STM32CubeMx入门教程（7） I2C的读写应用

导语“本次 教程使用CubeMx配置I2C进行I2C总线设备的数据读写操作，使用EEPROM作为实验对象”

01

------------第一节 系统要求----------

•硬件

野火指南者开发板

( t' F/ A: m% G0 T

•软件

CubeMx & MDK & 串口调试助手

•原理图

5 d8 G5 R3 j2 L' B8 \; i% [, H/ M
1 m( d: v8 s/ F# `9 a
' {0 K+ i- l* }9 V
  R* K7 f. ]: C6 m  e

我们可以从原理图中得到使用的I2C1，AT24C02的设备地址的第三位是000，容量是256个字节。设备地址从下图得到：

不带读写方向的使用左移得到的地址为0b10100000->0xA0, 读地址为：0xA1,写地址为0xA0;

  l; F$ p! Q  m# Y# P; J

注意：（1） 操作ATC02的时候，多字节写入的时候没写入一个字节，延时最小5ms, 多字节读的时候没有要求，页写入的时候每8个字节为一页，共32页。

1 D! v& j- ?3 W& m- z! M+ K

02

------------第二节 CubeMx的配置----------

+ z: S$ ]9 G- _8 J' z

我们依然使用之前的USART的项目，在此基础上进行I2C的配置，串口的使用是进行EEPROM读写数据显示在控制台上，使用CubeMx进行I2C的配置：

; J6 v4 r1 A0 H

I2C的配置很简单，完成上述配置后生成代码。

03

------------第三节MDK的代码编写----------

使用MDK打开CubeMx生成的代码进行应用代码编写。

（1）在main.c 中进行AT24C02的相关宏定义和变量定义：

  q" {! D! `: m

1. #define ADDR_AT24C_Write 0xA0
   
2. #define ADDR_AT24C_Read  0xA1
   
3. #define DEV_ADDR_ATC02   0xA0 //0x50 左移得到的。
   
4. #define ATC02_BufferSize 256   // 256
   ( I4 X* C9 n1 Z' Q5 V- E1 o
5. #define I2C_TIMEOUT                0xFF
   
6. #define AT_I2C              hi2c1
   7 o& z0 V2 ]6 X% h' C
7. uint8_t AT24_WriteBuffer[ATC02_BufferSize],AT24_ReadBuffer[ATC02_BufferSize];

复制代码

（2） 应用函数申明：

% B( l% r9 U5 u$ R

1. HAL_StatusTypeDef I2C_Write_Buffer(I2C_HandleTypeDef *hi2c,\
   
2. uint16_t DevAddress, uint16_t MemAddress,\
   
3. uint16_t MemAddSize, uint8_t *pData, uint16_t Size,\
   5 U! |3 t8 ~+ K( g
4. uint32_t Timeout);
   1 }* v  Q1 z" }, O; m
5. HAL_StatusTypeDef I2C_Read_Buffer(I2C_HandleTypeDef *hi2c,\
   
6. uint16_t DevAddress, uint16_t MemAddress,\
   " |3 C9 L; m# c  Y6 z6 c4 w# {
7. uint16_t MemAddSize, uint8_t *pData, uint16_t Size,\
   
8. uint32_t Timeout);

复制代码

, Q& S. g& a; \" a4 ]0 c
1 }8 S8 B; L3 V- ]& k) k

I2CWriteBuffer()是自定义的任意字节写入I2C-AT24C02的函数，I2CReadBuffer()是任意字节读写函数。这两个函数的实现采用HAL库的这两个函数：

1）HALStatusTypeDefHALI2CMemWrite(I2CHandleTypeDef *hi2c, uint16t DevAddress, uint16t MemAddress,uint16t MemAddSize, uint8t *pData, uint16t Size, uint32_t Timeout);

参数依次是：（I2C句柄，AT24C02的设备地址，设备中数据地址，数据地址的大小，写的数据，数据大小，超时时间）

2）HALStatusTypeDefHALI2CMemRead(I2CHandleTypeDef *hi2c, uint16t DevAddress, uint16t MemAddress,uint16t MemAddSize, uint8t *pData, uint16t Size, uint32_t Timeout);

5 \  H, Z; l* u8 H& T8 I

参数依次是：（I2C句柄，AT24C02的设备地址，设备中数据地址，数据地址的大小，读出数据，数据大小，超时时间）

为什么不直接使用库函数呢？是因为在测试中AT24C02读写不正常，查看AT24C02的手册发现，单个字节写入没问题，多字节的写入需要每个字节延时5ms, 其实多字节的读没有问题，这个从新实现了下。可以连续8个字节的页写入，这个不需要延时。

5 d3 c+ y5 B1 C. B' _, v* G! ]

（3）多字节的读写函数：

1. /*这里自己实现多字节的ATC02的写操作*/
   
2. HAL_StatusTypeDef I2C_Write_Buffer(I2C_HandleTypeDef *hi2c,\
   
3. uint16_t DevAddress, uint16_t MemAddress,\
   
4. uint16_t MemAddSize, uint8_t *pData, uint16_t Size,\
   ) _( T& f0 A0 f2 k
5. uint32_t Timeout)
   
6. {
   
7.        uint16_t count=0;
   
8.        for(count=0;count
   
9.        {
   9 E" q  `) \( `3 ]/ ?. j( z# w$ v
10.               if(HAL_I2C_Mem_Write(hi2c,DevAddress,MemAddress, MemAddSize,pData,1,Timeout)==HAL_OK)
    
11.               {
    
12.                      MemAddress ++;
    3 N3 y/ d+ {9 h
13.                      pData ++;
    
14.                      HAL_Delay(5);
    
15.               }
    " [8 P3 |/ \  I. F
16.               else
    
17.               {
    . A2 h- d4 o, v9 B1 t& C" Y
18.                      printf("i2c write is error \t\n");
    
19.                      return HAL_ERROR;
    
20.               }
    
21.        }
    
22.        return HAL_OK;
    
23. }
    
24. /*这里自己实现多字节的ATC02的读操作*/
    
25. HAL_StatusTypeDef I2C_Read_Buffer(I2C_HandleTypeDef *hi2c,\
    1 M3 H0 p: T% p* b- r8 p5 A0 R
26. uint16_t DevAddress, uint16_t MemAddress,\
    ' V- G" ^+ W+ u; m8 n
27. uint16_t MemAddSize, uint8_t *pData, uint16_t Size,\
    
28. uint32_t Timeout)
    
29. {
    
30.        uint16_t count=0;
    
31.        for(count=0;count<Size;count ++)
    
32.        {
    
33.               if(HAL_I2C_Mem_Read(hi2c,DevAddress,MemAddress, MemAddSize,pData,1,Timeout)==HAL_OK)
    
34.               {
    * L0 \2 K1 w; `: \5 ?
35.                      MemAddress ++;
    - s* s( Z$ l; Q. ]6 L/ k4 b
36.                      pData ++;
    
37.                      //HAL_Delay(5);
    
38.               }
    8 |8 k1 P7 o  e9 B1 Z7 Y
39.               else
    / Y# l# v1 g2 v6 P* L3 d
40.               {
    
41.                      printf("i2c read is error \n");
    2 a- p# y1 Y! y
42.                      return HAL_ERROR;
    
43.               }
    
44.        }
    ( h1 i* z6 w1 l7 T0 ]4 b; X
45.        return HAL_OK;
    1 ?& \- l7 H2 H( W8 ^. t8 O
46. }

复制代码

8 v3 `+ o3 T- F4 C

(4)在main函数中添加测试代码：

7 w4 i' S+ }; O1 C! y8 P

1. uint16_t num_atc=0;
   8 s7 ^: j' a1 ^" c. T7 b
2.        printf("this is test for I2C device read and write in ATC02\r\n");
   
3.        printf("/**--------------------开始I2C-------------------------**/\r\n");
   
4.        for( num_atc=0;num_atc
   
5.        {
   
6.               AT24_WriteBuffer[num_atc]=num_atc;
   
7.               printf("0x%x\t",AT24_WriteBuffer[num_atc]);      
   . B" `# @3 `7 r) `7 X# Q# e2 O, j
8.        }
   8 w3 P$ U: [. G% |  @- ~
9.        if(I2C_Write_Buffer(&AT_I2C,DEV_ADDR_ATC02, 0, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,AT24_WriteBuffer,ATC02_BufferSize, I2C_TIMEOUT) == HAL_OK)
   + y" Q) \/ r) W2 _# `( s
10.        {
    
11.               printf("write i2c lots bytes is ok\t\n");
    6 Q3 H/ L$ v& k
12.        }
    
13.        if(HAL_I2C_Mem_Read(&AT_I2C,DEV_ADDR_ATC02, 0, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,AT24_ReadBuffer,ATC02_BufferSize,I2C_TIMEOUT)== HAL_OK)
    
14.        {
    : f/ n) X1 |+ `8 v
15.               printf("\r\n EEPROM 24C02 read data Test OK \r\n");
    
16.        }
    6 |6 r9 i; K9 o% h. a, U
17.        else
    3 J  z; j9 k% |/ B( P" }8 `
18.        {
    ) j  l2 J" Y# V) W  B
19.               printf("\r\n EEPROM 24C02 read data Test False \r\n");
    ' |( j, ]- ^6 n% I# A5 ~" \3 S+ J8 J
20.        }
    + |1 b1 ~5 Z" q5 Y4 A4 q
21. /*这里使用自定义多字节读函数也是正常的*/
    
22. /*
    " e% Y- E: u. L; o
23.        if(I2C_Read_Buffer(&AT_I2C,DEV_ADDR_ATC02, 0,               I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,AT24_ReadBuffer,ATC02_BufferSize,I2C_TIMEOUT)== HAL_OK)
    
24.        {
    
25.               printf("i2c read lots is ok\t\n");
    : M0 X; S9 [7 o! @
26.        }
    & }/ F) T- B* L! J( ?) j
27. */
    
28.        for(num_atc=0; num_atc<ATC02_BufferSize; num_atc++)
    * D+ ?8 @8 x, m; B5 p1 u1 A
29.        {
    
30.               printf("0x%x\t",AT24_ReadBuffer[num_atc]);
    6 @% `5 U% D& V$ ]. l- f
31.        }
    4 Z2 A+ B( q2 B
32.        if(memcmp(AT24_WriteBuffer,AT24_ReadBuffer,ATC02_BufferSize) == 0 ) /* check date */
    
33.        {
    2 X' N, m5 `1 s% m: s* c
34.               printf("\r\n EEPROM 24C02 Read and write Test OK\r\n");
    * N  `/ ~6 V3 ^* |8 W$ h( ?* j
35.        }
    
36.        else
    0 Q3 X4 u. M9 D+ A5 d5 u0 J; m
37.        {
    
38.     printf("\r\n EEPROM 24C02 Read and write Test False\r\n");
    3 L0 l5 a; T; o
39.        }      
    
40.        printf("/**--------------------结束I2C-----------------**/\r\n")；

复制代码

% C2 k+ E% t/ Z' q& S( l5 n
6 L& d) o' c  v' O7 S# _$ {: v5 r2 V

编译上述程序后下载。

04

------------第四节效果演示----------

- k- o4 T$ |: R! H$ z

使用串口观察写入的数据和读出的数据是否一致？

, ?5 Q3 P. ?9 \

可以看到I2C操作EEPROM进行读写都是正常的。

文章出处： 小鸟的早晨

' p& K9 D# K& L  s/ e