基于GD32F450芯片的IIC读写EEPROM详解

只看该作者 · 2023-4-30 23:10

本文采用的是GD32F450芯片，基于此芯片的官网例程来对IIC读写EEPROM进行详解。
对于初学者来说，感觉IIC很复杂，时许逻辑很绕，无从下手。感觉很多概念不理解，但是不要慌，此文给你详解。

上来不多说，直接贴代码！

void eeprom_page_write(uint8_t* p_buffer, uint8_t write_address, uint8_t number_of_byte)

{

    /* wait until I2C bus is idle */

    while(i2c_flag_get(I2C0, I2C_FLAG_I2CBSY));

    

    /* send a start condition to I2C bus */

    i2c_start_on_bus(I2C0);

    

    /* wait until SBSEND bit is set */

    while(!i2c_flag_get(I2C0, I2C_FLAG_SBSEND));

    

    /* send slave address to I2C bus */

    i2c_master_addressing(I2C0, eeprom_address, I2C_TRANSMITTER);

    

    /* wait until ADDSEND bit is set */

    while(!i2c_flag_get(I2C0, I2C_FLAG_ADDSEND));

    

    /* clear the ADDSEND bit */

    i2c_flag_clear(I2C0,I2C_FLAG_ADDSEND);

    

    /* wait until the transmit data buffer is empty */

    while( SET != i2c_flag_get(I2C0, I2C_FLAG_TBE));

    

    /* send the EEPROM's internal address to write to : only one byte address */

    i2c_data_transmit(I2C0, write_address);

    

    /* wait until BTC bit is set */

    while(!i2c_flag_get(I2C0, I2C_FLAG_BTC));

    

    /* while there is data to be written */

    while(number_of_byte--){  

        i2c_data_transmit(I2C0, *p_buffer);

        

        /* point to the next byte to be written */

        p_buffer++; 

        

        /* wait until BTC bit is set */

        while(!i2c_flag_get(I2C0, I2C_FLAG_BTC));

    }

    /* send a stop condition to I2C bus */

    i2c_stop_on_bus(I2C0);

    

    /* wait until the stop condition is finished */

    while(I2C_CTL0(I2C0)&0x0200);

}

上面的代码是页写EEPROM的程序。不懂EEPROM页写，字节写概念的童靴，请自行百度一下，比较好理解，这个就不再赘述了。

只看该作者 · 2023-4-30 23:10

直接讲代码：
while(i2c_flag_get(I2C0, I2C_FLAG_I2CBSY));
就是判断I2C总线是否忙，忙的话就等等，开始接下来的操作。

i2c_start_on_bus(I2C0);
发送起始信号，给从机。不懂为什么要发起始信号的童鞋，可以百度一下IIC时序。

while(!i2c_flag_get(I2C0, I2C_FLAG_SBSEND));
为什么等待SBSEND置位呢，因此发送起始信号之后，IIC硬件会将I2C_DATA0寄存器的SBSEND位置1，检测到置1之后，才能说明起始信号发送完成。

只看该作者 · 2023-4-30 23:11

i2c_master_addressing(I2C0, eeprom_address, I2C_TRANSMITTER);
起始信号发送之后，现在要发从机地址，也就是eeprom_address。这是IIC时序规定的！
while(!i2c_flag_get(I2C0, I2C_FLAG_ADDSEND));
为啥要等待ADDSEND置位呢
因为ADDSEND表示：
在主机模式下：成功发送了地址
在从机模式下：接收到了地址并且和自身的地址匹配
此位由硬件置 1，软件读 I2C_STAT0 寄存器和读 I2C_STAT1 的时候清 0。
0：无地址被发送或接收
1：地址在主机模式下被发送或从机模式下接收到匹配地址
也就是说地址被发送出去了会被置位！因此要判断此位来证明是否发送成功。

i2c_flag_clear(I2C0,I2C_FLAG_ADDSEND);
读到ADDSEND置位后，要软件清零，要不然下次再发送地址的时候就无法判断是否发送成功！

while( SET != i2c_flag_get(I2C0, I2C_FLAG_TBE));
按道理从机地址也发了，应该要发数据了呀，干嘛要检测TBE位呢？此位叫做发送数据空也就是手册上说的I2C_DATA。
IIC发送数据的过程，有两个寄存器要参与其中，一个是数据寄存器，一个是移位寄存器。

只看该作者 · 2023-4-30 23:12

当没有数据要发送，也就是说数据寄存器和移位寄存器为空的时候，TBE为1，就是TBE默认状态为1。

当有第一个数据要发送的时候，数据会先被发送到数据寄存器，但是！注意，此时TBE不会被置为0，因为这个数，立马会被放到移位寄存器里面，一旦移位寄存器非空，IIC就开始发数据到总线，但此时数据寄存器就没数了。这个过程非常快

在第一个字节发送的过程中，软件可以找到第二个字节的数据，放到数据寄存器，此时TBE被置为0。

因此理解为，TBE发送数据空，这一位，针对的是数据寄存器来说的，当数据寄存器为空的时候，TBE为默认高，当数据寄存器有数的时候，TBE被置为0。

也就是说，当TBE为1的时候，就可以将数据放到数据寄存器里面，因此判断TBE为1，就可以发数据了！

i2c_data_transmit(I2C0, write_address);
上面判断可以发送数据，那么就发送EEPROM的内部数据地址，这个是由IIC时序决定的！

只看该作者 · 2023-4-30 23:13

while(!i2c_flag_get(I2C0, I2C_FLAG_BTC));
BTC为字节发送结束
接收模式下，如果一个字节已经被移位寄存器接收但是此时 I2C_DATA 寄存器仍然是满的；
或者发送模式下，一个字节已经被移位寄存器发送但是 I2C_DATA 寄存器仍然是空的，硬件就会置起 BTC 标志位。

while(number_of_byte–){
i2c_data_transmit(I2C0, p_buffer);
/ point to the next byte to be written /
p_buffer++;
/ wait until BTC bit is set */
while(!i2c_flag_get(I2C0, I2C_FLAG_BTC));
}

只看该作者 · 2023-4-30 23:13

最后就是发送数据

i2c_stop_on_bus(I2C0);
数据发送完毕之后，发送停止信号

while(I2C_CTL0(I2C0)&0x0200);
等待停止信号发送完成

至此对EEPROM的页写程序就讲解完毕，对于EEPROM的页边界的处理，字节写，读操作这些内容，等有空了再更新文章！