STM32硬件I2C与软件模拟I2C超详解

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目录

一.I2C协议简介

I2C 通讯协议(Inter-Integrated Circuit)是由 Phiilps 公司开发的,由于它引脚少,硬件实现简单,可扩展性强,不需要 USART、CAN 等通讯协议的外部收发设备(那些电平转化芯片),现在被广泛地使用在系统内多个集成电路(IC)间的通讯。

I2C只有一跟数据总线 SDA(Serial Data Line),串行数据总线,只能一位一位的发送数据,属于串行通信,采用 半双工通信

  • *半双工通信:可以实现双向的通信,但不能在两个方向上同时进行,必须轮流交替进行,其实也可以理解成一种可以切换方向的单工通信,同一时刻必须只能一个方向传输,只需一根数据线.

对于I2C通讯协议把它分为物理层和协议层物理层规定通讯系统中具有机械、电子功能部分的特性(硬件部分),确保原始数据在物理媒体的传输。协议层主要规定通讯逻辑,统一收发双方的数据打包、解包标准(软件层面)。

二.I2C物理层

I2C 通讯设备之间的常用连接方式

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(1) 它是一个支持设备的总线。”总线”指多个设备共用的信号线。在一个 I2C 通讯总线中,可连接多个 I2C 通讯设备,支持多个通讯主机及多个通讯从机。

(2) 一个 I2C 总线只使用两条总线线路,一条双向串行数据线SDA(Serial Data Line ),一条串行时钟线SCL(Serial Data Line )。数据线即用来表示数据,时钟线用于数据收发同步

(3) 总线通过上拉电阻接到电源。当 I2C 设备空闲时 会输出高阻态 ,而当所有设备都空闲,都 输出高阻态时,由上拉电阻把总线拉成高电平

什么是普通的开漏输出详情请参考–》GPIO端口的八种工作模式

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开漏输出PMOS不工作
1.当输出寄存器输出高电平,引脚输出高阻态相当于( 开路 ),假设该引脚接到I2C的SDA总线上,则总线被默认拉成高电平。
2.当输出寄存器输出低电平,引脚输出低电平。

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复用功能开漏输出

复用功能模式中,输出使能,输出速度可配置,可工作在开漏模式, 但是输出信号源于其它外设(来自I2C外设),输出数据寄存器 GPIOx_ODR 无效;输入可用, 可以通过输入数据寄存器可获取 I/O 实际状态 ,但一般直接用外设的寄存器来获取该数据信号

这里SMT32,I2C外设的两个引脚SDA,SCL就要配置成复用功能的开漏输出模式,输出信号源于I2C外设。

为什么引脚要设置成开漏模式
以及为什么两根总线要上拉电阻接高电平,总线默认情况是高电平,详情看下图。

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为什么要设备空闲的时候SDA与SCL引脚要输出高阻态(相当于断开与SDA与SCL总线的连接),根本目的就是为了不干扰其他正在通信的设备。

(4) 多个主机同时使用总线时,为了防止数据冲突,会利用仲裁方式决定由哪个设备占用总线,也就是设备在发送数据之前会检测I2C总线是否忙碌(忙碌总线应该为低电平)。

(5)I2C 具有三种传输模式:标准模式传输速率为 100kbit/s ,快速模式为 400kbit/s ,高速模式下可达 3.4Mbit/s,但目前大多 I2C 设备尚不支持高速模式。

每个连接到总线的设备都有一个独立的地址,主机可以利用这个地址进行不同设备之间的访问的,地址也是一个数据,主机可以同过SDA发送这个地址出去,则挂载在总线上的设备会自行匹配,匹配成功之后就可以互相通信了

; 三.I2C协议层

STM32即可以作为主机,也可以做为从机,我主要介绍STM32作为主机如何进行读写数据。
I2C规定通信时的时钟,起始信号,停止信号只能由主机产生

下面以STM32做为主机,EEPROM存储器作为从机举例

I2C 基本读写过程

  • 1.主机写数据到从机
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    *这里发送完最后一个字节时,主机不一定要接收到从机发送的非应答信号才可以发送停止信号,就算从机应答了主机也可以直接发送停止信好终止通讯

其中 S 表示由主机的 I2C 接口产生的传输起始信号(S),这时连接到 I2C 总线上的所有从机都会接收到这个信号。起始信号产生后,所有从机就开始等待主机紧接下来 广播(由SDA线传输数据)
从机地址(SLAVE_ADDRESS)。在 I2C 总线上, 每个设备的地址都是唯一的 ,当主机广播的地址与某个设备地址相同时,这个设备就被选中了,没被选中的设备将会忽略之后的数据信号(引脚输出高阻态与两根总线断开连接)。

根据 I2C 协议,这个从机地址可以是 7 位或 10 位,从机接收到匹配的地址后,主机或从机会返回一个应答(ACK)或非应答(NACK)信号,只有接收到应答信号后,主机才能继续发送或接收数据。

在地址位之后,是传输方向的选择位,表示后面的数据传输方向
该位为 0 时:主机向从机写数据。
该位为 1 时:主机由从机读数据。

  • *2.主机向从机读取数据

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记住, 数据接收方 要产生应答信号(代表我还要数据)或非应答信号(我不要要数据了),不一定就是主机或从机某一个产生。
  • 3.读和写数据混合格式
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    *第一次通讯是确定读写从机设备内部寄存器或存储器的地址,第二次则是 读或写 上一次确定内部寄存器或存储器的地址上面的数据。

; 1.空闲状态

I2C总线的SDA和SCL两条信号线同时处于高电时,则为总线空闲状态,所有挂载在总线上的设备都输出高阻态(相当于断开与总线的连接),两条总线被上拉电阻的把电平拉高。

2.起始信号与停止信号

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起始信号:当SCL 线在高电平期间 SDA 线从高电平向低电平切换。
停止信号:当SCL线在高电平期间 SDA 线由低电平向高电平切换

注意:
起始信号和停止信号是在SCL 是高电平期间,SDA线电平切换的过程,而不是单纯的高低电平。

起始和停止信号只能由主机产生。

; 3.数据有效性

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SDA数据线在 SCL 的每个时钟周期(时钟脉冲)传输一位数据。
  • SCL为高电平期间:SDA 表示的数据有效,此时SDA的电平要稳定,SDA 为高电平时表示数据”1″,为低电平时表示数据”0″。
  • *SCL为低电平期间:SDA 的数据无效,一般在这个时候 SDA 进行 电平切换 ,为下一次表示数据做好准备。

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数据和地址按8位/字节进行传输,先传输数据的高位,每次传输的字节数不受限制。

4.地址及数据方向

I2C 总线上的每个设备都有自己的独立地址,主机发起通讯时,通过 SDA 信号线发送设备地址(SLAVE_ADDRESS)来查找从机。I2C 协议规定设备地址可以是 7 位或 10 位,实际中 7 位的地址应用比较广泛 。紧跟设备地址的一个数据位用来表示数据传输方向,第 8 位或第 11 位。

  • 数据方向位为”1″:表示主机由从机读数据
  • 数据方向位为”0″:表示主机向从机写数据
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读数据方向时,主机会释放对 SDA 信号线的控制,由从机控制 SDA 信号线(向主机发送数据),主机接收信号,写数据方向时,SDA 由主机控制(向从机发送数据),从机接收信号。

; 5.应答与非应答信号

I2C 的数据和地址传输都带响应。响应包括”应答(ACK)”和”非应答(NACK)”两种信号。作为数据接收端时,当 数据接收端(无论主从机) 接收到 I2C 传输的一个字节数据或地址后,若希望对方继续发送数据,则需要向对方发送”应答(ACK)”信号,发送方会继续发送下一个数据;若接收端希望结束数据传输,则向对方发送”非应答(NACK)”信号,发送方接收到该信号后会产生一个停止信号,结束信号传输。

在一个字节传输的8个时钟后的第9个时钟期间,接收器必须回送一个应答位(ACK)或者是非应答位(NACK)给发送器。

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在第 9 个时钟时,数据发送端会释放 SDA 的控制权,由数据接收端控制 SDA,给发送端传输应答或非应答信号
  • SDA 为高电平:表示非应答信号(NACK)
  • *SDA为低电平:表示应答信号(ACK)

为什么数据发送端要释放 SDA 的控制权(将SDA总线置为高电平)

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四.硬件I2C

在讲硬件I2C之前不得不吐槽一下这个硬件I2C外设,有时候就突然会卡在某个事件的检测,需要关闭电源重新启动才有用,不过虽然可能硬件I2C可能会有问题,可能以后不一定用的到但是我们主要是学习如何用硬件实现I2C协议,对我们以后学别的协议肯定会有帮助。

  • 硬件 I2C:是指直接 利用 STM32 芯片中的硬件 I2C 外设 ,该硬件 I2C 外设跟 USART串口外设类似,只要配置好对应的寄存器,外设就会产生标准串口协议的时序。 使用它的I2C 外设则可以方便地通过外设寄存器来控制硬件I2C外设产生 I2C 协议方式的通讯,而不需要内核直接控制引脚的电平
  • *软件模拟I2C:即直接使用CPU内核按照 I2C 协议的要求控制GPIO输出高低电平。如控制产生 I2C 的起始信号时,先控制作为 SCL 线的 GPIO 引脚输出高电平,然后控制作为 SDA 线的GPIO引脚在此期间完成由高电平至低电平的切换,最后再控制SCL 线切换为低电平,这样就输出了一个标准的 I2C 起始信号。

硬件 I2C 直接使用外设来控制引脚,可以减轻 CPU 的负担。不过使用硬件I2C 时必须使用某些固定的引脚作为 SCL 和 SDA,软件模拟 I2C 则可以使用任意 GPIO 引脚,相对比较灵活。

I2C外设功能框图(重点)

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; 1.通信引脚

STM32中有两个I2C外设,硬件I2C必须要使用这些引脚,因为这些引脚才连接到I2C引脚,就比如说PB6与PB7引脚就连接到芯片内部的I2C1外设

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就拿正点原子的STM32mini版为例,主机(stm32)使用PB6,PB7作为SCL与SDA引脚,但是PB6,PB7并没有连接到我们要通信的EEPROM的SCL,SDA引脚组成I2C总线,而是PC12与PC11连接到了EEPROM的SCL,SDA引脚,所以我们要把PB6与PB7引脚用杜邦线连接到PC12与PC11,这样就间接将PB6,PB7连接到EEPROM的SCL,SDA引脚上,组成I2C总线。

这一步十分重要,如果你用的I2C1外设与EEPROM通信而没有把PB6,PB7连接到EEPROM的SCL,SDA引脚上不然你代码写出花来都没有用。
原理图:

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实物图:
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2.时钟控制逻辑

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时钟控制寄存器
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这里解释一下为什么是用Tpclk1,因为I2C1外设是挂载在APB1总线上的
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这里只是演示一下这么计算寄存器写入的值,用库函数我们只要配置好相应寄存器的参数,库函数会帮我计算自动写入的,不要慌。

; 3.数据控制逻辑

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  • 当向外发送数据的时候,数据移位寄存器以”数据寄存器”为数据源,把数据一位一位地通过SDA信号线发送出去;
  • *当从外部接收数据的时候,数据移位寄存器把SDA信号线采样到的数据一位一位地存储到”数据寄存器”中。

然后通过CPU或DMA向数据寄存器写入或者读出数据(一般保存在一个数组当中)。

数据寄存器DR

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自身地址寄存器1
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4.整体控制逻辑

这里挑一些重点的寄存器位,我们只需配置好寄存器就可以让I2C外设硬件逻辑自动控制SDA,SCL总线去产生I2C协议的时序如:起始信号、应答信号、停止信号等等

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接下来就是了解的知识:
  • *总线错误(BERR)

在一个地址或数据字节传输期间,当I2C接口检测到一个外部的停止或起始条件则产生总线错误。此时:

● BERR位被置位为’1’;如果设置了ITERREN位,则产生一个中断;
● 在从模式情况下,数据被丢弃,硬件释放总线:
─ 如果是 错误的开始条件 ,从设备认为是一个重启动,并等待地址或停止条件。
─ 如果是 错误的停止条件 ,从设备按正常的停止条件操作,同时硬件释放总线。
● 在主模式情况下,硬件不释放总线,同时不影响当前的传输状态。此时由软件决定是否要中止当前的传输

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主机模式与从机模式
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  • *应答错误(AF)

当STM32检测到一个无应答位时,产生应答错误。此时:

● AF位被置位,如果设置了ITERREN位,则产生一个中断;
● 当发送器接收到一个NACK时,必须复位通讯:
─ 如果是处于从模式,硬件释放总线。
─ 如果是处于 主模式,软件必须生成一个停止条件

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  • *过载/欠载错误(OVR)

在从模式下,如果禁止时钟延长,I2C接口正在接收数据时,当它已经接收到一个字节(RxNE=1),但在DR寄存器中前一个字节数据还没有被读出,则发生过载错误。此时:
● 最后接收的数据被丢弃;
● 在过载错误时,软件应清除RxNE位,发送器应该重新发送最后一次发送的字节。

在从模式下,如果禁止时钟延长,I2C接口正在发送数据时,在下一个字节的时钟到达之前,新的数据还未写入DR寄存器(TxE=1),则发生欠载错误。此时:
● 在DR寄存器中的前一个字节将被重复发出;
● 用户应该确定在发生欠载错时,接收端应丢弃重复接收到的数据。发送端应按I2C总线标准在规定的时间更新DR寄存器。
在发送第一个字节时,必须在清除ADDR之后并且第一个SCL上升沿之前写入DR寄存器;如果不能做到这点,则接收方应该丢弃第一个数据

STM32做为从机时写入数据和读出数据时应该连续,取个例子主机要10个字节的数据而你只发5个字节此时就发生欠载错误:在下一个字节的时钟到达之前,新的数据还未写入DR寄存器

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; 5.STM32的I2C外设通信过程(超级重要)

I2C模式选择:
接口可以下述4种模式中的一种运行:
● 从发送器模式
● 从接收器模式
● 主发送器模式
● 主接收器模式

该模块默认地工作于从模式。接口在 生成起始条件后自动地从从模式切换到主模式 ;当仲裁丢失或产生停止信号时,则从主模式切换到从模式。允许多主机功能。

  • 主模式:STM32作为主机通信(发送器与接收器)
  • *从模式:STM32作为从机通信(发送器与接收器)

这里我主要将STM32做为主机通信

I2C主模式:
默认情况下,I2C接口总是工作在从模式。从从模式切换到主模式,需要产生一个起始条件。

在主模式时,I2C接口 启动数据传输并产生时钟信号 。串行数据传输总是以起始条件开始并以停止条件结束。当 通过START位在总线上产生了起始条件,设备就进入了主模式

主发送器

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  • EV5事件
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起始条件当BUSY=0时,设置START=1,I2C接口将产生一个开始条件并切换至主模式(M/SL位置位)

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一旦发出开始条件,我们需要检测SB是否置1,判断是否成功发送起始信号

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● SB位被硬件置位,如果设置了ITEVFEN位,则会产生一个中断。
然后主设备等待读SR1寄存器,紧跟着将从地址写入DR寄存器
  • EV6事件
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从机地址的发送

● 在7位地址模式时,只需送出一个地址字节。
一旦该地址字节被送出,
─ ADDR位被硬件置位,如果设置了ITEVFEN位,则产生一个中断。
随后主设备等待一次读SR1寄存器,跟着读SR2寄存器。

根据送出从地址的最低位,主设备决定进入发送器模式还是进入接收器模式
● 在7位地址模式时,
─ 要进入发送器模式,主设备发送从地址时置最低位为’0’。
─ 要进入接收器模式,主设备发送从地址时置最低位为’1′

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从机地址发送完成从机应答之后检测EV6事件:
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确保从机应答,之后才传输下一个数据,如果你不检测万一地址发送失败或者从机无应答,直接就开始传输数据那传给谁??
  • EV8_1事件:
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    这个检测是地址发送完之后进行检测,其实我们只要检测EV6事件就可以了,因为EV6事件成功之后就已经代表地址(数据)发送出去,而且从机还应答了,地址已经发送完成那肯定数据寄存器,与移位寄存器肯定为空呐,所以不检测也可以。
  • EV8事件
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    *我们在发送完一个数据之后必须判断数据寄存器是否为空,数据寄存器为空(TXE),才能向数据寄存器写入新的数据,不然上一个数据们还没有转移到移位寄存器,CPU又写入一个数据则会覆盖上一个数据。

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  • EV8_2事件
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    在我们发送完最后一个字节之后我们应该检测EV8_2事件,主要检测BTF位。
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    为什么呢,主要是检测数据移位寄存器的数据全部发送完成,则才算最后一个字节全部发送完毕
  • *关闭通信

在DR寄存器中写入最后一个字节后,通过设置STOP位产生一个停止条件,然后I2C接口将自动回到从模式(M/S位清除)。

; 主接收器

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因为虽然STM32做为接收器,但是STM32是主机,起始信号与发送从机地址都是必须由主机干的活,所以前面EV5,EV6,EV6_1事件与主接收器是一模一样
  • EV7事件
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    *主机使能ACK位就可以自动接收完数据产生应答信号。

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接收数据之前,判断数据寄存器是否有数据,也就数据寄存器非空(RNXE),CPU就可以读取数据寄存器中的数据啦。
  • EV7_1事件
    关闭通信
    主设备在从设备接收到最后一个字节后发送一个NACK。接收到NACK后,从设备释放对SCL和SDA线的控制;主设备就可以发送一个停止/重起始条件。
    ● 为了在收到最后一个字节后产生一个NACK脉冲,在读倒数第二个数据字节之后(在倒数第二个RxNE事件之后)必须清除ACK位。
    ● 为了产生一个停止/重起始条件,软件必须在读倒数第二个数据字节之后(在倒数第二个RxNE事件之后)设置STOP/START位。

    *● 只接收一个字节时,刚好在EV6之后(EV6_1时,清除ADDR之后)要关闭应答和停止条件的产生位。在产生了停止条件后,I2C接口自动回到从模式(M/SL位被清除)

这里产生一个NACK其实就是清除ACK位,将ACK位置0,后面接收的一个字节不在产生应答就是非应答咯

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然后主机产生停止信号
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然后通过判断EV7事件,CPU向数据寄存器读取最后一个字节数据

硬件I2C写代码必须熟练掌握和理解主发送器和主接收器的过程,只要你理解了写代码还不是信手拈来,简简单单,然后写代码你会发送就是上面的过程一模一样

6.I2C初始化结构体

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  • *I2C_ClockSpeed

设置I2C的传输速率,我们写入的这个参数值不得高于400KHz。
在调用初始化函数时,函数会根据我们输入的数值,以及后面输入的占空比参数,经过运算后把时钟因子写入到I2C的时钟控制寄存器CCR。

CCR寄存器不能写入小数类型的时钟因子,影响到SCL的实际频率可能会低于本成员设置的参数值,这时除了通讯稍慢一点以外,不会对I2C的标准通讯造成其它影响。

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初始化函数
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  • *I2C_Mode

选择I2C的使用方式,有I2C模式(I2C_Mode_I2C )和SMBus主、从模式(I2C_Mode_SMBusHost、 I2C_Mode_SMBusDevice ) 。

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  • *I2C_DutyCycle

设置I 2 C的SCL线时钟的占空比。该配置有两个选择,分别为低电平时间比高电平时间为2:1 ( I2C_DutyCycle_2)和16:9(I2C_DutyCycle_16_9)。
这个模式随便选反正区别不大。

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  • *I2C_OwnAddress1

配置STM32的I2C设备自己的地址,每个连接到I2C总线上的设备都要有一个自己的地址,作为主机也不例外。

地址可设置为7位或10位,只要该地址是I2C总线上 唯一 的即可。
其实可以有两个地址,这里是设置的第一个地址。

第二个地址要另外用库函数设置而且只能是7位

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  • *I2C_Ack_Enable

配置I 2 C应答是否使能,设置为使能则可以发送响应信号。一般配置为允许应答(I2C_Ack_Enable)若STM32接收一个字节数据自动产生应答,必须要使能

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  • *I2C_AcknowledgeAddress

选择I2C的寻址模式是7位还是10位地址。这需要根据实际连接到I2C总线上设备的地址进行选择,这个成员的配置也影响到I2C_OwnAddress1成员,只有这里设置成10位模式时,I2C_OwnAddress1才支持10位地址。

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配置完成之后调用一下I2C初始化函数就搞定

记得使能I2C外设

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; 五.EEPROM简介

EEPROM全称: electrically-erasable, and programmable read-only memory –》可电擦除的可编程的只读存储器,这里的只读并不是只能读,是以前ROM不能写只能读,现在的EEPROM已经是可读写的啦,为什么还叫可读:只不过是保留下来的名字而已。

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原理图:
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WP引脚直接
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EEPROM的设备地址(作为从机)

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EEPROM中硬件I2C

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EEPROM通信的时候也遵循I2C协议,向产生起始信号,停止信号,应答什么的都一样的。

1.STM32向从机EEPROM写入一个字节

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; 2.STM32向从机EEPROM写入多个字节(页写入)

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写入的8个字节是连续的地址,不连续的话不能使用页写入
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总结:

  • 进行页写入时,写入的存储器地址要对齐到8,也就是说只能写入地址为 0 8 16 32… 能整除8
  • *页写如只能一次写入8个字节

规定就是规定我也没有办法,不然就会出错

  • *确认EEPROM是否写入完成:

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这段话什么意思呢:EEPROM做为我们的非易失存储器(掉电不会丢失数据),相当于我们电脑中的硬盘,它的读写速度是非常慢的,所以STM32把数据发送过去之后,必须等待EEPROM去把数据写入自己内部的存储器才能写入下一波数据(可以是单字节写入也可以是页写入),如果不等待EEPROM把上一次的数据写完又去写入EEPROM是不会搭理你的,也就是说EEPROM处于忙碌状态。

检测EEPROM数据是否写入完成:
STM32主机不断向EEPROM发送起始信号,然后发送EEPROM的设备的地址等待EEPROM的应答信号 ,如果不应答,重复在来一遍,直到EEPROM应答则代表EEPROM上一次的数据写入完成,然后才可以传输下一次的数据!!!

3.STM32随机读取EEPROM内部任何地址的数据

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; 4.STM32随机顺序读取EEPROM内部任何地址的数据

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EEPROM一共有256个字节对应的地址为(0~255)
当读取到最后一个字节,也就是255地址,第256个字节,在读取又会从头(第一个字节数据)开始读取。

六.硬件I2C读写EEPROM实验

实验目的

STM32作为主机向从机EEPROM存储器写入256个字节的数据
STM32作为主机向从机EEPROM存储器读取写入的256个字节的数据

读写成功亮绿灯,读写失败亮红灯

实验原理

  • 硬件设计
    原理图
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    实物图
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编程要点
(1) 配置通讯使用的目标引脚为开漏模式;
(2) 编写模拟 I2C 时序的控制函数;
(3) 编写基本 I2C 按字节收发的函数;
(4) 编写读写 EEPROM 存储内容的函数;
(5) 编写测试程序,对读写数据进行校验。

两个引脚PB6,PB7都要配置成复用的开漏输出
这里有一个注意的点,你配置成输出模式,并不会影响引脚的输入功能

详情请看——>GPIO端口的八种工作模式

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; 源码

i2c_ee.h
前面理论已经讲得已经很详细了,直接上代码叭!!

#ifndef __IIC_EE_H
#define __IIC_EE_H

#include "stm32f10x.h"
#include

#define  EEPROM_I2C                       I2C1
#define  EEPROM_I2C_CLK                   RCC_APB1Periph_I2C1
#define  EEPROM_I2C_APBxClkCmd            RCC_APB1PeriphClockCmd
#define  EEPROM_I2C_BAUDRATE              400000

#define  EEPROM_I2C_SCL_GPIO_CLK           (RCC_APB2Periph_GPIOB)
#define  EEPROM_I2C_SDA_GPIO_CLK           (RCC_APB2Periph_GPIOB)
#define  EEPROM_I2C_GPIO_APBxClkCmd        RCC_APB2PeriphClockCmd

#define  EEPROM_I2C_SCL_GPIO_PORT         GPIOB
#define  EEPROM_I2C_SCL_GPIO_PIN          GPIO_Pin_6
#define  EEPROM_I2C_SDA_GPIO_PORT         GPIOB
#define  EEPROM_I2C_SDA_GPIO_PIN          GPIO_Pin_7

#define   STM32_I2C_OWN_ADDR             0x6f

#define   EEPROM_I2C_Address             0XA0
#define   I2C_PageSize                     8

#define I2CT_FLAG_TIMEOUT         ((uint32_t)0x1000)
#define I2CT_LONG_TIMEOUT         ((uint32_t)(10 * I2CT_FLAG_TIMEOUT))

#define EEPROM_DEBUG_ON                    0
#define EEPROM_INFO(fmt,arg...)           printf("<> "fmt"\n",##arg)
#define EEPROM_ERROR(fmt,arg...)          printf("<> "fmt"\n",##arg)
#define EEPROM_DEBUG(fmt,arg...)          do{\
                                          if(EEPROM_DEBUG_ON)\
                                          printf("<> [%d]"fmt"\n",__LINE__, ##arg);\
                                          }while(0)

void I2C_EE_Config(void);
void EEPROM_Byte_Write(uint8_t addr,uint8_t data);
uint32_t  EEPROM_WaitForWriteEnd(void);
uint32_t  EEPROM_Page_Write(uint8_t addr,uint8_t *data,uint16_t Num_ByteToWrite);
uint32_t  EEPROM_Read(uint8_t *data,uint8_t addr,uint16_t Num_ByteToRead);
void I2C_EE_BufferWrite(uint8_t* pBuffer,uint8_t WriteAddr, uint16_t NumByteToWrite);
#endif

i2c_ee.c

#include "i2c_ee.h"

static __IO uint32_t  I2CTimeout = I2CT_LONG_TIMEOUT;

static uint32_t I2C_TIMEOUT_UserCallback(uint8_t errorCode);

void I2C_EE_Config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef    GPIO_InitStuctrue;
    I2C_InitTypeDef     I2C_InitStuctrue;

    EEPROM_I2C_GPIO_APBxClkCmd(EEPROM_I2C_SCL_GPIO_CLK|EEPROM_I2C_SDA_GPIO_CLK,ENABLE);

    EEPROM_I2C_APBxClkCmd(EEPROM_I2C_CLK,ENABLE);

  GPIO_InitStuctrue.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_OD;
  GPIO_InitStuctrue.GPIO_Pin=EEPROM_I2C_SCL_GPIO_PIN;
    GPIO_InitStuctrue.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(EEPROM_I2C_SCL_GPIO_PORT,&GPIO_InitStuctrue);

    GPIO_InitStuctrue.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;
    GPIO_InitStuctrue.GPIO_Pin = EEPROM_I2C_SDA_GPIO_PIN;
    GPIO_InitStuctrue.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(EEPROM_I2C_SDA_GPIO_PORT,&GPIO_InitStuctrue);

   I2C_InitStuctrue.I2C_Ack=I2C_Ack_Enable;
    I2C_InitStuctrue.I2C_AcknowledgedAddress=I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
    I2C_InitStuctrue.I2C_ClockSpeed=EEPROM_I2C_BAUDRATE;
    I2C_InitStuctrue.I2C_DutyCycle=I2C_DutyCycle_2;
    I2C_InitStuctrue.I2C_Mode=I2C_Mode_I2C;
    I2C_InitStuctrue.I2C_OwnAddress1=STM32_I2C_OWN_ADDR;
    I2C_Init(EEPROM_I2C,&I2C_InitStuctrue);
    I2C_Cmd(EEPROM_I2C,ENABLE);

}

void  EEPROM_Byte_Write(uint8_t addr,uint8_t data)
{

    I2C_GenerateSTART(EEPROM_I2C,ENABLE);

    while( I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)==ERROR);

    I2C_Send7bitAddress(EEPROM_I2C,EEPROM_I2C_Address,I2C_Direction_Transmitter);

    while( I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)==ERROR);

    I2C_SendData(EEPROM_I2C,addr);
    while( I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING )==ERROR);
  I2C_SendData(EEPROM_I2C,data);

    while( I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED )==ERROR);

    I2C_GenerateSTOP(EEPROM_I2C,ENABLE);

}

uint32_t  EEPROM_Page_Write(uint8_t addr,uint8_t *data,uint16_t Num_ByteToWrite)
{

     I2CTimeout = I2CT_LONG_TIMEOUT;

    while(I2C_GetFlagStatus(EEPROM_I2C, I2C_FLAG_BUSY))
    {
        if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(1);
    }

    I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;

    I2C_GenerateSTART(EEPROM_I2C,ENABLE);

    while( I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)==ERROR)
    {
         if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(2);
    }
    I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;

    I2C_Send7bitAddress(EEPROM_I2C,EEPROM_I2C_Address,I2C_Direction_Transmitter);

    while( I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)==ERROR)
    {
         if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(3);
    }

    I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;

    I2C_SendData(EEPROM_I2C,addr);

    while( I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING )==ERROR)
    {
         if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(4);
    }

    while(Num_ByteToWrite)
    {
        I2C_SendData(EEPROM_I2C,*data);
        I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
        while( I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING )==ERROR)
        {
                if((I2CTimeout--) == 0) return   I2C_TIMEOUT_UserCallback(5);
        }
         Num_ByteToWrite--;
         data++;
    }

    I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;

    while( I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED )==ERROR)
    {
                if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(6);
     }

    I2C_GenerateSTOP(EEPROM_I2C,ENABLE);
     return 1;
}

uint32_t EEPROM_Read(uint8_t *data,uint8_t addr,uint16_t Num_ByteToRead)
{
     I2CTimeout = I2CT_LONG_TIMEOUT;

  while(I2C_GetFlagStatus(EEPROM_I2C, I2C_FLAG_BUSY))
  {
    if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(1);
  }

    I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;

    I2C_GenerateSTART(EEPROM_I2C,ENABLE);

    while( I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT )==ERROR)
  {
        if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(7);
   }

    I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;

    I2C_Send7bitAddress(EEPROM_I2C,EEPROM_I2C_Address,I2C_Direction_Transmitter);

    while( I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED )==ERROR)
 {
        if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(8);
  }

    I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;

    I2C_SendData(EEPROM_I2C,addr);

    while( I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING )==ERROR)
 {
        if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(9);
  }
    I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;

    I2C_GenerateSTART(EEPROM_I2C,ENABLE);

    while( I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT )==ERROR)
    {
        if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(10);
   }
    I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;

    I2C_Send7bitAddress(EEPROM_I2C,EEPROM_I2C_Address,I2C_Direction_Receiver);

    while( I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED )==ERROR)
    {
       if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(10);
   }

    while(Num_ByteToRead--)
    {

        if( Num_ByteToRead==0)
     {

         I2C_AcknowledgeConfig(EEPROM_I2C,DISABLE);

       I2C_GenerateSTOP(EEPROM_I2C,ENABLE);
     }

     I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;

   while( I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED )==ERROR)
  {
       if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(10);
   }

    *data=I2C_ReceiveData(EEPROM_I2C);
      data++;

    }

    I2C_AcknowledgeConfig(EEPROM_I2C,ENABLE);
  return 1;
}
void I2C_EE_BufferWrite(uint8_t* pBuffer,uint8_t WriteAddr, uint16_t NumByteToWrite)
{
  u8 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(Addr == 0)
  {

    if(NumOfPage == 0)
    {
      EEPROM_Page_Write(WriteAddr, pBuffer, NumOfSingle);
      EEPROM_WaitForWriteEnd();
    }

    else
    {

      while(NumOfPage--)
      {
        EEPROM_Page_Write(WriteAddr, pBuffer, I2C_PageSize);
          EEPROM_WaitForWriteEnd();
        WriteAddr +=  I2C_PageSize;
        pBuffer += I2C_PageSize;
      }

      if(NumOfSingle!=0)
      {
        EEPROM_Page_Write(WriteAddr, pBuffer, NumOfSingle);
        EEPROM_WaitForWriteEnd();
      }
    }
  }

  else
  {
      NumByteToWrite -= count;
      NumOfPage =  NumByteToWrite / I2C_PageSize;
      NumOfSingle = NumByteToWrite % I2C_PageSize;

      if(count != 0)
      {
        EEPROM_Page_Write(WriteAddr, pBuffer, count);
        EEPROM_WaitForWriteEnd();
        WriteAddr += count;
        pBuffer += count;
      }

      while(NumOfPage--)
      {
        EEPROM_Page_Write(WriteAddr, pBuffer, I2C_PageSize);
        EEPROM_WaitForWriteEnd();
        WriteAddr +=  I2C_PageSize;
        pBuffer += I2C_PageSize;
      }
      if(NumOfSingle != 0)
      {
        EEPROM_Page_Write(WriteAddr, pBuffer, NumOfSingle);
        EEPROM_WaitForWriteEnd();
      }
    }
}

uint32_t EEPROM_WaitForWriteEnd(void)
{
    I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;

    do
    {
          I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;

            I2C_GenerateSTART(EEPROM_I2C,ENABLE);

            while( I2C_GetFlagStatus(EEPROM_I2C,I2C_FLAG_SB )==RESET)
            {
                     if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(10);
             }
            I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;

            I2C_Send7bitAddress(EEPROM_I2C,EEPROM_I2C_Address,I2C_Direction_Transmitter);

    }while( (I2C_GetFlagStatus(EEPROM_I2C,I2C_FLAG_ADDR )==RESET) && (I2CTimeout--) );

    I2C_GenerateSTOP(EEPROM_I2C,ENABLE);
    return 1;
}

static  uint32_t I2C_TIMEOUT_UserCallback(uint8_t errorCode)
{

  EEPROM_ERROR("I2C 等待超时!errorCode = %d",errorCode);

  return 0;
}

main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include  "./i2c/i2c_ee.h"
#include
#include "usart.h"
#define SOFT_DELAY Delay(0x0FFFFF);

void Delay(__IO u32 nCount);

uint8_t I2C_EE_Test(void);
int main(void)
{

   I2C_EE_Config();

   Usart_Config();

   LED_GPIO_Config();
    printf("\r\nIIC读写EEPROM测试实验\r\n");

   if( I2C_EE_Test()==1 )
     {
         LED_G(NO);
     }
     else
     {
         LED_R(NO);
     }

while(1)
{
;
}

 }
     uint8_t I2C_EE_Test(void)
     {
          uint8_t ReadData[256]={0};
      uint8_t WriteDdta[256]={0};
          uint16_t i;

           for(i=0;i<256;i++)
        {
            WriteDdta[i]=i;
         }

                I2C_EE_BufferWrite(WriteDdta,0,256);

                EEPROM_WaitForWriteEnd();

                EEPROM_Read(ReadData,0,256);

             for (i=0; i<256; i++)
                {
                 if(ReadData[i] != WriteDdta[i])
                    {
                        EEPROM_ERROR("0x%02X ", ReadData[i]);
                        EEPROM_ERROR("错误:I2C EEPROM写入与读出的数据不一致\n\r");
                        return 0;
                    }
                     printf("0x%02X ", ReadData[i]);
                     if(i%16 == 15)
                     printf("\n\r");
                }
                EEPROM_INFO("I2C(AT24C02)读写测试成功\n\r");
                return 1;
     }

void Delay(__IO uint32_t nCount)
{
    for(; nCount != 0; nCount--);
}

重点讲一下,如何解决以下页写入问题,实现连续写入

  • 进行页写入时,写入的存储器地址要对齐到8,也就是说只能写入地址为 0 8 16 32… 能整除8
  • *页写如只能一次写入8个字节

现在来解释代码中下图函数如何解决问题

STM32硬件I2C与软件模拟I2C超详解

如果地址对齐:

STM32硬件I2C与软件模拟I2C超详解
STM32硬件I2C与软件模拟I2C超详解
如果地址不对齐:
STM32硬件I2C与软件模拟I2C超详解

实验效果

STM32硬件I2C与软件模拟I2C超详解

; 七.软件模式I2C协议

实验目的

STM32作为主机向从机EEPROM存储器写入256个字节的数据
STM32作为主机向从机EEPROM存储器读取写入的256个字节的数据

读写成功亮绿灯,读写失败亮红灯

实验原理

STM32硬件I2C与软件模拟I2C超详解
软件模式I2C由我们CPU来控制引脚产生I2C时序,所以我们随便选引脚都可以,不过你选择的引脚肯定要连接到通信的EEPROM的SCL,SDA引脚上。这里是用了PC12,PC11充当主机STM32SCL,SDA引脚。
  • 主机产生起始信号
    STM32硬件I2C与软件模拟I2C超详解
  • 主机产生停止信号
    STM32硬件I2C与软件模拟I2C超详解
  • 主机产生应答信号或非应答信号
    STM32硬件I2C与软件模拟I2C超详解
    STM32硬件I2C与软件模拟I2C超详解
  • *等待从机EEPROM应答

STM32硬件I2C与软件模拟I2C超详解
  • 主机发送一个字节给从机
    STM32硬件I2C与软件模拟I2C超详解
  • 主机向EEPROM接收一个字节
    STM32硬件I2C与软件模拟I2C超详解
    *value应该初始化为0,我忘了sorry

; 源码

i2c_gpio.h

#ifndef _I2C_GPIO_H
#define _I2C_GPIO_H

#include "stm32f10x.h"

#define EEPROM_I2C_WR   0
#define EEPROM_I2C_RD   1

#define EEPROM_GPIO_PORT_I2C         GPIOB
#define EEPROM_RCC_I2C_PORT          RCC_APB2Periph_GPIOB
#define EEPROM_I2C_SCL_PIN           GPIO_Pin_6
#define EEPROM_I2C_SDA_PIN           GPIO_Pin_7

#define EEPROM_I2C_SCL_1()  EEPROM_GPIO_PORT_I2C->BSRR |= EEPROM_I2C_SCL_PIN
#define EEPROM_I2C_SCL_0()  EEPROM_GPIO_PORT_I2C->BRR  |= EEPROM_I2C_SCL_PIN

#define EEPROM_I2C_SDA_1()  EEPROM_GPIO_PORT_I2C->BSRR |= EEPROM_I2C_SDA_PIN
#define EEPROM_I2C_SDA_0()  EEPROM_GPIO_PORT_I2C->BRR  |= EEPROM_I2C_SDA_PIN

#define EEPROM_I2C_SDA_READ()  ((EEPROM_GPIO_PORT_I2C->IDR & EEPROM_I2C_SDA_PIN)!=0 )

void i2c_Start(void);
void i2c_Stop(void);
void i2c_Ack(void);
void i2c_NAcK(void);
uint8_t i2c_WaitAck(void);
void i2c_SendByte(uint8_t data);
uint8_t i2c_ReadByte(void);
uint8_t i2c_CheckDevice(uint8_t Address);
#endif

i2c_gpio.c

#include "i2c_gpio.h"

#include  "stm32f10x.h"

void I2c_gpio_config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(EEPROM_RCC_I2C_PORT, ENABLE);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = EEPROM_I2C_SCL_PIN | EEPROM_I2C_SDA_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(EEPROM_GPIO_PORT_I2C, &GPIO_InitStructure);

    i2c_Stop();
}

static void i2c_Delay(void)
{
    uint8_t i;
    for(i=0;i<10;i++)
    {
    }
}

void i2c_Start(void)
{
    EEPROM_I2C_SCL_1();
    EEPROM_I2C_SDA_1();
    i2c_Delay();
    EEPROM_I2C_SDA_0();
    i2c_Delay();
    EEPROM_I2C_SCL_0();
    i2c_Delay();
}

void i2c_Stop(void)
{
    EEPROM_I2C_SDA_0();
    EEPROM_I2C_SCL_1();
    i2c_Delay();
    EEPROM_I2C_SDA_1();
    i2c_Delay();
}

void i2c_Ack(void)
{
    EEPROM_I2C_SCL_0();
    i2c_Delay();
    EEPROM_I2C_SDA_0();
    i2c_Delay();
    EEPROM_I2C_SCL_1();
    i2c_Delay();
    EEPROM_I2C_SCL_0();
    i2c_Delay();
    EEPROM_I2C_SDA_1();
    i2c_Delay();

}

void i2c_NAcK(void)
{
    EEPROM_I2C_SDA_1();
    i2c_Delay();
    EEPROM_I2C_SCL_1();
    i2c_Delay();
    EEPROM_I2C_SCL_0();
    i2c_Delay();

}

uint8_t i2c_WaitAck(void)
{
    uint8_t ret;
    EEPROM_I2C_SDA_1();
    EEPROM_I2C_SCL_1();
    i2c_Delay();
    if( EEPROM_I2C_SDA_READ() )
    {
        ret=1;
    }
    else
    {
        ret=0;
    }
    EEPROM_I2C_SCL_0();
    i2c_Delay();
  return ret;

}

void i2c_SendByte(uint8_t data)
{
    uint8_t i;
    for(i=0;i<8;i++)
    {
        if( data&0x80 )
     {
          EEPROM_I2C_SDA_1();
     }
     else
     {
          EEPROM_I2C_SDA_0();
     }
     i2c_Delay();
     EEPROM_I2C_SCL_1();
     i2c_Delay();
     EEPROM_I2C_SCL_0();
     i2c_Delay();
     if( i==7 )
     {
         EEPROM_I2C_SDA_1();
         i2c_Delay();
     }
     data=data<<1;
    }

}

uint8_t i2c_ReadByte(void)
{
    uint8_t value=0;
    uint8_t i;
    for(i=0;i<8;i++)
    {
        value=value<<1;
        EEPROM_I2C_SCL_1();
      i2c_Delay();
        if( EEPROM_I2C_SDA_READ() )
      {
          value++;
      }
      EEPROM_I2C_SCL_0();
      i2c_Delay();
    }
    return value;
}

uint8_t i2c_CheckDevice(uint8_t Address)
{
    uint8_t ucACK;
    I2c_gpio_config();
    i2c_Start();
    i2c_SendByte(Address|EEPROM_I2C_WR);
    ucACK=i2c_WaitAck();
    i2c_Stop();
  return ucACK;

}

i2c_ee.h

#ifndef _I2C_EE_H
#define _I2C_EE_H

#include "stm32f10x.h"

#define EEPROM_DEV_ADDR         0xA0
#define EEPROM_PAGE_SIZE          8
#define EEPROM_SIZE               256

uint8_t ee_Checkok(void);
uint8_t  ee_ReadByte( uint8_t *pReaddata,uint16_t Address,uint16_t num );
uint8_t  ee_WriteByte( uint8_t *Writepdata,uint16_t Address,uint16_t num );
uint8_t ee_WaitStandby(void);
uint8_t ee_WriteBytes(uint8_t *_pWriteBuf, uint16_t _usAddress, uint16_t _usSize);
uint8_t ee_ReadBytes(uint8_t *_pReadBuf, uint16_t _usAddress, uint16_t _usSize);
uint8_t ee_Test(void) ;
#endif

i2c_ee.c

#include "i2c_ee.h"
#include "i2c_gpio.h"

uint8_t ee_Checkok(void)
{
    if(i2c_CheckDevice(EEPROM_DEV_ADDR)==0)
    {
        return 1;
    }
    else
    {
    i2c_Stop();
        return 0;
    }
}

uint8_t ee_WaitStandby(void)
{
    uint32_t wait_count = 0;

    while(i2c_CheckDevice(EEPROM_DEV_ADDR))
    {

        if(wait_count++>0xFFFF)
        {

            return 1;
        }
    }

    return 0;
}

uint8_t ee_WriteBytes(uint8_t *_pWriteBuf, uint16_t _usAddress, uint16_t _usSize)
{
    uint16_t i,m;
    uint16_t addr;
    addr=_usAddress;
  for(i=0;i<_usSize;i++)
    {

            if(i==0 || (addr % EEPROM_PAGE_SIZE)==0 )
            {

                 for(m=0;m<1000;m++)
                 {

                     i2c_Start();

                     i2c_SendByte(EEPROM_DEV_ADDR|EEPROM_I2C_WR);

                     if( i2c_WaitAck()==0 )
                     {
                        break;
                     }
                 }

                  if( m==1000 )
                {
                    goto cmd_fail;
                }

                i2c_SendByte((uint8_t)addr);

                if( i2c_WaitAck()!=0 )
                {
                    goto cmd_fail;

                }
            }

         i2c_SendByte(_pWriteBuf[i]);

       if( i2c_WaitAck()!=0 )
       {
          goto cmd_fail;
     }

         addr++;
    }

    i2c_Stop();
    return 1;

    cmd_fail:
    i2c_Stop();
    return 0;
}

uint8_t ee_ReadBytes(uint8_t *_pReadBuf, uint16_t _usAddress, uint16_t _usSize)
{
    uint16_t i;

      i2c_Start();
        i2c_SendByte(EEPROM_DEV_ADDR|EEPROM_I2C_WR);
     if( i2c_WaitAck()!=0 )
     {
             goto cmd_fail;
      }
        i2c_SendByte((uint8_t)_usAddress);
     if( i2c_WaitAck()!=0 )
     {
              goto cmd_fail;
      }
        i2c_Start();
        i2c_SendByte(EEPROM_DEV_ADDR|EEPROM_I2C_RD);
         if( i2c_WaitAck()!=0 )
         {
                  goto cmd_fail;
       }
     for(i=0;i<_usSize;i++)
    {
        _pReadBuf[i]=i2c_ReadByte();

        if (i != _usSize - 1)
        {

            i2c_Ack();
        }
        else
        {
            i2c_NAcK();
        }
    }
    i2c_Stop();
    return 1;

    cmd_fail:
    i2c_Stop();
    return 0;
}

uint8_t ee_Test(void)
{
  uint16_t i;
    uint8_t write_buf[EEPROM_SIZE];
  uint8_t read_buf[EEPROM_SIZE];

  if (i2c_CheckDevice(EEPROM_DEV_ADDR) == 1)
    {

        printf("没有检测到串行EEPROM!\r\n");

        return 0;
    }

    for (i = 0; i < EEPROM_SIZE; i++)
    {
        write_buf[i] = i;
    }

  if (ee_WriteBytes(write_buf, 0, EEPROM_SIZE) == 0)
    {
        printf("写EEPROM出错!\r\n");
        return 0;
    }
    else
    {
        printf("写EEPROM成功!\r\n");
    }

  if (ee_ReadBytes(read_buf, 0, EEPROM_SIZE) == 0)
    {
        printf("EEPROM出错!\r\n");
        return 0;
    }
    else
    {
        printf("EEPROM成功,数据如下:\r\n");
    }

  for (i = 0; i < EEPROM_SIZE; i++)
    {
        if(read_buf[i] != write_buf[i])
        {
            printf("0x%02X ", read_buf[i]);
            printf("错误:EEPROM读出与写入的数据不一致");
            return 0;
        }
    printf(" %02X", read_buf[i]);

        if ((i & 15) == 15)
        {
            printf("\r\n");
        }
    }
  printf("EEPROM读写测试成功\r\n");
  return 1;
}

main

#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include  "usart.h"
#include
#include "i2c_ee.h"
#include "i2c_gpio.h"

#define SOFT_DELAY Delay(0x0FFFFF);

void Delay(__IO u32 nCount);

int main(void)
{

    LED_GPIO_Config();

  USART_Config();

        printf("EEPROM 软件模拟i2c测试例程 \r\n");

  if(ee_Test() == 1)
    {
            LED_G(NO);
    }
    else
    {
      LED_R(NO);
    }

while(1)
{
}

  }

void Delay(__IO uint32_t nCount)
{
    for(; nCount != 0; nCount--);
}

效果与硬件I2C一模一样就不演示了

八.总结

不管是硬件I2C还是软件I2C先不管他们的优缺点,主要我们是要在实现的过程中理解IC2协议这个才是最重要的,反正I2C必须得会因为应用太广泛了,最后如果文章内容有疑问的来评论区一起讨论讨论!!!

Original: https://blog.csdn.net/k666499436/article/details/124686559
Author: rivencode
Title: STM32硬件I2C与软件模拟I2C超详解

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