VSCODE STM32 裸机之I2C总线 AT24C02

只看该作者 · 2021-11-21 16:14

本帖最后由 zero949079783 于 2021-11-21 16:32 编辑

开发环境：VSCODE(gcc编译链)+STM32CubeMX(也可以使用HUAWEI-LiteOS-Studio) 。

代码：链接：https://pan.baidu.com/s/1uXfIR0GFQOBZPl1NfQP08w
提取码：6b0c

Master features 主模式特性

I2C Speed Mode： IIC模式设置快速模式和标准模式。实际上也就是速率的选择。

I2C Clock Speed：I2C传输速率，默认为100KHz

Slave features 从模式特性

Clock No Stretch Mode：时钟没有扩展模式

IIC时钟拉伸(Clock stretching)
clock stretching通过将SCL线拉低来暂停一个传输.直到释放SCL线为高电平,传输才继续进行.clock stretching是可选的,实际上大多数从设备不包括SCL驱动,所以它们不能stretch时钟.
Primary Address Length selection：从设备地址长度设置从设备的地址是7bit还是10bit 大部分为7bit
-Dual Address Acknowledged：双地址确认

Primary slave address：从设备初始地址

stm32f4xx_hal_i2c.c文件：
1、HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_IsDeviceReady(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, uint32_t Trials, uint32_t Timeout)  //  Checks if target device is ready for communication.

eg：
//检查设备是否准备好，地址检查，次数超时
status=HAL_I2C_IsDeviceReady(&hi2c1, ADDRESS_W, 10, HAL_MAX_DELAY);

2、HAL_I2C_StateTypeDef HAL_I2C_GetState(I2C_HandleTypeDef *hi2c)  //Return the I2C handle state. 总线工作状态

eg：
   //检查总线是否准备好
   flag=HAL_I2C_GetState(&hi2c1);

3、HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Mem_Write(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, uint16_t MemAddress, uint16_t MemAddSize, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout) //Write an amount of data in blocking mode to a specific memory address

eg:
//发送写寄存器命令
HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_W, MPU_PWR_MGMT1_REG, 1, &pdata, 1, HAL_MAX_DELAY);

4、HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Mem_Read(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, uint16_t MemAddress, uint16_t MemAddSize, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)
// Read an amount of data in blocking mode from a specific memory address  MemAddSize 只能填1or2，代表8位或者16位，size代表uint16_t。

eg:
//读取寄存器命令
HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_R, MPU_DEVICE_ID_REG, 1, &pdata, 1, HAL_MAX_DELAY);

#define I2C_MEMADD_SIZE_8BIT          0x00000001U  ，上边的1代表的是8bit。
#define I2C_MEMADD_SIZE_16BIT          0x00000010U

HAL库硬件I2C写数据:

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/**

 * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]        AT24C02任意地址写入一个字节

 * @param        addr —— 写数据的地址（0-255）

 * @param        dat  —— 存放写入数据的地址

 * @param             size ：数据长度

 * @retval        成功 —— HAL_OK

*/

uint32_t AT24C02_Write_Data(uint16_t addr,uint8_t dat)

{

    HAL_StatusTypeDef status = HAL_OK;

    status = HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1,AT24C02_READ_ADD,addr,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,&dat,1,100);

    // if(status != HAL_OK)

        // {

        // /* Execute user timeout callback */

        // }



    while (HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY) //总线超时检测

        {

                

        }



    /*****************************************************************

     检查设备是否准备好，地址检查，次数超时 ,必须加入，否则总线会写进去数据  

    *****************************************************************/

    while (HAL_I2C_IsDeviceReady(&hi2c1, AT24C02_READ_ADD, 300, 300) == HAL_TIMEOUT)    

    {



    }



        // /* Wait for the end of the transfer */

        while (HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY)//总线超时检测

        {

                

        }

        return status;

}

HAL库硬件I2C读数据:

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/**

 * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]        AT24C02任意地址读多个字节数据

 * @param        addr —— 读数据的地址（0-255）

 * @param        read_buf —— 存放读取数据的地址

 * @param        size ：数据长度

 * @retval        成功 —— HAL_OK

*/

uint32_t  AT24C02_Read_Byte(uint8_t addr, uint8_t *read_buf,uint16_t size)

{

    HAL_StatusTypeDef status = HAL_OK;

        

        status = HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1,AT24C02_READ_ADD,addr,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,read_buf,size,0xFFFF);



        return status;

}

HAL库模拟IIC写数据：

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void AT24C02_Write_Data(uint8_t Addr,uint8_t Data){

        

        /* 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 */

        I2C_Write_Byte(AT24C02_WRITE_ADD);

        /* 第3步：等待ACK */

        I2C_Wirte_Ack();

        /* 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 */

        I2C_Write_Byte(Addr);

         /* 第5步：等待ACK */

        I2C_Wirte_Ack();

        /* 第6步：开始写入数据 */

        I2C_Write_Byte(Data);

        /* 第7步：发送ACK */

        I2C_Wirte_Ack();

        /* 发送I2C总线停止信号 */

        I2C_Stop();

        delay_ms(5);

}

HAL库模拟IIC读数据：

复制

uint8_t AT24C02_Read_Data(uint8_t Addr)

{

        uint8_t Data;

        /* 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 */

        I2C_Write_Byte(AT24C02_WRITE_ADD);

        /* 第3步：等待ACK */

        I2C_Wirte_Ack();

        /* 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 */

        I2C_Write_Byte(Addr);

         /* 第5步：等待ACK */

        I2C_Wirte_Ack();

  /* 第6步：重新启动I2C总线。前面的代码的目的向EEPROM传送地址，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 */

        I2C_Write_Byte(AT24C02_READ_ADD);

        /* 第8步：发送ACK */

        I2C_Wirte_Ack();

        

        /* 第9步：读取数据 */

        Data=I2C_Read_Data();

         /* 第10步：发送ACK */

        I2C_Wirte_Ack();

        /* 发送I2C总线停止信号 */

        I2C_Stop();



        return Data;

}

标准库模拟IIC写数据：

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void AT24C02_Write_Data(uint8_t Addr,uint8_t Data){

        

        /* 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 */

        I2C_Write_Byte(AT24C02_WRITE_ADD);/* 此处是写指令 */

        /* 第3步：发送一个时钟，判断器件是否正确应答 */

        I2C_Wirte_Ack();

        /* 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 */

        I2C_Write_Byte(Addr);

                /* 第5步：等待ACK */

        I2C_Wirte_Ack();

        /* 第6步：开始写入数据 */

        I2C_Write_Byte(Data);

        /* 第7步：发送ACK */

        I2C_Wirte_Ack();

        /* 命令执行成功，发送I2C总线停止信号 */

        I2C_Stop();

        //写完入后延时

        delay_ms(5);

}

标准库模拟IIC读数据：

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uint8_t AT24C02_Read_Data(uint8_t Addr)

{

        uint8_t Data;

        

        /* 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 */

        I2C_Write_Byte(AT24C02_WRITE_ADD);

        /* 第3步：等待ACK */

        I2C_Wirte_Ack();

        /* 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 */

        I2C_Write_Byte(Addr);

        /* 第5步：等待ACK */

        I2C_Wirte_Ack();



        /* 第6步：重新启动I2C总线。前面的代码的目的向EEPROM传送地址，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 */

        I2C_Write_Byte(AT24C02_READ_ADD);/* 此处是读指令 */

        /* 第8步：发送ACK */

        I2C_Wirte_Ack();

        /* 第9步：读取数据 */

        Data=I2C_Read_Data();

        /* 第8步：发送ACK */

        I2C_Wirte_Ack();

        /* 命令执行成功，发送I2C总线停止信号 */

        I2C_Stop();

        

        

        return Data;

}

标准库硬件IIC写数据：

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<blockquote>/**

标准库硬件IIC读数据：

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/**

  * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]   I2C读多个字节

        *        @param                device_addr        :设备地址

        * @param           addr :地址

        *        @param    data ：数据                     

        *        @param          size ：数据长度

  *                [url=home.php?mod=space&uid=2817080]@ARG[/url] 

  * @retval 

  */

uint32_t I2C_Read_Data(uint8_t device_addr,uint8_t addr,uint8_t *data,uint16_t size){

        

        //第一次起始信号

        I2C_GenerateSTART(I2C1,ENABLE );        //起始信号

        

        TimeOut = I2CTIME; //超时检测时间

        while(I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT ) == ERROR)         //EV5事件

        {

                if(TimeOut-- == 0)        // 防卡死 超时检测时间

                {

                        return 0;

                }

        }

        

        //EV5事件被检测到，发送设备地址

        I2C_Send7bitAddress(I2C1,device_addr,I2C_Direction_Transmitter);//设备地址，写入模式

        

        TimeOut = I2CTIME; //超时检测时间

        while(I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED) == ERROR)         //写数据EV6事件

        {

                if(TimeOut-- == 0)        // 防卡死 超时检测时间

                {

                        return 0;

                }

        }

        

        //EV6事件被检测到，发送要操作的存储单元地址

        I2C_SendData(I2C1,addr);         //地址

        

        TimeOut = I2CTIME; //超时检测时间

        while(I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING) == ERROR)         //写数据EV8事件        

        {

                if(TimeOut-- == 0)        // 防卡死 超时检测时间

                {

                        return 0;

                }

        }

        



        //第二次起始信号

        

        I2C_GenerateSTART(I2C1,ENABLE );        //起始信号

        

        TimeOut = I2CTIME; //超时检测时间

        while(I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT ) == ERROR)         //EV5事件

        {

                if(TimeOut-- == 0)        // 防卡死 超时检测时间

                {

                        return 0;

                }

        }

        

        //EV5事件被检测到，发送设备地址

        I2C_Send7bitAddress(I2C1,EEPROM_I2C_ADDR,I2C_Direction_Receiver);//读入模式

        

        while(size){

                

                if(size==1){

                                

                                //接收最后一个字节

                                I2C_AcknowledgeConfig(I2C1,DISABLE);                

                        }

                                TimeOut = I2CTIME; //超时检测时间

                                while(I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED  ) == ERROR)         //读数据EV7事件

                                {

                                        if(TimeOut-- == 0)        // 防卡死 超时检测时间

                                        {

                                                return 0;

                                        }

                                }        

                        

                        //EV7事件被检测到时，数据寄存器有新的有效数据

                        *data = I2C_ReceiveData(I2C1);

                        data++; //下一个数据

                        size--;

                }

                

                

                        

        //数据传输完成

        I2C_GenerateSTOP(I2C1,ENABLE);

        //I2C_AcknowledgeConfig(I2C1,ENABLE); //重新配置ACK使能，以便下次通讯

        return 1;        

}