STM32通过IIC写入、读取AT24C02数据

向右看齐 2022-12-17 13:56 358阅读 0赞

STM32F407ZE 通过IIC写入、读取AT24C02数据  
实现功能：  
①写入字符串 “helloworld!”  
②连续读函数读出这个helloworld!

输出结果：

![在这里插入图片描述][20201023212119976.png_pic_center]  
具体代码及解释如下：

main.c部分：

#include <stm32f4xx.h>
    #include "systick.h"
    #include "AT24C02.h"
    #include "iic.h"
    #include <string.h>
    
    int main()
    { 
    	u8 ReadBuf = 0;
    	u8 PageBuf = 0;
    	
    	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);			//中断优先级分组 2分组
    	Systick_Init();											//精准延时初始化
    
    	USART1_Init();
    	IIC_GPIOInit();
    	delay_s(1);
    	
    // int len =8;
    // for(int i = 0; i < len; i++)
    // { 
    // if(AT24C02_ByteWrite(0x00|i,'H'+i) != 0) //单字节写入
    // { 
    // printf("AT24C02_ByteWrite Fail\r\n");
    // return 0;
    // }
    // printf("AT24C02_ByteWrite Finish\r\n");
    // }
    // 
    // 
    // for(int i = 0; i < len; i++)
    // { 
    // AT24C02_ByteRead(0x00|i,&ReadBuf); //单字节读取
    // printf("%c\t",ReadBuf);
    // }
    		
    	u8 buf[] = { "helloworld"};
    	u8 len = strlen("helloworld");
    	
    	AT24C02_PageWrite(0x00,buf,len);						//连续写入数据
    	AT24C02_Sequential_Read(0x00,&PageBuf,len);				//连续读出数据 
    
    	while(1)
    	{ 
    		
    	}
    }

systick.h部分（精准延时）

#ifndef __SYSTICK_H_
    #define __SYSTICK_H_
    
    //头文件
    #include "stm32f4xx.h"
    
    //宏定义
    
    //函数声明
    void Systick_Init(void);
    void delay_us(u32 nus);
    void delay_ms(u32 nms);
    void delay_s(u32 ns);
    
    
    #endif

systick.c部分（精准延时）

#include "systick.h"
    
    u8 	my_us = 0;
    u16 my_ms = 0;
    
    //初始化滴答定时器
    void Systick_Init(void)
    { 
    	//得到的Systick时钟 21MHZ
    	SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); 
    	my_us = 21;        //21
    	my_ms = 21000;
    }
    
    //微秒延时,nms最大值:798.915
    void delay_us(u32 nus)
    { 
    	u32 temp = 0;
    	//往自动重装载除值寄存器写入延时nus SysTick->LOAD最大值0xFFFFFF
    	SysTick->LOAD = nus*my_us;
    	SysTick->VAL  = 0x00;
    	SysTick->CTRL |= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开启计数
    	
    	do
    	{ 
    		//读控制寄存器
    		temp = SysTick->CTRL;
    	}while(!(temp & (1<<16)));
    	
    	SysTick->CTRL &= ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //关闭计数
    	SysTick->VAL  = 0x00;
    }
    
    //毫秒延时,nus最大值，nus最大值798915
    void delay_ms(u32 nms)
    { 
    	u32 temp = 0;
    	//往自动重装载除值寄存器写入延时nus SysTick->LOAD最大值0xFFFFFF
    	SysTick->LOAD = nms*my_ms;
    	SysTick->VAL  = 0x00;
    	SysTick->CTRL |= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开启计数
    	do
    	{ 
    		//读控制寄存器
    		temp = SysTick->CTRL;
    	}while(!(temp & (1<<16)));
    	SysTick->CTRL &= ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //关闭计数
    	SysTick->VAL  = 0x00;
    
    }
    
    //秒延时
    void delay_s(u32 ns)
    { 
    	for(; ns>0; ns--)
    	{ 
    		delay_ms(500);
    		delay_ms(500);
    	}
    }

AT24C02.h部分

#ifndef _AT24C02_H_
    #define _AT24C02_H_
    
    #include "iic.h"
    #include "ustart.h"
    
    int AT24C02_ByteRead(u8 Addr, u8 *Data);
    int AT24C02_ByteWrite(u8 Addr , u8 Data);
    int AT24C02_PageWrite(u8 Addr , u8 *Data, u8 len);
    int AT24C02_Sequential_Read(u8 Addr, u8 *Data, u8 len);
    #endif

AT24C02.c部分

#include "AT24C02.h"
    #include <string.h>
    #define Device_AddrW 0xA0
    #define Device_AddrR 0xA1
    
    
    int AT24C02_ByteWrite(u8 Addr , u8 Data)							//单字节写入
    { 
    	IIC_Start();													//开始信号
    	IIC_WriteByte(Device_AddrW);
    	if(IIC_ReadAck() == 1)
    	{ 
    		IIC_Stop();
    		return -1;
    	}
    	
    	IIC_WriteByte(Addr);
    	if(IIC_ReadAck() == 1)
    	{ 
    		IIC_Stop();
    		return -2;
    	}
    	
    	IIC_WriteByte(Data);
    	if(IIC_ReadAck() == 1)
    	{ 
    		IIC_Stop();
    		return -3;
    	}
    	
    	IIC_Stop();
    	return 0;
    }
    
    int AT24C02_ByteRead(u8 Addr, u8 *Data)								//单字节读取
    { 
    	IIC_Start();													//开始信号
    	IIC_WriteByte(Device_AddrW);
    	if(IIC_ReadAck() == 1)
    	{ 
    		IIC_Stop();
    		return -1;
    	}
    	
    	IIC_WriteByte(Addr);
    	if(IIC_ReadAck() == 1)
    	{ 
    		IIC_Stop();
    		return -2;
    	}
    	
    	IIC_Start();
    	IIC_WriteByte(Device_AddrR);
    	if(IIC_ReadAck() == 1)
    	{ 
    		IIC_Stop();
    		return -3;
    	}
    	
    	*Data = IIC_ReadByte();
    	IIC_WriteAck(1);
    	IIC_Stop();
    	return 0;
    }
    
    int AT24C02_PageWrite(u8 Addr, u8 *Data, u8 len)					//连续写入
    { 	
    	u8 ack;
    	
    	IIC_Start();													//开始信号
    	IIC_WriteByte(Device_AddrW);									//发送设备地址确定操作哪个IIC从设备
    
    	if(IIC_ReadAck()== 1)
    	{ 
    		IIC_Stop();													//停止信号
    		printf("AT24C02-Devaddr-wr failure\r\n");
    		return -1;
    	}
    	
    	IIC_WriteByte(Addr);											//写入的起始地址
    	ack=IIC_ReadAck();
    	if(ack == 1)
    	{ 
    		IIC_Stop();													//停止信号
    		printf("AT24C02-addr-wr failure\r\n");
    		return -2;
    	}
    	
    	while(len--)													//根据数组长度计算循环次数，遇到地址的8的整数倍,进行翻页
    	{ 
    		IIC_WriteByte(*Data);
    		
    		ack=IIC_ReadAck();	
    		if(ack == 1)
    		{ 
    			IIC_Stop();												//停止信号
    			printf("AT24C02 failure\r\n");
    			return -3;
    		}
    	
    		Data++;														//数组的元素地址加1
    		Addr++;														//写入地址+1
    		
    		if(Addr % 8 ==0)											//遇到写入地址为8的整数倍，翻页
    		{ 	
    			IIC_Stop();
    			delay_ms(10);											//停止时间需超过5ms.
    			
    			IIC_Start();											//地址为8倍数重新开始
    			IIC_WriteByte(Device_AddrW);
    			
    			if(IIC_ReadAck() == 1)
    			{ 
    				IIC_Stop();											//停止信号
    				printf("AT24C02-Devaddr-wr failure\r\n");
    				return -1;
    			}
    			
    			IIC_WriteByte(Addr);									//写入地址就是当前++后的地址
    			if(IIC_ReadAck() == 1)
    			{ 	
    				IIC_Stop();											//停止信号
    				printf("AT24C02-addr-wr failure\r\n");
    				return -2;
    			}
    		}
    	}
    	IIC_Stop();														//正常写入完毕，停止信号
    	printf("AT24C02-write finish\r\n");
    	return 0;
    	
    }
    
    int AT24C02_Sequential_Read(u8 Addr, u8 *Data, u8 len)				//连续读取
    { 		
    	IIC_Start();													//开始信号
    	IIC_WriteByte(Device_AddrW);									//发送设备地址确定操作哪个IIC从设备
    	if(IIC_ReadAck() == 1)
    	{ 	
    		IIC_Stop();													//停止信号
    		return -1;
    	}
    
    	IIC_WriteByte(Addr);											//读取的起始地址
    	if(IIC_ReadAck() == 1)
    	{ 	
    		IIC_Stop();													//停止信号
    		return -2;
    	}
    	
    	IIC_Start();													//开始信号(重启)
    	IIC_WriteByte(Device_AddrR);
    	if(IIC_ReadAck() == 1)
    	{ 	
    		IIC_Stop();													//停止信号
    		return -3;	
    	}
    	
    	while(len--)													//根据数组长度计算循环次数
    	{ 
    		*Data = IIC_ReadByte();										//读取数组每一个元素
    		if(len > 0)
    		{ 
    			IIC_WriteAck(0);
    		}
    		printf("%c",*Data);											//输出
    		
    		Data++;														//数组的元素地址加1
    	}
    	IIC_WriteAck(1);
    	
    	IIC_Stop();														//正常接收完毕，停止信号
    	return 0;
    }

ustart.h部分

#ifndef USTART_H
    #define USTART_H
    
    #include <stm32f4xx.h>
    #include <stm32f4xx_usart.h>
    #include <stdio.h>
    #include "delay.h"
    
    void USART1_Init();
    #endif

ustart.c部分

#include "ustart.h"
    #include <string.h>
    
    int fputc(int ch, FILE *f) 
    { 
    	/* 发送一个字节数据到串口 */
    	USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch); //程序开始时，会发送一次数据，ch是系统分配的（可能是0），串口会显示大概两个空格的内容
    	/* 等待发送完毕 */
    	while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
    	return (ch);
    }
    
    void USART1_Init()
    { 
    	GPIO_InitTypeDef 	GPIOInit_Struct;
    	USART_InitTypeDef 	USARTInit_Struct;
    	NVIC_InitTypeDef  	USARTNVIC_Struct;
    	
    	//1、使能时钟
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
    	
    	//2、初始化对应的IO引脚复用为USART1功能
    	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
    	
    	GPIOInit_Struct.GPIO_Pin 	= GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;
    	GPIOInit_Struct.GPIO_Mode	= GPIO_Mode_AF;
    	GPIOInit_Struct.GPIO_OType	= GPIO_OType_PP;
    	GPIOInit_Struct.GPIO_Speed 	= GPIO_Fast_Speed;
    	GPIOInit_Struct.GPIO_PuPd	= GPIO_PuPd_UP;
    	GPIO_Init(GPIOA,&GPIOInit_Struct);
    	
    	//将PA9 PA10复用为USART1功能
    	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1);
    	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1);
    	
    	//3、USART1初始化
    	USARTInit_Struct.USART_BaudRate 	= 115200; 								//波特率
    	USARTInit_Struct.USART_Parity		= USART_Parity_No;						//无校验位
    	USARTInit_Struct.USART_StopBits		= USART_StopBits_1;						//1位停止位
    	USARTInit_Struct.USART_WordLength	= USART_WordLength_8b;					//8位数据位
    	USARTInit_Struct.USART_Mode			= USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;		//收发模式
    	USARTInit_Struct.USART_HardwareFlowControl	= USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件控制流
    	USART_Init(USART1,&USARTInit_Struct);
    	
    	//开启串口终端
    	USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);
    	
    	USARTNVIC_Struct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//stm32f4xx.h
    	USARTNVIC_Struct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    	USARTNVIC_Struct.NVIC_IRQChannelSubPriority        = 0;
    	USARTNVIC_Struct.NVIC_IRQChannelCmd	= ENABLE;
    	NVIC_Init(&USARTNVIC_Struct);
    	
    	//4、开启串口
    	USART_Cmd(USART1,ENABLE);
    }

IIC.h部分

#ifndef __IIC_H_
    #define __IIC_H_
    
    
    #include <stm32f4xx.h>
    #include "sys.h"
    #include "systick.h"
    #define SDA_W PBout(9)
    #define SDA_R PBin(9)
    
    #define SCL PBout(8) //SCL固定由32控制 SCL一直为输出模式
    
    void IIC_GPIOInit(void);
    void IIC_SDAModeCH(GPIOMode_TypeDef SelectMode);
    void IIC_Start(void);
    void IIC_WriteByte(unsigned char Data);
    unsigned char IIC_ReadByte(void);
    void IIC_Stop(void);
    char IIC_ReadAck(void);
    void IIC_WriteAck(char Ack);
    
    #endif

IIC.c部分

#include "iic.h"
    
    //IIC用到引脚的初始化 这个初始化必须在主函数调用一次即可
    void IIC_GPIOInit(void)
    { 
    	//对PB8、PB9一起先初始化一次
    	GPIO_InitTypeDef IIC;
    	
    	//1、先开启对应用到的模块时钟节拍
    	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB,ENABLE);
    	
    	//2、可以初始化配置GPIO F组的8、9号引脚
    	IIC.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_8;
    	IIC.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_OUT;					//输出模式
    	IIC.GPIO_Speed = GPIO_Fast_Speed;				//快速点灯和引脚速度无关
    	IIC.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;					//推挽输出
    	IIC.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_UP;					//内部上拉
    	GPIO_Init(GPIOB,&IIC);
    
    	SCL = 1;
    	SDA_W = 1;
    }
    
    //随时改变SDA ---PB9的模式
    void IIC_SDAModeCH(GPIOMode_TypeDef SelectMode)
    { 
    	GPIO_InitTypeDef IIC;
    	
    	//2、可以初始化配置GPIO F组的9号引脚
    	IIC.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_9;
    	IIC.GPIO_Mode  = SelectMode;					//输出模式
    	IIC.GPIO_Speed = GPIO_Fast_Speed;				//快速点灯和引脚速度无关
    	IIC.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;					//推挽输出
    	IIC.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_UP;					//内部上拉
    	GPIO_Init(GPIOB,&IIC);
    	
    }
    
    /* 起始信号函数 */
    void IIC_Start(void)
    { 
    	//先将SDA改为输出
    	IIC_SDAModeCH(GPIO_Mode_OUT);
    	
    	SDA_W = 1;
    	SCL   = 1;										//保证开始前IIC处于空闲状态
    	delay_us(30);
    	
    	SDA_W = 0;										//SDA先拉低
    	delay_us(5);
    	SCL   = 0;										//SCL再拉低
    }
    
    //主机给从机写一个字节数据函数
    void IIC_WriteByte(unsigned char Data)
    { 
    	int i;
    	IIC_SDAModeCH(GPIO_Mode_OUT);					//先将SDA改为输出
    	
    	SCL = 0;
    	
    	for(i=0;i<8;i++)
    	{ 
    		delay_us(2);
    		SDA_W = (Data>>(7-i))&0x01;					//高位先发
    		delay_us(3);
    		
    		SCL = 1;
    		delay_us(5);								//给接收方接收的时间
    		SCL = 0;
    	}
    }
    
    
    //主机从从机内读取一个字节数据函数 返回值为读取的8bit数据结果
    unsigned char IIC_ReadByte(void)
    { 
    	int i;
    	unsigned char Data=0;							//存方从从机读取的数据的容器
    	
    	IIC_SDAModeCH(GPIO_Mode_IN);					//先将SDA改为输入
    	
    	SCL = 0;
    
    	for(i=0;i<8;i++)
    	{ 
    		delay_us(5);								//主机正在等从机改变SDA
    	
    		SCL = 1;
    		delay_us(2);								//主机作为接收方在SCL高电平期间收
    		if(SDA_R)
    			Data |= (0x01<<(7-i));					//高位先收
    		delay_us(3);
    		SCL = 0;
    	}
    	return Data;
    }
    
    //主机发送的停止信号
    void IIC_Stop(void)
    { 
    	IIC_SDAModeCH(GPIO_Mode_OUT);					//先将SDA改为输出
    	SCL   = 0;
    	SDA_W = 0;
    	delay_us(5);
    	
    	SCL   = 1;
    	delay_us(5);
    	SDA_W = 1;										//SDA拉高
    }
    
    
    //主机读取从机发送的应答信号
    char IIC_ReadAck(void)
    { 
    	IIC_SDAModeCH(GPIO_Mode_IN);					//先将SDA改为输入
    	char ACK = 1;
    	
    	SCL = 0;
    	delay_us(5);									//主机正在等从机改变SDA
    
    	SCL = 1;	
    	delay_us(2);									//主机作为接收方在SCL高电平期间收
    	if(SDA_R)
    		ACK = 1;
    	else
    		ACK = 0;
    	delay_us(3);
    
    	SCL = 0;
    	return ACK;
    }
    
    
    //主机作为接收方 读取完从机的数据后 要发送应答信号给从机 你可以选择发送有应答还是无应答
    void IIC_WriteAck(char Ack)
    { 
    	IIC_SDAModeCH(GPIO_Mode_OUT);					//先将SDA改为输出
    		
    	SCL   = 0;
    	
    	delay_us(2);
    	SDA_W = Ack;
    	delay_us(3);
    	
    	SCL = 1;
    	delay_us(5);
    	SCL   = 0;										//SCL再拉高
    }

sys.h部分

#ifndef __SYS_H
    #define __SYS_H 
    #include "stm32f4xx.h" 
    
    //IO口操作宏定义
    #define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr & 0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2)) 
    #define MEM_ADDR(addr) *((volatile unsigned long *)(addr)) 
    #define BIT_ADDR(addr, bitnum) MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum)) 
    //IO口地址映射
    #define GPIOA_ODR_Addr (GPIOA_BASE+20) //0x40020014
    #define GPIOB_ODR_Addr (GPIOB_BASE+20) //0x40020414 
    #define GPIOC_ODR_Addr (GPIOC_BASE+20) //0x40020814 
    #define GPIOD_ODR_Addr (GPIOD_BASE+20) //0x40020C14 
    #define GPIOE_ODR_Addr (GPIOE_BASE+20) //0x40021014 
    #define GPIOF_ODR_Addr (GPIOF_BASE+20) //0x40021414 
    #define GPIOG_ODR_Addr (GPIOG_BASE+20) //0x40021814 
    #define GPIOH_ODR_Addr (GPIOH_BASE+20) //0x40021C14 
    #define GPIOI_ODR_Addr (GPIOI_BASE+20) //0x40022014 
    
    #define GPIOA_IDR_Addr (GPIOA_BASE+16) //0x40020010 
    #define GPIOB_IDR_Addr (GPIOB_BASE+16) //0x40020410 
    #define GPIOC_IDR_Addr (GPIOC_BASE+16) //0x40020810 
    #define GPIOD_IDR_Addr (GPIOD_BASE+16) //0x40020C10 
    #define GPIOE_IDR_Addr (GPIOE_BASE+16) //0x40021010 
    #define GPIOF_IDR_Addr (GPIOF_BASE+16) //0x40021410 
    #define GPIOG_IDR_Addr (GPIOG_BASE+16) //0x40021810 
    #define GPIOH_IDR_Addr (GPIOH_BASE+16) //0x40021C10 
    #define GPIOI_IDR_Addr (GPIOI_BASE+16) //0x40022010 
     
    //STM32中 对寄存器的访问 是不能单独访问寄存器的单个bit 只能以32bit地址访问寄存器
    //这些位为只写形式，只能在字(word)--4byte、半字2byte 或字节模式下访问 
    //IO口操作,只对单一的IO口!
    //确保n的值小于16!
    #define PAout(n) BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n) //输出 
    #define PAin(n) BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n) //输入 
    
    #define PBout(n) BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n) //输出 
    #define PBin(n) BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n) //输入 
    
    #define PCout(n) BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n) //输出 
    #define PCin(n) BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n) //输入 
    
    #define PDout(n) BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n) //输出 
    #define PDin(n) BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n) //输入 
    
    #define PEout(n) BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n) //输出 
    #define PEin(n) BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n) //输入
    
    #define PFout(n) BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n) //输出 
    #define PFin(n) BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n) //输入
    
    #define PGout(n) BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n) //输出 
    #define PGin(n) BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n) //输入
    
    #define PHout(n) BIT_ADDR(GPIOH_ODR_Addr,n) //输出 
    #define PHin(n) BIT_ADDR(GPIOH_IDR_Addr,n) //输入
    
    #define PIout(n) BIT_ADDR(GPIOI_ODR_Addr,n) //输出 
    #define PIin(n) BIT_ADDR(GPIOI_IDR_Addr,n) //输入
    
    
    #endif

[20201023212119976.png_pic_center]: /images/20221122/128627aa81ea4e78b4ca1a876a643afb.png