代码收藏家技术教程 2023-02-11

STM32 I2C操作EEPROM的页读写与连续读写

页写入

原理

stm32的EEPROM（24C02）的一页只有8个字节组织架构是256 * 8bits = 2k（bits）

步骤：

1、起始信号

2、检查总线是否忙碌

3、发送EEPROM设备地址和发送方向

4、发送要写入的单元格地址

5、开始发送数据

6、发送完响应noack 停止发送

7、结束信号

注意：以上的每一步都需要响应EV事件

代码

//-----------------------对EEPROM进行页写入----------------------------------
// buffer : 要写入的缓冲区数据
// addr   ：要写入的单元格地址
// num	 ：要写入的数据数量  不能超过页大小 8位
uint16_t EEPROM_Page_write(u8 *buffer, u8 addr, uint8_t num)
{
	//查询总线是否忙碌
	TimeOut_count = I2C_time_out;
	while (I2C_GetFlagStatus(EEPROM_I2C, I2C_FLAG_BUSY))
	{
		if ((TimeOut_count--) == 0)
			return I2C_timeout_callback(4);
	}

	//发送起始信号
	I2C_GenerateSTART(EEPROM_I2C, ENABLE);

	//等待EV5事件响应
	TimeOut_count = I2C_time_out;
	while (!I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT))
	{
		if ((TimeOut_count--) == 0)
			return I2C_timeout_callback(5);
	}

	//发送要写入的EEPROM的地址和读写方向
	I2C_Send7bitAddress(EEPROM_I2C, EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);

	//等待EV事件响应
	TimeOut_count = I2C_time_out;
	while (I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED) != SUCCESS)
	{
		if ((TimeOut_count--) == 0)
			return I2C_timeout_callback(6);
	}

	//发送要写入EEPROM的单元地方
	I2C_SendData(EEPROM_I2C, addr);

	//等待EV事件响应
	TimeOut_count = I2C_time_out;
	while (I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED) != SUCCESS)
	{
		if ((TimeOut_count--) == 0)
			return I2C_timeout_callback(7);
	}

	while (num--)
	{
		//发送要写入的数据
		I2C_SendData(EEPROM_I2C, *buffer);

		//要写入的数据指针递增
		buffer++;

		//等待EV事件响应
		TimeOut_count = I2C_time_out;
		while (I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED) != SUCCESS)
		{
			if ((TimeOut_count--) == 0)				return I2C_timeout_callback(8);
		}
	}

	//发送停止信号
	I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE);

	//写完马上读会出错  在写入时是不能读的
	Wait_for_StandBy();

	return 0;
}

连续写

原理

这里介绍了 AT24C02的内存内部架构是 32页的8byte组成的 32*8byte = 256 byte

所以stm32这I2C对EEPROM最多写入256个byte

关于连续写入会遇到的几个问题：

1、写入的单元格地址不一定是每一页的起始位，导致后面连续页写入位置对不齐，导致数据写入失败

2、将连续的写入最后凑不满一页的几个字节单独写入，有助于提高效率

关于解决的方法就是：算出对不齐的位数，从要写入的数据中选出可以凑满一页的数据先行讲那一页进行凑满，后续再按正常对齐的方式进行写入。

代码

//buffer ： 要写入的数据
//addr   ： 要写入的单元格地址
//num    ： 要写入的数据数量
uint16_t I2c_Buffer_write(u8 *buffer, u8 addr, u16 num)
{
	u16 Num_Page, Num_Single, count, aaddr;	

	//算出是否对齐位置  
	count = addr % EEPROM_PAGE_SIZE;		
	//没对齐的话  aaddr代表需要单独写入的位数  为了凑齐一页的数量
	aaddr = EEPROM_PAGE_SIZE - count;			

	//如果对齐了
	if (count == 0)
	{
		//算出需要插入的页数  和凑不满一页的单独数
		Num_Page = num / EEPROM_PAGE_SIZE;
		Num_Single = num % EEPROM_PAGE_SIZE;

		//若凑不满一页  则直接写入
		if (Num_Page == 0)
		{
			EEPROM_Page_write(buffer, addr, Num_Single);
			Wait_for_StandBy();
		}
		else
		{
			//先写入需要的页数
			while (Num_Page--)
			{
				EEPROM_Page_write(buffer, addr, EEPROM_PAGE_SIZE);
				Wait_for_StandBy();

				//每写一页都需要将  数据指针和单元格地址指针进行位移
				buffer += EEPROM_PAGE_SIZE;
				addr += EEPROM_PAGE_SIZE;
			}
			//如果有凑不满一页的位数
			if (Num_Single)
			{
				EEPROM_Page_write(buffer, addr, Num_Single);
				Wait_for_StandBy();
			}
		}
	}
	//若没有对齐
	else
	{
		//算出凑满第一页后还需要写入的位数
		num = num - aaddr;
		//算出凑满后还需要写入的页数
		Num_Page = num / EEPROM_PAGE_SIZE;
		//算出多余的凑不满一页的位数
		Num_Single = num % EEPROM_PAGE_SIZE;
		
		//若凑满一页后 不满一页的的话 直接写入
		if (Num_Page == 0)
		{
			EEPROM_Page_write(buffer, addr, aaddr);
			Wait_for_StandBy();
		}
		else
		{
			//若有凑不满一页的
			if(count)
			{
				//先写入凑满一页的位数
				EEPROM_Page_write(buffer, addr, aaddr);
				Wait_for_StandBy();

				//对数据指针和地址指针进行位移
				buffer += aaddr;
				addr += aaddr;
			}

			//接下来的操作跟对齐的操作一样
			while (Num_Page--)
			{
				EEPROM_Page_write(buffer, addr, EEPROM_PAGE_SIZE);
				Wait_for_StandBy();

				buffer += EEPROM_PAGE_SIZE;
				addr += EEPROM_PAGE_SIZE;
			}

			if (Num_Single)
			{
				EEPROM_Page_write(buffer, addr, Num_Single);
				Wait_for_StandBy();
			}
		}
	}
	return 1;
}

连续读

原理

从上面第一张步骤：

1、发送起始信号

2、发送要接收的EEPROM地址和发送方向

3、发送要接收的单元格地址

4、发送要写入的EEPROM地址和接收方向

5、开始接收数据

6、接收完毕发送noack应答结束传输

7、发送结束信号

注意：以上的每一步都需要响应EV事件

代码

// EPPROM_Random_Read  :  连续读取
// addr : 要读取的单元格地址
// DATA ：读取的内容存放区
// num  ：要读取的数据数量
uint32_t EPPROM_Random_Read(u8 addr, u8 *Data, u16 num)
{
	//*((u8 *)0x4001080c) |=0x80;
	while (I2C_GetFlagStatus(EEPROM_I2C, I2C_FLAG_BUSY))
	{
		if ((TimeOut_count--) == 0)
			return I2C_timeout_callback(99);
	}
	//发送起始信号
	I2C_GenerateSTART(EEPROM_I2C, ENABLE);

	//等待EV5事件响应
	TimeOut_count = I2C_time_out;
	while (!I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT))
	{
		if ((TimeOut_count--) == 0)
			return I2C_timeout_callback(21);
	}

	//发送要写入的EEPROM的地址和读写方向   先选择写方向写入单元格地址
	I2C_Send7bitAddress(EEPROM_I2C, EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);

	//等待EV6事件响应
	TimeOut_count = I2C_time_out;
	while (I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED) != SUCCESS)
	{
		if ((TimeOut_count--) == 0)
			return I2C_timeout_callback(22);
	}

	//发送要读取EEPROM的单元地方
	I2C_SendData(EEPROM_I2C, addr);

	//等待EV8_2事件响应
	TimeOut_count = I2C_time_out;
	while (I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED) != SUCCESS)
	{
		if ((TimeOut_count--) == 0)
			return I2C_timeout_callback(23);
	}

	//---------------------------------------------------------------------------------------------------------
	//-----------------------产生第二次起始信号---------------------------------------------------------

	//发送起始信号
	I2C_GenerateSTART(EEPROM_I2C, ENABLE);

	//等待EV事件响应
	TimeOut_count = I2C_time_out;
	while (!I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT))
	{
		if ((TimeOut_count--) == 0)
			return I2C_timeout_callback(24);
	}

	//*********************************读方向************************************************
	//发送要写入的EEPROM的地址和读方向
	I2C_Send7bitAddress(EEPROM_I2C, EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Receiver);

	//等待EV事件响应
	TimeOut_count = I2C_time_out;
	while (I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED) != SUCCESS)
	{
		if ((TimeOut_count--) == 0)
			return I2C_timeout_callback(25);
	}

	while (num--)
	{
		if (num == 0)
		{
			I2C_AcknowledgeConfig(EEPROM_I2C, DISABLE);
		}
		else
		{
			I2C_AcknowledgeConfig(EEPROM_I2C, ENABLE);
		}

		//等待EV事件响应
		TimeOut_count = I2C_time_out;
		while (I2C_CheckEvent(EEPROM_I2C, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED) != SUCCESS)
		{
			if ((TimeOut_count--) == 0)
				return I2C_timeout_callback(26);
		}

		*Data = I2C_ReceiveData(EEPROM_I2C);

		// printf(" data = %d \r\n",*Data);
		Data++;
	}
	
	return 1;
}

主函数


#define  Test_num   256

/**
  * @brief  主函数
  * @param  无
  * @retval 无
  */
int main(void)
{
		u16 i;
    u8 buff[Test_num];
    u8 data[Test_num];
	
	//初始化要写入的数据
	for(i = 0 ; i < Test_num ; i++)
	{
		buff[i] = i;
	}
	
  /*初始化USART 配置模式为 115200 8-N-1，中断接收*/
  Debug_USART_Config();
		
	//初始化I2C
	I2C_EE_init();
 
	/*调用printf函数，因为重定向了fputc，printf的内容会输出到串口*/
	printf("\r\n IIC实验 \r\n");	

   I2c_Buffer_write(buff , 0x45 , Test_num);
		
	 EPPROM_Random_Read(0x45 , data, Test_num);
	
	printf(" \r\n EEPROM读写实验结束 data =  \n");

  for ( i = 0; i < Test_num; i++)
  {
    printf("%d ",data[i]);
  }


  while(1)
	{	
		
	}	

}