STM32CubeMx入門教程(7)：I2C的讀寫應用

導語“本次 教程使用CubeMx配置I2C進行I2C總線設備的數(shù)據(jù)讀寫操作，使用EEPROM作為實驗對象”

01第一節(jié) 系統(tǒng)要求

?硬件

野火指南者開發(fā)板

?軟件

CubeMx & MDK & 串口調試助手

?原理圖

我們可以從原理圖中得到使用的I2C1，AT24C02的設備地址的第三位是000，容量是256個字節(jié)。設備地址從下圖得到：

不帶讀寫方向的使用左移得到的地址為0b10100000->0xA0, 讀地址為：0xA1,寫地址為0xA0;

注意：（1） 操作ATC02的時候，多字節(jié)寫入的時候沒寫入一個字節(jié)，延時最小5ms, 多字節(jié)讀的時候沒有要求，頁寫入的時候每8個字節(jié)為一頁，共32頁。

02第二節(jié) CubeMx的配置

我們依然使用之前的USART的項目，在此基礎上進行I2C的配置，串口的使用是進行EEPROM讀寫數(shù)據(jù)顯示在控制臺上，使用CubeMx進行I2C的配置：

I2C的配置很簡單，完成上述配置后生成代碼。

03第三節(jié)MDK的代碼編寫

使用MDK打開CubeMx生成的代碼進行應用代碼編寫。

（1）在main.c 中進行AT24C02的相關宏定義和變量定義：

#define ADDR_AT24C_Write 0xA0
#define ADDR_AT24C_Read  0xA1
#define DEV_ADDR_ATC02   0xA0 //0x50 左移得到的。
#define ATC02_BufferSize 256   // 256
#define I2C_TIMEOUT                0xFF
#define AT_I2C              hi2c1
uint8_t AT24_WriteBuffer[ATC02_BufferSize],AT24_ReadBuffer[ATC02_BufferSize];

( 2 ) 應用函數(shù)申明：

HAL_StatusTypeDef I2C_Write_Buffer(I2C_HandleTypeDef *hi2c,
uint16_t DevAddress, uint16_t MemAddress,
uint16_t MemAddSize, uint8_t *pData, uint16_t Size,
uint32_t Timeout);
HAL_StatusTypeDef I2C_Read_Buffer(I2C_HandleTypeDef *hi2c,
uint16_t DevAddress, uint16_t MemAddress,
uint16_t MemAddSize, uint8_t *pData, uint16_t Size,
uint32_t Timeout);

I2CWriteBuffer()是自定義的任意字節(jié)寫入I2C-AT24C02的函數(shù)，I2CReadBuffer()是任意字節(jié)讀寫函數(shù)。這兩個函數(shù)的實現(xiàn)采用HAL庫的這兩個函數(shù)：

1）HALStatusTypeDef HALI2CMemWrite(I2CHandleTypeDef *hi2c, uint16t DevAddress, uint16t MemAddress, uint16t MemAddSize, uint8t *pData, uint16t Size, uint32_t Timeout);

參數(shù)依次是：（I2C句柄，AT24C02的設備地址，設備中數(shù)據(jù)地址，數(shù)據(jù)地址的大小，寫的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)大小，超時時間）

2）HALStatusTypeDef HALI2CMemRead(I2CHandleTypeDef *hi2c, uint16t DevAddress, uint16t MemAddress, uint16t MemAddSize, uint8t *pData, uint16t Size, uint32_t Timeout);

參數(shù)依次是：（I2C句柄，AT24C02的設備地址，設備中數(shù)據(jù)地址，數(shù)據(jù)地址的大小，讀出數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)大小，超時時間）

為什么不直接使用庫函數(shù)呢？是因為在測試中AT24C02讀寫不正常，查看AT24C02的手冊發(fā)現(xiàn)，單個字節(jié)寫入沒問題，多字節(jié)的寫入需要每個字節(jié)延時5ms, 其實多字節(jié)的讀沒有問題，這個從新實現(xiàn)了下?？梢赃B續(xù)8個字節(jié)的頁寫入，這個不需要延時。

（3）多字節(jié)的讀寫函數(shù)：

/*這里自己實現(xiàn)多字節(jié)的ATC02的寫操作*/
HAL_StatusTypeDef I2C_Write_Buffer(I2C_HandleTypeDef *hi2c,
uint16_t DevAddress, uint16_t MemAddress,
uint16_t MemAddSize, uint8_t *pData, uint16_t Size,
uint32_t Timeout)
{
       uint16_t count=0;
       for(count=0;count
       {
              if(HAL_I2C_Mem_Write(hi2c,DevAddress,MemAddress, MemAddSize,pData,1,Timeout)==HAL_OK)
              {
                     MemAddress ++;
                     pData ++;
                     HAL_Delay(5);
              }
              else
              {
                     printf("i2c write is error tn");
                     return HAL_ERROR;
              }
       }
       return HAL_OK;
}
/*這里自己實現(xiàn)多字節(jié)的ATC02的讀操作*/
HAL_StatusTypeDef I2C_Read_Buffer(I2C_HandleTypeDef *hi2c,
uint16_t DevAddress, uint16_t MemAddress,
uint16_t MemAddSize, uint8_t *pData, uint16_t Size,
uint32_t Timeout)
{
       uint16_t count=0;
       for(count=0;count< Size;count ++)
       {
              if(HAL_I2C_Mem_Read(hi2c,DevAddress,MemAddress, MemAddSize,pData,1,Timeout)==HAL_OK)
              {
                     MemAddress ++;
                     pData ++;
                     //HAL_Delay(5);
              }
              else
              {
                     printf("i2c read is error n");
                     return HAL_ERROR;
              }
       }
       return HAL_OK;
}

(4)在main函數(shù)中添加測試代碼：

uint16_t num_atc=0;
       printf("this is test for I2C device read and write in ATC02rn");
       printf("/**--------------------開始I2C-------------------------**/rn");
       for( num_atc=0;num_atc
       {
              AT24_WriteBuffer[num_atc]=num_atc;
              printf("0x%xt",AT24_WriteBuffer[num_atc]);       
       }
       if(I2C_Write_Buffer(&AT_I2C,DEV_ADDR_ATC02, 0, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,AT24_WriteBuffer,ATC02_BufferSize, I2C_TIMEOUT) == HAL_OK)
       {
              printf("write i2c lots bytes is oktn");
       }
       if(HAL_I2C_Mem_Read(&AT_I2C,DEV_ADDR_ATC02, 0, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,AT24_ReadBuffer,ATC02_BufferSize,I2C_TIMEOUT)== HAL_OK)
       {
              printf("rn EEPROM 24C02 read data Test OK rn");
       }
       else
       {
              printf("rn EEPROM 24C02 read data Test False rn");
       }
/*這里使用自定義多字節(jié)讀函數(shù)也是正常的*/
/*
       if(I2C_Read_Buffer(&AT_I2C,DEV_ADDR_ATC02, 0,               I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,AT24_ReadBuffer,ATC02_BufferSize,I2C_TIMEOUT)== HAL_OK)
       {
              printf("i2c read lots is oktn");
       }
*/
       for(num_atc=0; num_atc< ATC02_BufferSize; num_atc++)
       {
              printf("0x%xt",AT24_ReadBuffer[num_atc]);
       }
       if(memcmp(AT24_WriteBuffer,AT24_ReadBuffer,ATC02_BufferSize) == 0 ) /* check date */
       {
              printf("rn EEPROM 24C02 Read and write Test OKrn");
       }
       else
       {
    printf("rn EEPROM 24C02 Read and write Test Falsern");
       }       
       printf("/**--------------------結束I2C-------------------------**/rn");

編譯上述程序后下載。

04第四節(jié)效果演示

使用串口觀察寫入的數(shù)據(jù)和讀出的數(shù)據(jù)是否一致？

可以看到I2C操作EEPROM進行讀寫都是正常的。