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[RISC-V MCU 应用开发] 【RISC-V MCU CH32V103测评】05：硬件IIC读写EEPROM测试

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 楼主| 天意无罪 发表于 2020-12-13 17:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
EEPROM, 硬件iic, RISC-V, MCU, 读写
本帖最后由 天意无罪 于 2020-12-13 17:18 编辑

话说今天就是CH32V103开发板评测活动的最后一天了，之前想好的idea：PWM驱动RGB灯、和NOKIA5110 贪吃蛇游戏都还没来得及测试。哎，加班狗的日子太难了，趁着最后一天再写一个测试贴吧。

（一）  硬件熟悉
内部集成电路总线（I2C）广泛用在微控制器和传感器及其他片外模块的通讯上，它本身支持多主多从模式，仅仅使用两根线（SDA 和 SCL）就能以 100KHz（标准）和 400KHz（快速）两种速度通讯。I2C 总线还兼容 SMBus 协议，不仅支持 I2C 的时序，还支持仲裁、定时和 DMA，拥有 CRC 校验功能。

CH32V103 系列产品内部集成2路硬件IIC，IIC1和IIC2，引脚分布如下：
IIC1_SCL:PB6;
IIC1_SDA:PB7;
IIC2_SCL:PB10;
IIC2_SDA:PB11;

从开发板原理图可知，板上EEPROM器件的IIC引脚为悬空，需要使用杜邦线将其与MCU的IO相连。该试验使用IIC2，连线说明如下：
J5的SCL连接PB10；
J5的SDA连接PB11；
447725fd5da0a41fd8.png

（二）  软件设计
实现功能：在EEPROM指定起始地址写入一串字符，并将其读出来然后通过串口打印。
1. 在BSP/src目录下新建一个at24c02.c文件，在BSP/inc目录下新建一个at24c02.h文件。
548135fd5da5c47f64.png
2.在at24c02.h文件里面定义相关宏定义、变量声明、以及函数声明等。
  1. /*
  2. * at24c02.h
  3. *
  4. *  Created on: Dec 13, 2020
  5. *      Author: dengrb
  6. */

  8. #ifndef BSP_INC_AT24C02_H_
  9. #define BSP_INC_AT24C02_H_

  11. #include "ch32v10x_conf.h"

  13. /* EERPOM DATA ADDRESS Length Definition */
  14. #define Address_8bit  0
  15. #define Address_16bit  1

  17. /* EERPOM DATA ADDRESS Length Selection */
  18. #define Address_Lenth   Address_8bit
  19. //#define Address_Lenth   Address_16bit

  21. void IIC_Init( u32 bound, u16 address );
  22. void AT24CXX_Init(void);
  23. u8 AT24CXX_ReadOneByte(u16 ReadAddr);
  24. void AT24CXX_WriteOneByte(u16 WriteAddr,u8 DataToWrite);
  25. void AT24CXX_Read(u16 ReadAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToRead);
  26. void AT24CXX_Write(u16 WriteAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToWrite);

  28. #endif /* BSP_INC_AT24C02_H_ */
复制代码
3.  在at24c02.c文件里面实现IIC和at24c02的配置和初始化，以及读写函数等。
  1. /*
  2. * at24c02.c
  3. *
  4. *  Created on: Dec 13, 2020
  5. *      Author: dengrb
  6. */
  7. #include "at24c02.h"

  9. /*******************************************************************************
  10. * Function Name  : IIC_Init
  11. * Description    : Initializes the IIC peripheral.
  12. * Input          : None
  13. * Return         : None
  14. *******************************************************************************/
  15. void IIC_Init( u32 bound, u16 address )
  16. {
  17.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  18.     I2C_InitTypeDef I2C_InitTSturcture;

  20.     RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE ); //使能GPIOB时钟
  21.     RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_I2C2, ENABLE );  //使能I2C2时钟

  23.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
  24.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD; //开漏复用模式
  25.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  26.     GPIO_Init( GPIOB, &GPIO_InitStructure );

  28.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
  29.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD; //开漏复用模式
  30.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  31.     GPIO_Init( GPIOB, &GPIO_InitStructure );

  33.     I2C_InitTSturcture.I2C_ClockSpeed = bound;          //设置时钟频率
  34.     I2C_InitTSturcture.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;         //设置I2C模式
  35.     I2C_InitTSturcture.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2; //设置I2C快速模式占空比。
  36.     I2C_InitTSturcture.I2C_OwnAddress1 = address;       //设置第一个设备自己的地址
  37.     I2C_InitTSturcture.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;        //使能应答
  38.     I2C_InitTSturcture.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit; //设置为7位应答
  39.     I2C_Init( I2C2, &I2C_InitTSturcture );              //I2C初始化

  41.     I2C_Cmd( I2C2, ENABLE );               //使能I2C2

  43.     I2C_AcknowledgeConfig( I2C2, ENABLE ); //使能I2C2应答功能
  44. }

  46. /*******************************************************************************
  47. * Function Name  : AT24CXX_Init
  48. * Description    : Initializes AT24xx EEPROM.
  49. * Input          : None
  50. * Return         : None
  51. ********************************************************************************/
  52. void AT24CXX_Init(void)
  53. {
  54.     IIC_Init( 100000, 0xA0);
  55. }

  57. /*******************************************************************************
  58. * Function Name  : AT24CXX_ReadOneByte
  59. * Description    : Read one data from EEPROM.
  60. * Input          : ReadAddr: Read frist address.
  61. * Return         : temp: Read data.
  62. ********************************************************************************/
  63. u8 AT24CXX_ReadOneByte(u16 ReadAddr)
  64. {
  65.     u8 temp=0;

  67.     while( I2C_GetFlagStatus( I2C2, I2C_FLAG_BUSY ) != RESET ); //等待总线空闲
  68.     I2C_GenerateSTART( I2C2, ENABLE ); //开始信号

  70.     while( !I2C_CheckEvent( I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT ) ); //检测EV5事件并清除标志
  71.     I2C_Send7bitAddress( I2C2, 0XA0, I2C_Direction_Transmitter );   //发送设备地址+写信号

  73.     while( !I2C_CheckEvent( I2C2, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED ) ); //检测EV6事件并清除标志

  75. #if (Address_Lenth  == Address_8bit)
  76.     I2C_SendData( I2C2, (u8)(ReadAddr&0x00FF) ); //发送数据地址
  77.     while( !I2C_CheckEvent( I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED ) ); //检测EV8事件并清除标志

  79. #elif (Address_Lenth  == Address_16bit)
  80.     I2C_SendData( I2C2, (u8)(ReadAddr>>8) );
  81.     while( !I2C_CheckEvent( I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED ) );

  83.     I2C_SendData( I2C2, (u8)(ReadAddr&0x00FF) );
  84.     while( !I2C_CheckEvent( I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED ) );

  86. #endif

  88.     I2C_GenerateSTART( I2C2, ENABLE );

  90.     while( !I2C_CheckEvent( I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT ) );
  91.     I2C_Send7bitAddress( I2C2, 0XA0, I2C_Direction_Receiver );

  93.     while( !I2C_CheckEvent( I2C2, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED ) ); //检测EV6事件并清除标志
  94.     while( I2C_GetFlagStatus( I2C2, I2C_FLAG_RXNE ) ==  RESET )
  95.     I2C_AcknowledgeConfig( I2C2, DISABLE ); //发送非应答信号

  97.     temp = I2C_ReceiveData( I2C2 );   //接收数据
  98.     I2C_GenerateSTOP( I2C2, ENABLE ); //停止信号

  100.     return temp;
  101. }

  103. /*******************************************************************************
  104. * Function Name  : AT24CXX_WriteOneByte
  105. * Description    : Write one data to EEPROM.
  106. * Input          : WriteAddr: Write frist address.
  107. * Return         : DataToWrite: Write data.
  108. ********************************************************************************/
  109. void AT24CXX_WriteOneByte(u16 WriteAddr,u8 DataToWrite)
  110. {
  111.     while( I2C_GetFlagStatus( I2C2, I2C_FLAG_BUSY ) != RESET );
  112.     I2C_GenerateSTART( I2C2, ENABLE );

  114.     while( !I2C_CheckEvent( I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT ) );
  115.     I2C_Send7bitAddress( I2C2, 0XA0, I2C_Direction_Transmitter );

  117.     while( !I2C_CheckEvent( I2C2, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED ) );

  119. #if (Address_Lenth  == Address_8bit)
  120.     I2C_SendData( I2C2, (u8)(WriteAddr&0x00FF) );
  121.     while( !I2C_CheckEvent( I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED ) );

  123. #elif (Address_Lenth  == Address_16bit)
  124.     I2C_SendData( I2C2, (u8)(WriteAddr>>8) );
  125.     while( !I2C_CheckEvent( I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED ) );

  127.     I2C_SendData( I2C2, (u8)(WriteAddr&0x00FF) );
  128.     while( !I2C_CheckEvent( I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED ) );

  130. #endif

  132.     if( I2C_GetFlagStatus( I2C2, I2C_FLAG_TXE ) !=  RESET )
  133.     {
  134.         I2C_SendData( I2C2, DataToWrite );
  135.     }

  137.     while( !I2C_CheckEvent( I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED ) );
  138.     I2C_GenerateSTOP( I2C2, ENABLE );
  139. }

  141. /*******************************************************************************
  142. * Function Name  : AT24CXX_Read
  143. * Description    : Read multiple data from EEPROM.
  144. * Input          : ReadAddr: Read frist address. (AT24c02: 0~255)
  145. *                  pBuffer: Read data.
  146. *                  NumToRead: Data number.
  147. * Return         : None
  148. ********************************************************************************/
  149. void AT24CXX_Read(u16 ReadAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToRead)
  150. {
  151.     while(NumToRead)
  152.     {
  153.         *pBuffer++=AT24CXX_ReadOneByte(ReadAddr++);
  154.         NumToRead--;
  155.     }
  156. }

  158. /*******************************************************************************
  159. * Function Name  : AT24CXX_Write
  160. * Description    : Write multiple data to EEPROM.
  161. * Input          : WriteAddr: Write frist address. (AT24c02: 0~255)
  162. *                  pBuffer: Write data.
  163. *                  NumToWrite: Data number.
  164. * Return         : None
  165. ********************************************************************************/
  166. void AT24CXX_Write(u16 WriteAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToWrite)
  167. {
  168.     while(NumToWrite--)
  169.     {
  170.         AT24CXX_WriteOneByte(WriteAddr,*pBuffer);
  171.         WriteAddr++;
  172.         pBuffer++;
  173.         Delay_Ms(2);
  174.     }
  175. }
复制代码
4.  在main.c中添加测试代码。
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <string.h>

  4. #include "debug.h"
  5. #include "led.h"
  6. #include "usart.h"
  7. #include "tkey.h"
  8. #include "at24c02.h"
  9. /* Global typedef */

  11. /* Global define */

  13. /* Global Variable */
  14. u8 Write_Data[100]="Hello world!This is EEPROM Write and Read Test!";
  15. u8 Read_Data[100];
  16. /*******************************************************************************
  17. * Function Name  : main
  18. * Description    : Main program.
  19. * Input          : None
  20. * Return         : None
  21. *******************************************************************************/
  22. int main(void)
  23. {
  24.         Delay_Init();
  25.         USART_Printf_Init(115200);
  26.         AT24CXX_Init();
  27.         LED_Init();

  29.         printf("SystemClk:%d\r\n",SystemCoreClock);

  31.         LED1_ON();
  32.         printf("Start Write 24Cxx....\r\n");
  33.         AT24CXX_Write(100,(u8*)Write_Data,47);  　　　　//写入数据
  34.         printf("24Cxx Write Sucess!\r\n");
  35.         LED1_OFF();
  36.         Delay_Ms(1000);

  38.         LED2_ON();
  39.         printf("Start Read 24Cxx....\r\n");
  40.         AT24CXX_Read(100,Read_Data,47);               //读取数据
  41.         printf("The Data Readed Is: \r\n");
  42.         printf("%s\r\n", Read_Data);                    //打印输出数据
  43.         LED2_OFF();

  45.         while(1)
  46.         {
  47.         }
  48. }
复制代码

（三） 效果演示
TouchLED20201213_164521.gif







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fuqinyyy 发表于 2020-12-13 17:23 | 显示全部楼层
这次活动没参加到，希望再来一次啊，话说楼主这个GIF图片是用什么制作的？
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