1、I2C总线

I2C总线有两根线：时钟线SCL、数据线SDA，当总线空闲时，两根线都处于高电平。

I2C的数据传输规范：

①当SCL为高电平的时候，SDA必须保持稳定；只有SCL为低电平时SDA才可以发生变化。

②在数据传输的开始和结束需要定义开始信号和停止信号：

开始信号：SCL为高时，SDA高->低。

停止信号：SCL为高时，SDA低->高。

④I2C数据先传高位，在开始信号和结束信号之间有多少字节数据不限定，但每字节必须是8位，每一字节后面都有一个“应答/非应答位”(由接受方提供)。

在第9个时钟周期，接收方将SDA线拉低，产生“应答”

在第9个时钟周期，接收方将SDA线拉高，产生“非应答”

2、I2C驱动编写

在STM32CubeMX配置I2C引脚：

i2c.h:

#ifndef _I2C_H
#define _I2C_H#include "main.h"//IO 操作函数
#define IIC_SDA_GPIO_MODE_Pos    GPIO_CRL_MODE7_Pos                           #define I2C_SDA_IN {IIC_SDA_GPIO_Port->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(uint32_t)8<<IIC_SDA_GPIO_MODE_Pos;}
#define I2C_SDA_OUT {IIC_SDA_GPIO_Port->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(uint32_t)3<<IIC_SDA_GPIO_MODE_Pos;}#define I2C_SCL_LOW      HAL_GPIO_WritePin(IIC_SCL_GPIO_Port,IIC_SCL_Pin,GPIO_PIN_RESET)
#define I2C_SCL_HIGH     HAL_GPIO_WritePin(IIC_SCL_GPIO_Port,IIC_SCL_Pin,GPIO_PIN_SET)
#define I2C_SDA_LOW      HAL_GPIO_WritePin(IIC_SDA_GPIO_Port,IIC_SDA_Pin,GPIO_PIN_RESET)
#define I2C_SDA_HIGH     HAL_GPIO_WritePin(IIC_SDA_GPIO_Port,IIC_SDA_Pin,GPIO_PIN_SET)#define I2C_SDA_READ     HAL_GPIO_ReadPin(IIC_SDA_GPIO_Port,IIC_SDA_Pin)#define I2C_ACK          0//应答
#define I2C_NOACK        1//非应答void I2C_Start(void);
void I2C_Stop(void);
void I2C_PutAck(uint8_t Ack);
uint8_t I2C_GetAck(void);uint8_t I2C_WriteByte(uint8_t Data);
uint8_t I2C_ReadByte(uint8_t ack);#endif

i2c.c:

#include "i2c.h"static void I2C_Delay(void)
{uint8_t i=10; while(i){i--;}
}/*开始信号，SCL高时，SDA高->低*/
void I2C_Start(void)
{I2C_SCL_HIGH;//SCL高I2C_Delay();I2C_SDA_HIGH;//SDA高I2C_Delay();I2C_SDA_LOW;//SDA低  I2C_Delay();I2C_SCL_LOW;//SCL低I2C_Delay();
}/*停止信号，SCL高时，SDA低->高*/
void I2C_Stop(void)
{I2C_SDA_LOW;//SDA低I2C_Delay();I2C_SCL_HIGH;//SCL高I2C_Delay();I2C_SDA_HIGH;//SDA高I2C_Delay();
}/*第9个时钟周期时输出应答/非应答信号，SCL高时，接收方将SDA拉低/高*/
void I2C_PutAck(uint8_t Ack)
{I2C_SCL_LOW;//SCL低I2C_Delay();if(I2C_ACK == Ack)I2C_SDA_LOW;//应答elseI2C_SDA_HIGH;//非应答I2C_Delay();I2C_SCL_HIGH;//SCL高，第9个时钟周期I2C_Delay();I2C_SCL_LOW;//SCL低I2C_Delay();
}/*第9个时钟周期时获得应答/非应答信号*/
uint8_t I2C_GetAck(void)
{uint8_t ack;I2C_SCL_LOW;//SCL低I2C_Delay();I2C_SDA_IN;//SDA配置为输入模式I2C_SCL_HIGH;//SCL高，第9个时钟周期I2C_Delay();if(I2C_SDA_READ)ack = I2C_NOACK;//非应答elseack = I2C_ACK;//应答I2C_SCL_LOW;  //SCL低I2C_Delay();I2C_SDA_OUT;//SDA配置为输出模式return ack;//返回应答位
}/*I2C写1字节，SCL低->SDA写1位->SCL高(循环8次)，然后获得应答位*/
uint8_t I2C_WriteByte(uint8_t Data)
{uint8_t cnt;for(cnt=0; cnt<8; cnt++){I2C_SCL_LOW;//SCL低I2C_Delay();if(Data & 0x80)I2C_SDA_HIGH;//SDA高elseI2C_SDA_LOW;//SDA低Data <<= 1;I2C_Delay();I2C_SCL_HIGH;//SCL高I2C_Delay();}I2C_SCL_LOW;//SCL低I2C_Delay();return I2C_GetAck();//获得应答位
}/*I2C读一字节，SCL高->SDA读1位->SCL低(循环8次)，然后发送应答位*/
uint8_t I2C_ReadByte(uint8_t ack)
{uint8_t cnt;uint8_t data;I2C_SCL_LOW;//SCL低I2C_Delay();I2C_SDA_IN;//SDA配置为输入模式for(cnt=0; cnt<8; cnt++){I2C_SCL_HIGH;//SCL高I2C_Delay();data <<= 1;if(I2C_SDA_READ)data |= 0x01;//SDA为高I2C_SCL_LOW;//SCL低I2C_Delay();}I2C_SDA_OUT;//SDA配置为输出模式I2C_PutAck(ack); //产生应答(或者非应答)位return data;  //返回数据
}

3、24C02

①容量：2K bits = 2048 bits = 256 bytes。

②每页8 bytes，共32页。

③地址长度为8位。

④设备地址，开始信号之后，是8位的设备地址如下：

⑤向EEPROM写一字节步骤：

⑥从EEPROM读取一字节数据步骤：

4、EEPROM读写函数编写

eeprom.h

#ifndef _EEPROM_H
#define _EEPROM_H#include "main.h"#define EEPROM_DEV_ADDR           0xA0//地址1010000#define EEPROM_WR                 0x00//写(地址的最后1位)
#define EEPROM_RD                 0x01//读(地址的最后1位)uint8_t EEPROM_WriteByte(uint8_t Addr, uint8_t Data);
uint8_t EEPROM_ReadByte(uint8_t Addr, uint8_t *Data);#endif

eeprom.c

#include "eeprom.h"
#include "i2c.h"/*EEPROM写1字节*/
uint8_t EEPROM_WriteByte(uint8_t Addr, uint8_t Data)
{uint8_t  ack;/*开始*/I2C_Start();/*设备地址/写*/ack = I2C_WriteByte(EEPROM_DEV_ADDR | EEPROM_WR);if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}/*数据地址*/ack = I2C_WriteByte(Addr);if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}/*写1字节数据*/ack = I2C_WriteByte(Data);if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}/*停止*/I2C_Stop();return I2C_ACK;
}/*EEPROM读1字节*/
uint8_t EEPROM_ReadByte(uint8_t Addr, uint8_t *Data)
{uint8_t  ack;/*开始*/I2C_Start();/*设备地址/写*/ack = I2C_WriteByte(EEPROM_DEV_ADDR | EEPROM_WR);if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}/*数据地址*/ack = I2C_WriteByte(Addr);if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}/*重新开始*/I2C_Start();/*设备地址/读*/ack = I2C_WriteByte(EEPROM_DEV_ADDR | EEPROM_RD);if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}/*读一字节数据*/*Data = I2C_ReadByte(I2C_NOACK);   //读取1字节,产生非应答/*停止*/I2C_Stop();return I2C_ACK;
}

5、验证

在main.c文件添加 #include "eeprom.h" #include "i2c.h"

在main函数里加入下面代码：

  /* USER CODE BEGIN 2 */uint8_t  ACK;uint8_t  WRITE_DATA = 0;uint8_t  READ_DATA;/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */WRITE_DATA++;ACK = EEPROM_WriteByte(0, WRITE_DATA);//0地址写1字节数据if(I2C_ACK == ACK){printf("Write Data=%d\r\n",WRITE_DATA);}else printf("Write Data Erro\r\n");Delay_Ms(100);ACK = EEPROM_ReadByte(0, &WRITE_DATA);//0地址读一字节数据if(I2C_ACK == ACK){printf("Read Data=%d\r\n",WRITE_DATA);}else printf("Write Data Erro\r\n");}/* USER CODE END 3 */

打印结果如下：

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