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STM32F4单片机读取AT24c02

单片机读取 STM32F4

2023-09-11 14:19:58 时间

STM32F4是由ST（意法半导体）开发的一种高性能微控制器系列。其采用了90nm的NVM工艺和ART技术（自适应实时存储加速器，Adaptive Real-Time MemoryAccelerator™）

AT24C02是Atmel公司出品的一个2K位串行CMOS E2PROM，内部含有256个8位字节，CATALYST公司的先进CMOS技术实质上减少了器件的功耗。AT24C02有一个16字节页写缓冲器。该器件通过IIC总线接口进行操作，有一个专门的写保护功能。

而本例用到的开发平台是keil uvision5。

一、先介绍几个概念

1、E2PROM

E2PROM，也就是EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)，中文名叫电可擦可编程只读存储器，是一种掉电后数据不丢失的存储芯片。AT24C02就似乎E2PROM的一种型号。

2、FLASH

flash是存储芯片的一种，通过特定的程序可以修改里面的数据。FLASH在电子以及半导体领域内往往表示Flash Memory的意思，即平时所说的“闪存”，全名叫Flash EEPROM Memory。

flash存储器又称闪存，它结合了ROM和RAM的长处，不仅具备电子可擦除可编程（EEPROM）的性能，还可以快速读取数据（NVRAM的优势），使数据不会因为断电而丢失。

3、I²C

I²C（Inter-Integrated Circuit）是内部整合电路的称呼，是一种串行通讯总线，使用多主从架构，由飞利浦公司在1980年代为了让主板、嵌入式系统或手机用以连接低速周边装置而发展。I²C（读作"I-squared-C" ），还有可选的拼写方式是I2C（读作I-two-C）以及IIC（读作I-I-C），在中国则多以"I方C"称之。I2C总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。

4、E2PROM和FLASH两者的区别

（1）FLASH是内部存储器

stm32f4系列单片机内部集成了FLASH，FLASH是用于存储程序代码的，有些场合也可能用它来保存数据，当然前提是该单片机的FLASH工艺是可以自写的（运行中可擦写），但要注意FLASH的擦写次数通常小于一万次，而且通常FLASH只能按块擦除。FLSAH则必须先擦除成BLANK，然后再写入，而一般没有单字节擦除的功能，至少一个扇区擦除。

（2）AT24C02是外部存储器

AT24C02是单独的一个芯片，用于存放擦除次数较多的数据读写。AT24C02支持I2C总线数据传送协议。AT24C02这种EEPROM不能用来存程序，通常单片机的指令寻址不能到这个区域。EEPROM的擦写次数应有百万次，而且可以按字节擦写。EEPROM在一个PAGE内是可以任意写的，可以按字节擦除。所以，如果有频繁的擦除需求，比如要记录某个实时变化的数据，那么就需要把数据存到EEPROM中。

二、原理图

SCL接stm32f407的PB8，SDA接PB9。

三、代码

1、main.c

本例程代码包含4部分：at24c02的初始化、检测、写数据和读数据。

int main(void)
{


char At24c02_status=1;

int i;
int read_num;


//初始化
AT24CXX_Init();

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
delay_init(168);  //初始化延时函数
uart_init(115200);//初始化串口波特率为115200

//检测at24c02是否正常
At24c02_status=AT24CXX_Check(save_num);


//如果at24c02正常，则进行读写
if(At24c02_status)

{
    //写入数据
    for(i=0;i<8;i++)
    
    {
        AT24CXX_WriteOneByte(i,i);
    }
    
    //读取数据
    for(i=0;i<8;i++)
    
    {
        read_num=AT24CXX_ReadOneByte(i);
        printf("%d\r\n",read_num);
    }
}
else
{
    printf("at24c02 error！");//报错信息
}

}

2、24cxx.c

#include "24cxx.h"
#include "delay.h"

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : AT24CXX_Init
* 函数功能		   : AT24CXX初始化
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void AT24CXX_Init(void)
{
	IIC_Init();//IIC初始化
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : AT24CXX_ReadOneByte
* 函数功能		   : 在AT24CXX指定地址读出一个数据
* 输    入         : ReadAddr:开始读数的地址 
* 输    出         : 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	    
	}
	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;
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : AT24CXX_WriteOneByte
* 函数功能		   : 在AT24CXX指定地址写入一个数据
* 输    入         : WriteAddr  :写入数据的目的地址 
					 DataToWrite:要写入的数据
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void AT24CXX_WriteOneByte(u16 WriteAddr,u8 DataToWrite)
{				   	  	    																 
    IIC_Start();  
	if(EE_TYPE>AT24C16)
	{
		IIC_Send_Byte(0XA0);	    //发送写命令
		IIC_Wait_Ack();
		IIC_Send_Byte(WriteAddr>>8);//发送高地址	  
	}
	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);   //发送低地址
	IIC_Wait_Ack(); 	 										  		   
	IIC_Send_Byte(DataToWrite);     //发送字节							   
	IIC_Wait_Ack();  		    	   
    IIC_Stop();//产生一个停止条件 
	delay_ms(10);	 
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : AT24CXX_WriteLenByte
* 函数功能		   : 在AT24CXX里面的指定地址开始写入长度为Len的数据
					 用于写入16bit或者32bit的数据
* 输    入         : WriteAddr  :写入数据的目的地址 
					 DataToWrite:要写入的数据
					 Len        :要写入数据的长度2,4
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void AT24CXX_WriteLenByte(u16 WriteAddr,u32 DataToWrite,u8 Len)
{  	
	u8 t;
	for(t=0;t<Len;t++)
	{
		AT24CXX_WriteOneByte(WriteAddr+t,(DataToWrite>>(8*t))&0xff);
	}												    
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : AT24CXX_ReadLenByte
* 函数功能		   : 在AT24CXX里面的指定地址开始读出长度为Len的数据
					 用于读出16bit或者32bit的数据
* 输    入         : ReadAddr   :开始读出的地址 
					 Len        :要读出数据的长度2,4
* 输    出         : 读取的数据
*******************************************************************************/
u32 AT24CXX_ReadLenByte(u16 ReadAddr,u8 Len)
{  	
	u8 t;
	u32 temp=0;
	for(t=0;t<Len;t++)
	{
		temp<<=8;
		temp+=AT24CXX_ReadOneByte(ReadAddr+Len-t-1); 	 				   
	}
	return temp;												    
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : AT24CXX_Check
* 函数功能		   : 检查AT24CXX是否正常
* 输    入         : 无
* 输    出         : 1:检测成功，0:检测失败
*******************************************************************************/
u8 AT24CXX_Check(u8 savenum)
{
	u8 temp;
	u8 save_num=0x48;
	temp=AT24CXX_ReadOneByte(255);//避免每次开机都写AT24CXX			   
	if(temp==savenum)return 1;		   
	else//排除第一次初始化的情况
	{
		AT24CXX_WriteOneByte(255,savenum);
	    temp=AT24CXX_ReadOneByte(255);	  
		if(temp==savenum)return 1;
	}
	return 0;											  
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : AT24CXX_Read
* 函数功能		   : 在AT24CXX里面的指定地址开始读出指定个数的数据
* 输    入         : 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
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void AT24CXX_Read(u16 ReadAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToRead)
{
	while(NumToRead)
	{
		*pBuffer++=AT24CXX_ReadOneByte(ReadAddr++);	
		NumToRead--;
	}
} 

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : AT24CXX_Write
* 函数功能		   : 在AT24CXX里面的指定地址开始写入指定个数的数据
* 输    入         : WriteAddr :开始写入的地址 对24c02为0~255
					 pBuffer  :数据数组首地址
					 NumToRead:要读出数据的个数
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void AT24CXX_Write(u16 WriteAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToWrite)
{
	while(NumToWrite--)
	{
		AT24CXX_WriteOneByte(WriteAddr,*pBuffer);
		WriteAddr++;
		pBuffer++;
	}
}

3、IIC

#include "iic.h"
#include "SysTick.h"

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : IIC_Init
* 函数功能		   : IIC初始化
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void IIC_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);//使能 GPIOB 时钟
		//RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE);//使能 GPIOB 时钟

	//GPIOB8,B9初始化设置
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;
		//GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;

	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化
	
		//GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化

	IIC_SCL=1;
	IIC_SDA=1;	
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : SDA_OUT
* 函数功能		   : SDA输出配置	   
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void SDA_OUT(void)
{
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
	
	//GPIOB9初始化设置
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_9;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : SDA_IN
* 函数功能		   : SDA输入配置	   
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void SDA_IN(void)
{
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
	
	//GPIOB9初始化设置
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_9;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//输入模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : IIC_Start
* 函数功能		   : 产生IIC起始信号   
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void IIC_Start(void)
{
	SDA_OUT();     //sda线输出
	IIC_SDA=1;	  	  
	IIC_SCL=1;
	delay_us(5);
 	IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low 
	delay_us(6);
	IIC_SCL=0;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据 
}	

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : IIC_Stop
* 函数功能		   : 产生IIC停止信号   
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
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
 	IIC_SCL=1; 
	delay_us(6); 
	IIC_SDA=1;//发送I2C总线结束信号
	delay_us(6);							   	
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : IIC_Wait_Ack
* 函数功能		   : 等待应答信号到来   
* 输    入         : 无
* 输    出         : 1，接收应答失败
        			 0，接收应答成功
*******************************************************************************/
u8 IIC_Wait_Ack(void)
{
	u8 tempTime=0;
	SDA_IN();      //SDA设置为输入  
	IIC_SDA=1;
	delay_us(1);	   
	IIC_SCL=1;
	delay_us(1);	 
	while(READ_SDA)
	{
		tempTime++;
		if(tempTime>250)
		{
			IIC_Stop();
			return 1;
		}
	}
	IIC_SCL=0;//时钟输出0 	   
	return 0;  
} 

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : IIC_Ack
* 函数功能		   : 产生ACK应答  
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void IIC_Ack(void)
{
	IIC_SCL=0;
	SDA_OUT();
	IIC_SDA=0;
	delay_us(2);
	IIC_SCL=1;
	delay_us(5);
	IIC_SCL=0;
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : IIC_NAck
* 函数功能		   : 产生NACK非应答  
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/		    
void IIC_NAck(void)
{
	IIC_SCL=0;
	SDA_OUT();
	IIC_SDA=1;
	delay_us(2);
	IIC_SCL=1;
	delay_us(5);
	IIC_SCL=0;
}	

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : IIC_Send_Byte
* 函数功能		   : IIC发送一个字节 
* 输    入         : txd：发送一个字节
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/		  
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++)
    {              
        if((txd&0x80)>0) //0x80  1000 0000
			IIC_SDA=1;
		else
			IIC_SDA=0;
        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);
    }	 
} 

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : IIC_Read_Byte
* 函数功能		   : IIC读一个字节 
* 输    入         : ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK 
* 输    出         : 应答或非应答
*******************************************************************************/  
u8 IIC_Read_Byte(u8 ack)
{
	u8 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;
}

注意：本例只给出了核心的函数，其中调用的一些stm32f4xx的基本函数库和头文件没有贴上来，需要把相关库函数和头文件都包含进去才可以调试成功。

（全文结束）

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STM32F4单片机读取AT24c02

一、先介绍几个概念

1、E2PROM

2、FLASH

3、I²C

4、E2PROM和FLASH两者的区别

（1）FLASH是内部存储器

（2）AT24C02是外部存储器

二、原理图

三、代码

1、main.c

2、24cxx.c

3、IIC

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