i<Len; i++ )
  216.     IIC_Read_Data( Address+i, &Buffer[ i ] ) ;
  217. }
  218. /***************************************************
  219. Name    :AT24Cxx_Check
  220. Function  :检查AT24C是否正常
  221. Paramater  :None
  222. Return    :
  223.       0:成功
  224.       1:失败
  225. ***************************************************/
  226. u8 AT24Cxx_Check()
  227. {
  228.   u8 Data ;
  229.   IIC_Read_Data( 255, &Data ) ;
  230.   if( Data!=0x55 )
  231.   {
  232.     IIC_Write_Data( 255, 0x55 ) ;
  233.     IIC_Read_Data( 255, &Data ) ;
  234.     if( Data!=0x55 )
  235.       return 0 ;
  236.   }
  237.   return 1 ;
  238. }
  239. /***************************************************
  240. Name    :AT24Cxx_Init
  241. Function  :AT24C初始化
  242. Paramater  :None
  243. Return    :None
  244. ***************************************************/
  245. void AT24Cxx_Init()
  246. {
  247.   RCC->APB2ENR |= 1<<3 ;                                        //先使能外设GPIOB时钟
  248.   GPIOB->CRL &= 0x00FFFFFF ;                                      //PB6和PB7推挽输出
  249.   GPIOB->CRL |= 0xFF000000 ;
  250.   RCC->APB1ENR |= 1<<21 ;
  251.   I2C1->CR1 |= 1<<15 ;
  252.   I2C1->CR1 &= ~( 1<<15 ) ;
  253.   I2C1->CR1 &= 1<<0 ;                                          //关闭I2C模块
  254.   I2C1->CR2 &= ~( 3<<0 ) ;
  255.   I2C1->CR2 |= 16<<0 ;                                        //I2C频率范围
  256.   I2C1->TRISE &= ~( 3<<0 ) ;
  257.   I2C1->TRISE |= 17<<0 ;                                        //I2C上升时间
  258.   I2C1->CCR &= ~( 1<<15 ) ;
  259.   I2C1->CCR &= ~( 1<<14 ) ;
  260.   I2C1->CCR &= ~( 0xFFF<<0 ) ;
  261.   I2C1->CCR |= 80<<0 ;                                        //I2C速度
  262.   I2C1->CR1 &= ~( 1<<6 ) ;
  263.   I2C1->CR1 &= ~( 1<<7 ) ;                                      //通用应答模式
  264.   //主机地址1+地址模式
  265.   I2C1->OAR1 &= ~( 1<<15 ) ;
  266.   I2C1->OAR1 &= ~( 3<<8 ) ;
  267.   I2C1->OAR1 &= ~( 0xFE<<1 ) ;
  268.   I2C1->OAR1 &= ~( 1<<0 ) ;
  269.   I2C1->OAR1 |= 1<<14 ;                                        //地址模式
  270.   //双模式+主机地址2
  271.   I2C1->OAR2 &= ~( 1<<0 ) ;
  272.   I2C1->OAR2 &= ~( 0x7F<<1 ) ;
  273.   I2C1->CR1 |= 1<<0 ;                                          //开启I2C模块
  274.   
  275.   while( AT24Cxx_Check()==0 ) ;
  276. }
复制代码

（3）创建1.c文件并输入以下代码。
  1. #include "sys.h"
  2. #include "delay.h"
  3. #include "usart1.h"
  4. #include "at24cxx.h"

  6. u8 TEXT_Buffer[] = "STM32F103 IIC Test" ;
  7. int main()
  8. {
  9.   u8 datatemp[ 17 ] ;
  10.   STM32_Clock_Init( 9 ) ;                                        //STM32时钟初始化
  11.   SysTick_Init( 72 ) ;                                        //SysTick初始化
  12.   USART1_Init( 72, 115200 ) ;                                      //初始化串口1波特率115200
  13.   AT24Cxx_Init() ;                                          //AT24C初始化
  14.   AT24Cxx_Write_nData( 0, TEXT_Buffer, 18 ) ;                              //从第0个地址处开始写入
  15.   AT24Cxx_Read_nData( 0, datatemp, 18 ) ;                                //从第0个地址处开始读出
  16.   while( 1 )
  17.   {
  18.    
  19.   }
  20. }
复制代码

文章出处： 滑小稽笔记
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