EEPROM 是一种掉电后数据不丢失的存储器,常用来存储一些配置信息,以便系统重新上电的时候加载之。 EEPOM 芯片最常用的通讯方式就是 I2C 协议,本小节以 EEPROM的读写实 验为大家讲解 STM32 的 I2C 使用方法。实验中 STM32 的 I2C 外设采用主模式,分别用作主发送器和主接收器, 通过查询事件的方式来确保正常通讯。
1 硬件设计
图 1 EEPROM 硬件连接图
本实验板中的 EEPROM 芯片(型号: AT24C02)的 SCL 及 SDA 引脚连接到了 STM32 对应的 I2C 引脚中,结合上拉电阻,构成了 I2C 通讯总线,它们通过 I2C 总线交互。
EEPROM 芯片 的设备地址一共有 7 位,其中高 4 位固定为: 1010 b,低 3 位则由 A0/A1/A2信号线的电平决定,见图 3,图中的 R/W 是读写方向位,与地址无关。
图 2 EEPROM 设备地址
按照我们此处的连接, A0/A1/A2 均为 0,所以 EEPROM 的 7 位设备地址是: 1010000b ,即 0x50。
由于 I2C 通讯时常常是地址跟读写方向连在一起构成一个 8 位数,且当R/W 位为 0 时,表示写方向,所以加上 7 位地址,其值为“0xA0”,常称该值为 I2C 设备的“写地址”;当 R/W 位为 1 时,表示读方向,加上 7 位地址,其值为“0xA1”,常称该值为“读地址”。
EEPROM 芯片中还有一个 WP 引脚,具有写保护功能,当该引脚电平为高时,禁止写入数据,当引脚为低电平时,可写入数据,我们直接接地,不使用写保护功能。
2 软件设计
为了使工程更加有条理,我们把读写 EEPROM 相关的代码独立分开存储,方便以后移植。在“工程模板”之上新建“bsp_i2c_ee.c”及“bsp_i2c_ee.h”文件,这些文件的命名不属于 STM32 标准库的内容,是由我们自己根据应用需要编写的。
编程要点
(1) 配置通讯使用的目标引脚为开漏模式;
(2) 使能 I2C 外设的时钟;
(3) 配置 I2C 外设的模式、地址、速率等参数并使能 I2C 外设;
(4) 编写基本 I2C 按字节收发的函数;
(5) 编写读写 EEPROM 存储内容的函数;
(6) 编写测试程序,对读写数据进行校验。 以ByteWrite过程举例(其余根据时序图去编写即可)
图3 EEPROM 单字节写入时序
产生I2C起始信号
设置超时等待时间
检测 EV5 事件并清除标志(并设置超时等待)
发送 EEPROM 设备地址
检测 EV6 事件并清除标志(并设置超时等待)
发送要写入的 EEPROM 内部地址(即 EEPROM 内部存储器的地址)
检测 EV8 事件并清除标志(并设置超时等待)
发送一字节要写入的数据
检测 EV8 事件并清除标志(并设置超时等待)
发送停止信号
I2C 硬件相关宏定义
把 I2C 硬件相关的配置都以宏的形式定义到 “bsp-i2c-ee.h”文件中。
‘bsp-i2c-ee.h’
‘bsp-i2c-ee.c’
在 I2C 通讯的很多过程,都需要检测事件,当检测到某事件后才能继续下一步的操作,但有时通讯错误或者 I2C 总线被占用,我们不能无休止地等待下去,所以我们设定每个事件检测 都有等待的时间上限,若超过这个时间,我们就调用 I2C_TIMEOUT_UserCallback 函数输出调试信息(或可以自己加其它操作),并终止 I2C通讯。
’main.c‘