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前言一、宏定义二、I2C延时函数1. 注意三、起始 / 停止信号1. 时序图2. 起始信号3. 停止信号四、切换SDA方向1. SDA配置为输入模式2. SDA配置为输出模式五、应答位信息1. 主机（MCU）读取 应答位2. 主机（MCU）产生 应答位六、I2C读 / 写 一个字节1. 注意2. I2C写一个字节3. I2C读一个字节七、E2 页写 / 连续读1. E2 页写2. E2 连续读八、小结前言
关于此文一些名词术语不太理解的，可以去看我这篇博文
→ 《STM32F10x_模拟I2C读写EEPROM（1）》
读写E2函数（带备份区+校验和判断），可以去看我这篇博文
→ 《STM32F10x_模拟I2C读写EEPROM（3）（读写E2备份区 + 校验位 + 完整代码 + 应用实例）》
E2的中文资料可以到我博客资源里下载，没有积分下载的，可以评论Ding我o(￣▽￣)ブ
一、宏定义
// I2C引脚#define PORT_I2C_SCL GPIOx#define PORT_I2C_SDA GPIOx#define PIN_I2C_SCLGPIO_Pin_x#define PIN_I2C_SDAGPIO_Pin_x// 控制 SDA / SCL 高低电平#define I2C_SCL_LOW(PORT_I2C_SCL->BRR = PIN_I2C_SCL)#define I2C_SCL_HIGH (PORT_I2C_SCL->BSRR = PIN_I2C_SCL)#define I2C_SDA_LOW(PORT_I2C_SDA->BRR = PIN_I2C_SDA)#define I2C_SDA_HIGH (PORT_I2C_SDA->BSRR = PIN_I2C_SDA)// 读 SDA 电平状态#define I2C_SDA_READ (PORT_I2C_SDA->IDR & PIN_I2C_SDA)// 应答位信息#define I2C_ACK 0 //应答#define I2C_NOACK 1 //非应答/*1、"地址长度"根据芯片型号不同略有不同8位: AT24C01、AT24C0216位: AT24C04、AT24C08、AT24C16、AT24C32、AT24C64、AT24C128、AT24C256、AT24C5122、"页长度"根据芯片型号不同略有不同8字节: AT24C01、AT24C0216字节: AT24C04、AT24C08、AT24C1632字节: AT24C32、AT24C6464字节: AT24C128、AT24C256128字节: AT24C512*/// 此文的E2型号 - AT24C512#define EEPROM_WORD_ADDR_SIZE 16//地址长度#define EEPROM_PAGE_SIZE 128//页长度#define EEPROM_DEV_ADDR0xA0//地址(设备地址:与A2、A1、A0有关)#define EEPROM_WR0x00//写#define EEPROM_RD0x01//读
二、I2C延时函数
1. 注意
此函数实现的是非标准延时,请根据MCU速度 调节大小/************************************************函数名称 ： I2C_Delay功 能 ： I2C延时(非标准延时,请根据MCU速度 调节大小)参 数 ： 无返 回 值 ： 无*************************************************/static void I2C_Delay(void){uint16_t cnt = 100;while(cnt--);}
三、起始 / 停止信号
1. 时序图
2. 起始信号
时钟线SCL保持高电平期间 数据线SDA电平从高到低的跳变作为I2C总线的起始信号。/************************************************函数名称 ： I2C_Start功 能 ： I2C开始参 数 ： 无返 回 值 ： 无*************************************************/void I2C_Start(void){I2C_SCL_HIGH;//SCL高I2C_Delay();I2C_SDA_HIGH;//SDA高I2C_Delay();I2C_SDA_LOW;//SDA低I2C_Delay();I2C_SCL_LOW;//SCL低I2C_Delay();}
3. 停止信号
时钟线SCL保持高电平期间 数据线SDA电平从低到高的跳变作为I2C总线的停止信号。/************************************************函数名称 ： I2C_Stop功 能 ： I2C停止参 数 ： 无返 回 值 ： 无*************************************************/void I2C_Stop(void){I2C_SDA_LOW;//SDA低I2C_Delay();I2C_SCL_HIGH;//SCL高I2C_Delay();I2C_SDA_HIGH;//SDA高I2C_Delay();}
四、切换SDA方向
1. SDA配置为输入模式
/************************************************函数名称 ： I2C_SDA_SetInput功 能 ： I2C_SDA设置为输入参 数 ： 无返 回 值 ： 无*************************************************/void I2C_SDA_SetInput(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_I2C_SDA;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;// I2C_SDA设置为 浮空输入GPIO_Init(PORT_I2C_SDA, &GPIO_InitStructure);}
2. SDA配置为输出模式
/************************************************函数名称 ： I2C_SDA_SetOutput功 能 ： I2C_SDA设置为输出参 数 ： 无返 回 值 ： 无*************************************************/void I2C_SDA_SetOutput(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_I2C_SDA;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;// I2C_SDA设置为 开漏输出GPIO_Init(PORT_I2C_SDA, &GPIO_InitStructure);}
五、应答位信息
1. 主机（MCU）读取 应答位
主机（MCU）写数据的时候，从机（E2）产生应答，主机读取应答位进行检测；/************************************************函数名称 ： I2C_GetAck功 能 ： I2C主机读取应答(或非应答)位参 数 ： 无返 回 值 ： I2C_ACK ----- 应答I2C_NOACK --- 非应答*************************************************/uint8_t I2C_GetAck(void){uint8_t ack;I2C_SCL_LOW;//SCL低（此时从机可变化SDA电平产生应答位信息）I2C_Delay();I2C_SDA_SetInput();//SDA配置为输入模式（切换SDA方向）I2C_SCL_HIGH;//SCL高(SCL上升沿时，从机发应答位信息到SDA线上)I2C_Delay();if(I2C_SDA_READ)//读取从机应答位信息ack = I2C_NOACK;//非应答elseack = I2C_ACK;//应答I2C_SCL_LOW;//SCL低（防止误操作起始 / 结束信号）I2C_Delay();I2C_SDA_SetOutput();//SDA配置为输出模式（切换SDA方向）return ack;//返回应答位}
2. 主机（MCU）产生 应答位
主机（MCU）读数据的时候，主机产生应答，从机（E2）读取应答位进行检测；
/************************************************函数名称 ： I2C_PutAck功 能 ： I2C主机产生应答(或非应答)位参 数 ： I2C_ACK ----- 应答I2C_NOACK --- 非应答返 回 值 ： 无*************************************************/void I2C_PutAck(uint8_t Ack){I2C_SCL_LOW;//SCL低（此时主机可变化SDA电平产生应答位信息）I2C_Delay();if(I2C_ACK == Ack)I2C_SDA_LOW;//主机产生 → 应答elseI2C_SDA_HIGH;//主机产生 → 非应答I2C_Delay();I2C_SCL_HIGH;//SCL高 （SCL上升沿时，主机发应答位信息到SDA线上）I2C_Delay();I2C_SCL_LOW;//SCL低（防止误操作起始 / 结束信号）I2C_Delay();}
六、I2C读 / 写 一个字节
1. 注意
I2C读 / 写一字节不是 E2 读 / 写一字节（需要区分开来）。2. I2C写一个字节
主机每写完一个字节后，读取从机返回的应答位：
应答位若为0，表示从机应答，能继续下一步操作；应答位若为1，表示从机非应答，不能进行下一步操作。
/************************************************函数名称 ： I2C_WriteByte功 能 ： I2C写一字节参 数 ： Data -------- 数据返 回 值 ： I2C_ACK ----- 应答I2C_NOACK --- 非应答*************************************************/uint8_t I2C_WriteByte(uint8_t Data){uint8_t cnt;// 发送一个字节（8位）for(cnt = 0; cnt < 8; cnt++){I2C_SCL_LOW;//SCL低(SCL为低电平时，主机变化SDA有效，产生SDA数据)I2C_Delay();if(Data & 0x80)I2C_SDA_HIGH;//SDA高elseI2C_SDA_LOW;//SDA低Data <<= 1;I2C_Delay();I2C_SCL_HIGH;//SCL高(SCL上升沿，主机发送数据出去)I2C_Delay();}I2C_SCL_LOW;//SCL低(防止误操作起始 / 结束信号)I2C_Delay();return I2C_GetAck();//主机读取应答位}
3. I2C读一个字节
主机每读到一个字节（8位）后，产生应答位给从机检测： 应答位若为0，表示主机应答，主机不继续读取数据了；应答位若为1，表示主机非应答，主机可继续读取数据。/************************************************函数名称 ： I2C_ReadByte功 能 ： I2C读一字节参 数 ： ack --------- 产生应答(或者非应答)位返 回 值 ： data -------- 读取的一字节数据*************************************************/uint8_t I2C_ReadByte(uint8_t ack){uint8_t cnt;uint8_t data;I2C_SCL_LOW;//SCL低（此时从机可变化SDA电平产生数据）I2C_Delay();I2C_SDA_SetInput();//SDA配置为输入模式（切换SDA方向）for(cnt = 0; cnt < 8; cnt++){I2C_SCL_HIGH;//SCL高(SCL上升沿时，从机发数据到SDA线上)I2C_Delay();data <<= 1;if(I2C_SDA_READ)//SDA为高(数据有效)data |= 0x01; I2C_SCL_LOW;//SCL低(防止误操作起始 / 结束信号)I2C_Delay();}I2C_SDA_SetOutput();//SDA配置为输出模式（切换SDA方向）I2C_PutAck(ack);//产生应答(或者非应答)位return data;//返回数据}
七、E2 页写 / 连续读
1. E2 页写
一次页写操作写入的数据字节数最大值为E2的页大小；
不同型号的E2对应的页大小可能不同（下面简称页大小的值为P，举例：AT24C512 → P = 128）；
E2 页写时序说明：
举例说明：MCU写n（n <= P）个字节数据进E2；① 主器件发送起始信号和从器件地址信息（ R/W 位置零 ）给从器件，主器件检测返回应答位信息；② 主器件发送起始字节地址，主器件检测返回应答位信息；③ 非发送最后一个字节时，主器件每发送完一个字节后，不产生停止信号，主器件检测应答位信息。循环此步骤③ n - 1次，按顺序发送数据；④ 主器件发送最后一个字节后，主器件检测应答位信息，然后主器件产生停止信号；⑤ 从器件接收到停止信号后，从器件开始内部数据的擦写，在擦写过程中，从器件不再应答主器件的任何请求。
注意：如果进行页写操作时，n > p，地址计数器将自动翻转，先前写入的数据会被覆盖，所以要注意每次页写的字节数不能大于E2的页大小P，否则会影响数据的正确性。
/************************************************函数名称 ： EEPROM_WritePage功 能 ： EEPROM写页参 数 ： Addr ------ 地址pData ----- 数据Length -----长度(<=EEPROM_PAGE_SIZE)返 回 值 ： I2C_ACK ----应答I2C_NOACK - 非应答*************************************************/uint8_t EEPROM_WritePage(uint16_t Addr, uint8_t *Data, uint16_t Length){uint8_t ack;uint8_t i;/* 1.开始信号 */I2C_Start();/* 2.设备地址/写 */ack = I2C_WriteByte(EEPROM_DEV_ADDR | EEPROM_WR);if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}/* 3.数据地址 */#if(8 == EEPROM_WORD_ADDR_SIZE)ack = I2C_WriteByte((uint8_t)(Addr&0x00FF)); //数据地址(8位)if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}#elseack = I2C_WriteByte((uint8_t)(Addr>>8)); //数据地址(16位)if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}ack = I2C_WriteByte((uint8_t)(Addr&0x00FF));if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}#endif/* 4.写一字节数据（循环） */for(i = 0; i < Length; i++){ack = I2C_WriteByte(*(Data + i));if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}}/* 5.停止信号 */I2C_Stop();return I2C_ACK;}
2. E2 连续读
从E2读取数据是一个复合的I2C时序，它实际上包含一个写过程和一个读过程。E2 连续读时序说明： 举例说明：MCU连续读E2里的n（n <= P）个字节数据；① 主器件发送起始信号和从器件地址信息（ R/W 位置1 ）给从器件，主器件检测返回应答位信息；② 主器件发送数据起始字节地址，主器件检测返回应答位信息；③ 主器件再次发送起始信号和从器件地址信息（ R/W 位置0 ）给从器件，主器件检测返回应答位信息；③ E2会向主机返回从"数据起始字节地址"开始的数据，一个字节一个字节地传输，主器件每接收完一个字节后，不产生停止信号，主器件响应“应答信号ACK”给E2。只要主器件的响应为"应答信号ACK"，E2就会一直传输下去，循环此步骤③ n - 1次；④ 主器件接收最后一个字节后，主器件响应“非应答信号NOACK”给E2，然后主器件产生停止信号；⑤ 从器件接收到停止信号后，从器件停止传输数据，E2 连续读结束。/************************************************函数名称 ： EEPROM_ReadSequential功 能 ： EEPROM读一字节参 数 ： Addr ------ 地址Data ------ 数据Length -----长度返 回 值 ： I2C_ACK --- 应答I2C_NOACK - 非应答*************************************************/uint8_t EEPROM_ReadSequential(uint16_t Addr, uint8_t *Data, uint16_t Length){uint8_t ack;uint8_t i;/* 1.开始信号 */I2C_Start();/* 2.设备地址/写 */ack = I2C_WriteByte(EEPROM_DEV_ADDR | EEPROM_WR);if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}/* 3.数据地址 */#if (8 == EEPROM_WORD_ADDR_SIZE)ack = I2C_WriteByte((uint8_t)(Addr&0x00FF)); //数据地址(8位)if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}#elseack = I2C_WriteByte((uint8_t)(Addr>>8)); //数据地址(16位)if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}ack = I2C_WriteByte((uint8_t)(Addr&0x00FF));if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}#endif/* 4.重新开始 */I2C_Start();/* 5.设备地址/读 */ack = I2C_WriteByte(EEPROM_DEV_ADDR | EEPROM_RD);if(I2C_NOACK == ack){I2C_Stop();return I2C_NOACK;}/* 6.读一字节数据 */for(i = 0; i < Length - 1; i++){*(Data + i) = I2C_ReadByte(I2C_ACK); //只读取1字节(产生应答)}*(Data + i) = I2C_ReadByte(I2C_NOACK);//只读取1字节(产生非应答)/* 7.停止信号 */I2C_Stop();return I2C_ACK;}
