开发环境：
IDE：MounRiver Studio
MCU：CH585
首先看看I2C的初始化。这有两部分。
一部分是I2C的GPIO初始化。
/**
* [url=home.php?mod=space&uid=2666770]@Brief[/url] I2C1 I/O配置
* [url=home.php?mod=space&uid=3142012]@param[/url] 无
* @retval 无
*/
static void I2C_GPIO_Config(void)
{
// I2C
GPIOB_ModeCfg(GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13, GPIO_ModeIN_PU);
}
另外一部分就是配置I2C的参数。
/**
* @brief I2C 工作模式配置
* @param 无
* @retval 无
*/
static void I2C_Mode_Config(void)
{
// I2C host mode
I2C_Init(I2C_Mode_I2C, 100000, I2C_DutyCycle_16_9, I2C_Ack_Enable, I2C_AckAddr_7bit, MASTER_ADDR);
while(I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_BUSY) != RESET);
}
主要配置I2C模式、低电平占空比、I2C寻址模式以及通信速率，最后使能I2C设备。
初始化完成后就是对AT24C02的读写操作，严格按照相应的时序操作就行。
在字节写模式下，向AT24C02中写数据时序如下：
操作时序如下：
1.MCU先发送一个开始信号(START)启动总线
2.接着跟上首字节，发送器件写操作地址(DEVICE ADDRESS)+写数据(0xA0)
3.等待应答信号(ACK)
4.发送数据的存储地址。24C02一共有256个字节的存储空间，地址从0x00~0xFF，想把数据存储在哪个位置，此刻写的就是哪个地址。
5.发送要存储的数据，在写数据的过程中，AT24C02会回应一个“应答位0”，则表明写AT24C02数据成功，如果没有回应答位，说明写入不成功。
6.发送结束信号（STOP）停止总线。
代码很简单，跟着时序来就行。
/**
* @brief 写一个字节到I2C EEPROM中
* @param
* [url=home.php?mod=space&uid=2583231]@arg[/url] pBuffer:缓冲区指针
* @arg WriteAddr:写地址
* @retval 无
*/
void I2C_EE_ByteWrite(uint8_t* pBuffer, uint8_t WriteAddr)
{
/* Send STRAT condition */
I2C_GenerateSTART(ENABLE);
while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));
/* Send EEPROM address for write */
I2C_Send7bitAddress(EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);
/* Test on EV6 and clear it */
while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));
/* Send the EEPROM's internal address to write to */
I2C_SendData(WriteAddr);
while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));
/* Send the byte to be written */
I2C_SendData(*pBuffer);
while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));
/* Send STOP condition */
I2C_GenerateSTOP(ENABLE);
}
用页写，AT24C01可一次写入8 个字节数据，AT24C02/04/08/16可以一次写入16个字节的数据。__页写操作的启动和字节写一样，不同在于传送了一字节数据后并不产生停止信号。__每发送一个字节数据后AT24Cxx产生一个应答位并将字节地址低位加1，高位保持不变。
如果在发送停止信号之前主器件发送超过P+1个字节，地址计数器将自动翻转，先前写入的数据被覆盖。
接收到P+1字节数据和主器件发送的停止信号后，AT24Cxx启动内部写周期将数据写到数据区。所有接收的数据在一个写周期内写入AT24Cxx。
代码很简单，和字节写不同的是，数据会一直发，直到主机发送停止信号。
/**
* @brief 在EEPROM的一个写循环中可以写多个字节，但一次写入的字节数
* 不能超过EEPROM页的大小，AT24C02每页有8个字节
* @param
* @arg pBuffer:缓冲区指针
* @arg WriteAddr:写地址
* @arg NumByteToWrite:写的字节数
* @retval 无
*/
void I2C_EE_PageWrite(uint8_t* pBuffer, uint8_t WriteAddr, uint8_t NumByteToWrite)
{
while(I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_BUSY)); // Added by Najoua 27/08/2008
/* Send START condition */
I2C_GenerateSTART(ENABLE);
/* Test on EV5 and clear it */
while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));
/* Send EEPROM address for write */
I2C_Send7bitAddress(EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);
/* Test on EV6 and clear it */
while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));
/* Send the EEPROM's internal address to write to */
I2C_SendData(WriteAddr);
/* Test on EV8 and clear it */
while(! I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));
/* While there is data to be written */
while(NumByteToWrite--)
{
/* Send the current byte */
I2C_SendData(*pBuffer);
/* Point to the next byte to be written */
pBuffer++;
/* Test on EV8 and clear it */
while (!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));
}
/* Send STOP condition */
I2C_GenerateSTOP(ENABLE);
}
在实际过程中，我们经常需要任意写数据，这里就调用页写的操作，来实现任意字节的写操作。
/**
* @brief 将缓冲区中的数据写到I2C EEPROM中
* @param
* @arg pBuffer:缓冲区指针
* @arg WriteAddr:写地址
* @arg NumByteToWrite:写的字节数
* @retval 无
*/
void I2C_EE_BufferWrite(uint8_t* pBuffer, uint8_t WriteAddr, uint16_t NumByteToWrite)
{
uint8_t NumOfPage = 0, NumOfSingle = 0, Addr = 0, count = 0;
Addr = WriteAddr % I2C_PageSize;
count = I2C_PageSize - Addr;
NumOfPage = NumByteToWrite / I2C_PageSize;
NumOfSingle = NumByteToWrite % I2C_PageSize;
/* If WriteAddr is I2C_PageSize aligned */
if(Addr == 0)
{
/* If NumByteToWrite < I2C_PageSize */
if(NumOfPage == 0)
{
I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, NumOfSingle);
I2C_EE_WaitEepromStandbyState();
}
/* If NumByteToWrite > I2C_PageSize */
else
{
while(NumOfPage--)
{
I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, I2C_PageSize);
I2C_EE_WaitEepromStandbyState();
WriteAddr += I2C_PageSize;
pBuffer += I2C_PageSize;
}
if(NumOfSingle!=0)
{
I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, NumOfSingle);
I2C_EE_WaitEepromStandbyState();
}
}
}
/* If WriteAddr is not I2C_PageSize aligned */
else
{
/* If NumByteToWrite < I2C_PageSize */
if(NumOfPage== 0)
{
I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, NumOfSingle);
I2C_EE_WaitEepromStandbyState();
}
/* If NumByteToWrite > I2C_PageSize */
else
{
NumByteToWrite -= count;
NumOfPage = NumByteToWrite / I2C_PageSize;
NumOfSingle = NumByteToWrite % I2C_PageSize;
if(count != 0)
{
I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, count);
I2C_EE_WaitEepromStandbyState();
WriteAddr += count;
pBuffer += count;
}
while(NumOfPage--)
{
I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, I2C_PageSize);
I2C_EE_WaitEepromStandbyState();
WriteAddr += I2C_PageSize;
pBuffer += I2C_PageSize;
}
if(NumOfSingle != 0)
{
I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, NumOfSingle);
I2C_EE_WaitEepromStandbyState();
}
}
}
}
主要分为两种情况，写的地址正好是一页的开始，另外一种是在一页的中间。不管如何，始终遵循的原则就是最大智能写一页，可以从一页的中间开始。
读操作允许主器件对寄存器的任意字节进行读操作，主器件首先通过发送起始信号、从器件地址和它想读取的字节数据的地址执行一个写操作。在AT24Cxx应答之后，主器件重新发送起始信号和从器件地址，此时R/W位置1，AT24Cxx响应并发送应答信号，然后输出所要求的一个8位字节数据，主器件不发送应答信号但产生一个停止信号。
读取字节的时序如下：
1.MCU先发送一个开始信号(START)启动总线
2.接着跟上首字节，发送器件写操作地址(DEVICE ADDRESS)+写数据(0xA0)
注意：这里写操作是为了要把所要读的数据的存储地址先写进去，告诉AT24Cxx要读取哪个地址的数据。
3.发送要读取内存的地址(WORD ADDRESS)，通知AT24Cxx读取要哪个地址的信息。
4.重新发送开始信号(START)。
5.发送设备读操作地址(DEVICE ADDRESS)对AT24Cxx进行读操作 (0xA1)。
6.AT24Cxx会自动向主机发送数据，主机读取从器件发回的数据，在读一个字节后，MCU会回应一个应答信号(ACK)。
7.发送一个“非应答位NAK(1)”。发送结束信号（STOP）停止总线。
在AT24Cxx发送完一个8位字节数据后，主器件产生一个应答信号来响应，告知AT24Cxx主器件要求更多的数据，对应每个主机产生的应答信号AT24Cxx将发送一个8位数据字节。当主器件不发送应答信号而发送停止位时结束此操作。
从AT24Cxx输出的数据按顺序由N到N+1输出。读操作时地址计数器在AT24Cxx整个地址内增加，这样整个寄存器区域可在一个读操作内全部读出，当读取的字节超过E(对于24WC01，E=127；对24C02，E=255；对24C04，E=511；对24C08，E=1023；对24C16，E=2047）计数器将翻转到零并继续输出数据字节。
我们常用的方式就是连续读取，代码很简单。
/**
* @brief 从EEPROM里面读取一块数据
* @param
* @arg pBuffer:存放从EEPROM读取的数据的缓冲区指针
* @arg WriteAddr:接收数据的EEPROM的地址
* @arg NumByteToWrite:要从EEPROM读取的字节数
* @retval 无
*/
void I2C_EE_BufferRead(uint8_t* pBuffer, uint8_t ReadAddr, uint16_t NumByteToRead)
{
//*((u8 *)0x4001080c) |=0x80;
while(I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_BUSY)); // Added by Najoua 27/08/2008
/* Send START condition */
I2C_GenerateSTART(ENABLE);
//*((u8 *)0x4001080c) &=~0x80;
/* Test on EV5 and clear it */
while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));
/* Send EEPROM address for write */
I2C_Send7bitAddress(EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);
/* Test on EV6 and clear it */
while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));
/* Clear EV6 by setting again the PE bit */
I2C_Cmd(ENABLE);
/* Send the EEPROM's internal address to write to */
I2C_SendData(ReadAddr);
/* Test on EV8 and clear it */
while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));
/* Send STRAT condition a second time */
I2C_GenerateSTART(ENABLE);
/* Test on EV5 and clear it */
while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));
/* Send EEPROM address for read */
I2C_Send7bitAddress(EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Receiver);
/* Test on EV6 and clear it */
while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED));
/* While there is data to be read */
while(NumByteToRead)
{
if(NumByteToRead == 1)
{
/* Disable Acknowledgement */
I2C_AcknowledgeConfig(DISABLE);
/* Send STOP Condition */
I2C_GenerateSTOP(ENABLE);
}
/* Test on EV7 and clear it */
if(I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED))
{
/* Read a byte from the EEPROM */
*pBuffer = I2C_ReceiveData();
/* Point to the next location where the byte read will be saved */
pBuffer++;
/* Decrement the read bytes counter */
NumByteToRead--;
}
}
/* Enable Acknowledgement to be ready for another reception */
I2C_AcknowledgeConfig(ENABLE);
}
最后看下主函数吧。
/*********************************************************************
* @fn main
*
* @brief 主函数
*
* [url=home.php?mod=space&uid=1141835]@Return[/url] none
*/
int main()
{
HSECFG_Capacitance(HSECap_18p);
SetSysClock(CLK_SOURCE_HSE_PLL_62_4MHz);
BSP_UART_Init();
printf("I2C Test\r\n");
/* I2C 外设初(AT24C02)始化 */
I2C_EE_Init();
I2C_Test();
while(1)
{
}
}
很简单，往AT24C02中写入数据，然后再读取数据，读写测试的函数如下：
/**
* @brief I2C(AT24C02)读写测试
* @param 无
* @retval 无
*/
void I2C_Test(void)
{
uint16_t i;
printf("Write data\r\n");
for ( i=0; i<=255; i++ ) //填充缓冲
{
I2c_Buf_Write[i] = i;
printf("0x%02X ", I2c_Buf_Write[i]);
if(i%16 == 15)
{
printf("\n\r");
}
}
//将I2c_Buf_Write中顺序递增的数据写入EERPOM中
I2C_EE_BufferWrite( I2c_Buf_Write, EEP_Firstpage, 256);
printf("\r\nWrite success\r\n");
printf("\r\nRead data\r\n");
//将EEPROM读出数据顺序保持到I2c_Buf_Read中
I2C_EE_BufferRead(I2c_Buf_Read, EEP_Firstpage, 256);
//将I2c_Buf_Read中的数据通过串口打印
for (i=0; i<256; i++)
{
if(I2c_Buf_Read[i] != I2c_Buf_Write[i])
{
printf("0x%02X ", I2c_Buf_Read[i]);
printf("Error: Inconsistent data between I2C EEPROM writing and reading\n\r");
return;
}
printf("0x%02X ", I2c_Buf_Read[i]);
if(i%16 == 15)
{
printf("\r\n");
}
}
printf("I2C(AT24C02) Read and write test successful\r\n");
}
下载好程序后，打开串口助手，可以看到如下信息。
最后，我们使用逻辑分析来查看数据。
我这里使用的100kHz的速率，可以看到数据的写操作和前面分析的时序是一样的，完全吻合。
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