STM32的IIC（模拟）读写AT24c02

1、GPIO的工作模式有八种。IIC的SCL可设置为输出，但是SDA需要收发信号，所以要设置为输入和输出两种形式。

#define SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}
#define SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}//IO操作函数
#define IIC_SCL    PBout(6) //位带操作调用SCL输出时的PIN脚
#define IIC_SDA    PBout(7) //位带操作调用SDA输出时的PIN脚
#define READ_SDA   PBin(7)  //位带操作调用SDSA输入时的PIN脚

解释一下SDA_INT（）的宏定义是给PB7引脚设置为推完输出模式。
在GPIO寄存器中，每个引脚占用四个位。CRL寄存器是32，用来控制0-7的八个引脚。8的二进制是1000，8<<28后的值为：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 此时从左到右每四位控制从P7到P0的一个GPIO 可见刚好是P7引脚别设为1000，其他引脚为0.查询GPIO->CRL寄存器的定义可知，此时的引脚被设定为推完出书模式。SDA_OUT与之类似。

下面是一些IIC协议的组成函数：

void IIC_Init(void);                //初始化IIC的IO口//即初始化IIC的两个引脚，空闲时为高电平
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

1、起始信号和终止信号：
前者是在SCL为高电平期间SDA产生下降沿，后者是SCL高电平期间SDA产生上升沿。

void IIC_Start(void)
{SDA_OUT();     //设置sda线输出IIC_SDA=1;         IIC_SCL=1;delay_us(4);IIC_SDA=0;        //产生下降沿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;//产生上升压delay_us(4);IIC_SCL=1; IIC_SDA=1;//发送I2C总线结束信号delay_us(4);
}

可见IIC协议在空闲时刻为高电平，若设备要钳主SCL线准备发送数据，就要持续拉低SCL。
2、读写一个字节：

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;  //从高位开始，传输完毕后将数据左移一位。txd<<=1;    delay_us(2);   //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; //接收的时候也是从高位开始，接收完就左移一位if(READ_SDA)receive++;   delay_us(1); }                    if (!ack)IIC_NAck();//发送nACKelseIIC_Ack(); //发送ACK   return receive;
}

3、应答信号：

//不产生应答，即在第九个时钟沿持续设置SDA为高
void IIC_NAck(void)
{IIC_SCL=0;SDA_OUT(); //设置数据输出方向IIC_SDA=1;  //持续拉高SDAdelay_us(2);IIC_SCL=1;  //产生第九个时钟沿delay_us(2);IIC_SCL=0; //第九个时钟沿结束
}

同理，产生应答就是在第九个时钟将SDA拉低后释放。等待设备应答就是设置SDA方向为输入，然后在第九个时钟沿到来前将SDA拉高等待从机设备将SDA拉低产生应答信号。

24C02写一个字节的时序如上图：
首先发送一个开始信号，然后发送设备地址，设备地址的最后一位表示本次操作是读(0)还是写(1)，然后等待从设备应答，接着发送要写入的地址，等待从机应答，最后写入要写入的数据，等待从机应答，然后主机发出停止信号，结束本次操作。

void at_writeByte(u8 addr,u8 data)
{IIC_Start()    ;IIC_Send_Byte(ADDR+W);    IIC_Wait_Ack();IIC_Send_Byte(addr);IIC_Wait_Ack();IIC_Send_Byte(data);IIC_Wait_Ack();IIC_Stop();delay_ms(10);
}

读取指定地址中的一个字节数据如上图：
前部分与写相同，只不过是在主机发送完要读的地址并收到从机的应答信号后，在发一次开始信号，进入读操作，接着发送设备地址和读信号，收到应答后将SDA的方向设置为输入开始读取从设备发的信号，接收完毕后可以选择发出应答或者不应答给从设备，最后产生停止信号结束本次操作。

u8 at_readByte(u8 addr)
{u8 temp;IIC_Start();IIC_Send_Byte(0xA0);   IIC_Wait_Ack();IIC_Send_Byte(addr);IIC_Wait_Ack();IIC_Start(); IIC_Send_Byte(0xA1); IIC_Wait_Ack();temp=IIC_Read_Byte(0);IIC_Stop();return temp;
}

这里在24c02中的某一个地址写入一个数据，然后读出来校验是否正确。

   at_writeByte( addr,0x25); //在addr中写入0x25i= at_readByte( addr);  //读取addr数据while(1){USART_SendData(USART1, i);  //通过串口发送while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);}

运行结果：

显示从24C02中读取的数据是25（十六进制），与写入的数据相同。

24C02比起flash的优点是：可以直接操作某个字节，而FLASH则是需要擦除某个扇区或者整个存储空间。也就是说24C02可以直接访问某个字节（注意容量）
24C02比起flash的相同点：两者都是ROM，都可以在掉电的时候保存数据。
24C02比起flash的缺点是：容量普遍小，一般只有几K到十几Kbite。

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