STM32F031 硬件I2C读写EEPROM 24C02

呐咯密密 · 发表于 2022-3-31 17:09

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。

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

复制

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

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

复制

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

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

复制

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

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

复制

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

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

复制

/* 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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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

呐咯密密 · 发表于 2022-4-9 18:26

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。

YanYusheng010 · 发表于 2022-4-9 19:53

小白一个，进来踩踩

呐咯密密 · 发表于 2022-4-11 15:07

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

x88484532 · 发表于 2022-4-14 14:42

我也是用软件模拟I2C，没用过硬件I2C

hjl2832 · 发表于 2022-4-20 08:19

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。

suncat0504 · 发表于 2022-4-22 21:38

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。

lmx10 · 发表于 2022-4-23 07:54

学习学习

Mucar · 发表于 2022-4-29 08:18

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！

dwdsp · 发表于 2022-4-29 08:35

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。

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？

呐咯密密 · 发表于 2022-4-29 23:03

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

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。

呐咯密密 · 发表于 2022-5-3 11:27

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，

Prry · 发表于 2022-5-3 22:45

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

hx666 · 发表于 2022-5-6 17:26

牛啊，我咋没想到。。可以的支持楼主

发表于 2022-5-14 23:15

硬件iic在ipmi这种要求角色切换的应用下还是很有必要的

我是我是阿君 · 发表于 2022-5-19 11:19

真的厉害了，收益匪浅

网络孤客 · 发表于 2022-5-23 15:27

为什么这么抗拒HAL+CUBEMX？
把更多精力放软件开发上不更好吗？

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