文章目錄

• 前言
• 一、宏定義
• 二、I2C延時函數
• • 1. 注意
• 三、起始 / 停止信號
• • 1. 時序圖
  • 2. 起始信號
  • 3. 停止信號
• 四、切換SDA方向
• • 1. SDA配置為輸入模式
  • 2. SDA配置為輸出模式
• 五、應答位信息
• • 1. 主機（MCU）讀取 應答位
  • 2. 主機（MCU）產生 應答位
• 六、I2C讀 / 寫 一個字節
• • 1. 注意
  • 2. I2C寫一個字節
  • 3. I2C讀一個字節
• 七、E2 頁寫 / 連續讀
• • 1. E2 頁寫
  • 2. E2 連續讀
• 八、小結

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前言

• 關于此文一些名詞術語不太理解的，可以去看我這篇博文
  → 《STM32F10x_模擬I2C讀寫EEPROM（1）》

• 讀寫E2函數（帶備份區+校驗和判斷），可以去看我這篇博文
  → 《STM32F10x_模擬I2C讀寫EEPROM（3）（讀寫E2備份區 + 校驗位 + 完整代碼 + 應用實例）》

• E2的中文資料可以到我博客資源里下載，沒有積分下載的，可以評論Ding我o(￣▽￣)ブ

一、宏定義

// I2C引腳#define PORT_I2C_SCL GPIOx#define PORT_I2C_SDA GPIOx#define PIN_I2C_SCL GPIO_Pin_x#define PIN_I2C_SDA GPIO_Pin_x// 控制 SDA / SCL 高低電平#define I2C_SCL_LOW (PORT_I2C_SCL->BRR = PIN_I2C_SCL)#define I2C_SCL_HIGH (PORT_I2C_SCL->BSRR = PIN_I2C_SCL)#define I2C_SDA_LOW (PORT_I2C_SDA->BRR = PIN_I2C_SDA)#define I2C_SDA_HIGH (PORT_I2C_SDA->BSRR = PIN_I2C_SDA)// 讀 SDA 電平狀態#define I2C_SDA_READ (PORT_I2C_SDA->IDR & PIN_I2C_SDA)// 應答位信息#define I2C_ACK 0 //應答#define I2C_NOACK 1 //非應答/*1、"地址長度"根據芯片型號不同略有不同8位: AT24C01、AT24C0216位: AT24C04、AT24C08、AT24C16、AT24C32、AT24C64、AT24C128、AT24C256、AT24C5122、"頁長度"根據芯片型號不同略有不同8字節: AT24C01、AT24C0216字節: AT24C04、AT24C08、AT24C1632字節: AT24C32、AT24C6464字節: AT24C128、AT24C256128字節: AT24C512*/// 此文的E2型號 - AT24C512#define EEPROM_WORD_ADDR_SIZE 16 //地址長度#define EEPROM_PAGE_SIZE 128 //頁長度#define EEPROM_DEV_ADDR 0xA0 //地址(設備地址:與A2、A1、A0有關)#define EEPROM_WR 0x00 //寫#define EEPROM_RD 0x01 //讀

二、I2C延時函數

• 1. 注意

  • 此函數實現的是非標準延時,請根據MCU速度 調節大小 /************************************************ 函數名稱 ： I2C_Delay 功 能 ： I2C延時(非標準延時,請根據MCU速度 調節大小) 參 數 ： 無 返 回 值 ： 無 *************************************************/ static void I2C_Delay(void) {uint16_t cnt = 100;while(cnt--); }

三、起始 / 停止信號

• 1. 時序圖

• 2. 起始信號

  • 時鐘線 SCL 保持高電平期間 數據線 SDA 電平從高到低的跳變作為I2C總線的起始信號。 /************************************************ 函數名稱 ： I2C_Start 功 能 ： I2C開始 參 數 ： 無 返 回 值 ： 無 *************************************************/ void I2C_Start(void) {I2C_SCL_HIGH; //SCL高I2C_Delay();I2C_SDA_HIGH; //SDA高I2C_Delay();I2C_SDA_LOW; //SDA低I2C_Delay();I2C_SCL_LOW; //SCL低I2C_Delay(); }
  
  

• 3. 停止信號

  • 時鐘線 SCL 保持高電平期間 數據線SDA 電平從低到高的跳變作為I2C總線的停止信號。 /************************************************ 函數名稱 ： I2C_Stop 功 能 ： I2C停止 參 數 ： 無 返 回 值 ： 無 *************************************************/ void I2C_Stop(void) {I2C_SDA_LOW; //SDA低I2C_Delay();I2C_SCL_HIGH; //SCL高I2C_Delay();I2C_SDA_HIGH; //SDA高I2C_Delay(); }

四、切換SDA方向

• 1. SDA配置為輸入模式

  /************************************************ 函數名稱 ： I2C_SDA_SetInput 功 能 ： I2C_SDA設置為輸入 參 數 ： 無 返 回 值 ： 無 *************************************************/ void I2C_SDA_SetInput(void) {GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_I2C_SDA;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; // I2C_SDA設置為 浮空輸入GPIO_Init(PORT_I2C_SDA, &GPIO_InitStructure); }

• 2. SDA配置為輸出模式

  /************************************************ 函數名稱 ： I2C_SDA_SetOutput 功 能 ： I2C_SDA設置為輸出 參 數 ： 無 返 回 值 ： 無 *************************************************/ void I2C_SDA_SetOutput(void) {GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_I2C_SDA;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; // I2C_SDA設置為 開漏輸出GPIO_Init(PORT_I2C_SDA, &GPIO_InitStructure); }

五、應答位信息

• 1. 主機（MCU）讀取 應答位

  • 主機（MCU）寫數據的時候，從機（E2）產生應答，主機讀取應答位進行檢測；
    /************************************************ 函數名稱 ： I2C_GetAck 功 能 ： I2C主機讀取應答(或非應答)位 參 數 ： 無 返 回 值 ： I2C_ACK ----- 應答I2C_NOACK --- 非應答 *************************************************/ uint8_t I2C_GetAck(void) {uint8_t ack;I2C_SCL_LOW; //SCL低（此時從機可變化SDA電平產生應答位信息）I2C_Delay();I2C_SDA_SetInput(); //SDA配置為輸入模式（切換SDA方向）I2C_SCL_HIGH; //SCL高(SCL上升沿時，從機發應答位信息到SDA線上)I2C_Delay();if(I2C_SDA_READ) //讀取從機應答位信息ack = I2C_NOACK; //非應答elseack = I2C_ACK; //應答I2C_SCL_LOW; //SCL低（防止誤操作起始 / 結束信號）I2C_Delay();I2C_SDA_SetOutput(); //SDA配置為輸出模式（切換SDA方向）return ack; //返回應答位 }

• 2. 主機（MCU）產生 應答位

  • 主機（MCU）讀數據的時候，主機產生應答，從機（E2）讀取應答位進行檢測；
    

    /************************************************ 函數名稱 ： I2C_PutAck 功 能 ： I2C主機產生應答(或非應答)位 參 數 ： I2C_ACK ----- 應答I2C_NOACK --- 非應答 返 回 值 ： 無 *************************************************/ void I2C_PutAck(uint8_t Ack) {I2C_SCL_LOW; //SCL低（此時主機可變化SDA電平產生應答位信息）I2C_Delay();if(I2C_ACK == Ack)I2C_SDA_LOW; //主機產生 → 應答elseI2C_SDA_HIGH; //主機產生 → 非應答I2C_Delay();I2C_SCL_HIGH; //SCL高 （SCL上升沿時，主機發應答位信息到SDA線上）I2C_Delay();I2C_SCL_LOW; //SCL低（防止誤操作起始 / 結束信號）I2C_Delay(); }

六、I2C讀 / 寫 一個字節

• 1. 注意

  • I2C讀 / 寫一字節不是 E2 讀 / 寫一字節（需要區分開來）。

• 2. I2C寫一個字節

  • 主機每寫完一個字節后，讀取從機返回的應答位：

    • 應答位若為0，表示從機應答，能繼續下一步操作；
    • 應答位若為1，表示從機非應答，不能進行下一步操作。
    /************************************************ 函數名稱 ： I2C_WriteByte 功 能 ： I2C寫一字節 參 數 ： Data -------- 數據 返 回 值 ： I2C_ACK ----- 應答I2C_NOACK --- 非應答 *************************************************/ uint8_t I2C_WriteByte(uint8_t Data) {uint8_t cnt;// 發送一個字節（8位）for(cnt = 0; cnt < 8; cnt++){I2C_SCL_LOW; //SCL低(SCL為低電平時，主機變化SDA有效，產生SDA數據)I2C_Delay();if(Data & 0x80)I2C_SDA_HIGH; //SDA高elseI2C_SDA_LOW; //SDA低Data <<= 1;I2C_Delay();I2C_SCL_HIGH; //SCL高(SCL上升沿，主機發送數據出去)I2C_Delay();}I2C_SCL_LOW; //SCL低(防止誤操作起始 / 結束信號)I2C_Delay();return I2C_GetAck(); //主機讀取應答位 }

• 3. I2C讀一個字節

  • 主機每讀到一個字節（8位）后，產生應答位給從機檢測：
    • 應答位若為0，表示主機應答，主機不繼續讀取數據了；
    • 應答位若為1，表示主機非應答，主機可繼續讀取數據。
    /************************************************ 函數名稱 ： I2C_ReadByte 功 能 ： I2C讀一字節 參 數 ： ack --------- 產生應答(或者非應答)位 返 回 值 ： data -------- 讀取的一字節數據 *************************************************/ uint8_t I2C_ReadByte(uint8_t ack) {uint8_t cnt;uint8_t data;I2C_SCL_LOW; //SCL低（此時從機可變化SDA電平產生數據）I2C_Delay();I2C_SDA_SetInput(); //SDA配置為輸入模式（切換SDA方向）for(cnt = 0; cnt < 8; cnt++){I2C_SCL_HIGH; //SCL高(SCL上升沿時，從機發數據到SDA線上)I2C_Delay();data <<= 1;if(I2C_SDA_READ) //SDA為高(數據有效)data |= 0x01; I2C_SCL_LOW; //SCL低(防止誤操作起始 / 結束信號)I2C_Delay();}I2C_SDA_SetOutput(); //SDA配置為輸出模式（切換SDA方向）I2C_PutAck(ack); //產生應答(或者非應答)位return data; //返回數據 }

七、E2 頁寫 / 連續讀

• 1. E2 頁寫

  • 一次頁寫操作寫入的數據字節數最大值為E2的頁大小；

  • 不同型號的E2對應的頁大小可能不同（下面簡稱頁大小的值為 P ，舉例：AT24C512 → P = 128）；

  • E2 頁寫時序說明：

    • 舉例說明：MCU寫n（n <= P）個字節數據進E2；
    • ① 主器件發送起始信號和從器件地址信息（ R/W 位置零 ）給從器件，主器件檢測返回應答位信息；
    • ② 主器件發送起始字節地址，主器件檢測返回應答位信息；
    • ③ 非發送最后一個字節時，主器件每發送完一個字節后，不產生停止信號，主器件檢測應答位信息。循環此步驟③ n - 1次，按順序發送數據；
    • ④ 主器件發送最后一個字節后，主器件檢測應答位信息，然后主器件產生停止信號；
    • ⑤ 從器件接收到停止信號后，從器件開始內部數據的擦寫，在擦寫過程中，從器件不再應答主器件的任何請求。

  • 注意：如果進行頁寫操作時，n > p，地址計數器將自動翻轉，先前寫入的數據會被覆蓋，所以要注意每次頁寫的字節數不能大于E2的頁大小P，否則會影響數據的正確性。

    /************************************************ 函數名稱 ： EEPROM_WritePage 功 能 ： EEPROM寫頁 參 數 ： Addr ------ 地址pData ----- 數據Length -----長度(<=EEPROM_PAGE_SIZE) 返 回 值 ： I2C_ACK ----應答I2C_NOACK - 非應答 *************************************************/ uint8_t EEPROM_WritePage(uint16_t Addr, uint8_t *Data, uint16_t Length) {uint8_t ack;uint8_t i;/* 1.開始信號 */I2C_Start();/* 2.設備地址/寫 */ack = I2C_WriteByte(EEPROM_DEV_ADDR | EEPROM_WR);if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}/* 3.數據地址 */#if(8 == EEPROM_WORD_ADDR_SIZE)ack = I2C_WriteByte((uint8_t)(Addr&0x00FF)); //數據地址(8位) if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}#elseack = I2C_WriteByte((uint8_t)(Addr>>8)); //數據地址(16位)if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}ack = I2C_WriteByte((uint8_t)(Addr&0x00FF)); if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}#endif/* 4.寫一字節數據（循環） */for(i = 0; i < Length; i++){ack = I2C_WriteByte(*(Data + i));if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}}/* 5.停止信號 */I2C_Stop();return I2C_ACK; }

• 2. E2 連續讀

  • 從E2讀取數據是一個復合的I2C時序，它實際上包含一個寫過程和一個讀過程。
  • E2 連續讀時序說明：
    • 舉例說明：MCU連續讀E2里的n（n <= P）個字節數據；
    • ① 主器件發送起始信號和從器件地址信息（ R/W 位置1 ）給從器件，主器件檢測返回應答位信息；
    • ② 主器件發送數據起始字節地址，主器件檢測返回應答位信息；
    • ③ 主器件再次發送起始信號和從器件地址信息（ R/W 位置0 ）給從器件，主器件檢測返回應答位信息；
    • ③ E2會向主機返回從"數據起始字節地址"開始的數據，一個字節一個字節地傳輸，主器件每接收完一個字節后，不產生停止信號，主器件響應“應答信號ACK”給E2。只要主器件的響應為"應答信號ACK"，E2就會一直傳輸下去，循環此步驟③ n - 1次；
    • ④ 主器件接收最后一個字節后，主器件響應“非應答信號NOACK”給E2，然后主器件產生停止信號；
    • ⑤ 從器件接收到停止信號后，從器件停止傳輸數據，E2 連續讀結束。
    /************************************************ 函數名稱 ： EEPROM_ReadSequential 功 能 ： EEPROM讀一字節 參 數 ： Addr ------ 地址Data ------ 數據Length -----長度 返 回 值 ： I2C_ACK --- 應答I2C_NOACK - 非應答 *************************************************/ uint8_t EEPROM_ReadSequential(uint16_t Addr, uint8_t *Data, uint16_t Length) {uint8_t ack;uint8_t i;/* 1.開始信號 */I2C_Start();/* 2.設備地址/寫 */ack = I2C_WriteByte(EEPROM_DEV_ADDR | EEPROM_WR);if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}/* 3.數據地址 */#if (8 == EEPROM_WORD_ADDR_SIZE)ack = I2C_WriteByte((uint8_t)(Addr&0x00FF)); //數據地址(8位)if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}#elseack = I2C_WriteByte((uint8_t)(Addr>>8)); //數據地址(16位)if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}ack = I2C_WriteByte((uint8_t)(Addr&0x00FF));if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}#endif/* 4.重新開始 */I2C_Start();/* 5.設備地址/讀 */ack = I2C_WriteByte(EEPROM_DEV_ADDR | EEPROM_RD);if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}/* 6.讀一字節數據 */for(i = 0; i < Length - 1; i++){*(Data + i) = I2C_ReadByte(I2C_ACK); //只讀取1字節(產生應答)}*(Data + i) = I2C_ReadByte(I2C_NOACK); //只讀取1字節(產生非應答)/* 7.停止信號 */I2C_Stop();return I2C_ACK; }

八、小結

• 寫的著急，歡迎糾正
• ☆⌒(*＾-゜)v THX!!
• 碼字不易，記得點小心心 ( ?? ω ?? )?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的STM32F10x_模拟I2C读写EEPROM（2）（切换SDA方向 + 读ACK位 + 完整代码）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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