stm32---IIC通信

I2C（总线是由 PHILIPS 公司开发的两线式串 行总线，用于连接微控制器及其外围设备。是微电子通信控制领域广泛采用的一 种总线标准。它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简单，器 件封装形式小，通信速率较高等优点。
I2C 总线只有两根双向信号线。一根是数 据线 SDA，另一根是时钟线 SCL。由于其管脚少，硬件实现简单，可扩展性强等 特点，因此被广泛的使用在各大集成芯片内。

起始信号：SCL为高电平时，SDA由高变低
终止信号：SCL为高电平时，SDA由低变高
应答信号：SDA为低电平
非应答信号：SDA为高电平
24c02器件地址写命令：0xa0
24c02器件地址读命令：0xa1
以上高低电平都有时间限制


image.png

main.c

#include "system.h"
#include "SysTick.h"
#include "led.h"
#include "us　art.h"
#include "key.h"
#include "24cxx.h"

char str1[] = "My name is Tom!\r\n";   //待传输字符数组
#define SIZE sizeof( str1)             //字符数组长度
    
int main()
{
    u8 i=0;
    u8 key;
    
    char temp[3];
    u8 str2[SIZE];       //接受的字符数组
    
    SysTick_Init(72);
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  //中断优先级分组 分2组
    LED_Init();
    USART1_Init(9600);
    KEY_Init();
    
    AT24CXX_Init();
    while(AT24CXX_Check())  //检测AT24C02是否正常
    {
        printf("AT24C02检测不正常!\r\n");
        delay_ms(500);
    }
    printf("AT24C02检测正常!\r\n");
    
    while(1)
    {
        key=KEY_Scan(0);
        if(key==KEY_UP)
        {
             
            AT24CXX_WriteOneByte(0,1);  //地址0写入数字1
            AT24CXX_WriteOneByte(1,2);
            AT24CXX_WriteOneByte(2,3);
            printf("地址0写入的数据是：1\r\n");
            printf("地址1写入的数据是：2\r\n");
            printf("地址2写入的数据是：3\r\n");
        }
        if(key==KEY_DOWN)
        {
            temp[0]=AT24CXX_ReadOneByte(0);
            temp[1]=AT24CXX_ReadOneByte(1);
            temp[2]=AT24CXX_ReadOneByte(2);
            printf("读取的数据是：%d\r\n",temp[0]);
            printf("读取的数据是：%d\r\n",temp[1]);
            printf("读取的数据是：%d\r\n",temp[2]);
        }
        if(key==KEY_LEFT)
        {
            AT24CXX_Write(10,(u8*)str1,SIZE);
            printf("字符串写入成功");
            
        }
        if(key==KEY_RIGHT)
        {
            AT24CXX_Read(10,str2,SIZE);
            printf("字符串是%s",str2);
        }
        
        i++;
        if(i%20==0)
        {
            led1=!led1;
        }
        
        delay_ms(10);
            
    }
}

iic.c

#include "iic.h"
#include "SysTick.h"

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : IIC_Init
* 函数功能         : IIC初始化
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void IIC_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(IIC_SCL_PORT_RCC|IIC_SDA_PORT_RCC,ENABLE);
    
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=IIC_SCL_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_Init(IIC_SCL_PORT,&GPIO_InitStructure);
    
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=IIC_SDA_PIN;
    GPIO_Init(IIC_SDA_PORT,&GPIO_InitStructure);
    
    IIC_SCL=1;
    IIC_SDA=1;  
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : SDA_OUT
* 函数功能         : SDA输出模式配置     
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void SDA_OUT(void)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=IIC_SDA_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_Init(IIC_SDA_PORT,&GPIO_InitStructure);
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : SDA_IN
* 函数功能         : SDA输入模式配置     
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void SDA_IN(void)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=IIC_SDA_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
    GPIO_Init(IIC_SDA_PORT,&GPIO_InitStructure);
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : IIC_Start
* 函数功能         : 产生IIC起始信号   
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void IIC_Start(void)
{
    SDA_OUT();     //sda线输出
    IIC_SDA=1;        
    IIC_SCL=1;
    delay_us(5);
    IIC_SDA=0;//START:当CLK为高时，SDA由高变低
    delay_us(6);
    IIC_SCL=0;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据 
}   

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : IIC_Stop
* 函数功能         : 产生IIC停止信号   
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void IIC_Stop(void)
{
    SDA_OUT();//sda线输出
    IIC_SCL=0;
    IIC_SDA=0;//STOP:当CLK为高时，SDA由低变高
    IIC_SCL=1; 
    delay_us(6); 
    IIC_SDA=1;//发送I2C总线结束信号
    delay_us(6);                                
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : IIC_Wait_Ack
* 函数功能         : 等待应答信号到来   
* 输    入         : 无
* 输    出         : 1，接收应答失败
                     0，接收应答成功
*******************************************************************************/
u8 IIC_Wait_Ack(void)
{
    u8 tempTime=0;
    
    IIC_SDA=1;
    delay_us(1);
    SDA_IN();      //SDA设置为输入      
    IIC_SCL=1;
    delay_us(1);     
    while(READ_SDA)//SDA为低
    {
        tempTime++;
        if(tempTime>250) //不能让SDA一直为低
        {
            IIC_Stop(); //停止
            return 1;
        }
    }
    IIC_SCL=0;//时钟输出0      
    return 0;  
} 

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : IIC_Ack
* 函数功能         : 产生ACK应答  
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void IIC_Ack(void)
{
    IIC_SCL=0;
    SDA_OUT();
    IIC_SDA=0; //应答SDA是低
    delay_us(2);
    IIC_SCL=1;
    delay_us(5);
    IIC_SCL=0;
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : IIC_NAck
* 函数功能         : 产生NACK非应答  
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/            
void IIC_NAck(void)
{
    IIC_SCL=0;
    SDA_OUT();
    IIC_SDA=1; //非应答SDA是高
    delay_us(2);
    IIC_SCL=1;
    delay_us(5);
    IIC_SCL=0;
}   

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : IIC_Send_Byte
* 函数功能         : IIC发送一个字节 
* 输    入         : txd：发送一个字节
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/          
void IIC_Send_Byte(u8 txd)
{                        
    u8 t;   
    SDA_OUT();      
    IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输，从最高位开始传输
    for(t=0;t<8;t++)
    {              
        if((txd&0x80)>0) //0x80  1000 0000
            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;     //一个周期进行数据传输
        delay_us(2); 
        IIC_SCL=0;  
        delay_us(2);
    }    
} 

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : IIC_Read_Byte
* 函数功能         : IIC读一个字节 
* 输    入         : ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK 
* 输    出         : 应答或非应答
*******************************************************************************/  
u8 IIC_Read_Byte(u8 ack)
{
    u8 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(1); 
    }
    
    if (!ack)
        IIC_NAck();//发送nACK
    else
        IIC_Ack(); //发送ACK   
    return receive;
}

iic.h

#ifndef _iic_H
#define _iic_H

#include "system.h"

/*  IIC_SCL时钟端口、引脚定义 */
#define IIC_SCL_PORT            GPIOB   
#define IIC_SCL_PIN             (GPIO_Pin_10)
#define IIC_SCL_PORT_RCC        RCC_APB2Periph_GPIOB

/*  IIC_SDA时钟端口、引脚定义 */
#define IIC_SDA_PORT            GPIOB  
#define IIC_SDA_PIN             (GPIO_Pin_11)
#define IIC_SDA_PORT_RCC        RCC_APB2Periph_GPIOB

//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(u8 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


#endif

24cxx.c

#include "24cxx.h"
#include "SysTick.h"

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : AT24CXX_Init
* 函数功能         : AT24CXX初始化
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void AT24CXX_Init(void)
{
    IIC_Init();//IIC初始化
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : AT24CXX_ReadOneByte
* 函数功能         : 在AT24CXX指定地址读出一个数据
* 输    入         : ReadAddr:开始读数的地址 
* 输    出         : 读到的数据
*******************************************************************************/
u8 AT24CXX_ReadOneByte(u16 ReadAddr)
{                 
    u8 temp=0;                                                                               
    IIC_Start();  
    if(EE_TYPE>AT24C16) //所选芯片容量大于1024
    {
        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);//参数是0表示是发送NACK结束　       
    IIC_Stop();//产生一个停止条件       
    return temp;
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : AT24CXX_WriteOneByte
* 函数功能         : 在AT24CXX指定地址写入一个数据
* 输    入         : WriteAddr  :写入数据的目的地址 
                     DataToWrite:要写入的数据
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
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);    
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : AT24CXX_WriteLenByte
* 函数功能         : 在AT24CXX里面的指定地址开始写入长度为Len的数据
                     用于写入16bit或者32bit的数据
* 输    入         : WriteAddr  :写入数据的目的地址 
                     DataToWrite:要写入的数据
                     Len        :要写入数据的长度2,4
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
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);
    }                                                   
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : AT24CXX_ReadLenByte
* 函数功能         : 在AT24CXX里面的指定地址开始读出长度为Len的数据
                     用于读出16bit或者32bit的数据
* 输    入         : ReadAddr   :开始读出的地址 
                     Len        :要读出数据的长度2,4
* 输    出         : 读取的数据
*******************************************************************************/
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;                                                    
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : AT24CXX_Check
* 函数功能         : 检查AT24CXX是否正常
* 输    入         : 无
* 输    出         : 1:检测失败，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;                                             
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : AT24CXX_Read
* 函数功能         : 在AT24CXX里面的指定地址开始读出指定个数的数据
* 输    入         : 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
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void AT24CXX_Read(u16 ReadAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToRead)
{
    while(NumToRead)
    {
        *pBuffer++=AT24CXX_ReadOneByte(ReadAddr++); 
        NumToRead--;
    }
} 

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : AT24CXX_Write
* 函数功能         : 在AT24CXX里面的指定地址开始写入指定个数的数据
* 输    入         : WriteAddr :开始写入的地址 对24c02为0~255
                     pBuffer  :数据数组首地址
                     NumToRead:要读出数据的个数
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
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 "system.h"
#include "iic.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  

//开发板使用的是24c02，所以定义EE_TYPE为AT24C02
#define EE_TYPE AT24C02

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
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