STM32F0单片机快速入门九: 用 I2C HAL 库读写24C02

  1. 24C02介绍

24C02 现在基本是开发板的标配,对于需要掉电存储的应用来说确是不二选择。现在单片机因为内部集成了Flash存储器,一般也都支持数据的掉电保存,但相对于 24C02 这种 EEPROM 来说,使用单片机内部的 Flash 有一些需要注意的问题:

  1. Flash 写入数据之前需要先执行擦除操作,而且擦除以扇区为单位。
  2. Flash读写次数比 EEPROM 少很多。
  3. 容易误操作,把 Flash 内部的代码擦除掉。
  4. 影响中断的响应时间。

24C02 有 256 字节的数据,一般说来也够用了。它的地址是可以通过引脚配置的,这样一条 I2C 总线上就可以挂多个 24C02。如下:

我们把 A2,A1,A0 都接地,这样地址为 A0。然后 SCL,SDA 脚接 MCU 的 PB8 和 PB9。需要注意 SCL,和 SDA 需要加上拉电阻。

  1. 代码

下面我们在一个 I2C 例程上面修改代码来实现 24C02 的读写。大家可以看到使用库函数的好处,基本上不用看 STM32F030 的手册,很快就能实现我们想要实现的功能。

我们用 Keil 打开下面这个工程:

STM32Cube_FW_F0_V1.11.0\Projects\STM32F030R8-Nucleo\Examples\I2C\I2C_TwoBoards_ComPolling\MDK-ARM\Project.uvprojx

Step 1, 把 I2C 地址改为跟我们硬件一致:

Step 2, 根据实际使用的 I2C 模块和引脚进行配置:

Step 3, 把地址模式改为 7BIT:

Step 4, 操作EEPROM,我们不使用例子中的 HAL_I2C_Master_Transmit 和 HAL_I2C_Master_Receive,这两个函数适用于两个 I2C 器件之间进行数据传输。我们这里要用的是下面这两个函数:

HAL_I2C_Mem_Write(

I2C_HandleTypeDef *hi2c, // 使用的 I2C 模块的 Handle 的指针

uint16_t DevAddress,     // I2C 器件的地址,这里是 24C02 的地址 0xA0

uint16_t MemAddress,     // 存储器内部地址

uint16_t MemAddSize,     // 存储器内部地址位数 8BIT or 16BIT ?

uint8_t *pData,          // 发送数据缓冲区指针

uint16_t Size,           // 数据长度

uint32_t Timeout         // 超时设置

);

HAL_I2C_Mem_Read(

I2C_HandleTypeDef *hi2c, // 使用的 I2C 模块的 Handle 的指针

uint16_t DevAddress,     // I2C 器件的地址,这里是 24C02 的地址 0xA0

uint16_t MemAddress,     // 存储器内部地址

uint16_t MemAddSize,     // 存储器内部地址位数 8BIT or 16BIT ?

uint8_t *pData,          // 接收数据缓冲区指针

uint16_t Size,           // 接收数据长度

uint32_t Timeout         // 超时设置

);

在此我们写入数据用的 24C02 的 Page Write 命令,每次写入 8个字节的数据,然后存储器写入地址加 8。要注意每次执行完写入命令后,需要有一个延时,等待 EEPROM 内部处理完该指令后才能继续写入。这个延时要查手册,不同的厂家可能有不同的数值。读出时可以连续的读出数据,无需等待。

下面是写入数据的波形,0xA0 是器件地址,0x28 是 24C02 内部存储器地址,之后是 8个字节数据。

读出数据的波形:

注意:

在使用硬件 I2C 操作时,有时候会遇到死锁问题。在此情况下,可以把 SCL,SDA 引脚初始化为 GPIO,如此例中的 PB8, PB9 然后连续翻转 SCL 引脚送出 9 个时钟脉冲,既可以使 I2C 从死锁的状态复位。然后再重新初始化 I2C 模块,进入正常 I2C 操作。

参考资料:

PM0215  STM32F0xxx Cortex-M0 programming manual

UM1785 Description of STM32F0 HAL and low-layer drivers

24C02 Datasheet

STM32F030 Datasheet

STM32F030 Reference Manual

扫码关注公众号:

加入嵌入式交流群:

0

发表评论