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众拳【剑齿虎STM8】开发板学习笔记分享 第50讲 CAT24WCxx存储器实验(I2C模拟方式) 目 录 50.1 实验目的 通过STM8芯片的两个引脚模拟I2C时序来读写CAT24C02存储器。 50.2 STM8芯片I2C总线连接管脚图50.1 I2C总线连接管脚 50.3 I2C总线的数据传送 50.3.1 数据位的有效性规定I2C总线进行数据传送时，时钟信号为高电平期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有在时钟线上的信号为低电平期间，数据线上的高电平或低电平状态才允许变化。 图50.2 数据位的有效性规定 50.3.2 起始和终止信号SCL线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号；SCL线为高电平期间，SDA线由低电平向高电平的变化表示终止信号。 图50.3 起始和终止信号 起始和终止信号都是由主机发出的，在起始信号产生后，总线就处于被占用的状态；在终止信号产生后，总线就处于空闲状态。连接到I2C总线上的器件，若具有I2C总线的硬件接口，则很容易检测到起始和终止信号。 50.3.3 数据传送格式（1）字节传送与应答 每一个字节必须保证是8位长度。数据传送时，先传送最高位（MSB），每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位（即一帧共有9位）。 图50.4 数据传送格式 50.4 总线时序 图50.5 总线时序 图50.6 读写周期范围 50.5 单字节写 在字节写模式下，主器件发送起始命令和从器件地址信息(R/W)位置发给从器件，在从器件产生应答信号后，主器件发送CAT24WCxx的字节地址，主器件在收到从器件的另一个应答信号后，再发送数据到被寻址的存储单元。CAT24WCxx再次应答，并在主器件产生停止信号后开始内部数据的擦写，在内部擦写过程中，CAT24WCxx不再应答主器件的任何请求 图50.7 单字节写 50.6 单字节读 读操作允许主器件对寄存器的任意字节进行读操作，主器件首先通过发送起始信号、从器件地址和它想读取的字节数据的地址执行一个写操作。在CAT24Cxx应答之后，主器件重新发送起始信号和从器件地址，此时R/W位置1，CAT24Cxx响应并发送应答信号，然后输出所要求的一个8位字节数据，主器件不发送应答信号但产生一个停止信号。 图50.8 单字节读 50.7 程序文件设计 50.7.1 main.c文件中的程序主程序就实现初始化和调用驱动程序，这样主程序控制思路清晰，流程简单。要想了解全面详实的程序，请大家参考光盘（网盘）中程序及程序注释。 /*********************************************************************** * 说 明: CAT24WCxx存储器实验(I2C模拟方式) * 开发平台: 剑齿虎STM8开发板 * 关注微信公众平台微信号："zxkj-ly"，免费获取STM8资料。 * STM8技术交流QQ群【335123291】 * 哈尔滨卓恩科技开发有限公司 * * 作 者: 刘洋 张殿东 * 版 本: V1.0 * 日 期: 2016-05-03 * * IAR开发环境 版本 V2.20.1 * ST库函数 版本 V2.2.0 ***********************************************************************/ #include "pbdata.h"//引入自定义公共头文件 void BSP_Configuration(void);//硬件初始化函数声明 /*********************************************************************** * 函 数 名: main * 功能说明: c程序入口 * 形 参：无 * 返 回 值: 错误代码(无需处理) ***********************************************************************/ int main(void) { BSP_Configuration();//硬件驱动初始化函数 AT24Cxx_Demo2(); while(1)//主程序循环，反复执行循环体里的语句 { } } /*********************************************************************** * 函 数 名: BSP_Configuration * 功能说明: 初始化硬件设备。只需要调用一次。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。 * 形 参：无 * 返 回 值: 无 ***********************************************************************/ void BSP_Configuration(void) { CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1);//时钟速度为内部16M，1分频， UART1_Congfiguration();//调用RS232串口1初始化函数 LED_Init();//调用LED初始化函数 I2C_Configuration(); rim();//打开总中断 } /*断言函数：它的作用是在编程的过程中为程序提供参数检查*/ #ifdef USE_FULL_ASSERT void assert_failed(u8* file,u32 line) { while(1) { } } #endif 50.7.2 pbdata.c文件中的程序#include "pbdata.h" //引入自定义公共头文件 /*************************************************************************** * 函 数 名: delay_us * 功能说明: 微秒延时程序，注意此函数的运行环境为(16M时钟速度) * 形 参：nCount要延时的微秒数，输入nCount=1微妙 * 返 回 值: 无 ***************************************************************************/ void delay_us(u16 nCount) //16M 晶振时 延时 1个微妙 { nCount*=3;//等同于 nCount=nCount*3 相当于把nCount变量扩大3倍 while(--nCount);//nCount变量数值先减一，再判断nCount的数值是否大于0，大于0循环减一，等于0退出循环。 } /*************************************************************************** * 函 数 名: delay_ms * 功能说明: 毫秒延时程序，注意此函数的运行环境为(16M时钟速度) * 形 参：nCount要延时的毫秒数，输入nCount=1毫秒 * 返 回 值: 无 ***************************************************************************/ void delay_ms(u16 nCount) //16M 晶振时 延时 1个毫秒 { while(nCount--)//先判断while()循环体里的nCount数值是否大于0，大于0循环，减一执行循环体，等于0退出循环。 { delay_us(1000);//调用微妙延时函数，输入1000等译演示1毫秒。 } } /*************************************************************************** * 函 数 名: Get_decimal * 功能说明: 获得数值小数部分 * 形 参：dt输入数据 deci小数位数,最多保留4位小数 * 返 回 值: 放大后的小数部分 ***************************************************************************/ u16 Get_decimal(double dt,u8 deci) //获得数值小数部分 { long x1=0; u16 x2=0,x3=0; if(deci>4) deci=4; if(deci<1) deci=1; x3=(u16)pow(10, deci); x1=(long)(dt*x3); x2=(u16)(x1%x3); return x2; } 50.7.3 pbdata.h文件中的程序#ifndef _PBDATA_H//宏定义，定义文件名称 #define _PBDATA_H #include "stm8s.h"//引入STM8的头文件 #include <stdio.h>//需要引用这个头文件才能实现 #include "math.h"//需要引用这个头文件才能实现 #include "led.h" //引用LED头文件 #include "uart1.h"//引用RS232头文件 #include "i2c.h" #include "at24cxx.h" void delay_us(u16 nCount); //微秒延时程序 void delay_ms(u16 nCount); //毫秒延时程序 u16 Get_decimal(double dt,u8 deci); //获得数值小数部分 #endif //定义文件名称结束 50.7.4 i2c.c文件中的程序#include "pbdata.h" void I2C_Configuration(void) { GPIO_Init(I2C_PORT, I2C_SCL_PIN, GPIO_MODE_OUT_OD_HIZ_FAST); GPIO_Init(I2C_PORT, I2C_SDA_PIN, GPIO_MODE_OUT_OD_HIZ_FAST); } void I2C_Start(void) { I2C_SDA_OUT; I2C_SDA_H; I2C_SCL_H; delay_us(5); I2C_SDA_L; delay_us(6); I2C_SCL_L; } void I2C_Stop(void) { I2C_SDA_OUT; I2C_SCL_L; I2C_SDA_L; I2C_SCL_H; delay_us(6); I2C_SDA_H; delay_us(6); } void I2C_Ack(void) { I2C_SDA_OUT; I2C_SCL_L; I2C_SDA_L; delay_us(2); I2C_SCL_H; delay_us(5); I2C_SCL_L; } void I2C_NAck(void) { I2C_SDA_OUT; I2C_SCL_L; I2C_SDA_H; delay_us(2); I2C_SCL_H; delay_us(5); I2C_SCL_L; } // 返回1 代表 非应答信号 // 返回0 代表 有应答信号 u8 I2C_Wait_Ack(void) { u8 tempTime=0; I2C_SDA_IN; delay_us(5); I2C_SCL_H; delay_us(5); while(GPIO_ReadInputPin(I2C_PORT,I2C_SDA_PIN)) { tempTime++; if(tempTime>250) { I2C_Stop(); return 1; } } I2C_SCL_L; return 0; } void I2C_Send_Byte(u8 txd) { u8 i=0; I2C_SDA_OUT; I2C_SCL_L; for(i=0;i<8;i++) { if((txd&0x80)>0) { I2C_SDA_H; } else { I2C_SDA_L; } txd<<=1; I2C_SCL_H; delay_us(5); I2C_SCL_L; delay_us(5); } } //ack=0 发送非应答信号 代表接收完成 //ack=1 发送应答信号 代表接收未完成 继续接收 u8 I2C_Read_Byte(u8 ack) { u8 i=0, receive=0; I2C_SDA_IN; for(i=0;i<8;i++) { I2C_SCL_L; delay_us(2); I2C_SCL_H; delay_us(2); receive<<=1; if(GPIO_ReadInputPin(I2C_PORT,I2C_SDA_PIN)) receive++; delay_us(1); } if(ack==0) { I2C_NAck(); } else { I2C_Ack(); } return receive; } 50.7.5 i2c.h文件中的程序#ifndef _I2C_H //宏定义，定义文件名称 #define _I2C_H #include "stm8s.h"//引用STM8头文件 #define I2C_SCL_PIN GPIO_PIN_1 #define I2C_SDA_PIN GPIO_PIN_2 #define I2C_PORT GPIOE #define I2C_SCL_L GPIO_WriteLow(I2C_PORT,I2C_SCL_PIN); #define I2C_SCL_H GPIO_WriteHigh(I2C_PORT,I2C_SCL_PIN); #define I2C_SDA_L GPIO_WriteLow(I2C_PORT,I2C_SDA_PIN); #define I2C_SDA_H GPIO_WriteHigh(I2C_PORT,I2C_SDA_PIN); #define I2C_SDA_OUT GPIO_Init(I2C_PORT, I2C_SDA_PIN, GPIO_MODE_OUT_OD_HIZ_FAST); #define I2C_SDA_IN GPIO_Init(I2C_PORT, I2C_SDA_PIN, GPIO_MODE_IN_FL_NO_IT); void I2C_Configuration(void); void I2C_Start(void); void I2C_Stop(void); void I2C_Ack(void); void I2C_NAck(void); u8 I2C_Wait_Ack(void); void I2C_Send_Byte(u8 txd); u8 I2C_Read_Byte(u8 ack); #endif 50.7.6 uart1.c文件中的程序 ……详细程序请参考程序例程。 50.7.7 uart1.h文件中的程序 ……详细程序请参考程序例程。
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