使用STM32F103C8T6实现AT24C01-AT24C256系列芯片读写功能

寻梦旅程

4085人浏览 · 2023-07-18 16:54:49

寻梦旅程 · 2023-07-18 16:54:49 发布

一、概述

AT24C系列芯片是常见的EEPROM存储芯片，常用于保存参数及掉电记忆存储数据

容量：C后面的数字代表芯片的存储容量，01对应1K，02对应2K，以此类推，256对应256K转换成字节即可存储128字节~32768字节
此类芯片一般应用在需求容量小，对稳定性要求较高的工业场合
使用I2C总线驱动，只需要4根线即可，一根SCL一根SDA，两根电源线

二、下面就对代码部分进行讲解：

首先需要建立一份IIC的驱动代码，使用PB10作为SCL，PB11作为SDA。我建立为myiic.c

#include "delay.h"
#include "myiic.h"


 
//初始化IIC
void IIC_Init(void)
{					     
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(	RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );	
	   
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;   //推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11); 	//PB10,PB11 输出高
}
//产生IIC起始信号
void IIC_Start(void)
{
	SDA_OUT();     //sda线输出
	IIC_SDA=1;	  	  
	IIC_SCL=1;
	Delay_us(4);
 	IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low 
	Delay_us(4);
	IIC_SCL=0;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据 
}	  
//产生IIC停止信号
void IIC_Stop(void)
{
	SDA_OUT();//sda线输出
	IIC_SCL=0;
	IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high
 	Delay_us(4);
	IIC_SCL=1; 
	IIC_SDA=1;//发送I2C总线结束信号
	Delay_us(4);							   	
}
//等待应答信号到来
//返回值：1，接收应答失败
//        0，接收应答成功
u8 IIC_Wait_Ack(void)
{
	u8 ucErrTime=0;
	SDA_IN();      //SDA设置为输入  
	IIC_SDA=1;Delay_us(1);	   
	IIC_SCL=1;Delay_us(1);	 
	while(READ_SDA)
	{
		ucErrTime++;
		if(ucErrTime>250)
		{
			IIC_Stop();
			return 1;
		}
	}
	IIC_SCL=0;//时钟输出0 	   
	return 0;  
} 
//产生ACK应答
void IIC_Ack(void)
{
	IIC_SCL=0;
	SDA_OUT();
	IIC_SDA=0;
	Delay_us(2);
	IIC_SCL=1;
	Delay_us(2);
	IIC_SCL=0;
}
//不产生ACK应答		    
void IIC_NAck(void)
{
	IIC_SCL=0;
	SDA_OUT();
	IIC_SDA=1;
	Delay_us(2);
	IIC_SCL=1;
	Delay_us(2);
	IIC_SCL=0;
}					 				     
//IIC发送一个字节
//返回从机有无应答
//1，有应答
//0，无应答			  
void IIC_Send_Byte(u8 txd)
{                        
    u8 t;   
	SDA_OUT(); 	    
    IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输
    for(t=0;t<8;t++)
    {              
        //IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;
		if((txd&0x80)>>7)
			IIC_SDA=1;
		else
			IIC_SDA=0;
		txd<<=1; 	  
		Delay_us(2);   //对TEA5767这三个延时都是必须的
		IIC_SCL=1;
		Delay_us(2); 
		IIC_SCL=0;	
		Delay_us(2);
    }	 
} 	    
//读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK   
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{
	unsigned char i,receive=0;
	SDA_IN();//SDA设置为输入
    for(i=0;i<8;i++ )
	{
        IIC_SCL=0; 
        Delay_us(2);
				IIC_SCL=1;
        receive<<=1;
        if(READ_SDA)receive++;   
		Delay_us(2); 
    }					 
    if (!ack)
        IIC_NAck();//发送nACK
    else
        IIC_Ack(); //发送ACK   
    return receive;
}

myiic.h

#ifndef __MYIIC_H
#define __MYIIC_H
#include "sys.h"

//IO方向设置
#define SDA_IN()  {GPIOB->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=8<<12;}
#define SDA_OUT() {GPIOB->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=3<<12;}

//IO操作函数	 
#define IIC_SCL    PBout(10) //SCL
#define IIC_SDA    PBout(11) //SDA	 
#define READ_SDA   PBin(11)  //输入SDA 

//IIC所有操作函数
void IIC_Init(void);                //初始化IIC的IO口				 
void IIC_Start(void);				//发送IIC开始信号
void IIC_Stop(void);	  			//发送IIC停止信号
void IIC_Send_Byte(u8 txd);			//IIC发送一个字节
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack);//IIC读取一个字节
u8 IIC_Wait_Ack(void); 				//IIC等待ACK信号
void IIC_Ack(void);					//IIC发送ACK信号
void IIC_NAck(void);				//IIC不发送ACK信号

void IIC_Write_One_Byte(u8 daddr,u8 addr,u8 data);
u8 IIC_Read_One_Byte(u8 daddr,u8 addr);	  

#endif

下面建立24cxx.c及24cxx.h文件，在里面编写对于AT24CXX芯片的初始化、存储写入函数

24cxx.c

#include "24cxx.h"
#include "delay.h"


//初始化IIC接口
void AT24CXX_Init(void)
{
    IIC_Init();
    IIC_SDA = 1;
    IIC_SCL = 1;
}
//在AT24CXX指定地址读出一个数据
//ReadAddr:开始读数的地址
//返回值  :读到的数据
u8 AT24CXX_ReadOneByte(u16 ReadAddr)
{
    u8 temp = 0;
    IIC_Start();
    if (EE_TYPE > AT24C16)
    {
        IIC_Send_Byte(0XA0);       //发送写命令
        IIC_Wait_Ack();
        IIC_Send_Byte(ReadAddr >> 8); //发送高地址
    }
    else IIC_Send_Byte(0XA0 + ((ReadAddr / 256) << 1)); //发送器件地址0XA0,写数据

    IIC_Wait_Ack();
    IIC_Send_Byte(ReadAddr % 256); //发送低地址
    IIC_Wait_Ack();
    IIC_Start();
    IIC_Send_Byte(0XA1);           //进入接收模式
    IIC_Wait_Ack();
    temp = IIC_Read_Byte(0);
    IIC_Stop();//产生一个停止条件
    return temp;
}
//在AT24CXX指定地址写入一个数据
//WriteAddr  :写入数据的目的地址
//DataToWrite:要写入的数据
void AT24CXX_WriteOneByte(u16 WriteAddr, u8 DataToWrite)
{
    IIC_Start();
    if (EE_TYPE > AT24C16)
    {
        IIC_Send_Byte(0XA0);        //发送写命令
        IIC_Wait_Ack();
        IIC_Send_Byte(WriteAddr >> 8); //发送高地址
    }
    else
    {
        IIC_Send_Byte(0XA0 + ((WriteAddr / 256) << 1)); //发送器件地址0XA0,写数据
    }
    IIC_Wait_Ack();
    IIC_Send_Byte(WriteAddr % 256); //发送低地址
    IIC_Wait_Ack();
    IIC_Send_Byte(DataToWrite);     //发送字节
    IIC_Wait_Ack();
    IIC_Stop();//产生一个停止条件
    Delay_ms(10);
}
//在AT24CXX里面的指定地址开始写入长度为Len的数据
//该函数用于写入16bit或者32bit的数据.
//WriteAddr  :开始写入的地址
//DataToWrite:数据数组首地址
//Len        :要写入数据的长度2,4
void AT24CXX_WriteLenByte(u16 WriteAddr, u32 DataToWrite, u8 Len)
{
    u8 t;
    for (t = 0; t < Len; t++)
    {
        AT24CXX_WriteOneByte(WriteAddr + t, (DataToWrite >> (8 * t)) & 0xff);
    }
}

//在AT24CXX里面的指定地址开始读出长度为Len的数据
//该函数用于读出16bit或者32bit的数据.
//ReadAddr   :开始读出的地址
//返回值     :数据
//Len        :要读出数据的长度2,4
u32 AT24CXX_ReadLenByte(u16 ReadAddr, u8 Len)
{
    u8 t;
    u32 temp = 0;
    for (t = 0; t < Len; t++)
    {
        temp <<= 8;
        temp += AT24CXX_ReadOneByte(ReadAddr + Len - t - 1);
    }
    return temp;
}
//检查AT24CXX是否正常
//这里用了24XX的最后一个地址(255)来存储标志字.
//如果用其他24C系列,这个地址要修改
//返回1:检测失败
//返回0:检测成功
u8 AT24CXX_Check(void)
{
    u8 temp;
    temp = AT24CXX_ReadOneByte(255); //避免每次开机都写AT24CXX
    if (temp == 0x36)return 0;
    else//排除第一次初始化的情况
    {
        AT24CXX_WriteOneByte(255, 0x36);
        temp = AT24CXX_ReadOneByte(255);
        if (temp == 0x36)return 0;
    }
    return 1;
}

//在AT24CXX里面的指定地址开始读出指定个数的数据
//ReadAddr :开始读出的地址 对24c02为0~255
//pBuffer  :数据数组首地址
//NumToRead:要读出数据的个数
void AT24CXX_Read(u16 ReadAddr, u8 *pBuffer, u16 NumToRead)
{
    while (NumToRead)
    {
        *pBuffer++ = AT24CXX_ReadOneByte(ReadAddr++);
        NumToRead--;
    }
}
//在AT24CXX里面的指定地址开始写入指定个数的数据
//WriteAddr :开始写入的地址 对24c02为0~255
//pBuffer   :数据数组首地址
//NumToWrite:要写入数据的个数
void AT24CXX_Write(u16 WriteAddr, u8 *pBuffer, u16 NumToWrite)
{
    while (NumToWrite--)
    {
        AT24CXX_WriteOneByte(WriteAddr, *pBuffer);
        WriteAddr++;
        pBuffer++;
    }
}

24cxx.h

#ifndef __24CXX_H
#define __24CXX_H
#include "myiic.h"   

#define AT24C01		127
#define AT24C02		255
#define AT24C04		511
#define AT24C08		1023
#define AT24C16		2047
#define AT24C32		4095
#define AT24C64	    8191
#define AT24C128	16383
#define AT24C256	32767


#define EE_TYPE AT24C256	//需要根据模块具体型号选择
					  
u8 AT24CXX_ReadOneByte(u16 ReadAddr);							//指定地址读取一个字节
void AT24CXX_WriteOneByte(u16 WriteAddr,u8 DataToWrite);		//指定地址写入一个字节
void AT24CXX_WriteLenByte(u16 WriteAddr,u32 DataToWrite,u8 Len);//指定地址开始写入指定长度的数据
u32 AT24CXX_ReadLenByte(u16 ReadAddr,u8 Len);					//指定地址开始读取指定长度数据
void AT24CXX_Write(u16 WriteAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToWrite);	//从指定地址开始写入指定长度的数据
void AT24CXX_Read(u16 ReadAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToRead);   	//从指定地址开始读出指定长度的数据

u8 AT24CXX_Check(void);  //检查器件
void AT24CXX_Init(void); //初始化IIC

#endif

需要注意一个地方，在24cxx.h中有这样一个宏定义：

#define EE_TYPE AT24C256 //需要根据模块具体型号选择

对于这个宏定义，只需将EE_TYPE后面的型号修改成你正在使用的型号即可

main.c

#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "24cxx.h"
#include "myiic.h"

//#define SIZE sizeof(TEXT_Buffer)
u8 WriteBuffer[] = "Hi!STM32f103";
#define WriteAddr ((u16)0x0000)

#define countof(a) (sizeof(a) / sizeof(*(a)))
#define BufferSize1             (countof(WriteBuffer)-1)
u8 Read_Buffer[BufferSize1];

int main(void)
{
		long i;
    u8 second, minute, hour, week, day, month, year;
    delay_init();            //延时函数初始化
    NVIC_Configuration();    //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
    uart_init(115200);        //串口初始化为115200
    AT24CXX_Init();           //IIC初始化
		//向指定地址写入一个数字，用于检测AT24CXX是否成功连接
    if (AT24CXX_Check()) 
    {//检测不到24cxx
        printf("AT24Cxx检测不正常!\r\n");
        delay_ms(500);
    }
    else
    {//检测AT24C02是否正常
        printf("AT24Cxx检测正常!\r\n");
			AT24CXX_Write(WriteAddr,WriteBuffer,BufferSize1);
        delay_ms(500);
			AT24CXX_Read(WriteAddr,Read_Buffer,BufferSize1);
    }

    while (1) 
    {
			//下面的for循环用于第一次将芯片原始数据清零
				for(i=0;i<32767;i++)//此处32767更改为使用芯片型号的实际存储大小
				{
					AT24CXX_WriteOneByte(i, 0);
					delay_ms(20);
				}
    }
}

源码下载链接（免费不需要积分）：https://download.csdn.net/download/weixin_53801451/88059819