一、I2C接口讀寫EEPROM（AT24C02）

?????? ——主模式，分別用作主發(fā)送器和主接收器。通過查詢事件的方式來確保正常通信。

1、I 2C接口初始化

? ? ? ? 與其他對GPIO 復用的外設一樣，它先調(diào)用了用戶函數(shù)I2C_GPIO_Confi g() 配置好 I 2 C 所用的 I/O端口，然后再調(diào)用用戶函數(shù) I2C_Mode_Confi gu() 設置 I 2 C 的工作模式，并使能相關外設的時鐘。

void?I2C_EE_Init(void)
{
??I2C_GPIO_Config();
??I2C_Mode_Config();

??/*?根據(jù)頭文件?i2c_ee.??14?h?中的定義來選擇?EEPROM?要寫入的地址?*/
#ifdef?EEPROM_Block0_ADDRESS?/*?選擇?EEPROM?Block0?來寫入?*/
??EEPROM_ADDRESS?=?EEPROM_Block0_ADDRESS;
#endif
#ifdef?EEPROM_Block1_ADDRESS??/*?選擇?EEPROM?Block1?來寫入?*/
??EEPROM_ADDRESS?=?EEPROM_Block1_ADDRESS;
#endif
#ifdef?EEPROM_Block2_ADDRESS??/*?選擇?EEPROM?Block2?來寫入?*/
??EEPROM_ADDRESS?=?EEPROM_Block2_ADDRESS;
#endif
#ifdef?EEPROM_Block3_ADDRESS??/*?選擇?EEPROM?Block3?來寫入?*/
??EEPROM_ADDRESS?=?EEPROM_Block3_ADDRESS;
#endif
}

（1）EEPROM地址

? ? ? ? AT24C02：256字節(jié)，高四位硬性規(guī)定，最低位是R/W（傳輸方向選擇位），在制作硬件時，我們可以根據(jù)需要改變的是地址位中的 A2、A1、A0 位。原理圖上面全接地，所以它的地址為 ：0xA0 或 0xA1。

2、GPIO端口初始化

static?void?I2C_GPIO_Config(void)
{
??GPIO_InitTypeDef?GPIO_InitStructure;

??/*?使能與?I2C1?有關的時鐘?*/
??RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,?ENABLE);
??RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1,?ENABLE);

??/*??配置SCL?SDA引腳速率輸出方式?*/
??GPIO_InitStructure.GPIO_Pin?=?GPIO_Pin_6?|?GPIO_Pin_7;
??GPIO_InitStructure.GPIO_Speed?=?GPIO_Speed_50MHz;
??GPIO_InitStructure.GPIO_Mode?=?GPIO_Mode_AF_OD;??//?開漏輸出
??GPIO_Init(GPIOB,?&GPIO_InitStructure);
}

3、I2C模式初始化

typedef?struct
{
??uint32_t?I2C_ClockSpeed;
??uint16_t?I2C_Mode;
??uint16_t?I2C_DutyCycle;
??uint16_t?I2C_OwnAddress1;
??uint16_t?I2C_Ack;
??uint16_t?I2C_AcknowledgedAddress;
}?I2C_InitTypeDef;

（1）I2C_Mode：本成員是選擇 I 2 C 的使用方式，有 I 2 C 模式（I2C_Mode_I2C）和SMBus 模式。（I2C_Mode_SMBusDevice、I2C_Mode_SMBusHost）

（2）I2C_DutyCycle：設置的是 I 2 C 的 SCL 線時鐘的占空比。在 STM32 的 I 2 C 占空比配置中有兩個選擇，分別為高電平時間和低電平時間之比為16 ：9 （I2C_DutyCycle_16_9）和 2 ：1（ I2C_DutyCycle_2）。

（3）I2C_OwnAddress1：本 成 員 配 置 的 是 STM32 的 I 2 C 設 備 自 己 的 地 址， 每個 連 接 到 I 2 C 總線上的設備都要有一個自己的地址，作為主機也不例外。這個地址可以被配置為 7 位和 10 位地址。我們把這個地址設置為 0x0A （自定義宏I2C1_OWN_ADDRESS7 的值）。

（4）I2C_Ack_Enable：本成員關于 I 2 C 應答設置，設置為使能則每接收到一個字節(jié)就返回一個應答信號。配置為允許應答（I2C_Ack_Enable），這是絕大多數(shù)遵循 I 2 C標準的設備通信的要求，改為禁止應答 （I2C_Ack_Disable）往往會導致通信錯誤。

（5）I2C_AcknowledgeAddress：本成員選擇 I 2 C 的尋址模式是 7 位還是 10 位地址。這需要根據(jù)實際連接到 I 2C 總線上設備的地址進行選擇。與 EEPROM 進行通信，使用的為 7 位尋址模式（I2C_AcknowledgedAddress_7bit）。

（6）I2C_ClockSpeed：本成員設置的是 I 2 C 的傳輸速率，在調(diào)用初始化函數(shù)時，函數(shù)會根據(jù)我們輸入的數(shù)值經(jīng)過運算后把分頻值寫入到 I 2 C 的時鐘控制寄存器。而我們寫入的這個參數(shù)值不得高于 400 kHz?！?00000

對結構體成員賦值完成后，我們調(diào)用庫函數(shù) I2C_Init() 根據(jù)我們的配置對 I 2 C 進行初始化， 并調(diào)用庫函數(shù) I2C_Cmd() 使能I 2 C 外設。?

static?void?I2C_Mode_Configu(void)
{
??I2C_InitTypeDef?I2C_InitStructure;

??I2C_InitStructure.I2C_Mode?=?I2C_Mode_I2C;??/*?I2C?配置?*/

??I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle?=?I2C_DutyCycle_2;??/*?高電平數(shù)據(jù)穩(wěn)定，低電平數(shù)據(jù)變化?SCL??時鐘線的占空比?*/
??I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1?=?I2C1_OWN_ADDRESS7;
??I2C_InitStructure.I2C_Ack?=?I2C_Ack_Enable?;
??I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress?=?I2C_AcknowledgedAddress_7bit;??/*?I2C?的尋址模式?*/
??I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed?=?I2C_Speed;??/*?通信速率?*/

??I2C_Init(I2C1,?&I2C_InitStructure);??/*?I2C1?初始化?*/
??I2C_Cmd(I2C1,?ENABLE);??/*?使能?I2C1?*/
}

二、對EEPROM的讀寫操作

void?I2C_Test(void)
{
??u16?i;

??printf("寫入的數(shù)據(jù)nr");

??for?(?i?=?0;?i?<=?255;?i++?)?//填充緩沖
??{
????I2c_Buf_Write[i]?=?i;
????printf("0x%02X?",?I2c_Buf_Write[i]);
????if?(i?%?16?==?15)
????{
??????printf("nr");
????}
??}

??I2C_EE_BufferWrite(?I2c_Buf_Write,?EEP_Firstpage,?256);??//將?I2c_Buf_Write?中順序遞增的數(shù)據(jù)寫入?EERPOM?中

??printf("nr?寫成功nr");
??printf("nr?讀出的數(shù)據(jù)nr");

??I2C_EE_BufferRead(I2c_Buf_Read,?EEP_Firstpage,?256);??//將?EEPROM?讀出數(shù)據(jù)順序保持到?I2c_Buf_Read?中

//將?I2c_Buf_Read?中的數(shù)據(jù)通過串口打印
??for?(i?=?0;?i?<?256;?i++)
??{
????if?(I2c_Buf_Read[i]?!=?I2c_Buf_Write[i])
????{
??????printf("0x%02X?",?I2c_Buf_Read[i]);
??????printf("錯誤:I2C?EEPROM?寫入與讀出的數(shù)據(jù)不一致nr");
??????return;
????}
????printf("0x%02X?",?I2c_Buf_Read[i]);
????if?(i?%?16?==?15)
????{
??????printf("nr");
????}
??}
??printf("I2C(AT24C02)讀寫測試成功nr");
}

? ? ? ? 功能是把數(shù)值 0 ～ 255 按順序填入緩沖區(qū)數(shù)組，并通過串口打印到終端，接著通過用戶函數(shù)I2C_EE_BufferWrite()把緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)寫入EEPROM。寫入成功之后，利用用戶函數(shù) I2C_EE_BufferRead() 把數(shù)據(jù)讀取出來，進行校驗，判斷數(shù)據(jù)是否被正確寫入。?

void?I2C_EE_BufferWrite(u8*?pBuffer,?u8?WriteAddr,?u16?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?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();
??????}
????}
??}
}

? ? ? ? AT24C02 的 EEPROM 分為 32 頁，每頁可存儲8個字節(jié)的數(shù)據(jù)，若在同一頁寫入超過 8 字節(jié)，則超過的部分會被寫在該頁的起始地址，這樣部分數(shù)據(jù)會被覆蓋。為了把連續(xù)的緩沖區(qū)數(shù)組按頁寫入 EEPROM，就需要對緩沖區(qū)進入分頁處理。I2C_EE_BufferWrite() 函數(shù)根據(jù)我們輸入的緩沖區(qū)大小參數(shù) NumByteToWrite，計算出我們需要寫入多少頁，并計算寫入位置。分頁處理好之后，調(diào)用 I2C_EE_PageWrite() 函數(shù)，這個函數(shù)是與 EEPROM 進行 I 2 C通信的最底層函數(shù)，它與 STM32 的 I 2 C 庫函數(shù)使用密切相關。

void?I2C_EE_PageWrite(u8*?pBuffer,?u8?WriteAddr,?u8?NumByteToWrite)
{
??while?(I2C_GetFlagStatus(I2C1,?I2C_FLAG_BUSY));

??I2C_GenerateSTART(I2C1,?ENABLE);??/*?Send?START?condition?*/
??while?(!I2C_CheckEvent(I2C1,?I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));??/*?Test?on?EV5?and?clear?it?*/


??I2C_Send7bitAddress(I2C1,?EEPROM_ADDRESS,?I2C_Direction_Transmitter);??/*?Send?EEPROM?address?for?write?*/
??while?(!I2C_CheckEvent(I2C1,??I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));??/*?Test?on?EV6?and?clear?it?*/


??I2C_SendData(I2C1,?WriteAddr);??/*?Send?the?EEPROM's?internal?address?to?write?to?*/
??while?(!?I2C_CheckEvent(I2C1,?I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));??/*?Test?on?EV8?and?clear?it?*/

??while?(NumByteToWrite--)??/*?While?there?is?data?to?be?written?*/
??{
????I2C_SendData(I2C1,?*pBuffer);????/*?Send?the?current?byte?*/
????pBuffer++;????/*?Point?to?the?next?byte?to?be?written?*/
????while?(!I2C_CheckEvent(I2C1,?I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)?);????/*?Test?on?EV8?and?clear?it?*/
??}

??I2C_GenerateSTOP(I2C1,?ENABLE);??/*?Send?STOP?condition?*/
}

1、EEPROM頁寫入時序

這個頁寫入的函數(shù)是根據(jù) EEPROM 的頁寫入時序來編寫的。

調(diào)用庫函數(shù)I2C_Generate START() 產(chǎn)生 I 2 C 的通信起始信號 S。

調(diào)用庫函數(shù)I2C_Send7bitAddress() 把前面條件編譯中賦值的變量EEPROM_ADDRESS 地 址 通 過 I 2 C1接口發(fā)送出去，數(shù)據(jù)傳輸方向為STM32的I2 C發(fā)送數(shù)據(jù)（I2C_Direction_Transmitter）。

調(diào) 用 庫 函 數(shù)I2C_SendData() ， 請 注 意 這 個 庫 函 數(shù) 的 輸 入 參 數(shù) 為WriteAddr，根據(jù) EEPROM 的頁寫入時序，發(fā)送完 I 2 C 的地址后的第一個數(shù)據(jù)并不就是要寫入 EEPROM 的數(shù)據(jù)， EEPROM 對這個數(shù)據(jù)解釋為將要對存儲矩陣寫入的地址，這個參數(shù) WriteAddr 是在我們調(diào)用 I2C_EE_PageWrite() 函數(shù)時作為參數(shù)輸入的。這個庫函數(shù)實際上是把數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)寄存器，再由 I 2 C 模塊根據(jù) I 2 C 協(xié)議發(fā)送出
去。

調(diào)用I2C_SendData() 函數(shù)，向 EEPROM 發(fā)送要寫入的數(shù)據(jù)，根據(jù)EEPROM 的頁寫入時序，這些數(shù)據(jù)將會被寫入到前面發(fā)送的頁地址中，若連續(xù)寫入超過一頁的最大字節(jié)數(shù)（8個），則多出來的數(shù)據(jù)會重新從該頁的起始地址連續(xù)寫入，覆蓋前面的數(shù)據(jù)。

調(diào)用庫函數(shù)I2C_Generate STOP() 產(chǎn)生 I 2 C 傳輸結束信號，完成一次 I2 C 通信。

?

2、I2C事件檢測

? ? ? ? 在 I 2 C的通信過程中，會產(chǎn)生一系列的事件，出現(xiàn)事件后在相應的寄存器中會產(chǎn)生標志位。

? ? ? ? ?若發(fā)出了起始信號，會產(chǎn)生事件 5（EV5），即 STM32 的 I 2 C成為主機模式；繼續(xù)發(fā)送完 I 2C 設備尋址并得到應答后，會產(chǎn)生 EV6，即 STM32 的 I 2C 成為數(shù)據(jù)發(fā)送端；之后發(fā)送數(shù)據(jù)完成會產(chǎn)生 EV8 等。我們在做出 I 2 C 通信操作時，可以通過循環(huán)調(diào)用庫函數(shù)I2C_CheckEvent()進行事件查詢，以確保上一操作完成后才進行下一操作。

?

3、等到EEPROM內(nèi)部寫入完成

void?I2C_EE_WaitEepromStandbyState(void)
{
??vu16?SR1_Tmp?=?0;
??do
??{
????I2C_GenerateSTART(I2C1,?ENABLE);????/*?Send?START?condition?*/
????SR1_Tmp?=?I2C_ReadRegister(I2C1,?I2C_Register_SR1);????/*?Read?I2C1?SR1?register?*/
????I2C_Send7bitAddress(I2C1,?EEPROM_ADDRESS,??I2C_Direction_Transmitter);????/*?Send?EEPROM?address?for?write?*/
??}
??while?(!(I2C_ReadRegister(I2C1,?I2C_Register_SR1)?&?0x0002));

??I2C_ClearFlag(I2C1,?I2C_FLAG_AF);??/*?Clear?AF?flag?*/
??I2C_GenerateSTOP(I2C1,?ENABLE);??/*?STOP?condition?*/
}

? ? ? ? 利用了 EEPROM 在接收完數(shù)據(jù)后，啟動內(nèi)部周期寫入數(shù)據(jù)的時間內(nèi)不會對主機的請求做出應答的特性。所以利用這個函數(shù)循環(huán)發(fā)送起始信號，若檢測到 EEPROM 的應答，則說明 EEPROM 已經(jīng)完成上一步的數(shù)據(jù)寫入，進入 Standby 狀態(tài)，可以進行下一步的操作了。

?

?三、EEPROM讀

void?I2C_EE_BufferRead(u8*?pBuffer,?u8?ReadAddr,?u16?NumByteToRead)
{
//*((u8?*)0x4001080c)?|=0x80;
??while?(I2C_GetFlagStatus(I2C1,?I2C_FLAG_BUSY));?//?Added?by?Najoua

??/*?Send?START?condition?*/
??I2C_GenerateSTART(I2C1,?ENABLE);
//*((u8?*)0x4001080c)?&=~0x80;

??/*?Test?on?EV5?and?clear?it?*/
??while?(!I2C_CheckEvent(I2C1,?I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));

??/*?Send?EEPROM?address?for?write?*/
??I2C_Send7bitAddress(I2C1,?EEPROM_ADDRESS,?I2C_Direction_Transmitter);

??/*?Test?on?EV6?and?clear?it?*/
??while?(!I2C_CheckEvent(I2C1,
?????????????????????????I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));

??/*?Clear?EV6?by?setting?again?the?PE?bit?*/
??I2C_Cmd(I2C1,?ENABLE);

??/*?Send?the?EEPROM's?internal?address?to?write?to?*/
??I2C_SendData(I2C1,?ReadAddr);

??/*?Test?on?EV8?and?clear?it?*/
??while?(!I2C_CheckEvent(I2C1,?I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

??/*?Send?STRAT?condition?a?second?time?*/
??I2C_GenerateSTART(I2C1,?ENABLE);

??/*?Test?on?EV5?and?clear?it?*/
??while?(!I2C_CheckEvent(I2C1,?I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));

??/*?Send?EEPROM?address?for?read?*/
??I2C_Send7bitAddress(I2C1,?EEPROM_ADDRESS,?I2C_Direction_Receiver);

??/*?Test?on?EV6?and?clear?it?*/
??while?(!I2C_CheckEvent(I2C1,
?????????????????????????I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED));

??/*?While?there?is?data?to?be?read?*/
??while?(NumByteToRead)
??{
????if?(NumByteToRead?==?1)
????{
??????/*?Disable?Acknowledgement?*/
??????I2C_AcknowledgeConfig(I2C1,?DISABLE);

??????/*?Send?STOP?Condition?*/
??????I2C_GenerateSTOP(I2C1,?ENABLE);
????}

????/*?Test?on?EV7?and?clear?it?*/
????if?(I2C_CheckEvent(I2C1,?I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED))
????{
??????/*?Read?a?byte?from?the?EEPROM?*/
??????*pBuffer?=?I2C_ReceiveData(I2C1);

??????/*?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(I2C1,?ENABLE);
}

四、使用 I2 C讀寫EEPROM流程總結

（1）配置 I/O 端口，確定并配置 I 2 C 的模式，使能 GPIO 和 I 2 C 時鐘。

（2）寫 ：

① 檢測 SDA 是否空閑。

② 按 I 2 C 協(xié)議發(fā)出起始信號。

③ 發(fā)出 7 位器件地址和寫模式。

④ 要寫入的存儲區(qū)首地址。

⑤ 用頁寫入方式或字節(jié)寫入方式寫入數(shù)據(jù)。

⑥ 發(fā)送 I 2 C 通信結束信號。

每個操作之后要檢測“事件”是否成功。寫完后檢測 EEPROM 是否進入Standby狀態(tài)。

（3）讀 ：

① 檢測 SDA 是否空閑。

② 按 I 2 C 協(xié)議發(fā)出起始信號。

③ 發(fā)出 7 位器件地址和寫模式（偽寫）。

④ 發(fā)出要讀取的存儲區(qū)首地址。

⑤ 重發(fā)起始信號。

⑥ 發(fā)出 7 位器件地址和讀模式。

⑦ 接收數(shù)據(jù)。

類似寫操作，每個操作之后要檢測“事件”是否成功。

?