IIC总线协议—读写EEPROM
1、I2C简介
I2C 通讯协议(Inter-Integrated Circuit)是由Phiilps公司开发的,由于它引脚少,硬件实现简单,可扩展性强,不需要USART、CAN等通讯协议的外部收发设备,现在被广泛地使用在系统内多个集成电路(IC)间的通讯。
2、I2C物理层
I2C总线只需要两条总线线路,一条双向串行数据线(SDA) ,一条串行时钟线 (SCL)。SDA线用来装载数据,SCL线用于控制收发。I2C支持多设备的总线。支持多个通讯主机及多个通讯从机。
3、I2C协议层
3.1、协议层总述
当时钟线为高电平时,数据线必须为固定状态。因为时钟线为高电平时,数据线任何变化都会产生开始信号、结束信号。
IIC总共有三种信号:
开始信号:SCL=1 & SDA下降沿触发
传输信号:SCL=0、SCL=1、SCL=0(传输SDA已装载数据)
结束信号:SCL=1 & SDA上升沿触发
下图是IIC传输协议,图中Bn是数据,S代表Start,P代表Pause
3.2、Bn数据的读写
4、EEPROM简介
EEPROM是指带电可擦除可编程的只读存储器,是一类芯片的总称,具有掉电后数据不丢失的特性。
4.1、AT24C02芯片
stm32f103开发板采用的是AT24C02芯片进行I2C 协议传输。工作电压范围:1.8V ~6.0V。采用低功耗CMOS 技术制造。当WP 为高电平时,AT24C02进入写保护状态。
AT24C02芯片使用手册
https://github.com/ruanpei1010/3work_PDF/blob/master/26_AT24c02中文资料.pdf
引脚介绍:
编号 | 名称 | 功能 |
---|---|---|
1-3 | A0、A1、A2 | A2、A1和A0输入引脚作为硬件地址,AT24C02都是0 |
4 | GND | 接地 |
5 | SDA | 装载串行数据 |
6 | SCL | 时钟线,上升沿写入,下降沿读出 |
7 | WP | 读写控制,接Vcc只读,接地或悬空正常读写 |
8 | Vcc | 高电平 |
4.2、AT24C02地址约定
芯片AT24C02在开发板上的外设地址,有如下约定:1010前四位固定,后四位A2\A1\A0用不到,R\W`是读写位(0代表写入,1代表读取)。也就是说AT24C02作为EEPROM外设,只可能出现写读两种地址:10100000和10100001(0xA0和0xA1)
4.3、例程代码
完整代码
完整代码挂在github,例程名DEMO05_IIC_EEPROM1
例程复刻野火stm32f103vet指南者代码,
开发环境:野火stm32f103vet6,gcc编译环境,CubeMX,dap仿真器
CubeMX配置IIC
相关HAL函数简介:
HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Mem_Write(...)
HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Mem_Write | ( | I2C_HandleTypeDef * | hi2c, |
---|---|---|---|
uint16_t | DevAddress, | ||
uint16_t | MemAddress, | ||
uint16_t | MemAddSize, | ||
uint8_t * | pData, | ||
uint16_t | Size, | ||
uint32_t | Timeout | ||
) |
@brief 向内存中写数据
@arg 第一个参数为 I2C 操作句柄。
@arg 第二个参数为 EEPROM 的写操作设备地址。
@arg 第三个参数为内存地址。
@arg 第四个参数为内存地址长度,EEPROM 内存长度为 8bit。
@arg 第五个参数为数据缓存的起始地址。
@arg 第六个参数为传输数据的大小。AT24C02 型号的芯片页写入时序最多可以一次 发送 8 个数据,其他芯片也有 16 位传输。
@arg 第七个参数为操作超时时间。
同理:
HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Mem_Read(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, uint16_t MemAddress, uint16_t MemAddSize, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)
完整代码挂在github,例程名DEMO05_IIC_EEPROM1