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[ARM入门] STM32F031 硬件I2C读写EEPROM 24C02

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呐咯密密|  楼主 | 2022-3-31 17:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 呐咯密密 于 2022-4-23 15:34 编辑

一、前言
最近一直在做STM32F031的项目,从串口485到SPI再到现在的I2C,一路走来有些磕磕绊绊,之前一直做STM32F103开发,转到F0后有点不适应,主要区别在于库函数和API不同,到最后代码移植频频出现问题,特别是在I2C通信时,F0区别于F1,F0内置一个新的 I2C 外设。二者在结构、特性和编程接口方面均不同。真闹心。
1795062456f5fef4dd.png
二、代码
1.GPIO及I2C配置
首先因为不同的GPIO配置,所以在第一步就有很大的不同,GPIO需要配置成复用模式,而且必须对使用的引脚进行复用配置。
GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_1); // 将 PB6 映射为 I2C_SCL
GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource7, GPIO_AF_1); // 将 PB7 映射为 I2C_SDA
/************************************************
函数名称 : I2C2_Hard_Init
功    能 : 初始化IIC1
参    数 : 无
返 回 值 : 无
作    者 : Mico
*************************************************/
void I2C2_Hard_Init(void)
{
   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 定义GPIO结构体
   I2C_InitTypeDef I2C_InitStruct;
   
   RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOB, ENABLE); // 打开GPIOB口时钟
   RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1, ENABLE); // 使能I2C1时钟
   
   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; // 复用功能
   GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD; // 开漏
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Pin_SCL | Pin_SDA; // IIC对应IO口
   GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; // 上拉
   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_Level_3; // 50MHZ
   GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO
   
   GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_1); // 将 PB6 映射为 I2C_SCL
   GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource7, GPIO_AF_1); // 将 PB7 映射为 I2C_SDA
   
   SYSCFG_I2CFastModePlusConfig(SYSCFG_I2CFastModePlus_I2C1, ENABLE); // 配置I2C1快速模式(1MHz)和驱动能力        
   RCC_I2CCLKConfig(RCC_I2C1CLK_SYSCLK);
   I2C_InitStruct.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable; // I2C2应答使能
   I2C_InitStruct.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit; // 7位应答地址
   I2C_InitStruct.I2C_AnalogFilter = I2C_AnalogFilter_Enable; // I2C模拟滤波使能
   I2C_InitStruct.I2C_DigitalFilter = 0x00; // 数字滤波系数
   I2C_InitStruct.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C; // 工作模式:选择模式为I2C
   I2C_InitStruct.I2C_OwnAddress1 = 0x00; // 设置I2C自身器件地址
   I2C_InitStruct.I2C_Timing = 0x00700818; // 设置I2C时间寄存器的值  1M:0x00700818    400k:0x00901850;
   I2C_Init(I2C1,&I2C_InitStruct);
   
   I2C_Cmd(I2C1, ENABLE);
}
2.超时返回函数
/************************************************
函数名称 : I2C2_TIMEOUT_UserCallback
功    能 : 超时时间返回函数
参    数 : 无
返 回 值 : 无
作    者 : Mico
*************************************************/
uint8_t I2C2_TIMEOUT_UserCallback()
{
        return 1;
}

3.I2C向24C02写数据
/************************************************
函数名称 : I2C2_Write_NByte
功    能 : 写多字节函数
参    数 : Slave_Address:设备地址,默认0xA0
                                                REG_Address:写地址
                                                REG_data:数据
                                                len:长度(字节)
返 回 值 : 0/1
作    者 : Mico
*************************************************/
uint8_t I2C2_Write_NByte(const uint8_t Slave_Address, const uint16_t REG_Address, const uint8_t* REG_data, const uint8_t len)
{

        I2C2Timeout = I2C_LONG_TIMEOUT;   //超时等待
        while(I2C_GetFlagStatus(I2C1,I2C_FLAG_BUSY) != RESET) // 设备忙等待
        {
                if((--I2C2Timeout) == 0) return I2C2_TIMEOUT_UserCallback();
        }
        // 配置从机设备地址 发送数据长度 发送模式 发送开始写信号
        I2C_TransferHandling(I2C1, Slave_Address, RegAddressBitWide, I2C_Reload_Mode, I2C_Generate_Start_Write);
        
        I2C2Timeout = I2C_LONG_TIMEOUT;
        while(I2C_GetFlagStatus(I2C1,I2C_FLAG_TXIS) == RESET) // 等待发送状态复位
        {
                if((--I2C2Timeout) == 0) return I2C2_TIMEOUT_UserCallback();
        }        
        
        // 如果寄存器为16位 发送寄存器高8位地址
        if(RegAddressBitWide == Bit16)
        {
                I2C_SendData(I2C1, REG_Address >> 8);
               
                I2C2Timeout = I2C_LONG_TIMEOUT;
                while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_TXIS) == RESET) // 等待发送完成
                {
                        if((--I2C2Timeout) == 0) return I2C2_TIMEOUT_UserCallback();
                }                        
        }
        
  I2C_SendData(I2C1, REG_Address & 0xff); // 发送寄存器地址
        
        I2C2Timeout = I2C_LONG_TIMEOUT;
        while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_TCR) == RESET) // 等待Reload模式下,数据发送完成
        {
                if((--I2C2Timeout) == 0) return I2C2_TIMEOUT_UserCallback();
        }
        // 配置从机设备地址 发送数据长度 发送模式 发送开始写信号
        I2C_TransferHandling(I2C1, Slave_Address, len, I2C_AutoEnd_Mode, I2C_No_StartStop);        
        
        uint8_t length = 0;
        while(length != len)
        {
    I2C2Timeout = I2C_LONG_TIMEOUT;
    while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_ISR_TXIS) == RESET) // 等待发送完成
    {
      if((--I2C2Timeout) == 0) return I2C2_TIMEOUT_UserCallback();
    }  
   
    I2C_SendData(I2C1, (uint8_t)(REG_data[length]));
   
    length++;        
        }
        
  I2C2Timeout = I2C_LONG_TIMEOUT;
  while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_ISR_STOPF) == RESET) // 等待AutoEnd模式下停止信号
  {
    if((--I2C2Timeout) == 0) return I2C2_TIMEOUT_UserCallback();
  }   
  I2C_ClearFlag(I2C1, I2C_ICR_STOPCF);
        return 0;        
}
4.I2C从24C02读数据
/************************************************
函数名称 : I2C2_Read_NByte
功    能 : 读多字节函数
参    数 : Slave_Address:设备地址,默认0xA0
                                                REG_Address:读起始地址
                                                len:长度(字节)
返 回 值 : 读取到的数据
作    者 : Mico
*************************************************/
uint8_t I2C2_Read_NByte(const uint8_t Slave_Address, const uint16_t REG_Address, const uint8_t len)
{
        
         uint8_t temp02;
        I2C2Timeout = I2C_LONG_TIMEOUT;
        while(I2C_GetFlagStatus(I2C1,I2C_FLAG_BUSY) != RESET) // 设备忙等待
        {
                if((--I2C2Timeout) == 0) return I2C2_TIMEOUT_UserCallback();
        }

        // 配置从机设备地址 发送数据长度 发送模式 发送开始写信号
        I2C_TransferHandling(I2C1, Slave_Address, RegAddressBitWide, I2C_SoftEnd_Mode, I2C_Generate_Start_Write);
        
        I2C2Timeout = I2C_LONG_TIMEOUT;
        while(I2C_GetFlagStatus(I2C1,I2C_FLAG_TXIS) == RESET) // 等待发送状态复位
        {
                if((--I2C2Timeout) == 0) return I2C2_TIMEOUT_UserCallback();
        }

        // 如果寄存器为16位 发送寄存器高8位地址
        if(RegAddressBitWide == Bit16)
        {
                I2C_SendData(I2C1, REG_Address >> 8);
               
                I2C2Timeout = I2C_LONG_TIMEOUT;
                while(I2C_GetFlagStatus(I2C1,I2C_FLAG_TXIS) == RESET) // 等待发送完成
                {
                        if((--I2C2Timeout) == 0) return I2C2_TIMEOUT_UserCallback();
                }                        
        }        
        
        I2C_SendData(I2C1, REG_Address & 0xff); // 发送寄存器地址
        
        I2C2Timeout = I2C_LONG_TIMEOUT;
        while(I2C_GetFlagStatus(I2C1,I2C_ISR_TC) == RESET) // 等待软件停止模式(I2C_SoftEnd_Mode)下,数据发送完成
        {
                if((--I2C2Timeout) == 0) return I2C2_TIMEOUT_UserCallback();
        }        
        
  // 配置从机设备地址 接收数据长度 发送模式 发送开始读信号
I2C_TransferHandling(I2C1, Slave_Address, len, I2C_AutoEnd_Mode, I2C_Generate_Start_Read);        
        
        uint8_t length = 0;
        while( length != len)
        {
                I2C2Timeout = I2C_LONG_TIMEOUT;
                while(I2C_GetFlagStatus(I2C1,I2C_ISR_RXNE) == RESET) // 等待接收寄存器非空
                {
                        if((--I2C2Timeout) == 0) return I2C2_TIMEOUT_UserCallback();
                }
                REG_data[length] = I2C_ReceiveData(I2C1);
                length++;
        }
               
  I2C2Timeout = I2C_LONG_TIMEOUT;
  while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_ISR_STOPF) == RESET) // 等待AutoEnd模式下停止信号
  {
    if((--I2C2Timeout) == 0) return I2C2_TIMEOUT_UserCallback();
  }   
  
  I2C_ClearFlag(I2C1, I2C_ICR_STOPCF);
        return 0;               
}

4.i2c.h
/* 包含的头文件 --------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f0xx.h"
#include <stdbool.h>
#include <stdbool.h>

// IO口设置
#define        IIC_GPIOx  GPIOB
#define Pin_SCL                GPIO_Pin_6
#define Pin_SDA                GPIO_Pin_7

#define I2C_TIMEOUT       ((uint32_t)0x1000)
#define I2C_LONG_TIMEOUT  ((uint32_t)(10 * I2C_TIMEOUT))
#define Bit16                                                        2
#define Bit8                                                        1
#define RegAddressBitWide Bit8 // 寄存器位宽         1:8位    2:16位

void I2C2_Hard_Init(void);
uint8_t I2C2_TIMEOUT_UserCallback(void);
uint8_t I2C2_Write_NByte(const uint8_t Slave_Address, const uint16_t REG_Address, const uint8_t* REG_data, const uint8_t len);
uint8_t I2C2_Read_NByte(const uint8_t Slave_Address, const uint16_t REG_Address, const uint8_t len);

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21小跑堂 打赏了 20.00 元 2022-04-21
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dwdsp| | 2022-4-9 14:48 | 显示全部楼层
我向来都是用软IIC,根本没有这个顾虑,你用硬件iic会被绑的死死的

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呐咯密密|  楼主 | 2022-4-9 18:26 | 显示全部楼层
dwdsp 发表于 2022-4-9 14:48
我向来都是用软IIC,根本没有这个顾虑,你用硬件iic会被绑的死死的

软件太慢了,并不是所有场合都适合。你对时间没要求,所以选择软件。

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YanYusheng010| | 2022-4-9 19:53 | 显示全部楼层
小白一个,进来踩踩

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caosix| | 2022-4-11 14:33 | 显示全部楼层
呐咯密密 发表于 2022-4-9 18:26
软件太慢了,并不是所有场合都适合。你对时间没要求,所以选择软件。

F0内置一个新的 I2C 外设。二者在结构、特性和编程接口方面均不同。
,
难道  HAL 库 +  CubeMX 初始化 出来 , 还是 不通用 吗 ??

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呐咯密密|  楼主 | 2022-4-11 15:07 | 显示全部楼层
caosix 发表于 2022-4-11 14:33
F0内置一个新的 I2C 外设。二者在结构、特性和编程接口方面均不同。
,
难道  HAL ...

这个我没研究过,我不用HAL库,代码的运行效率太低了,HAL太臃肿

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x88484532| | 2022-4-14 14:42 | 显示全部楼层
我也是用软件模拟I2C,没用过硬件I2C

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hjl2832| | 2022-4-20 08:19 | 显示全部楼层
用HAL库,可保证底层初始化后的代码能跑起来不出错;省时间。

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suncat0504| | 2022-4-22 21:38 | 显示全部楼层
STM32H7A3,HAl库调试SPI与nRF24L01通讯,两天了,没有任何进展。放弃,使用软件+GPIO模拟。估计也是没彻底弄懂STM32H7A3。有时候真觉得自己没有耐心和学习动力了。

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lmx10| | 2022-4-23 07:54 | 显示全部楼层
学习学习

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Mucar| | 2022-4-29 08:18 | 显示全部楼层
dwdsp 发表于 2022-4-9 14:48
我向来都是用软IIC,根本没有这个顾虑,你用硬件iic会被绑的死死的

张口闭口软件的,只能说明几点。
1. 你对硬件的理解还太Low,但凡对ST的各个模块熟悉理解都不会用软件去开发功能
2. 说明你对新事物的学习能力太Low,像IIC这种难度的功能你都不肯学,跟别说CAN,USB了!

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dwdsp| | 2022-4-29 08:35 | 显示全部楼层
Mucar 发表于 2022-4-29 08:18
张口闭口软件的,只能说明几点。
1. 你对硬件的理解还太Low,但凡对ST的各个模块熟悉理解都不会用软件去 ...

请只针对话题讨论方法是否合适,对事莫对人,莫被人教学做人说话好吧!每个人都有自己的理解,说出来是对技术的探讨,不认同可以直接说不认同就好或者闭嘴不语!我以后也会闭嘴的,害怕再碰到这类人!任何回怼我都不再回复,想回怼的也请禁言。

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yangjiaxu| | 2022-4-29 10:52 | 显示全部楼层
话说 F0和F1的硬件I2C是不是差不多啊?好多人都说F1的硬件I2C有点BUG,F0的没有么?

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呐咯密密|  楼主 | 2022-4-29 23:03 | 显示全部楼层
yangjiaxu 发表于 2022-4-29 10:52
话说 F0和F1的硬件I2C是不是差不多啊?好多人都说F1的硬件I2C有点BUG,F0的没有么? ...

用这个驱动没BUG

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Prry| | 2022-5-1 12:24 | 显示全部楼层
硬件好,软件也好。F1的硬件i2c确实很繁琐,单纯用硬件i2c做个demo没什么问题,就担心项目偶发问题,找问题累死人,还不好复现。软件i2c方便移植,但会占用一部分cpu资源、还要考虑被打断时序问题,相对于32位几十兆甚至几百兆的cpu来说,这点资源简直微不足道。学习、研究过程应该寻根问底,;做产品、做项目,开发者的时间才是最宝贵的,cpu的时间显得不那么不值钱;两者之间权衡。以上,只代表个人观点。

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呐咯密密|  楼主 | 2022-5-3 11:27 | 显示全部楼层
Prry 发表于 2022-5-1 12:24
硬件好,软件也好。F1的硬件i2c确实很繁琐,单纯用硬件i2c做个demo没什么问题,就担心项目偶发问题,找问题 ...

前面的我都是同意的,但是时间问题得看项目需求,实时性不高的随便搞,实时性高的就很需要考虑时间了,我的项目都是1微妙1微妙扣时间,

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Prry| | 2022-5-3 22:45 | 显示全部楼层
呐咯密密 发表于 2022-5-3 11:27
前面的我都是同意的,但是时间问题得看项目需求,实时性不高的随便搞,实时性高的就很需要考虑时间了,我 ...

什么项目要求到微秒?暂未遇到过

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hx666| | 2022-5-6 17:26 | 显示全部楼层
牛啊,我咋没想到。。可以的支持楼主

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1223657347| | 2022-5-14 23:15 | 显示全部楼层
硬件iic在ipmi这种要求角色切换的应用下还是很有必要的

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我是我是阿君| | 2022-5-19 11:19 | 显示全部楼层
真的厉害了,收益匪浅

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