怎样通过I2C向EEPROM中发送一个字节的数据呢

I2C向EEPROM写入一字节数据（I2C硬件）

1 实现功能

本实验所要完成的任务是通过I2C向EEPROM中发送一个字节的数据。
并且能够通过串口调试助手查看到发送状态与现实错误代码。
2 硬件设计

本实验采用的开发板为“正点原子”探索者F4开发板，核心芯片为F407ZGT6。
使用到的外设及硬件为：USART1，I2C1，EEPROM。
USART1：PA9（T）—》RXE；PA10（R） —》TXE，将引脚使用跳线帽相连接即可。
3 软件设计流程

• GPIO功能复用
  
• 初始化GPIO
  
• I2C初始化
  
• I2C使能
  
• 定义写入数据函数
  
• 根据EEPROM写数据流程调用函数。
  
• 编写主函数，并发送数据。
  
• 优化代码（超时，故障代码）
  

4 代码分析

• I2C初始化函数
  

宏定义及函数申明
//定义一个超时常数
#define TIME_OUT 0x000FFFFF


uint32_t count_wait = TIME_OUT;
//申明故障代码返回函数
uint8_t Error_Back(uint8_t error_code);


初始化I2C
void IIC_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;


I2C_InitTypeDef   I2C_InitStructure;


    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE); //使能GPIOB时钟


RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1, ENABLE); //使能I2C1时钟


GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource8,GPIO_AF_I2C1);


GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_I2C1);




//GPIOB8初始化SCL
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //普通输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD; //开漏输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //初始化




//GPIOB9初始化SDA
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //普通输出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD; //开漏输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //100MHz
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //初始化


//初始化I2C结构体
I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable; //使能ask响应
I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit ; //设定7为地址
I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 400000; //设置时钟速度
I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2  ; //指定时钟占空比1/2与9/16选择
I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C; //设置为I2C模式
I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x78; //指定自身的I2C设备地址。另一种说法：作为主机时可以不用写？


I2C_Init(I2C1,&I2C_InitStructure); //初始化结构体


I2C_Cmd(I2C1,ENABLE); //I2C使能
}


EEPROM写入一个字节函数
//addr:是要写入存储单元的地址


//date：是要写入的数据


uint8_t EEPROM_Byte_Write(uint8_t addr, uint8_t date)
{
//产生起始条件
I2C_GenerateSTART(I2C1,ENABLE);


//重置count_wait
count_wait = TIME_OUT;


//等待EV5事件，直到成功
while(I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT) != SUCCESS )
{


count_wait--;


if(count_wait ==  0)
{
//表示程序执行卡在EV5，发送开始信号阶段
return Error_Back(1);
}
}


//========================================================================================


//要发送的EEPROM设别地址 高四位：1010固定 低四位：A2 A1 A0 R/W 0 0 0 0  1010 0000 = 0xa0
I2C_Send7bitAddress(I2C1,0xa0,I2C_Direction_Transmitter);


//重置count_wait
count_wait = TIME_OUT;


//等待EV6事件，直到成功
while(I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED) != SUCCESS )
{
count_wait--;


if(count_wait == 0)
{
return Error_Back(2);
}
}


//========================================================================================


//发送要写入的存储单元的地址
I2C_SendData(I2C1,addr);


//重置count_wait
count_wait = TIME_OUT;


//等待EV8_2事件，直到成功
while(I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED) != SUCCESS )
{
count_wait--;


if(count_wait == 0)
{
return Error_Back(3);
}
}


//========================================================================================


//发送要写入的数据
I2C_SendData(I2C1,date);


//重置count_wait
count_wait = TIME_OUT;


//等待EV8_2事件，直到成功
while(I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED) != SUCCESS )
{
count_wait--;


if(count_wait == 0)
{
return Error_Back(4);
}
}


//========================================================================================


//产生结束信号
I2C_GenerateSTOP(I2C1,ENABLE);


//表示程序执行正常
return 0;


}
随机读取一个字节函数
//addr:是要读取存储单元的地址
//date：用来存储 读取到的数据 的指针
//returen：表示正常，非0为失败
uint8_t EEPROM_Random_Read(uint8_t addr, uint8_t *date)
{
//========================================================================================


//产生第一次起始条件
I2C_GenerateSTART(I2C1,ENABLE);


//重置count_wait
count_wait = TIME_OUT;


//等待EV5事件，直到成功
while(I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT) != SUCCESS )
{
count_wait--;


if(count_wait ==  0)
{
return Error_Back(5);//表示程序执行卡在EV5，发送开始信号阶段
}
}


//==========================================写方向===========================================


//要发送的EEPROM设别地址 高四位：1010固定 低四位：A2 A1 A0 R/W 0 0 0 0  1010 0001 = 0xa1 写方向
I2C_Send7bitAddress(I2C1,0xa0,I2C_Direction_Transmitter);


//重置count_wait
count_wait = TIME_OUT;


//等待EV6事件，直到成功
while(I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED) != SUCCESS )
{
count_wait--;


if(count_wait == 0)
{
return Error_Back(6);
}
}


//========================================================================================


//发送要写入的存储单元的地址
I2C_SendData(I2C1,addr);


//重置count_wait
count_wait = TIME_OUT;


//等待EV8_2事件，直到成功
while(I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED) != SUCCESS )
{
count_wait--;


if(count_wait == 0)
{
return Error_Back(7);
}
}


//========================================================================================
//产生第二次起始信号


//产生起始条件
I2C_GenerateSTART(I2C1,ENABLE);


//重置count_wait
count_wait = TIME_OUT;


//等待EV5事件，直到成功
while(I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT) != SUCCESS )
{
count_wait--;


if(count_wait ==  0)
{
return Error_Back(8);//表示程序执行卡在EV5，发送开始信号阶段
}
}


//============================================读方向=========================================


//发送要读取的EEPROM设别地址 高四位：1010固定 低四位：A2 A1 A0 R/W 0 0 0 0  1010 0000 = 0xa0 读方向
I2C_Send7bitAddress(I2C1,0xa0,I2C_Direction_Receiver);


//重置count_wait
count_wait = TIME_OUT;


//等待EV6事件，直到成功
while(I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED) != SUCCESS )
{
count_wait--;


if(count_wait == 0)
{
return Error_Back(9);
}
}
//做出非应答信号 这个函数要放在receivedata前面，否则在接受数据的时候，会多接收一个数据才结束
I2C_AcknowledgeConfig(I2C1,DISABLE);


//重置count_wait
count_wait = TIME_OUT;


//等待EV8_2事件，直到成功
while(I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED) != SUCCESS )
{
count_wait--;


if(count_wait == 0)
{
return Error_Back(10);
}
}


//接收读取到的数据
*date = I2C_ReceiveData(I2C1);


//产生结束信号
I2C_GenerateSTOP(I2C1,ENABLE);


//表示程序执行正常
return 0;
}


等待EEPROM内部写入操作完成函数。
//等待ERROR内部写入操作完成
uint8_t Wait_For_Standby(void)
{
uint32_t check_count = 0xFFFFF;


while(check_count--)
  {


//产生起始条件
I2C_GenerateSTART(I2C1,ENABLE);


//重置count_wait
count_wait = TIME_OUT;


//等待EV5事件，直到成功
while(I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT) != SUCCESS )
{


count_wait--;


if(count_wait ==  0)
{
return Error_Back(11);//表示程序执行卡在EV5，发送开始信号阶段
}
}


//要发送的EEPROM设别地址 高四位：1010固定 低四位：A2 A1 A0 R/W 0 0 0 0  1010 0001 = 0xa1 写方向
I2C_Send7bitAddress(I2C1,0xa0,I2C_Direction_Transmitter);


//重置count_wait
count_wait = TIME_OUT;


//等待EV6事件，直到成功
while(count_wait--)
{
//若检测到响应，说明内部写时序完成，跳出循环
if(I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED) == SUCCESS)
{
//产生结束信号
I2C_GenerateSTOP(I2C1,ENABLE);
return 0;
}
  }
}


//产生结束信号
I2C_GenerateSTOP(I2C1,ENABLE);


//表示程序执行正常
return 1;
}
错误代码返回函数
uint8_t Error_Back(uint8_t error_code)
{
printf("rn I2C ERROR OCCOR! THE ERROR NUMBER IS %d!rn",error_code);


return error_code;
}
主函数
int main(void)
{


uint8_t data;


NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2


delay_init(168);     //初始化延时函数


uart_init(115200); //初始化串口波特率为115200


LED_Init(); //初始化LED


  LCD_Init(); //LCD初始化


KEY_Init();  //按键初始化  


IIC_Init(); //I2C初始化


EEPROM_Byte_Write(0x05, 0x22); //向EEPROM写入数据


Wait_For_Standby(); //等待传输完成


EEPROM_Random_Read(0x05,&data); //随机读取数据


printf("rnox%xrn",data);
}


5 效果展示

• 程序正常时：串口助手上显示okok，表明数据已经传输。
  

• 我们将等待EV6事件完成时将条件更改，模拟EV6卡死在循环中，下载程序，串口助手显示错误3，我们便可以在程序中很快定位到EV6，错误3的地方进行检查。其余的以此类推。
  
• 
  

6 小结

这个实验不难，主要是熟练以下寄存器的使用已经一个设计的流程，其次，代码功能的优化也是非常重要的，在文中，错误代码的显示以及程序超时这两个功能（从野火那儿学习来的）都是属于代码优化。所以我们要放宽视野，多学学人家良好的编程习惯。谢谢！请各位大佬不吝赐教！