STM32快速读写AT24C16 代码 模拟I2C
STM32快速读写AT24C16 代码 模拟I2C
知否知否应是绿肥红瘦
发布于 2025-02-19 13:12:07
发布于 2025-02-19 13:12:07
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本帖只适用AT24C16及以下的芯片，AT24C32及以上的芯片读写方式不一样，故不适用！！！
如果你的代码可以正常读写24C01/02，直接拿来读取24C16是可以的，但是只能读取256字节。
AT24C16与AT24C01/02/04/08 不同，它引脚的A2，A1，A0是无效的，也就是它没有自己独立的地址，总线上只能挂一个AT24C16设备。
AT24C16总共2048字节，分为128页，每页16字节，地址范围是0~2047。
128页只需要7位地址，分为高3位和低4位，高3位在设备地址中，低4位在字节地址中。
设备地址：1010+页地址高3位+读写方向（1：读 0：写）
字节地址：页地址高4位+4位页内偏移地址
例如读写地址：1864 ，首先计算该地址是多少页的多少个字节，1864/16=116(0x74)页，1864%16=8(0x08)，即116页的第8个字节
其中页地址0x74=0 1 1 1 0 1 0 0，最高位忽略，分为D6、D5、D4（高3位）和D3~D0（低4位）两个部分 。
可以计算出 设备地址和字节地址：
设备地址：1010+111+0/1 （AT24C16设备地址高4位固定为1010）
字节地址：0100+1000（高4位是页地址低4位，低4位是页内偏移地址，即0x08）
最后，根据标准I2C读写时序来对这个地址进行读写即可！
模拟I2C.c
#include "myiic.h"
#include "delay.h"
#if SoftDelay
__asm void delay_us(u32 usec)
{
ALIGN
PUSH.W {r1} //2时钟周期
MOV r1,#18 //1时钟周期
MUL r0,r1 //1时钟周期
SUB r0,#3 //1时钟周期
loop
SUBS r0,#1 //1时钟周期
BNE loop //如果跳转则为3个周期，不跳则只有1个周期
POP {r1} //2时钟周期
BX lr //3个时钟周期
//总共所用周期为(usec*4)-4,此处减4主要用于抵消调用此函数的消耗时钟周期（传参1时钟，BLX跳转3时钟）
//本函数内总共所用周期为usec*(freq/4)-2 +9,调用此函数的消耗5个时钟周期（传参2时钟，BLX跳转3时钟）
}
#endif
//初始化IIC
void IIC_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(IIC_CLOCK, ENABLE );
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SCL_PIN|SDA_PIN; //引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(SCL_PORT, &GPIO_InitStructure);
IIC_SCL=1;
IIC_SDA=1;//拉高SDA和SCL
}
//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;
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(1);
}
if (!ack)
IIC_NAck();//发送nACK
else
IIC_Ack(); //发送ACK
return receive;
}i2c.h
#ifndef __MYIIC_H
#define __MYIIC_H
#include "stm32f10x.h"
//位段定义 方便后面直接操作IO口 Reg:寄存器地址 Bit：该寄存器的第多少位
#define BITBAND_REG(Reg,Bit) (*((uint32_t volatile*)(0x42000000u + (((uint32_t)&(Reg) - (uint32_t)0x40000000u)<<5) + (((uint32_t)(Bit))<<2))))
#define SoftDelay 0 //是否使用软件延时
//IO口定义 移植需要修改
#define SCL_PORT GPIOC
#define SDA_PORT GPIOC
#define SCL_PIN GPIO_Pin_12
#define SDA_PIN GPIO_Pin_11
//I2C 时钟 移植需要修改
#define IIC_CLOCK RCC_APB2Periph_GPIOC
//IO方向设置 移植需要修改
#define SDA_IN() {SDA_PORT->CRH&=0XFFFF0FFF;SDA_PORT->CRH|=8<<12;} // SDA配置为输入
#define SDA_OUT() {SDA_PORT->CRH&=0XFFFF0FFF;SDA_PORT->CRH|=3<<12;} // SDA配置为输出
//IO操作函数 移植需要修改
#define IIC_SCL BITBAND_REG(SCL_PORT->ODR,12) //SCL输出=？
#define IIC_SDA BITBAND_REG(SDA_PORT->ODR,11) //SDA输出=？
#define READ_SDA (SDA_PORT->IDR&(1<<11)) //读SDA脚
//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);
#endifAT24C16.c
#include "24cxx.h"
#include "delay.h"
#include "stdio.h"
//初始化IIC接口
void AT24CXX_Init(void)
{
IIC_Init();
}
#if EE_TYPE<=AT24C08 //24C01/02/08
//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
IIC_Wait_Ack();
} 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);//发送设备地址
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(WriteAddr>>8);//发送字节高地址
} 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); //发送字节低地址
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(DataToWrite); //发送要写入的数据
IIC_Wait_Ack();
IIC_Stop();//产生一个停止条件
delay_ms(10);
}
#else //24C16
/*****************************************************************
*函数名: AT24CXX_ReadOneByte(u16 ReadAddr)
*功能:AT24CXX 读指定地址的一个字节 AT24C16使用
*调用:底层I2C读写函数
*被调用:外部调用
*形参:
ReadAddr：要读取的地址
*返回值:返回读取的数据
*其他:每次读就启动一次I2C时序
*****************************************************************/
u8 AT24CXX_ReadOneByte(u16 ReadAddr)
{
unsigned char Page=0,WordAddress=0,DeviceAddress=0xA0;
u8 temp=0;
Page=ReadAddr/AT24CXX_Page_Size;
WordAddress=(ReadAddr%AT24CXX_Page_Size) & 0x0F;
DeviceAddress |= (((Page<<1) & 0xE0)>>4);//High 3 bits
WordAddress |= (Page & 0x0F)<<4;//Low 4 bits
IIC_Start();
IIC_Send_Byte(DeviceAddress&0xFE);//发送设备地址+写方向
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(WordAddress);//发送字节地址
IIC_Wait_Ack();
IIC_Start(); //起始信号
IIC_Send_Byte(DeviceAddress|0x01);//发送设备地址+读方向
IIC_Wait_Ack();
temp=IIC_Read_Byte(0);
IIC_Stop();//产生一个停止条件
return temp;
}
/*****************************************************************
*函数名: AT24CXX_WriteOneByte(u16 WriteAddr,u8 DataToWrite)
*功能:AT24CXX 向指定地址写入一个字节 AT24C16使用
*调用:
*被调用:外部调用
*形参:
WriteAddr：要写入的地址
DataToWrite：写入的数据
*返回值:无
*其他:每次写就启动一次I2C时序
*****************************************************************/
void AT24CXX_WriteOneByte(u16 WriteAddr,u8 DataToWrite)
{
unsigned char Page=0,WordAddress=0,DeviceAddress=0xA0;
Page=WriteAddr/AT24CXX_Page_Size;
WordAddress=(WriteAddr%AT24CXX_Page_Size) & 0x0F;
DeviceAddress |= (((Page<<1) & 0xE0)>>4);//High 3 bits
WordAddress |= (Page & 0x0F)<<4;//Low 4 bits
#if DEBUG > 0
printf("Page:%x\r\n",Page);
printf("WordAddress:%x\r\n",WordAddress);
printf("DeviveAddress:%x\r\n",DeviceAddress);
#endif
IIC_Start();
IIC_Send_Byte(DeviceAddress);//发送设备地址
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(WordAddress);//发送字节地址
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(DataToWrite); //发送要写入的数据
IIC_Wait_Ack();
IIC_Stop();//产生一个停止条件
delay_ms(10);
}
#endif
/*---------------读写方式选择-----------------*/
#if QuickWR == 0
//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++;
}
}
#else //快速读写方式
/*****************************************************************
*函数名: AT24CXX_Write_Bytes(u8 *pBuffer,u16 WriteAddress,u8 Len)
*功能: 页写函数 最多写入一页(16字节)
*调用: 底层I2C写函数
*被调用:外部调用
*形参:
*pBuffer：指向写入缓存区
WriteAddr：要写入的地址
Len：写入数据长度
*返回值:无
*其他:启动一次I2C时序最多写入一页(16Bytes)数据,明显快于按字节写入
*****************************************************************/
void AT24CXX_Write_Bytes(u8 *pBuffer,u16 WriteAddress,u8 Len)
{
unsigned char Page=0,WordAddress=0,DeviceAddress=0xA0;
u8 i=0;
Page=WriteAddress/AT24CXX_Page_Size;
WordAddress=(WriteAddress%AT24CXX_Page_Size) & 0x0F;
DeviceAddress |= (((Page<<1) & 0xE0)>>4);//High 3 bits
WordAddress |= (Page & 0x0F)<<4;//Low 4 bits
IIC_Start();
IIC_Send_Byte(DeviceAddress);//发送设备地址
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(WordAddress);//发送字节地址
IIC_Wait_Ack();
for(i=0; i<Len; i++)
{
IIC_Send_Byte(*pBuffer++);//发送字节地址
IIC_Wait_Ack();
}
IIC_Stop();//产生一个停止条件
delay_ms(10);
}
/*****************************************************************
*函数名: AT24CXX_Write(u16 WriteAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToWrite)
*功能:AT24CXX 快速写入不定量字节
*调用:
*被调用:外部调用
*形参:
WriteAddr：要写入的首地址
*pBuffer：指向写入缓存区
NumToWrite：写入的字节数
*返回值:无
*其他:快速模式 不用每次写一个字节就启动一次I2C时序
*****************************************************************/
void AT24CXX_Write(u16 WriteAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToWrite)
{
unsigned char NumOfPage = 0, NumOfSingle = 0, Addr = 0, count = 0;
Addr=WriteAddr%AT24CXX_Page_Size;//地址正好是16字节对齐
count=AT24CXX_Page_Size-Addr;//不对齐字节数
NumOfPage=NumToWrite/AT24CXX_Page_Size;//需要写入多少页
NumOfSingle=NumToWrite%AT24CXX_Page_Size;//剩余需写入的字节数
if(0==Addr)//如果地址对齐
{
if(NumToWrite<=AT24CXX_Page_Size)//写入字节<=1页
{
AT24CXX_Write_Bytes(pBuffer,WriteAddr,NumToWrite);
}
else
{
while(NumOfPage--)//按页写入
{
AT24CXX_Write_Bytes(pBuffer,WriteAddr,AT24CXX_Page_Size);
pBuffer+=AT24CXX_Page_Size;
WriteAddr+=AT24CXX_Page_Size;
}
if(NumOfSingle != 0)//如果还剩下字节
{
AT24CXX_Write_Bytes(pBuffer,WriteAddr,NumOfSingle);//把剩下的字节写入
}
}
}
else//地址不对齐
{
if(NumToWrite<=count)// 要写入的字节数<=count
{
AT24CXX_Write_Bytes(pBuffer,WriteAddr,NumToWrite);//写入实际字节数
}
else//要写入字节数大于count
{
AT24CXX_Write_Bytes(pBuffer,WriteAddr,count);//现将count个字节写入 写入后 地址刚好对齐
NumToWrite-=count;//计算剩余字节数
pBuffer+=count;//写入内容偏移count
WriteAddr+=count;//写入地址偏移count
NumOfPage=NumToWrite/AT24CXX_Page_Size;//需要写入多少页
NumOfSingle=NumToWrite%AT24CXX_Page_Size;//剩余需写入的字节数
while(NumOfPage--)//先按页写入
{
AT24CXX_Write_Bytes(pBuffer,WriteAddr,AT24CXX_Page_Size);
pBuffer+=AT24CXX_Page_Size;
WriteAddr+=AT24CXX_Page_Size;
}
if(NumOfSingle != 0)//还剩余字节
{
AT24CXX_Write_Bytes(pBuffer,WriteAddr,NumOfSingle);//把剩下的字节写入
}
}
}
}
void AT24CXX_Read(u16 ReadAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToRead)
{
unsigned char Page=0,WordAddress=0,DeviceAddress=0x50;
Page=ReadAddr/AT24CXX_Page_Size;
WordAddress=(ReadAddr%AT24CXX_Page_Size) & 0x0F;
DeviceAddress |= (((Page<<1) & 0xE0)>>4);//High 3 bits
WordAddress |= (Page & 0x0F)<<4;//Low 4 bits
while(NumToRead)
{
*pBuffer++=AT24CXX_ReadOneByte(ReadAddr++);
NumToRead--;
}
}
#endif //快速读写方式
//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==0X55)return 0;
else//排除第一次初始化的情况
{
AT24CXX_WriteOneByte(255,0X55);
temp=AT24CXX_ReadOneByte(255);
if(temp==0X55)return 0;
}
return 1;
}AT24C16.h
#ifndef __24CXX_H
#define __24CXX_H
#include "myiic.h"
//Mini STM32开发板
//24CXX驱动函数(适合24C01~24C16,24C32~256未经过测试!有待验证!)
//正点原子@ALIENTEK
//2010/6/10
//V1.2
#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
/*----------------EEPROM相关配置--------------------*/
#define EE_TYPE AT24C16 //EEPROM类型
#define AT24CXX_Page_Size 16 //AT24C16每页有16个字节
#define DEBUG 0 //串口调试开关
#define QuickWR 0 //快速读写开关
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_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
#endifmain.c
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "24cxx.h"
#include "myiic.h"
#include "stdio.h"
//要写入到24c16的字符串数组
const u8 TEXT_Buffer[]={"C++ is the best language!"};//要写入的内容
#define SIZE sizeof(TEXT_Buffer) //写入内容的大小
#define ADDRESS 2020 //读写地址
int main(void)
{
u8 datatemp[SIZE];
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);// 设置中断优先级分组2
delay_init(); //延时函数初始化
uart_init(9600); //串口初始化为9600
LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口
AT24CXX_Init(); //IIC初始化
while(AT24CXX_Check())//检测不到24c16
{
delay_ms(500);
LED0=!LED0;//DS0闪烁
}
while(1)
{
AT24CXX_Write(ADDRESS,(u8*)TEXT_Buffer,SIZE);
printf("Write:%s\r\n",TEXT_Buffer); //显示写入内容
delay_ms(1000);
AT24CXX_Read(ADDRESS,datatemp,SIZE);
printf("Read:%s\r\n",datatemp);//显示读取内容
}
}演示结果：
注意：上面的代码可以支持24C01/02 ,将AT24CXX.h中的宏定义EE_TYPE 改为AT24C01/02即可
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原始发表：2025-02-19，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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