以EEPROM为例的硬件IIC的使用

参考调试MPU6050与EEPROM的经验，整合了目标内存/寄存器地址是否为16位的情况，合并了单字节与多字节间的操作，添加了返回值与读写超时功能：硬件IIC的7位从机地址查询方式读写参考代码 - JayWell - 博客园 (cnblogs.com)

根据手上这片EEPROM的型号，24LC515，自行搜索了手册，发现其读写时序和之前调的MPU6050使用的并无很大区别，只是对于MPU6050来说，读写的内容是8位寄存器地址中的值，而对于手里的这片EEPROM来说，读写的内容体现在代码上是16位存储内存地址中的值（第15位最高位是无效位，实际使用15位）。24XX515，结合A0A1A2三根线上的信号，8片组合起来能存储512K数据。一片EEPROM内有两块，每个块内寻址需要15位二进制数据。（IIC的重映射会有点问题，建议先使用PB12、13的硬件IIC）

手册参考网页：24LC515 datasheet(1/22 Pages) MICROCHIP | 512K I2C CMOS Serial EEPROM (alldatasheetcn.com)

进行了如下改写↓

//从从机的某寄存器，读取一个字节的数据

void IIC_16b_read_byte(uint8_t addr, uint16_t mem, uint8_t *des)

{

//主机通知从机要读取它的哪块内存

    while(I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_BUSY));                            //IIC主机判忙

    I2C_GenerateSTART(ENABLE);                                          //起始信号

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));               //判断BUSY, MSL and SB flags

    I2C_Send7bitAddress(addr, I2C_Direction_Transmitter);               //发送器件地址+最低位0表示为“写”

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); //判断BUSY, MSL, ADDR, TXE and TRA flags

    I2C_SendData((uint8_t)(mem>>8));                                    //发送内存地址的高8位

    while(!I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_TXE));                            //获取TxE的状态    数据寄存器为空标志位,可以向其中写数据

    I2C_SendData((uint8_t)mem);                                         //发送内存地址的低8位

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));          //判断TRA, BUSY, MSL, TXE and BTF flags

//直接产生一个重起始信号即可开始读的过程

    I2C_GenerateSTART(ENABLE);                                          //重起始信号

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));               //判断BUSY, MSL and SB flags

    I2C_Send7bitAddress(addr, I2C_Direction_Receiver);                  //发送地址+最低位1表示为“读”

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED));    //判断BUSY, MSL and ADDR flags

    I2C_GenerateSTOP(DISABLE);
　　//关闭停止信号使能（某些情况下可能会在此清除PE,这一行可以去掉）

    I2C_AcknowledgeConfig(DISABLE);
　　//关闭ACK使能，接收一个字节数据后，主机就回NACK表示不再接收数据
　　//（某些情况下可能会在此清除PE,这一行可以去掉，但逻辑分析仪抓时序，会多接收一个字节数据）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

    while(!I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_RXNE));                           //获取RxEN的状态，等待收到数据

    *des = I2C_ReceiveData();                                           //获得从机的寄存器中的数据

    I2C_GenerateSTOP(ENABLE);                                           //停止信号

    I2C_AcknowledgeConfig(ENABLE);                                      //传输完毕，再次打开ACK使能

}

//从从机的某寄存器起始，连续读取n个字节的数据

void IIC_16b_read_nBytes(uint8_t addr, uint16_t mem, uint8_t *des, uint8_t len)

{

//主机通知从机要读取它的哪块内存

    while(I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_BUSY));                            //IIC主机判忙

    I2C_GenerateSTART(ENABLE);                                          //起始信号

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));               //判断BUSY, MSL and SB flags

    I2C_Send7bitAddress(addr, I2C_Direction_Transmitter);               //发送器件地址+最低位0表示为“写”

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); //判断BUSY, MSL, ADDR, TXE and TRA flags

    I2C_SendData((uint8_t)(mem>>8));                                    //发送内存地址的高8位

    while(!I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_TXE));                            //获取TxE的状态    数据寄存器为空标志位,可以向其中写数据

    I2C_SendData((uint8_t)mem);                                         //发送内存地址的低8位

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));          //判断TRA, BUSY, MSL, TXE and BTF flags

//直接产生一个重起始信号即可开始读的过程

    I2C_GenerateSTART(ENABLE);                                          //重起始信号

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));               //判断BUSY, MSL and SB flags

    I2C_Send7bitAddress(addr, I2C_Direction_Receiver);                  //发送地址+最低位1表示为“读”

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED));    //判断BUSY, MSL and ADDR flags

    I2C_GenerateSTOP(DISABLE);                                          
　　//关闭停止信号使能（某些情况下可能会在此清除PE，这一行可以去掉）

    for(uint8_t i=0; i<len; i++)

    {

        if(i == len-1)

        I2C_AcknowledgeConfig(DISABLE); 　　 
　　　　//清除ACK位（某些情况下可能会在此清除PE，这一行可以去掉，但逻辑分析仪抓时序，会多接收一字节数据）

　　　　//主机为了能在收到最后一个字节后产生一个NACK信号，必须在读取倒数第二个字节之后（倒数第二个RxNE 事件之后）清除ACK位(ACK=0)

        while(!I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_RXNE));                       //获取RxEN的状态，等待收到数据

        *(des+i) = I2C_ReceiveData();                                   //获得从机的寄存器中的数据

    }

    I2C_GenerateSTOP(ENABLE);                                           //使能停止信号

    I2C_AcknowledgeConfig(ENABLE);                                      //传输完毕，再次打开ACK使能

}

//向从机的某内存地址写入1个字节的数据

void IIC_16b_write_byte(uint8_t addr, uint16_t mem, uint8_t data)

{

//主机通知从机要写它的哪块内存

    while(I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_BUSY));                            //IIC主机判忙

    I2C_GenerateSTART(ENABLE);                                          //起始信号

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));               //判断BUSY, MSL and SB flags

    I2C_Send7bitAddress(addr, I2C_Direction_Transmitter);               //发送地址+最低位0表示为“写”

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); //判断BUSY, MSL, ADDR, TXE and TRA flags

    I2C_SendData((uint8_t)(mem>>8));                                    //发送内存地址的高8位

    while(!I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_TXE));                            //获取TxE的状态    数据寄存器为空标志位,可以向其中写数据

    I2C_SendData((uint8_t)mem);                                         //发送内存地址的低8位

//ACK之后直接写入数据

    while(!I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_TXE));                            //获取TxE的状态    数据寄存器为空标志位,可以向其中写数据

    I2C_SendData(data);                                                 //发送数据

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));          //判断TRA, BUSY, MSL, TXE and BTF flags

    I2C_GenerateSTOP(ENABLE);                                           //停止信号

}

//向从机某寄内存地址起始，连续写入n个字节的数据

void IIC_16b_write_nBytes(uint8_t addr, uint16_t mem, uint8_t *src, uint8_t len)

{

//主机通知从机要写它的哪块内存

    while(I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_BUSY));                            //IIC主机判忙

    I2C_GenerateSTART(ENABLE);                                          //起始信号

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));               //判断BUSY, MSL and SB flags

    I2C_Send7bitAddress(addr, I2C_Direction_Transmitter);               //发送地址+最低位0表示为“写”

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); //判断BUSY, MSL, ADDR, TXE and TRA flags

    I2C_SendData((uint8_t)(mem>>8));                                    //发送内存地址的高8位

    while(!I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_TXE));                            //获取TxE的状态    数据寄存器为空标志位,可以向其中写数据

    I2C_SendData((uint8_t)mem);                                         //发送内存地址的低8位

//ACK之后直接写入数据

    for(uint8_t i=0; i<len; i++)

    {

        while(!I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_TXE));                        //获取TxE的状态    数据寄存器为空标志位,可以向其中写数据

        I2C_SendData(*(src+i));                                         //发送数据

    }

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));          //判断TRA, BUSY, MSL, TXE and BTF flags

    I2C_GenerateSTOP(ENABLE);                                           //停止信号

}

然后就出了BUG，连续写可以往里写，连续读数据时，故意将地址往后偏移了几个单位，读的值却和没偏移一样，往后偏移64个单位也一样，似乎只能“按扇区读写”乃至“按块读写”。连续写后单字节读也是类似的现象，地址往后稍微偏移，也只能读出最近一次写入的第一个字节的数据。逻辑分析仪抓包，与串口打印数据一致，ACK/NACK都正常。

试用8位内存地址寻址，不用16位寻址，结果居然一切正常……可是8位地址+块选择控制位，怎么也不能达到1片EEPROM的64K的存储量呀……手册中的读写时序也都是16位内存地址……

现象就是这么个现象，可能是笔者忽略了一些东西，又或者买到了假EEPROM……总之，代码直接贴出，该篇博客均是在从机设备地址为7bit的情况下编写的代码，可在CH582上用该代码交互其他IIC从机设备。

//从从机的某寄存器，读取一个字节的数据

void IIC_8b_read_byte(uint8_t addr, uint8_t mem, uint8_t *des)

{

//主机通知从机要读取它的哪块内存

    while(I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_BUSY));                            //IIC主机判忙

    I2C_GenerateSTART(ENABLE);                                          //起始信号

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));               //判断BUSY, MSL and SB flags

    I2C_Send7bitAddress(addr, I2C_Direction_Transmitter);               //发送器件地址+最低位0表示为“写”

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); //判断BUSY, MSL, ADDR, TXE and TRA flags

    I2C_SendData(mem);                                                  //发送内存地址

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));          //判断TRA, BUSY, MSL, TXE and BTF flags

//直接产生一个重起始信号即可开始读的过程

    I2C_GenerateSTART(ENABLE);                                          //重起始信号

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));               //判断BUSY, MSL and SB flags

    I2C_Send7bitAddress(addr, I2C_Direction_Receiver);                  //发送地址+最低位1表示为“读”

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED));    //判断BUSY, MSL and ADDR flags

    I2C_GenerateSTOP(DISABLE);                                          
　　//关闭停止信号使能（某些情况下可能会在此清除PE，这一行可以去掉）

    I2C_AcknowledgeConfig(DISABLE);
　　//关闭ACK使能，接收一个字节数据后，主机就回NACK表示不再接收数据
　　//（某些情况下可能会在此清除PE，这一行可以去掉，但逻辑分析仪抓时序，会多接收一个字节数据）

    while(!I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_RXNE));                           //获取RxEN的状态，等待收到数据

    *des = I2C_ReceiveData();                                           //获得从机的寄存器中的数据

    I2C_GenerateSTOP(ENABLE);                                           //停止信号

    I2C_AcknowledgeConfig(ENABLE);                                      //传输完毕，再次打开ACK使能

}

//从从机的某寄存器起始，连续读取n个字节的数据

void IIC_8b_read_nBytes(uint8_t addr, uint8_t mem, uint8_t *des, uint8_t len)

{

//主机通知从机要读取它的哪块内存

    while(I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_BUSY));                            //IIC主机判忙

    I2C_GenerateSTART(ENABLE);                                          //起始信号

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));               //判断BUSY, MSL and SB flags

    I2C_Send7bitAddress(addr, I2C_Direction_Transmitter);               //发送器件地址+最低位0表示为“写”

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); //判断BUSY, MSL, ADDR, TXE and TRA flags

    I2C_SendData(mem);                                                  //发送内存地址

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));          //判断TRA, BUSY, MSL, TXE and BTF flags

//直接产生一个重起始信号即可开始读的过程

    I2C_GenerateSTART(ENABLE);                                          //重起始信号

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));               //判断BUSY, MSL and SB flags

    I2C_Send7bitAddress(addr, I2C_Direction_Receiver);                  //发送地址+最低位1表示为“读”

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED));    //判断BUSY, MSL and ADDR flags

    I2C_GenerateSTOP(DISABLE);                                          
　　//关闭停止信号使能（某些情况下可能会在此清除PE，这一行可以去掉）

    for(uint8_t i=0; i<len; i++)

    {

        if(i == len-1)

        I2C_AcknowledgeConfig(DISABLE);
　　//清除ACK位（某些情况下可能会在此清除PE，这一行可以去掉，但是逻辑分析仪抓时序，会多接收一个字节数据）

　　//主设备为了能在收到最后一个字节后产生一个NACK信号，必须在读取倒数第二个字节之后（倒数第二个RxNE 事件之后）清除ACK位(ACK=0)

        while(!I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_RXNE));                       //获取RxEN的状态，等待收到数据

        *(des+i) = I2C_ReceiveData();                                   //获得从机的寄存器中的数据

    }

    I2C_GenerateSTOP(ENABLE);                                           //使能停止信号

    I2C_AcknowledgeConfig(ENABLE);                                      //传输完毕，再次打开ACK使能

}

//向从机的某内存地址写入1个字节的数据

void IIC_8b_write_byte(uint8_t addr, uint8_t mem, uint8_t data)

{

//主机通知从机要写它的哪块内存

    while(I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_BUSY));                            //IIC主机判忙

    I2C_GenerateSTART(ENABLE);                                          //起始信号

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));               //判断BUSY, MSL and SB flags

    I2C_Send7bitAddress(addr, I2C_Direction_Transmitter);               //发送地址+最低位0表示为“写”

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); //判断BUSY, MSL, ADDR, TXE and TRA flags

    I2C_SendData(mem);                                                  //发送内存地址

//ACK之后直接写入数据

    while(!I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_TXE));                            //获取TxE的状态    数据寄存器为空标志位,可以向其中写数据

    I2C_SendData(data);                                                 //发送数据

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));          //判断TRA, BUSY, MSL, TXE and BTF flags

    I2C_GenerateSTOP(ENABLE);                                           //停止信号

}

//向从机某寄内存地址起始，连续写入n个字节的数据

void IIC_8b_write_nBytes(uint8_t addr, uint8_t mem, uint8_t *src, uint8_t len)

{

//主机通知从机要写它的哪块内存

    while(I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_BUSY));                            //IIC主机判忙

    I2C_GenerateSTART(ENABLE);                                          //起始信号

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));               //判断BUSY, MSL and SB flags

    I2C_Send7bitAddress(addr, I2C_Direction_Transmitter);               //发送地址+最低位0表示为“写”

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); //判断BUSY, MSL, ADDR, TXE and TRA flags

    I2C_SendData(mem);                                                  //发送内存地址

//ACK之后直接写入数据

    for(uint8_t i=0; i<len; i++)

    {

        while(!I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_TXE));                        //获取TxE的状态    数据寄存器为空标志位,可以向其中写数据

        I2C_SendData(*(src+i));                                         //发送数据

    }

    while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));          //判断TRA, BUSY, MSL, TXE and BTF flags

    I2C_GenerateSTOP(ENABLE);                                           //停止信号

}

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参考传送门关于IIC的原理这里我就不多说了,网上有很多很好的解析,如果要看我个人对IIC的理解的话,可以点击查看,这里主要讲一下怎样利用STM32CubeMx实现IIC的通讯,经过个人实践,感觉HA ...
STM32读取bq33100数据——硬件IIC
背景:拟采用bq33100超级电容管理芯片,实现自动的超级电容组的均压任务.需监控芯片的工作情况,以及电容组的均压情况. 平台: 硬件:STM32F103C8T6 通信:SMBus(低速IIC) 目标 ...
STM32硬件IIC操作
Stm32具有IIC接口,接口有以下主要特性多主机功能:该模块既可做主设备也可做从设备主设备功能 C地址检测位/10位地址和广播呼叫支持不同的通讯速度状态标志: 发送器/接收器模式标志字节 ...
STM32硬件IIC （转）
源: STM32硬件IIC
STM32硬件IIC驱动设计（转）
源: STM32硬件IIC驱动设计参考: STM32—硬件IIC主机通信 STM32’s I2C 硬件BUG引发的血案(qzm) 解决STM32 I2C接口死锁在BUSY状态的方法讨论
STM32硬件IIC
/** * @brief 写一个字节到I2C设备中 * @param * @arg pBuffer:缓冲区指针 * @arg WriteAddr:写地址 * @retval 正常返回1,异常返回0 * ...
LPC2478的硬件IIC使用
LPC2478的IIC使用 LPC2478带有三个IIC接口,每个IIC都可以工作在主机或者从机模式下,LPC的IIC的架构是一种状态机的形式,在不同的的时间做不同的工作之后有不同的状态来表示, 简单 ...
（转）stm32硬件IIC
cube与I2C:https://www.cnblogs.com/121792730applllo/p/5044920.html I2C官网:https://www.i2c-bus.org/stand ...
硬件IIC驱动原理
1.IIC物理层 IIC通信属于同步半双工通信,IIC总线由两根信号线组成.一根是数据线SDA,一根是时钟线SCL,时钟线只能由主机发送给从机,数据线可以双向进行通信,总线上可挂载多个设备,挂载数量受 ...
S3C2440硬件IIC详解
S3C2440A RISC微处理器可以支持一个多主控IIC 总线串行接口.一条专用串行数据线(SDA)和一条专用串行时钟线(SCL)传递连接到IIC总线的总线主控和外设之间的信息.SDA和SCL线都为 ...

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