STM32F10x_硬件I2C读写EEPROM(标准外设库版本)
Ⅰ、寫在前面
上一篇文章是“STM32F10x_模擬I2C讀寫EEPROM”，講述使用IO口模擬I2C總線通信，對EEPROM(AT24Xxx)進行讀寫操作的過程。
上一篇文章主要內容：I2C協議、模擬I2C底層驅動、EEPROM(AT24Xxx)單字節讀寫操作。
本文主要內容：STM32硬件I2C詳細配置、EEPROM(AT24Xxx)多字節讀寫操作、ST官方I2C存在問題。
?
實例實驗效果：
1、多字節讀寫：任意地址(66), 寫入任意長度(129)、讀取并打印出來
2、單字節讀寫：任意地址(0),寫入1字節數據、 讀取并打印出來
?
實驗說明：
1.多字節讀寫
實驗為什么是從66地址寫？ 為什么是寫入129字節？
答案：驗證對EEPROM多字節“非標準地址、長度”讀寫的準確性。
我是使用AT24C128芯片，頁大小是64字節,我從66地址，就是驗證非標準地址（如：0、64、128等）開始讀寫； 寫入長度129字節也是驗證非標準長度（如：64、128、256等）的讀寫。
?
2.單字節讀寫
我這樣實驗的目的，相信大家都能理解。驗證每一次寫入字節數據 和讀出的數據是都一致。
?
關于本文的更多詳情請往下看。
?
Ⅱ、實例工程下載
筆者針對于初學者提供的例程都是去掉了許多不必要的功能，精簡了官方的代碼，對初學者一看就明白，以簡單明了的工程供大家學習。
筆者提供的實例工程都是在板子上經過多次測試并沒有問題才上傳至360云盤，歡迎下載測試、參照學習。
?
提供下載的軟件工程是基于Keil（MDK-ARM）?V5版本、STM32F103ZE芯片，但F1其他型號也適用（適用F1其他型號： 關注微信，回復“修改型號”）。
?
STM32F10x_硬件I2C讀寫EEPROM(標準外設庫版本)實例源代碼工程：
http://yunpan.cn/c6b8d4mCTPpCj??訪問密碼
?
STM32F107VC_硬件I2C讀寫EEPROM(標準外設庫版本)實例源代碼工程：
http://yunpan.cn/c6b8HGnAGG4Mf??訪問密碼
?
I2C ?EEPROM（AT24xx）資料:
https://yunpan.cn/c667rIDPgvwTf??訪問密碼?1099
?
STM32F1資料：
https://yunpan.cn/crBUdUGdYKam2??訪問密碼?ca90
?
Ⅲ、硬件I2C配置
硬件I2C的配置其實很簡單，RCC時鐘、GPIO、I2C配置等。筆者以F1標準外設庫（同時也建議初學者使用官方的標準外設庫）為基礎建立的工程，主要以庫的方式來講述（若您的F1芯片與提供工程不一樣，可微信回復“修改型號”）。
1.RCC時鐘源
該函數位于bsp.c文件下面；
RCC是很多初學者，甚至已經工作的朋友容易遺漏的地方，有很多朋友覺得它使用的外設不正常，很大部分是沒有配置RCC導致的。
?
重點注意：
A.外設RCC時鐘的配置要在其外設初始化的前面；
?
B.匹配對應時鐘。
比如：RCC_APB2外設不要配置在RCC_APB1時鐘里面
【如：RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);這樣能編譯通過，但這是錯誤的代碼】
?
2.?I2C引腳配置
?
該函數位于i2c_ee.c文件下面；
1.使用硬件I2C：GPIO_Mode_AF_OD復用開漏模式
2.由于使用硬件I2C，不像使用模擬I2C使用IO操作，所以這里引腳定義的比較“死”GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7。
如果你使用I2C2或者引腳映射，這里的引腳也要跟著改變。
?
3.?I2C配置
該函數位于i2c_ee.c文件下面；
?
這個函數才是本文的重點：
1.I2C模式:I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
硬件有多種模式：
I2C_Mode_I2C: I2C模式
I2C_Mode_SMBusDevice: SMBus設備（叢機）模式
I2C_Mode_SMBusHost: 主機模式
?
2.I2C占空比:I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
這個參數在快速I2C模式下有效，也就是速度大于100KHz。
I2C_DutyCycle_2：2比1占空比
I2C_DutyCycle_16_9：16比9占空比
感興趣的朋友可以把時鐘配置高于100KHz（如：400KHz），用示波器測一下SCL引腳，可以看得出來占空比不一樣。
?
3.I2C設備地址:I2C_OwnAddress1 = EEPROM_DEV_ADDR;
這個參數是第一個設備（從機）的地址，EEPROM_DEV_ADDR是我們自己宏定義的設備地址。
?
4.I2C應答:I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;
這個參數的含義請結合上一篇文章“I2C協議”來理解。
?
5.地址位數:I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
這個參數就是設備地址位數，需要和后面函數“I2C_Send7bitAddress”一致。
?
6.I2C速度:I2C_ClockSpeed = I2C_SPEED;
這個參數很好理解，I2C_SPEED是我們宏定義的值“100000”，也就是100KHz的意思。
?
Ⅳ、硬件I2C讀寫EEPROM配置
上一篇文章簡單提及了一下EEPROM單字節的讀寫，提供了多字節讀寫實例，但沒有具體描述多字節的具體操作。
下面將詳細描述一下單字節讀寫和多字節讀寫的操作。請下載“I2C EEPROM資料”和“實例工程”作為參考。
?
在對EEPROM(AT24Cxx)讀寫操作之前需要理解兩個參數（可見源代碼i2c_ee.h文件）：
A.“數據字”地址長度：也就是存數據的地址有多少位。具體分類（見數據手冊）如下：
?8位: AT24C01、AT24C02
16位: AT24C04、AT24C08、AT24C16、AT24C32、AT24C64、AT24C128、AT24C256、AT24C512
?
B.頁長度：在進行連續寫的時候，最長可寫一頁，寫完這一頁之后需要指定下一頁地址才行，否則會在上一頁循環寫。具體分類（見數據手冊）如下：
??8字節: AT24C01、AT24C02
?16字節: AT24C04、AT24C08、AT24C16
?32字節: AT24C32、AT24C64
?64字節: AT24C128、AT24C256
128字節: AT24C512
?
1.?單字節寫
時序圖：
截圖來自“AT24C128C數據手冊”，單字節寫主要分5個步驟：
1.開始
2.設備地址/寫
3.數據地址
4.寫一字節數據
5.停止
?
源程序：
在操作硬件I2之前需要檢測I2C是否處于“忙”狀態。數據地址根據長度不同而寫入的不同。
?
?
2.?單字節讀（隨機）
時序圖：
截圖來自“AT24C128C數據手冊”，單字節讀（也是隨機讀）主要分7個步驟：
1.開始
2.設備地址/寫
3.數據地址
4.重新開始
5.設備地址/讀
6.讀一字節數據
7.停止
?
源程序：
這里就提醒一點，單字節讀和多字節讀的應答位，由于不連續讀，這里產生非應答。
?
3.?頁寫
時序圖：
截圖來自“AT24C128C數據手冊”，頁寫和單字節寫的區別在于“連續寫”。
注意：這里頁寫的意思是在指向地址的頁寫數據，也就是EEPROM內部“地址指針”指向的地址所在頁。每次寫之前我們都要將“地址指針”指向一個地址（見下面源程序），寫的過程中，一旦寫到最后一個字節，將會回到該頁首地址繼續寫下去，因此，寫完該頁，我們需要重新將“地址指針”指向下一頁首地址。
【芯片頁的大小根據芯片不同而不同，見本章開頭描述】
?
源程序：
寫最后一字節獨立出來是有原因的：防止HardFault_Handler。
?
?
4.?多字節寫
源程序：
“多字節寫”是基于“頁寫”的基礎上寫的，從上面頁寫的描述(寫到該頁最后一字節會回到該頁首地址)可以知道多字節寫是要考慮很多情況的，否則會破壞其他數據。
上面源程序截取了簡單的一部分：開始寫的地址剛好位于該頁首地址這種情況。在頁首地址開始寫數據情況下，要判斷需要寫的數據的大小是否有多頁。
?
【上面這種情況是比較簡單的一種，還有其他情況，我不在這里講述,希望初學的你多去理解一下，這也是參考ST官方的思路，而且有利于你們編程的思想】
?
5.?多字節讀
時序圖：
截圖來自“AT24C128C數據手冊”，多字節讀需要注意應答。
?
在多字節讀到最后一位數據之前，必須產生應答位，而最后一位產生非應答位。請結合下面源程序理解。
?
源程序：
和單字節讀比：前面第1步到第5步都是一樣的，重點請看第6步，這里產生的應答需要注意。
?
Ⅴ、ST官方I2C讀寫問題
說到ST的I2C這個問題，網上有很多人說也存在嚴重的I2C問題，我個人倒不覺得存在太大問題（或許是我研究的還不夠）。
我從開始至今，使用ST芯片I2C也做過幾個項目（控制EEPROM、時鐘芯片、溫度傳感器、觸摸芯片），項目中也使用多個中斷，我至今還沒有發現它的問題。我只知道ST提供的標準外設庫例程有些地方不嚴謹或不規范，我也從沒使用ST官方的例程（當然，我自己寫的例程很多思路是參考ST的）。
?
我個人觀點：有問題比不可怕，可怕的是不知道如何去解決問題。由于我沒有真正的發現I2C硬件真實存在的問題，可以參考一下官方提到是資料，可以下載（第二節）我整理的STM32F1資料 “STM32F10xxCDE勘誤手冊V14(英文)2015-11”查看。
?
1.官方標準外設庫例程介紹
標準庫例程關于I2C讀寫EEPROM0的例程很多都一樣或類似（F1、F2、F4等），感興趣的可以下載查看。但是，都存在不規范的地方。
?
2.標準庫I2C例程介紹
我大概說一下這個標準庫I2C例程中讀寫相關函數吧。
位置位于STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Utilities\STM32_EVAL\Common:
stm32_eval_i2c_ee.c
?
A.sEE_ReadBuffer讀函數
A1.同樣注釋，不同語句，寫地址之后的標志處理;（見265行處）
這個地方其實是處理一下標志位，我也測試過，使用兩種語句都可以通過的。只是提出來以下是，我個人舉得更應該使用“I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED”（在我的例程中也是使用這個）。
?
A2.讀數據之前，發送停止條件;（見316行處）
這個地方經過我反復測試，沒有測試通過（也就是在讀之前發送停止條件）。 我個人覺得這是程序上的一個BUG.
?
B.sEE_WriteBuffer寫函數
寫頁函數暫時還沒有發現什么問題，但在綜合的寫函數（多字節寫）中發現了一個問題（如下圖），這個地方的count永遠都不可能等于0，而這里加了一個判斷條件。
?
?
Ⅵ、說明
EEPROM的讀寫操作按照I2C標準協議通信，請參看數據手冊，有助于提高對I2C的理解。
以上總結僅供參考，若有不對之處，敬請諒解。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的STM32F10x_硬件I2C读写EEPROM(标准外设库版本)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： 基于STM32的SPI基本介绍
- 下一篇： i2c- sda挂死分析