STM32 I2C通信操作24C02写数据、读数据

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“202007每月一练” 的板子上还有一个24C02芯片没有写教程，今天介绍一下24C02这个芯片的驱动方法。

有的时候我们在程序中会改变一些参数的值，我们希望这些参数可以固化，掉电重启之后仍旧能够使用最新的值，这种需求，我们就可以使用E2PROM来实现。

24CXX属于串行E2PROM， 是基于I2C总线的存储器件，遵循二线制协议，I2C总线上可以外挂多个器件，每个器件对应不同的地址，通过地址将不同器件进行分开，保证不同芯片之间数据传输的独立性。
由于其具有接口方便，体积小，数据掉电不丢失等特点，在仪器仪表及工业自动化控制中得到大量的应用。

24C02的应用场景：

• 存储硬件的默认参数，这样开机上电之后读取这些参数，就可以按照默认参数运行了，比如存储PID自整定之后的参数；
• 保存计费、计量的一些应用的余额；
• 类似血压计、血糖仪之类保存一定次数的检测结果，实现历史回溯功能。

24CXX系列E2PROM为I2C总线的掉电存储数据芯片。对于I2C总线的介绍可以参考下面网文：

4位数码管显示模块驱动

I2C总线主要注意以下几点：

1. 数据有效性要求

在输入数据时，当SCL是高电平时，SDA上的信号必须保持不变；只有SCL上的时钟信号为低电平时，SDA上的信号才能改变。

2. 数据的开始和结束条件

SDA、SCL默认为高电平，表示总线处于空闲状态。

数据输入的开始条件是SCL为高电平时，SDA由高变低；

结束条件是SCL为高电平时，SDA由低电平变为高电平，即SDA出现一个上升沿的跳变，即为终止信号。

3. I2C的应答信号ACK

数据传输带有应答信号ACK，在传输数据的过程中，在时钟线SCL的第九个脉冲时，从机芯片内部会产生一个应答信号ACK将SDA管脚拉低。

引脚定义

24C02模块的原理图

1. 本文对应实例，CON1跳线短接，24C02的地址为0，故24C02的写地址为0xA0，读地址为0xA1。

2. 24C02，尾数02代表着内部有256*8(2K bits)空间。

3. 上拉电阻必需有，否则可能无法对24C02进行正确读写。

24C02器件操作流程

单字节写

单字节写流程

在字节写模式下，主器件发送起始命令和从器件地址信息、此时R/W位置0（写地址）发给从器件，在从器件产生应答信号后，主器件发送24C02的地址信息，然后等待从器件返回的另一个应答信号后，再发送数据到24C02，然后再接收一次Ack应答信号后，主芯片产生一个停止信号，从器件收到停止信号后，开始内部数据的擦写，在内部擦写过程中，24C02不再应答主器件的任何请求，从而完成整个单字节的写流程。

注： 当上一个数据写完之后，即发送停止信号之后，需延时至少10ms以上，才能再发送下一次写操作的起始信号。

读操作

1. 单字节读
读操作允许主器件对24C02的任意字节进行读操作。主器件首先通过发送起始信号、从器件地址和写操作（写地址）的标志位0。

在从器件应答之后，主器件发送目标地址，并等待返回应答信号。

主器件重新发送起始信号和从器件地址，此时R/W位置1（读操作，读数据），从器件响应应答信号，然后主器件获取一个8位数据字节，主器件不用发送应答信号但需要产生一个停止信号，即完成单字节读过程。

2. 多字节连续读

在从机给主机发送完一个8位字节数据后，主器件产生一个应答信号来响应，告诉从机主器件请求更多的数据，对应每个主机产生的应答信号，从机将发送一个8位数据字节。当主器件不发送应答信号而发送停止位时结束操作。

const u8 TEXT_Buffer[]={"0123456789ABCDEF"};#define SIZE sizeof(TEXT_Buffer)
// 写入16个字节数据AT24CXX_Write(0,(u8*)TEXT_Buffer,SIZE);
memset(arrDataTemp, 0, sizeof(arrDataTemp));// 读取280个字节的数据AT24CXX_Read(0,arrDataTemp,280); // 将读取到的数据串口打印输出USART_OUT(arrDataTemp,280);

上面代码执行，输出结果如下所示：

从上面截图，我们可以看出来，两个红色圈选部分的内容是一样的，即当读取的字节数超过N（对于24C02，N=255），读取的数据指针将返回存储空间的前面，从头往后输出剩余字节。

出现这样的原因主要是我们在读取函数中，发送地址的时候，将读取地址对存储空间大小取余了，所以又从头开始输出剩余字节了。

IIC_Send_Byte(ReadAddr%256);

紫色的55，就是程序初始化的时候，检查24C02芯片是否存在时，AT24CXX_Check()函数中写入的数据：

while(AT24CXX_Check())  //检测24C02是否存在{ printf("24C02 Check Failed!\r\n");  delay_ms(500);  printf("Please Check! \r\n");  delay_ms(500); }

资料获取

代码工程中有两个文件，其中myiic为I2C总线相关操作函数所在文件，24cxx为24C02操作函数所在文件。

微信公众号后台回复“24C02”，可以下载本文对应的工程源码。

注：
代码工程使用的Keil版本为：V5.20
我用的PCB设计软件版本为：Altium Designer 14.2

如果没有特殊说明，软件环境都为以上两个版本。

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