存储器模式：在HAL库中，I2C有专门对存储器外设设置的库函数
I2C（一）：存储器模式的使用
- 1、I2C轮询式写读AT24C02一页数据
- 2、I2C轮询式写读AT24C02多页数据
- 3、I2C中断式写读AT24C02一页数据
- 4、I2C使用DMA式写读AT24C02一页数据
1、I2C轮询式写读AT24C02一页数据
AT24C02 是一款常见的 2 Kbit（256 字节）I²C 接口的 EEPROM（电可擦可编程只读存储器）。它的存储结构如下：
存储容量：AT24C02 的总存储容量为 2 Kbit（即 256 字节）
页（Page）大小：AT24C02 的每一页（Page）的大小为 8 字节。
写数据时，最多一次型写入1页（8字节），超过即会从页的开头覆盖
读数据时，没有限定字节数。
①I2C.c文件的代码如下
#include "I2C.h"
/**
* @brief：I2C1初始化函数
*/
I2C_HandleTypeDef hi2c1; //I2C初始化结构体
void I2C1_Init(void)
{
/* 1、对I2C1进行初始化 */
__HAL_RCC_I2C1_CLK_ENABLE(); //使能I2C1的时钟
hi2c1.Instance = I2C1; //选择I2C1
hi2c1.Init.ClockSpeed = 100000; //通信速率100K，标志模式
HAL_I2C_Init(&hi2c1);
}
/**
* @brief：HAL_I2C_Init()调用此函数
*/
void HAL_I2C_MspInit(I2C_HandleTypeDef *hi2c)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_Init; //IO口初始化结构体
if(hi2c->Instance == I2C1)
{
/* I2C1引脚的初始化：PB6 = SCL,PB7 = SDA*/
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); //使能GPIOB的时钟
GPIO_Init.Mode = GPIO_MODE_AF_OD; //复用开漏输出
GPIO_Init.Pin = GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7; //PB6和PB7
GPIO_Init.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; //最大输出速度：低
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_Init);
}else if(hi2c->Instance == I2C2)
{
}
}
②I2C.h文件的代码如下
#ifndef __I2C_H
#define __I2C_H
#include "stm32f1xx_hal.h"
extern I2C_HandleTypeDef hi2c1; //I2C初始化结构体
void I2C1_Init(void);
#endif
③main.c文件的代码如下
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "STM32_RCC_Init.h"
#include "UART.h"
#include "I2C.h"
#define AT24C02_Address 0xA0
uint8_t WriteData[8] = {1,2,3,4,5,6,7,88};
uint8_t ReadData[8];
int main(void){
HAL_Init();
HSE_RCC_Init();
UART1_Init(115200);
I2C1_Init();
printf("启动判断！\r\n");
/* 存储器模式：对AT24C02第一页进行写 */
HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, AT24C02_Address, 0, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, WriteData, 8, 1000);
//I2C1，从机地址，从机内部地址，每次传输的数据大小，需要写入的数据缓冲区，需要写入多少个数据
/* 查询从机知否准备就绪 */
if(HAL_I2C_IsDeviceReady(&hi2c1, AT24C02_Address, 20, 1000) == HAL_OK)//I2C1，从机地址，查询次数，超时时间
{
/* 存储器模式：向从机第一页读取数据 */
HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, AT24C02_Address, 0, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, ReadData, 8, 1000);
}
else
{
printf("芯片忙碌！\r\n");
}
/* 将读取到的数据通过串口打印 */
for(uint8_t i = 0; i<8; i++)
{
printf("ReadData[%d] = %d\r\n",i,ReadData[i]);
}
while(1){
}
}
2、I2C轮询式写读AT24C02多页数据
①I2C.c文件的代码如下
#include "I2C.h"
/**
* @brief：I2C1初始化函数
*/
I2C_HandleTypeDef hi2c1; //I2C初始化结构体
void I2C1_Init(void)
{
/* 1、对I2C1进行初始化 */
__HAL_RCC_I2C1_CLK_ENABLE(); //使能I2C1的时钟
hi2c1.Instance = I2C1; //选择I2C1
hi2c1.Init.ClockSpeed = 100000; //通信速率100K，标志模式
HAL_I2C_Init(&hi2c1);
}
/**
* @brief：HAL_I2C_Init()调用此函数
*/
void HAL_I2C_MspInit(I2C_HandleTypeDef *hi2c)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_Init; //IO口初始化结构体
if(hi2c->Instance == I2C1)
{
/* I2C1引脚的初始化：PB6 = SCL,PB7 = SDA*/
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); //使能GPIOB的时钟
GPIO_Init.Mode = GPIO_MODE_AF_OD; //复用开漏输出
GPIO_Init.Pin = GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7; //PB6和PB7
GPIO_Init.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; //最大输出速度：低
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_Init);
}else if(hi2c->Instance == I2C2)
{
}
}
②I2C.h文件的代码如下
#ifndef __I2C_H
#define __I2C_H
#include "stm32f1xx_hal.h"
extern I2C_HandleTypeDef hi2c1; //I2C初始化结构体
void I2C1_Init(void);
#endif
③main.c文件的代码如下
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "STM32_RCC_Init.h"
#include "UART.h"
#include "I2C.h"
#define AT24C02_Address 0xA0
uint8_t WriteData[16] = {1,2,3,4,5,6,7,8,
8,7,6,5,4,3,2,1};
uint8_t ReadData[16];
int main(void){
HAL_Init();
HSE_RCC_Init();
UART1_Init(115200);
I2C1_Init();
printf("启动判断！\r\n");
uint8_t i = 0;
for(i = 0; i<2; i++)
{
/* 存储器模式：对AT24C02的页进行写 */
HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, AT24C02_Address, i*8, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &WriteData[i*8], 8, 1000);
//while(HAL_I2C_IsDeviceReady(&hi2c1, AT24C02_Address, 20, 1000) != HAL_OK);
HAL_Delay(10);
}
/* 查询从机知否准备就绪 */
if(HAL_I2C_IsDeviceReady(&hi2c1, AT24C02_Address, 20, 1000) == HAL_OK)//I2C1，从机地址，查询次数，超时时间
{
/* 存储器模式：向从机读取数据 */
HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, AT24C02_Address, 0, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, ReadData, 16, 1000);
}
else
{
printf("芯片忙碌！\r\n");
}
/* 将读取到的数据通过串口打印 */
for(i = 0; i<16; i++)
{
printf("ReadData[%d] = %d\r\n",i,ReadData[i]);
}
while(1){
}
}
3、I2C中断式写读AT24C02一页数据
实验要求：连接PB0的按键按下后，单片机主机向从机AT24C02写入数据。连接PB1的按键按下后，主机向从机AT24C02读取数据，然后通过串口打印。
①Key.c文件的代码如下
#include "Key.h"
/**
* 按键引脚的初始化,使用PB0和PB1
*/
void Key_GPIO_Init(void)
{
/* 1、开启GPIOB的时钟 */
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
/* 2、对GPIOB0进行配置 */
GPIO_InitTypeDef GPIO_Init;
GPIO_Init.Pin = GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1; //选择PB0
GPIO_Init.Mode = GPIO_MODE_INPUT; //选择输入模式
GPIO_Init.Pull = GPIO_PULLUP; //选择上拉模式
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_Init);
}
/**
* @brief：判断是按键1按下还是按键2按下
*/
uint8_t Key_Scan(void)
{
uint8_t Key_Num = 0;
if(PB0_IN == GPIO_PIN_RESET) //PB0按下
{
HAL_Delay(10); //延时消抖
while(PB0_IN == GPIO_PIN_RESET);
Key_Num = 1;
}
if(PB1_IN == GPIO_PIN_RESET) //PB1按下
{
HAL_Delay(10); //延时消抖
while(PB1_IN == GPIO_PIN_RESET);
Key_Num = 2;
}
return Key_Num;
}
①I2C.c文件的代码如下
#include "I2C.h"
/**
* @brief：I2C1初始化函数
*/
I2C_HandleTypeDef hi2c1; //I2C初始化结构体
void I2C1_Init(void)
{
/* 1、对I2C1进行初始化 */
__HAL_RCC_I2C1_CLK_ENABLE(); //使能I2C1的时钟
hi2c1.Instance = I2C1; //选择I2C1
hi2c1.Init.ClockSpeed = 100000; //通信速率100K，标志模式
HAL_I2C_Init(&hi2c1);
/* 配置I2C1的NVIC */
HAL_NVIC_SetPriority(I2C1_EV_IRQn,3,0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(I2C1_EV_IRQn);
}
/**
* @brief：HAL_I2C_Init()调用此函数
*/
void HAL_I2C_MspInit(I2C_HandleTypeDef *hi2c)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_Init; //IO口初始化结构体
if(hi2c->Instance == I2C1)
{
/* I2C1引脚的初始化：PB6 = SCL,PB7 = SDA*/
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); //使能GPIOB的时钟
GPIO_Init.Mode = GPIO_MODE_AF_OD; //复用开漏输出
GPIO_Init.Pin = GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7; //PB6和PB7
GPIO_Init.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; //最大输出速度：低
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_Init);
}else if(hi2c->Instance == I2C2)
{
}
}
②I2C.h文件的代码如下
#ifndef __I2C_H
#define __I2C_H
#include "stm32f1xx_hal.h"
extern I2C_HandleTypeDef hi2c1; //I2C初始化结构体
void I2C1_Init(void);
#endif
③main.c文件的代码如下
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "STM32_RCC_Init.h"
#include "UART.h"
#include "I2C.h"
#include "Key.h"
#define AT24C02_Address 0xA0
uint8_t WriteData[8] = {1,2,3,4,5,6,7,8};
uint8_t ReadData[8];
int main(void){
HAL_Init();
HSE_RCC_Init();
UART1_Init(115200);
I2C1_Init();
Key_GPIO_Init();
printf("启动判断！\r\n");
while(1){
switch(Key_Scan())
{
case 1://按键PB0按下
if(HAL_I2C_IsDeviceReady(&hi2c1, AT24C02_Address, 20, 1000) == HAL_OK)
{
/* 存储器模式：对AT24C02的页进行写，且开启写入完成中断 */
HAL_I2C_Mem_Write_IT(&hi2c1, AT24C02_Address, 0, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, WriteData, 8);
}
break;
case 2://按键PB1按下
if(HAL_I2C_IsDeviceReady(&hi2c1, AT24C02_Address, 20, 1000) == HAL_OK)
{
/* 存储器模式：对AT24C02的页进行读，且开启读取完成中断 */
HAL_I2C_Mem_Read_IT(&hi2c1, AT24C02_Address, 0, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, ReadData, 8);
}
break;
}
}
}
④stm32f1xx_it.c文件的代码如下
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "stm32f1xx_it.h"
#include "I2C.h"
#include "UART.h"
/**
* I2C1中断服务函数
*/
void I2C1_EV_IRQHandler(void)
{
HAL_I2C_EV_IRQHandler(&hi2c1);//中断服务总函数
}
/******************* 下面的中断的回调函数 ***************************/
/**
* 存储器模式：I2C1主机发送完成中断回调函数
*/
void HAL_I2C_MemTxCpltCallback(I2C_HandleTypeDef *hi2c)
{
if(hi2c->Instance == I2C1)
{
printf("发送完成了！\r\n");
}else if(hi2c->Instance == I2C2)
{
}
}
/**
* 存储器模式：I2C1主机读取完成中断回调函数
*/
extern uint8_t ReadData[8];
void HAL_I2C_MemRxCpltCallback(I2C_HandleTypeDef *hi2c)
{
if(hi2c->Instance == I2C1)
{
printf("读取完成了！\r\n");
for(uint8_t i = 0; i<8; i++)
{
printf("ReadData[%d] = %d\r\n",i,ReadData[i]);
}
}else if(hi2c->Instance == I2C2)
{
}
}
4、I2C使用DMA式写读AT24C02一页数据
实验要求：连接PB0的按键按下后，单片机主机向从机AT24C02写入数据。连接PB1的按键按下后，主机向从机AT24C02读取数据，然后通过串口打印。
I2C的DMA非常的难用，需要配置I2C的NVIC中断和配置I2C的中断函数。才会调用I2C的DMA中断。还不知直接使用I2C的中断回调函数。
①I2C.c文件的代码如下
#include "I2C.h"
/**
* @brief：I2C1初始化函数
*/
I2C_HandleTypeDef hi2c1; //I2C初始化结构体
void I2C1_Init(void)
{
/* 1、对I2C1进行初始化 */
__HAL_RCC_I2C1_CLK_ENABLE(); //使能I2C1的时钟
hi2c1.Instance = I2C1; //选择I2C1
hi2c1.Init.ClockSpeed = 100000; //通信速率100K，标志模式
HAL_I2C_Init(&hi2c1);
/* 配置I2C1的NVIC */
HAL_NVIC_SetPriority(I2C1_EV_IRQn,3,0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(I2C1_EV_IRQn);
}
/**
* @brief：HAL_I2C_Init()调用此函数
*/
DMA_HandleTypeDef hdma1_I2C_Tx; //DMA1配置结构体
DMA_HandleTypeDef hdma1_I2C_Rx; //DMA1配置结构体
void HAL_I2C_MspInit(I2C_HandleTypeDef *hi2c)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_Init; //IO口初始化结构体
if(hi2c->Instance == I2C1)
{
/* I2C1引脚的初始化：PB6 = SCL,PB7 = SDA*/
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); //使能GPIOB的时钟
GPIO_Init.Mode = GPIO_MODE_AF_OD; //复用开漏输出
GPIO_Init.Pin = GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7; //PB6和PB7
GPIO_Init.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; //最大输出速度：低
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_Init);
/* 2、初始化DMA1的通道6 */
__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE(); //使能DMA1的时钟
hdma1_I2C_Tx.Instance = DMA1_Channel6; //选择DMA1的通道6
hdma1_I2C_Tx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE; //外设站点数据宽度,8位
hdma1_I2C_Tx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE; //外设地址是否递增，选择不自增
hdma1_I2C_Tx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE; //内存站点数据宽度,8位
hdma1_I2C_Tx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE; //内存地址是否递增，选择自增
hdma1_I2C_Tx.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH; //传输方向：这里选择内存---->寄存器
hdma1_I2C_Tx.Init.Mode = DMA_NORMAL; //计数器传输模式：选择不自动重装
hdma1_I2C_Tx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_MEDIUM; //通道1传输优先级，选择中等
__HAL_LINKDMA(&hi2c1,hdmatx,hdma1_I2C_Tx); //将I2C1_TX和DMA1通道6连接起来
HAL_DMA_Init(&hdma1_I2C_Tx);
/* 配置DMA1通道6的NVIC */
HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Channel6_IRQn,3,0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel6_IRQn);
/* 3、配置DMA1的通道7 */
hdma1_I2C_Rx.Instance = DMA1_Channel7; //选择DMA1的通道7
hdma1_I2C_Rx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE; //外设站点数据宽度,8位
hdma1_I2C_Rx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE; //外设地址是否递增，选择不自增
hdma1_I2C_Rx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE; //内存站点数据宽度,8位
hdma1_I2C_Rx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE; //内存地址是否递增，选择自增
hdma1_I2C_Rx.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY; //传输方向：这里选择寄存器---->内存
hdma1_I2C_Rx.Init.Mode = DMA_NORMAL; //计数器传输模式：选择不自动重装
hdma1_I2C_Rx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_MEDIUM; //通道1传输优先级，选择中等
__HAL_LINKDMA(&hi2c1,hdmarx,hdma1_I2C_Rx); //将I2C1_RX和DMA1通道7连接起来
HAL_DMA_Init(&hdma1_I2C_Rx);
/* 配置DMA1通道6的NVIC */
HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Channel7_IRQn,3,0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel7_IRQn);
}else if(hi2c->Instance == I2C2)
{
}
}
②I2C.h文件的代码如下
#ifndef __I2C_H
#define __I2C_H
#include "stm32f1xx_hal.h"
extern I2C_HandleTypeDef hi2c1; //I2C初始化结构体
extern DMA_HandleTypeDef hdma1_I2C_Tx; //DMA1配置结构体
extern DMA_HandleTypeDef hdma1_I2C_Rx; //DMA1配置结构体
void I2C1_Init(void);
#endif
③main.c文件的代码如下
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "STM32_RCC_Init.h"
#include "UART.h"
#include "I2C.h"
#include "Key.h"
#define AT24C02_Address 0xA0
uint8_t WriteData[8] = {1,2,3,4,5,6,7,8};
uint8_t ReadData[8];
int main(void){
HAL_Init();
HSE_RCC_Init();
UART1_Init(115200);
I2C1_Init();
Key_GPIO_Init();
printf("启动判断！\r\n");
while(1){
switch(Key_Scan())
{
case 1://按键PB0按下
if(HAL_I2C_IsDeviceReady(&hi2c1, AT24C02_Address, 20, 1000) == HAL_OK)
{
/* 存储器模式：对AT24C02的页进行写，且开启DMA写入完成中断 */
HAL_I2C_Mem_Write_DMA(&hi2c1, AT24C02_Address, 0, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, WriteData, 8);
}
break;
case 2://按键PB1按下
if(HAL_I2C_IsDeviceReady(&hi2c1, AT24C02_Address, 20, 1000) == HAL_OK)
{
/* 存储器模式：对AT24C02的页进行读，且开启DMA读取完成中断 */
HAL_I2C_Mem_Read_DMA(&hi2c1, AT24C02_Address, 0, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, ReadData, 8);
}
break;
}
}
}
④stm32f1xx_it.c文件的代码如下
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "stm32f1xx_it.h"
#include "I2C.h"
#include "UART.h"
/**
* I2C1中断服务函数
*/
void I2C1_EV_IRQHandler(void)
{
HAL_I2C_EV_IRQHandler(&hi2c1);//中断服务总函数
}
/**
* DMA1通道6的中断服务函数
*/
void DMA1_Channel6_IRQHandler(void)
{
HAL_DMA_IRQHandler(&hdma1_I2C_Tx);
}
/**
* DMA1通道7的中断服务函数
*/
void DMA1_Channel7_IRQHandler(void)
{
HAL_DMA_IRQHandler(&hdma1_I2C_Rx);
}
/******************* 下面的中断的回调函数 ***************************/
/**
* 存储器模式：I2C1的DMA发送完成中断回调函数
*/
void HAL_I2C_MemTxCpltCallback(I2C_HandleTypeDef *hi2c)
{
if(hi2c->Instance == I2C1)
{
printf("发送完成了！\r\n");
}else if(hi2c->Instance == I2C2)
{
}
}
/**
* 存储器模式：I2C1的DMA读取完成中断回调函数
*/
extern uint8_t ReadData[8];
void HAL_I2C_MemRxCpltCallback(I2C_HandleTypeDef *hi2c)
{
if(hi2c->Instance == I2C1)
{
printf("读取完成了！\r\n");
for(uint8_t i = 0; i<8; i++)
{
printf("ReadData[%d] = %d\r\n",i,ReadData[i]);
}
}else if(hi2c->Instance == I2C2)
{
}
}
