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16.1 EEPROM概述

EEPROM（Electrically Erasable Programmable read only memory），稱(chēng)為帶電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器，是一種可以斷電保存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)芯片，EEPROM可以在電腦上或?qū)Ｓ迷O(shè)備上擦除已有信息，重新編程，一般用在即插即用設(shè)備中，這種存儲(chǔ)芯片可以通過(guò)高于普通電壓的作用來(lái)擦除或重寫(xiě)，EEPROM芯片一般用在需要頻繁存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，但是數(shù)據(jù)量不大的場(chǎng)合，本實(shí)驗(yàn)以Atmel公司設(shè)計(jì)的AT24C02為例，來(lái)詳細(xì)描述EEPROM的基本操作。

AT24C02是一片存儲(chǔ)容量在2Kbit的的存儲(chǔ)芯片，即存儲(chǔ)容量512Byte，通過(guò)IIC總線協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，STM32F1內(nèi)置的IIC模塊，但是由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)的時(shí)候?yàn)榱艘?guī)避飛利浦關(guān)于IIC通信協(xié)議的專(zhuān)利技術(shù)，將IIC設(shè)計(jì)的比較復(fù)雜，并且當(dāng)操作不當(dāng)?shù)臅r(shí)候容易鎖住總線，但是ST公司關(guān)于硬件IIC方面也提出了對(duì)應(yīng)的軟件解決方案，我們?cè)谶@個(gè)存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)中采用IO口模擬IIC協(xié)議與硬件IIC模塊兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)EEPROM存儲(chǔ)。

IIC是一種只利用兩根線來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的串行通信協(xié)議，IIC的電氣線路包括兩根線，即時(shí)鐘線SCL和數(shù)據(jù)線SDA，高速I(mǎi)IC總線一般可達(dá)400kbps以上，在傳送過(guò)程中一共有三種類(lèi)型的信號(hào)，分別是開(kāi)始信號(hào)，結(jié)束信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)，我們?cè)?a href="http://www.194w.cn/v/tag/1052/" target="_blank">51單片機(jī)開(kāi)發(fā)中曾將IIC協(xié)議通過(guò)端口模擬成功的控制了EEPROM的讀寫(xiě)，現(xiàn)在只需要將之前的代碼移植過(guò)來(lái)修改一下底層寄存器即可使用。STM32F1系列的硬件IIC結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。

從結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，STM32的硬件IIC模塊我們只需要配置好寄存器，然后既可以不考慮具體的IIC協(xié)議，直接讀數(shù)據(jù)寄存器就可以獲取到總線上的數(shù)據(jù)，這也是硬件IIC的優(yōu)勢(shì)所在。

16.2 AT24C02通信時(shí)序

16.2.1 寫(xiě)時(shí)序

（1）寫(xiě)1個(gè)字節(jié)

第1步：發(fā)送開(kāi)始信號(hào)

第2步：發(fā)送器件7位地址+1位讀寫(xiě)控制后等待芯片應(yīng)答

第3步：發(fā)送寫(xiě)入的地址后等待芯片應(yīng)答

第4步：寫(xiě)入需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)后等待芯片應(yīng)答

第5步：發(fā)送結(jié)束信號(hào)

第6步：等待20ms左右

（2）寫(xiě)n個(gè)字節(jié)

寫(xiě)n個(gè)字節(jié)適用于在連續(xù)的n個(gè)地址上寫(xiě)入n個(gè)數(shù)據(jù)，當(dāng)需要寫(xiě)入n個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)候，這種連續(xù)寫(xiě)的方式比單個(gè)寫(xiě)的速度有顯著性?xún)?yōu)勢(shì)，具體步驟如下。

第1步：發(fā)送開(kāi)始信號(hào)

第2步：發(fā)送器件7位地址+1位讀寫(xiě)控制后等待芯片應(yīng)答

第3步：發(fā)送寫(xiě)入的地址后等待芯片應(yīng)答

第4步：寫(xiě)入需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)1后等待芯片應(yīng)答

……

第n+4步：寫(xiě)入需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)n后等待芯片應(yīng)答

第n+5步：發(fā)送結(jié)束信號(hào)

第n+6步：等待20ms左右

注：AT24C系列芯片進(jìn)行1次完整的寫(xiě)時(shí)序，必須等待5ms以上，手冊(cè)給出的典型值是5ms，一般默認(rèn)20ms。

16.2.2 讀時(shí)序

（1）讀1個(gè)字節(jié)

第1步：發(fā)送開(kāi)始信號(hào)

第2步：發(fā)送器件7位地址+1位讀寫(xiě)控制后等待芯片應(yīng)答

第3步：發(fā)送寫(xiě)入的地址后等待芯片應(yīng)答

第4步：重新發(fā)送開(kāi)始信號(hào)

第5步：發(fā)送器件7位地址+1位讀寫(xiě)控制（讀）后等待芯片應(yīng)答

第6步：開(kāi)始接收返回的的數(shù)據(jù)

第7步：發(fā)送結(jié)束信號(hào)

（2）讀n個(gè)字節(jié)

寫(xiě)n個(gè)字節(jié)適用于讀取存儲(chǔ)在連續(xù)的n個(gè)地址上寫(xiě)入n個(gè)數(shù)據(jù)，當(dāng)需要寫(xiě)入n個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)候，這種連續(xù)寫(xiě)的方式比單個(gè)寫(xiě)的速度有顯著性?xún)?yōu)勢(shì)，具體步驟如下。

第1步：發(fā)送開(kāi)始信號(hào)

第2步：發(fā)送器件7位地址+1位讀寫(xiě)控制后等待芯片應(yīng)答

第3步：發(fā)送寫(xiě)入的地址后等待芯片應(yīng)答

第4步：重新發(fā)送開(kāi)始信號(hào)

第5步：發(fā)送器件7位地址+1位讀寫(xiě)控制（讀）后等待芯片應(yīng)答

第6步：接收返回的的數(shù)據(jù)1后發(fā)送應(yīng)答信號(hào)

第7步：接收返回的的數(shù)據(jù)2后發(fā)送應(yīng)答信號(hào)

……

第n+6步：接收返回的的數(shù)據(jù)n

第n+7步：發(fā)送結(jié)束信號(hào)

16.3 STM32內(nèi)部IIC協(xié)議相關(guān)寄存器

16.3.1 控制寄存器1：I2Cx_CR1

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
SWRST	-	ALERT	PEC	POS	ACK	STOP	START	NOSTRETCH	ENGC	ENPEC	ENAPR	SMBTYPE	-	SMBUS	PE

Bit 15：軟件復(fù)位

0：I2C模塊不處于復(fù)位

1：I2C模塊處于復(fù)位

Bit 13：SMBus提醒：軟件可以設(shè)置或清除該位，當(dāng)PE=0時(shí)，由硬件清除

0：釋放SMBAlert引腳使其變高，提醒響應(yīng)地址頭緊跟在NACK信號(hào)后面

1：驅(qū)動(dòng)SMBAlert引腳使其變低，提醒響應(yīng)地址頭緊跟在ACK信號(hào)后面

Bit 12：數(shù)據(jù)包出錯(cuò)檢測(cè)

0：無(wú)PEC傳輸

1：PEC傳輸

Bit 11：應(yīng)答/PEC位置

0：ACK位控制當(dāng)前移位寄存器內(nèi)正在接收的字節(jié)的ACK。PEC位表明當(dāng)前移位寄存器內(nèi)的字節(jié)是PEC

1：ACK位控制在移位寄存器里接收的下一個(gè)字節(jié)的ACK。PEC位表明在移位寄存器里接收的下一個(gè)字節(jié)是PEC

注1：POS位只能用在2字節(jié)的接收配置中，必須在接收數(shù)據(jù)之前配置

注2：為了NACK第2個(gè)字節(jié)，必須在清除ADDR為之后清除ACK位

注3：為了檢測(cè)第2個(gè)字節(jié)的PEC，必須在配置了POS位之后，拉伸ADDR事件時(shí)設(shè)置PEC位

Bit 10：應(yīng)答使能

0：無(wú)應(yīng)答返回

1：在接收到一個(gè)字節(jié)后返回一個(gè)應(yīng)答

Bit 9：停止條件產(chǎn)生

在主模式下：

0：無(wú)停止條件產(chǎn)生

1：在當(dāng)前字節(jié)傳輸或在當(dāng)前起始條件發(fā)出后產(chǎn)生停止條件

在從模式下：

0：無(wú)停止條件產(chǎn)生

1：在當(dāng)前字節(jié)傳輸或釋放SCL和SDA線

Bit 8：起始條件產(chǎn)生

在主模式下：

0：無(wú)起始條件產(chǎn)生

1：重復(fù)產(chǎn)生起始條件

在從模式下：

0：無(wú)起始條件產(chǎn)生

1：當(dāng)總線空閑時(shí)，產(chǎn)生起始條件

Bit 7：禁止時(shí)鐘延長(zhǎng)

0：允許時(shí)鐘延長(zhǎng)

1：禁止時(shí)鐘延長(zhǎng)

Bit 6：廣播呼叫使能

0：禁止廣播呼叫，以非應(yīng)答響應(yīng)地址00h

1：允許廣播呼叫，以應(yīng)答響應(yīng)地址00h

Bit 5：PEC使能

0：禁止PEC計(jì)算

1：開(kāi)啟PEC計(jì)算

Bit 4：ARP使能

0：禁止ARP

1：使能ARP

注1：如果SMBTYPE=0，使用SMBus設(shè)備的默認(rèn)地址

注2：如果SMBTYPE=1，使用SMBus的主地址

Bit 3：SMBus類(lèi)型

0：SMBus設(shè)備

1：SMBus主機(jī)

Bit 1：SMBus模式

0：I2C模式

1：SMBus模式

Bit 0：I2C模塊使能

0：禁用I2C模塊

1：?jiǎn)⒂肐2C模塊，根據(jù)SMBus位的設(shè)置，相應(yīng)的I/O口需配置為復(fù)用功能

注：在主模式下，通訊結(jié)束之前，絕不能清除該位

16.3.2 控制寄存器2：I2Cx_CR2

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
-	LAST	DMAEN	ITBUFEN	ITEVTEN	ITERREN	-	FREQ[5:0]

Bit 12：DMA最后一次傳輸

0：下一次DMA的EOT不是最后的傳輸

1：下一次DMA的EOT是最后的傳輸

Bit 11：DMA請(qǐng)求使能

0：禁止DMA請(qǐng)求

1：當(dāng)TxE=1或RxNE=1時(shí)，允許DMA請(qǐng)求

Bit 10：緩沖器中斷使能

0：當(dāng)TxE=1或RxNE=1時(shí)，不產(chǎn)生任何中斷

1：當(dāng)TxE=1或RxNE=1時(shí)，產(chǎn)生事件中斷

Bit 9：事件中斷使能

0：禁止事件中斷

1：允許事件中斷

在下列條件下，將產(chǎn)生該中斷：

SB=1（主模式）

ADDR=1（主/從模式）

ADD10=1（主模式）

STOPF=1（從模式）

BTF=1，但是沒(méi)有TxE或RxNE事件

如果ITBUFEN=1，TxE事件為1

如果ITBUFEN=1，RxNE事件為1

Bit 8：出錯(cuò)中斷使能

0：禁止出錯(cuò)中斷

1：允許出錯(cuò)中斷

在下列條件下，將產(chǎn)生該中斷：

BERR=1

ARLO=1

AF=1

OVR=1

PECERR=1

TIMEOUT=1

SMBAlert=1

Bit 5~Bit 0：I2C模塊時(shí)鐘頻率，允許的范圍在2～36MHz之間

000000：禁用

000001：禁用

000010：2MHz

...

100100：36MHz

大于100100：禁用

16.3.3 上升時(shí)間寄存器：I2Cx_TRISE

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
-	TRISE[5:0]

Bit 5~Bit 0：在快速/標(biāo)準(zhǔn)模式下的SCL最大上升時(shí)間（主模式）

例如：標(biāo)準(zhǔn)模式中最大允許SCL上升時(shí)間為1000ns。如果在I2C_CR2寄存器中FREQ中的值等于0x08且TPCLK1=125ns，故TRISE中必須寫(xiě)入09h（1000ns/125ns=8+1）

注：只有當(dāng)PE=0時(shí)，才能設(shè)置TRISE

16.3.4 時(shí)鐘控制寄存器：I2Cx_CCR

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
F/S	DUTY	-	CCR[11:0]

Bit 15：I2C主模式選項(xiàng)

0：標(biāo)準(zhǔn)模式的I2C

1：快速模式的I2C

Bit 14：快速模式時(shí)的占空比

0：快速模式下T ~~low~~ /T ~~high~~ =2

1：快速模式下T ~~low~~ /T ~~high~~ =16/9

Bit 11~Bit 0：快速/標(biāo)準(zhǔn)模式下的時(shí)鐘控制分頻系數(shù)（主模式）

在I2C標(biāo)準(zhǔn)模式或SMBus模式下：

T ~~high~~ =CCR×TP~~CLK1~~

T ~~low~~ =CCR×TP~~CLK1~~

在I2C快速模式下：

如果DUTY=0：

T ~~high~~ =CCR×TP~~CLK1~~

T ~~low~~ =2×CCR×TP~~CLK1~~

如果DUTY=1：

T ~~high~~ =9×CCR×TP~~CLK1~~

T ~~low~~ =16×CCR×TP~~CLK1~~

例如：在標(biāo)準(zhǔn)模式下，產(chǎn)生100kHz的SCL的頻率，如果FREQR=08，TPCLK1=125ns，則CCR必須寫(xiě)入0x28（40×125ns=5000ns）

注1：允許設(shè)定的最小值為0x04，在快速DUTY模式下允許的最小值為0x01

注2：fCK應(yīng)當(dāng)是10MHz的整數(shù)倍，這樣可以正確產(chǎn)生400kHz的快速時(shí)鐘

16.3.5 自身地址寄存器1：I2Cx_OAR1

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
ADDMODE	-	ADD[9:8]	ADD[7:1]	ADD0

Bit 15：尋址模式（從模式）

0：7位從地址（不響應(yīng)10位地址）

1：10位從地址（不響應(yīng)7位地址）

Bit 9~Bit 8：接口地址

7位地址模式時(shí)不用關(guān)心

10位地址模式時(shí)為地址的9~8位

Bit 7~~Bit 1：接口地址，地址的7~~1位

Bit 0：接口地址

7位地址模式時(shí)不用關(guān)心

10位地址模式時(shí)為地址第0位

16.3.6 自身地址寄存器2：I2Cx_OAR2

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
-	ADD2[7:1]	ENDUAL

Bit 7~~Bit 1：接口地址，在雙地址模式下地址的7~~1位

Bit 0：雙地址模式使能位

0：在7位地址模式下，只有OAR1被識(shí)別

1：在7位地址模式下，OAR1和OAR2都被識(shí)別

16.3.7 狀態(tài)寄存器1：I2Cx_SR1

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
SMBALERT	TIMEOUT	-	PECERR	OVR	AF	ARL0	BERR	TXE	RXNE	-	STOPF	ADD10	BTF	ADDR	SB

Bit 15： SMBus提醒

在SMBus主機(jī)模式下：

0：無(wú)SMBus提醒

1：在引腳上產(chǎn)生SMBAlert提醒事件

在SMBus從機(jī)模式下：

0：沒(méi)有SMBAlert響應(yīng)地址頭序列

1：收到SMBAlert響應(yīng)地址頭序列至SMBAlert變低

Bit 14：超時(shí)或Tlow錯(cuò)誤

0：無(wú)超時(shí)錯(cuò)誤

1：SCL低電平達(dá)到25ms；或主機(jī)低電平累積時(shí)間超過(guò)10ms；或從設(shè)備低電平累積時(shí)間超過(guò)25ms

Bit 12：在接收時(shí)發(fā)生PEC錯(cuò)誤

0:無(wú)PEC錯(cuò)誤：接收到PEC后接收器返回ACK（如果ACK=1）

1:有PEC錯(cuò)誤：接收到PEC后接收器返回NACK（不管ACK是什么值）

Bit 11：過(guò)載/欠載

0：無(wú)過(guò)載/欠載

1：出現(xiàn)過(guò)載/欠載

Bit 10：應(yīng)答失敗

0：沒(méi)有應(yīng)答失敗

1：應(yīng)答失敗

Bit 9：仲裁丟失（主模式）

0：沒(méi)有檢測(cè)到仲裁丟失

1：檢測(cè)到仲裁丟失

Bit 8：總線出錯(cuò)

0：無(wú)起始或停止條件出錯(cuò)

1：起始或停止條件出錯(cuò)

Bit 7：數(shù)據(jù)寄存器為空（發(fā)送時(shí)）

0：數(shù)據(jù)寄存器非空

1：數(shù)據(jù)寄存器空

Bit 6：數(shù)據(jù)寄存器非空（接收時(shí)）

0：數(shù)據(jù)寄存器為空

1：數(shù)據(jù)寄存器非空

Bit 4：停止條件檢測(cè)位（從模式）

0：沒(méi)有檢測(cè)到停止條件

1：檢測(cè)到停止條件

Bit 3：10位頭序列已發(fā)送（主模式）

0：沒(méi)有ADD10事件發(fā)生

1：主設(shè)備已經(jīng)將第一個(gè)地址字節(jié)發(fā)送出去

Bit 2：字節(jié)發(fā)送結(jié)束

0：字節(jié)發(fā)送未完成

1：字節(jié)發(fā)送結(jié)束

Bit 1：地址已被發(fā)送（主模式）/地址匹配（從模式）

地址匹配（從模式）

0：地址不匹配或沒(méi)有收到地址

1：收到的地址匹配Bit 1：

地址發(fā)送標(biāo)志（主模式）

0：地址發(fā)送沒(méi)有結(jié)束

1：地址發(fā)送結(jié)束

10位地址模式時(shí)，當(dāng)收到地址的第二個(gè)字節(jié)的ACK后該位被置1

7位地址模式時(shí)，當(dāng)收到地址的ACK后該位被置1

Bit 0：起始位（主模式）

0：未發(fā)送起始條件

1：起始條件已發(fā)送

16.3.8 狀態(tài)寄存器2：I2Cx_SR2

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
PEC[7:0]	DUALF	SMBHOST	SMBDEFAULT	GENCALL	-	TRA	BUSY	MSL

Bit 15~Bit 8：數(shù)據(jù)包出錯(cuò)檢測(cè)，當(dāng)ENPEC=1時(shí)，PEC[7:0]存放內(nèi)部的PEC的值

Bit 7：雙標(biāo)志（從模式）

0：接收到的地址與OAR1內(nèi)的內(nèi)容相匹配

1：接收到的地址與OAR2內(nèi)的內(nèi)容相匹配

Bit 6：SMBus主機(jī)頭系列（從模式）

0：未收到SMBus主機(jī)的地址

1：當(dāng)SMBTYPE=1且ENARP=1時(shí)，收到SMBus主機(jī)地址

Bit 5：SMBus設(shè)備默認(rèn)地址（從模式）

0：未收到SMBus設(shè)備的默認(rèn)地址

1：當(dāng)ENARP=1時(shí)，收到SMBus設(shè)備的默認(rèn)地址

Bit 4：廣播呼叫地址（從模式）

0：未收到廣播呼叫地址

1：當(dāng)ENGC=1時(shí)，收到廣播呼叫的地址

Bit 2：發(fā)送/接收

0：接收到數(shù)據(jù)

1：數(shù)據(jù)已發(fā)送

Bit 1：總線忙，在檢測(cè)到SDA或SCl為低電平時(shí)，硬件將該位1

0：在總線上無(wú)數(shù)據(jù)通訊

1：在總線上正在進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊

Bit 0：主從模式

0：從模式

1：主模式

16.3.9 數(shù)據(jù)寄存器：I2Cx_DR

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
-	DR[7:0]

Bit 7~Bit 0：8位數(shù)據(jù)寄存器，用于存放接收到的數(shù)據(jù)或放置用于發(fā)送到總線的數(shù)據(jù)

發(fā)送器模式：當(dāng)寫(xiě)一個(gè)字節(jié)至DR寄存器時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸。一旦傳輸開(kāi)始，如果能及時(shí)把下一個(gè)需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)寫(xiě)入DR寄存器，I2C模塊將保持連續(xù)的數(shù)據(jù)流

接收器模式：接收到的字節(jié)被拷貝到DR寄存器。在接收到下一個(gè)字節(jié)之前讀出數(shù)據(jù)寄存器，即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)的數(shù)據(jù)傳送

注1：在從模式下，地址不會(huì)被拷貝進(jìn)數(shù)據(jù)寄存器DR

注2：硬件不管理寫(xiě)沖突（如果TxE=0，仍能寫(xiě)入數(shù)據(jù)寄存器）

注3：如果在處理ACK脈沖時(shí)發(fā)生ARLO事件，接收到的字節(jié)不會(huì)被拷貝到數(shù)據(jù)寄存器里，因此不能讀到它

16.4 實(shí)驗(yàn)例程

16.4.1 軟件模擬IIC控制

（1）創(chuàng)建at24cxx.h文件，并輸入以下代碼。

/*********************************************************************************************************
                EEPROM    驅(qū)    動(dòng)    文    件
*********************************************************************************************************/
#ifndef _AT24Cxx_H_
#define _AT24Cxx_H_


#include "sys.h"
/*********************************************************************************************************
                硬    件    端    口    定    義
*********************************************************************************************************/
#define IIC_SCL      PBout( 6 )
#define IIC_SDA      PBout( 7 )
#define IIC_SDA_READ  PBin( 7 )
/*********************************************************************************************************
                    函    數(shù)    列    表
*********************************************************************************************************/
void AT24Cxx_Init( void ) ;                                        //AT24C初始化
void AT24Cxx_Write_Data( u16 Address, u8 Data ) ;                            //寫(xiě)入1個(gè)數(shù)據(jù)
void AT24Cxx_Write_nData( u16 Address, u8 *Buffer, u16 Len ) ;                      //寫(xiě)入n個(gè)數(shù)據(jù)
void AT24Cxx_Read_Data( u16 Address, u8 *Data ) ;                            //讀取1個(gè)數(shù)據(jù)
void AT24Cxx_Read_nData( u16 Address, u8 *Buffer, u16 Len ) ;                      //讀取n個(gè)數(shù)據(jù)


#endif

（2）創(chuàng)建at24cxx.c文件，并輸入以下代碼。

/*********************************************************************************************************
                EEPROM    驅(qū)    動(dòng)    程    序
*********************************************************************************************************/
#include "at24cxx.h"
#include "delay.h"
/***************************************************
Name    :IIC_Start
Function  :IIC起始信號(hào)
Paramater  :None
Return    :None
***************************************************/
void IIC_Start()
{
  GPIOB->CRL &= 0x0FFFFFFF ;                                      //PB7推挽輸出
  GPIOB->CRL |= 0x30000000 ;
  IIC_SDA = 1 ;
  IIC_SCL = 1 ;
  delay_us( 4 ) ;
  IIC_SDA = 0 ;
  delay_us( 4 ) ;
  IIC_SCL = 0 ;
}
/***************************************************
Name    :IIC_Stop
Function  :IIC停止信號(hào)
Paramater  :None
Return    :None
***************************************************/
void IIC_Stop()
{
  GPIOB->CRL &= 0x0FFFFFFF ;                                      //PB7推挽輸出
  GPIOB->CRL |= 0x30000000 ;
  IIC_SCL = 0 ;
  IIC_SDA = 0 ;
   delay_us( 4 ) ;
  IIC_SCL = 1 ;
  IIC_SDA = 1 ;
  delay_us( 4 ) ;
}
/***************************************************
Name    :IIC_Wait_Ack
Function  :IIC等待應(yīng)答
Paramater  :None
Return    :
      0:成功
      1:失敗
***************************************************/
void IIC_Wait_Ack()
{
  u8 Time = 0 ;
  GPIOB->CRL &= 0x0FFFFFFF ;
  GPIOB->CRL |= 0x80000000 ;
  IIC_SDA = 1 ;
  delay_us( 1 ) ;
  IIC_SCL = 1 ;
  delay_us( 1 ) ;
  while( IIC_SDA_READ )
  {
    Time ++ ;
    if( Time>250 )
    {
      IIC_Stop() ;
      break ;
    }
  }
  IIC_SCL = 0 ;
}
/***************************************************
Name    :IIC_Send_Byte
Function  :IIC發(fā)送一個(gè)字節(jié)
Paramater  :
      ack:應(yīng)答使能
        0:不應(yīng)答
        1:應(yīng)答
Return    :None
***************************************************/
void IIC_Send_Byte( u8 Byte )
{
  u8 i;
  GPIOB->CRL &= 0x0FFFFFFF ;                                      //PB7推挽輸出
  GPIOB->CRL |= 0x30000000 ;
  IIC_SCL = 0 ;
  for( i=0; i<8; i++ )
  {
    if( ( Byte&0x80 )==0x80 )
      IIC_SDA = 1 ;
    else
      IIC_SDA = 0 ;
    Byte <<= 1 ;
    delay_us( 2 ) ;
    IIC_SCL = 1 ;
    delay_us( 2 ) ;
    IIC_SCL = 0 ;
    delay_us( 2 ) ;
  }
}
/***************************************************
Name    :IIC_Read_Byte
Function  :IIC讀取一個(gè)字節(jié)
Paramater  :
      ack:應(yīng)答使能
        0:不應(yīng)答
        1:應(yīng)答
Return    :None
***************************************************/
u8 IIC_Read_Byte( u8 Ack )
{
  u8 i,Byte=0;
  GPIOB->CRL &= 0x0FFFFFFF ;
  GPIOB->CRL |= 0x80000000 ;
  for( i=0; i<8; i++ )
  {
    IIC_SCL = 0 ;
    delay_us( 2 ) ;
    IIC_SCL = 1 ;
    Byte <<= 1 ;
    if( IIC_SDA_READ )
      Byte |= 0x01 ;
    delay_us( 1 ) ;
  }
  IIC_SCL = 0 ;
  GPIOB->CRL &= 0x0FFFFFFF ;                                      //PB7推挽輸出
  GPIOB->CRL |= 0x30000000 ;
  IIC_SDA = 1 - Ack ;
  delay_us( 2 ) ;
  IIC_SCL = 1 ;
  delay_us( 2 ) ;
  IIC_SCL = 0 ;
  return Byte ;
}
/***************************************************
Name    :AT24Cxx_Write_Data
Function  :寫(xiě)入1個(gè)數(shù)據(jù)
Paramater  :
      Address:地址
      Data:數(shù)據(jù)
Return    :讀到的數(shù)據(jù)
***************************************************/
void AT24Cxx_Write_Data( u16 Address, u8 Data )
{                                                      
  IIC_Start() ;
  IIC_Send_Byte( 0xA0|( Address/256 )<<1 ) ;                              //發(fā)送器件地址,寫(xiě)數(shù)據(jù)
  IIC_Wait_Ack() ;
  IIC_Send_Byte( Address%256 ) ;                                    //發(fā)送低地址
  IIC_Wait_Ack() ;
  IIC_Send_Byte( Data ) ;                                        //發(fā)送字節(jié)
  IIC_Wait_Ack() ;
  IIC_Stop() ;                                            //產(chǎn)生一個(gè)停止條件
  delay_ms( 10 ) ;                                          //EEPROM的寫(xiě)入速度比較慢
}
/***************************************************
Name    :AT24Cxx_Write_nData
Function  :寫(xiě)入n個(gè)數(shù)據(jù)
Paramater  :
      Address:地址
      *Buffer:數(shù)據(jù)緩存
      Len:數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
Return    :None
***************************************************/
void AT24Cxx_Write_nData( u16 Address, u8 *Buffer, u16 Len ) 
{
  u16 i ;
  for( i=0; iAPB2ENR |= 1<<3 ;                                        //先使能外設(shè)GPIOB時(shí)鐘
  GPIOB->CRL &= 0x00FFFFFF ;                                      //PB6和PB7推挽輸出
  GPIOB->CRL |= 0x33000000 ;
  GPIOB->ODR |= 3<<6 ;                                        //PB6和PB7輸出高
  while( AT24Cxx_Check()==0 ) ;
}

（3）創(chuàng)建1.c文件并輸入以下代碼。

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart1.h"
#include "lcd.h"
#include "at24cxx.h"


u8 TEXT_Buffer[] = "STM32F103 IIC Test" ;
int main()
{
  u8 datatemp[ 17 ] ;
  STM32_Clock_Init( 9 ) ;                                        //STM32時(shí)鐘初始化
  SysTick_Init( 72 ) ;                                        //SysTick初始化
  USART1_Init( 72, 115200 ) ;                                      //初始化串口1波特率115200
  LCD_Init() ;                                            //LCD初始化
  AT24Cxx_Init() ;                                          //AT24C初始化
   POINT_COLOR = RED ;                                          //設(shè)置字體為紅色
  AT24Cxx_Write_nData( 0, TEXT_Buffer, 18 ) ;                              //從第0個(gè)地址處開(kāi)始寫(xiě)入
  AT24Cxx_Read_nData( 0, datatemp, 18 ) ;                                //從第0個(gè)地址處開(kāi)始讀出
  LCD_ShowString( 0, 0, datatemp ) ;                                  //顯示讀到的字符串
  while( 1 )
  {

  }
}

16.4.2 硬件IIC控制

注：由于STM32的硬件IIC總是容易卡死（這也是為什么網(wǎng)絡(luò)上幾乎沒(méi)有硬件IIC通訊的例子的原因），所以這里采用了ST內(nèi)部提供的通訊機(jī)制來(lái)保證IIC的正常使用。

（1）創(chuàng)建at24cxx.h文件并輸入以下代碼。

/*********************************************************************************************************
                EEPROM    驅(qū)    動(dòng)    文    件
*********************************************************************************************************/
#ifndef _AT24Cxx_H_
#define _AT24Cxx_H_


#include "sys.h"
/*********************************************************************************************************
                    函    數(shù)    列    表
*********************************************************************************************************/
void AT24Cxx_Init( void ) ;                                        //AT24C初始化
void IIC_Write_Data( u8 Address, u8 Data ) ;                              //寫(xiě)入1個(gè)數(shù)據(jù)
void AT24Cxx_Write_nData( u16 Address, u8 *Buffer, u16 Len ) ;                      //寫(xiě)入n個(gè)數(shù)據(jù)
void AT24Cxx_Read_Data( u16 Address, u8 *Data ) ;                            //讀取1個(gè)數(shù)據(jù)
void AT24Cxx_Read_nData( u16 Address, u8 *Buffer, u16 Len ) ;                      //讀取n個(gè)數(shù)據(jù)


#endif

（2）創(chuàng)建at24cxx.c文件并輸入以下代碼。

/*********************************************************************************************************
                EEPROM    驅(qū)    動(dòng)    程    序
*********************************************************************************************************/
#include "at24cxx.h"
#include "delay.h"
/***************************************************
Name    :IIC_Write_Data
Function  :寫(xiě)入1個(gè)數(shù)據(jù)
Paramater  :
      Address:地址
      Byte:讀取的字節(jié)
Return    :None
***************************************************/
void IIC_Write_Data( u8 Address, u8 Byte )
{
  u16 Time, tmpreg ;
  tmpreg = tmpreg ;
  //等待BUSY標(biāo)志置0
  Time = 0 ;
  while( ( ( I2C1->SR2&0x02 )==0x02 )&&( Time<65535 ) )
    Time ++ ;
  I2C1->CR1 &= ~( 1<<11 ) ;                                      //禁用Pos
  I2C1->CR1 |= 1<<8 ;                                          //開(kāi)始信號(hào)
  //等待SB標(biāo)志置1
  Time = 0 ;
  while( ( ( I2C1->SR1&0x01 )==0 )&&( Time<65535 ) )
    Time ++ ;
  I2C1->DR = 0xA0 ;                                          //發(fā)送從機(jī)地址
  //等待地址發(fā)送結(jié)束
  Time = 0 ;
  while( ( ( I2C1->SR1&0x02 )==0 )&&( Time<65535 ) )
  {
    Time ++ ;
    if( ( I2C1->SR1&0x400 )==0x400 )
    {
      I2C1->SR1 &= ~( 1<<10 ) ;                                  //清除AF標(biāo)志
      I2C1->CR1 |= 1<<9 ;                                      //結(jié)束信號(hào)
      break ;
    }
  }
  tmpreg = I2C1->SR1 ;                                        //清除地址標(biāo)志
  tmpreg = I2C1->SR2 ;
  //等待TXE標(biāo)志置0
  Time = 0 ;
  while( ( ( I2C1->SR2&0x04)==0 )&&( Time<65535 ) )
  {
    Time ++ ;
    //檢查是否檢測(cè)到NACK
    if( ( I2C1->SR1&0x400 )==0x400 )
    {
      I2C1->SR1 &= ~( 1<<10 ) ;
      I2C1->CR1 |= 1<<9 ;                                      //結(jié)束信號(hào)
      break ;
    }
  }
  I2C1->DR = Address ;                                        //發(fā)送寄存器地址
  //等待TXE標(biāo)志置1
  Time = 0 ;
  while( ( ( I2C1->SR1&0x80 )==0 )&&( Time<65535 ) )
  {
    Time ++ ;
    //檢查是否檢測(cè)到NACK
    if( ( I2C1->SR1&0x400 )==0x400 )
    {
      I2C1->SR1 &= ~( 1<<18 ) ;                                  //清除NACKF標(biāo)志
      I2C1->CR1 |= 1<<9 ;                                      //結(jié)束信號(hào)
      break ;
    }
  }
  I2C1->DR = Byte ;                                          //發(fā)送數(shù)據(jù)
  //等待BTF標(biāo)志被置1
  Time = 0 ;
  while( ( ( I2C1->SR1&0x04 )==0 )&&( Time<65535 ) )
  {
    Time ++ ;
    //檢查是否檢測(cè)到NACK
    if( ( I2C1->SR1&0x400 )==0x400 )
    {
      I2C1->SR1 &= ~( 1<<10 ) ;                                  //清除NACKF標(biāo)志
      I2C1->CR1 |= 1<<9 ;                                      //結(jié)束信號(hào)
      break ;
    }
  }
  I2C1->CR1 |= 1<<9 ;                                          //結(jié)束信號(hào)
  delay_ms( 10 ) ;
}
/***************************************************
Name    :IIC_Read_Data
Function  :讀取1個(gè)數(shù)據(jù)
Paramater  :
      Address:地址
Return    :讀取的數(shù)據(jù)
***************************************************/
void IIC_Read_Data( u8 Address, u8 *Data )
{
  u16 tmpreg, Time;
  tmpreg = tmpreg ;
    //等待BUSY標(biāo)志置0
  Time = 0 ;
  while( ( ( I2C1->SR1&0x02 )==0x02 )&&( Time<65535 ) )
    Time ++ ;
  I2C1->CR1 &= ~( 1<<11 ) ;                                      //禁用Pos
    //發(fā)送從機(jī)地址
  I2C1->CR1 |= 1<<8 ;                                          //開(kāi)始信號(hào)
  Time = 0 ;
  //等待SB標(biāo)志置1
  while( ( ( I2C1->SR1&0x01 )==0 )&&( Time<65535 ) )
    Time ++ ;
  I2C1->DR = 0xA0 ;                                          //發(fā)送從機(jī)地址
  //等待地址發(fā)送結(jié)束
  while( ( ( I2C1->SR1&0x02 )==0 )&&( Time<65535 ) )
  {
    if( ( I2C1->SR1&0x400 )==0x400 )
    {
      I2C1->SR1 &= ~( 1<<10 ) ;                                  //清除AF標(biāo)志
      I2C1->CR1 |= 1<<9 ;                                      //停止信號(hào)
      break ;
    }
  }
  tmpreg = I2C1->SR1;                                          //清除ADDR標(biāo)志
  tmpreg = I2C1->SR2;
  //等待TXE標(biāo)志置1
  while( ( ( I2C1->SR1&0x80 )==0 )&&( Time<65535 ) )
  {
    //檢查是否檢測(cè)到NACK
    if( ( I2C1->SR1&0x400)==0x400 )
    {
      I2C1->SR1 &= ~( 1<<10 ) ;                                  //清除NACKF標(biāo)志
      I2C1->CR1 |= 1<<9 ;                                      //通用結(jié)束
      break ;
    }
  }
  I2C1->DR = Address ;                                        //寫(xiě)入數(shù)據(jù)
  //等待BTF標(biāo)志置1
  while( ( ( I2C1->SR1&0x04 )==0 )&&( Time<65535 ) )
  {
    //檢查是否檢測(cè)到NACK
    if( ( I2C1->SR1&0x400)==0x400 )
    {
      I2C1->SR1 &= ~( 1<<10 ) ;                                  //清除NACKF標(biāo)志
      I2C1->CR1 |= 1<<9 ;                                      //通用結(jié)束
      break ;
    }
  }
  I2C1->CR1 |= 1<<9 ;                                          //通用結(jié)束
  //等待忙標(biāo)志退出
  Time = 0 ;
  while( ( ( I2C1->SR1&0x02 )==0x02 )&&( Time<65535 ) )
    Time ++ ;
  I2C1->CR1 &= ~( 1<<11 ) ;                                      //禁用Pos
    //發(fā)送從機(jī)地址
  I2C1->CR1 |= 1<<10 ;                                        //開(kāi)啟應(yīng)答信號(hào)
  I2C1->CR1 |= 1<<8 ;                                          //開(kāi)始信號(hào)
  //等待SB標(biāo)志置1
  Time = 0 ;
  while( ( ( I2C1->SR1&0x01 )==0 )&&( Time<65535 ) )
    Time ++ ;
  I2C1->DR = 0xA1 ;                                          //發(fā)送從機(jī)地址
  //等待地址標(biāo)志置1
  while( ( ( I2C1->SR1&0x02 )==0 )&&( Time<65535 ) )
  {
    Time ++ ;
    //檢查是否檢測(cè)到STOPF
    if( ( I2C1->SR1&0x10 )==0x10 )
    {
      I2C1->SR1 &= ~( 1<<4 ) ;                                  //清除停止標(biāo)志
      break ;
    }
  }
  I2C1->CR1 &= ~( 1<<10 ) ;                                      //禁止應(yīng)答
  tmpreg = I2C1->SR1;                                          //清除ADDR標(biāo)志
  tmpreg = I2C1->SR2;
  I2C1->CR1 |= 1<<9 ;                                          //通用應(yīng)答
  //等待直到RXNE標(biāo)志置1
  Time = 0 ;
  while( ( ( I2C1->SR1&0x40 )==0 )&&( Time<65535 ) )
  {
    Time ++ ;
    //檢查是否檢測(cè)到STOPF
    if( ( I2C1->SR1&0x10 )==0x10 )
    {
      I2C1->SR1 &= ~( 1<<4 ) ;                                  //清除停止標(biāo)志
      break ;
    }
  }
  *Data = I2C1->DR ;                                          //從DR讀取數(shù)據(jù)
}
/***************************************************
Name    :AT24Cxx_Write_nData
Function  :寫(xiě)入n個(gè)數(shù)據(jù)
Paramater  :
      Address:地址
      *Buffer:數(shù)據(jù)緩存
      Len:數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
Return    :None
***************************************************/
void AT24Cxx_Write_nData( u16 Address, u8 *Buffer, u16 Len ) 
{
  u16 i ;
  for( i=0; i

（3）創(chuàng)建1.c文件并輸入以下代碼。

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart1.h"
#include "at24cxx.h"


u8 TEXT_Buffer[] = "STM32F103 IIC Test" ;
int main()
{
  u8 datatemp[ 17 ] ;
  STM32_Clock_Init( 9 ) ;                                        //STM32時(shí)鐘初始化
  SysTick_Init( 72 ) ;                                        //SysTick初始化
  USART1_Init( 72, 115200 ) ;                                      //初始化串口1波特率115200
  AT24Cxx_Init() ;                                          //AT24C初始化
  AT24Cxx_Write_nData( 0, TEXT_Buffer, 18 ) ;                              //從第0個(gè)地址處開(kāi)始寫(xiě)入
  AT24Cxx_Read_nData( 0, datatemp, 18 ) ;                                //從第0個(gè)地址處開(kāi)始讀出
  while( 1 )
  {

  }
}

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搜索歷史

EEPROM存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)

16.1 EEPROM概述

16.2 AT24C02通信時(shí)序

16.2.1 寫(xiě)時(shí)序

16.2.2 讀時(shí)序

16.3 STM32內(nèi)部IIC協(xié)議相關(guān)寄存器

16.3.1 控制寄存器1：I2Cx_CR1

16.3.2 控制寄存器2：I2Cx_CR2

16.3.3 上升時(shí)間寄存器：I2Cx_TRISE

16.3.4 時(shí)鐘控制寄存器：I2Cx_CCR

16.3.5 自身地址寄存器1：I2Cx_OAR1

16.3.6 自身地址寄存器2：I2Cx_OAR2

16.3.7 狀態(tài)寄存器1：I2Cx_SR1

16.3.8 狀態(tài)寄存器2：I2Cx_SR2

16.3.9 數(shù)據(jù)寄存器：I2Cx_DR

16.4 實(shí)驗(yàn)例程

16.4.1 軟件模擬IIC控制

評(píng)論

STM32入門(mén)學(xué)習(xí)筆記之EEPROM存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)5

科普EEPROM 科普 EVASH Ultra EEPROM?科普存儲(chǔ)芯片

eeprom是指什么存儲(chǔ)器

eeprom存儲(chǔ)原理、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及讀寫(xiě)操作

EEPROM存儲(chǔ)器如何加密