模擬I2C測試24C128的讀寫

#define GPIO_PORT_I2C GPIOH/* GPIO端口 */

#define I2C_SCL_PIN GPIO_Pin_4/* 連接到SCL時鐘線的GPIO */
#define I2C_SDA_PIN GPIO_Pin_5/* 連接到SDA數據線的GPIO */
/* 定義讀寫SCL和SDA的宏 */
#define I2C_SCL_1()  GPIO_PORT_I2C->BSRRL = I2C_SCL_PIN/* SCL = 1 */
#define I2C_SCL_0()  GPIO_PORT_I2C->BSRRH = I2C_SCL_PIN/* SCL = 0 */


#define I2C_SDA_1()  GPIO_PORT_I2C->BSRRL = I2C_SDA_PIN/* SDA = 1 */
#define I2C_SDA_0()  GPIO_PORT_I2C->BSRRH = I2C_SDA_PIN/* SDA = 0 */


#define I2C_SDA_READ()   GPIO_ReadInputDataBit(GPIOH,GPIO_Pin_5)/* 讀SDA口線狀態 */
#define I2C_SCL_READ()    GPIO_ReadInputDataBit(GPIOH,GPIO_Pin_4)/* 讀SCL口線狀態 */
/****************************************************************************************
*函 數 名:bsp_InitI2c
*函數功能:初始化i2c的io
*形    參:無
*返 回 值:無
*****************************************************************************************/
void bsp_InitI2c(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_initStructure;

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOH,ENABLE);

GPIO_initStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
GPIO_initStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD;
GPIO_initStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5;
GPIO_initStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_initStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_Init(GPIOH,&GPIO_initStructure);
}


/****************************************************************************************
*函 數 名:i2c_Delay
*函數功能:延時
*形    參:無
*返 回 值:無
*****************************************************************************************/
static void i2c_Delay(void)
{
uint8_t i=0;
for(i = 0; i < 30; i++);
}


/****************************************************************************************
*函 數 名:i2c_start
*函數功能:開始信號  
*形    參:無
*返 回 值:無
*****************************************************************************************/
void i2c_start(void)
{
I2C_SCL_0();/*SCL為高電平，SDA由高到低的跳變 就是開始信號*/
i2c_Delay();
I2C_SDA_1();
i2c_Delay();
I2C_SCL_1();
i2c_Delay();
I2C_SDA_0();
i2c_Delay();
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
}
/****************************************************************************************
*函 數 名:i2c_stop
*函數功能:結束
*形    參:無
*返 回 值:無
*****************************************************************************************/
void i2c_stop(void)
{
I2C_SCL_0();/*SCL在高電平期間，SDA由低到高的跳變 就是停止信號*/
i2c_Delay();
I2C_SDA_0();
i2c_Delay();
I2C_SCL_1();
i2c_Delay();
I2C_SDA_1();
i2c_Delay();
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
}
/****************************************************************************************
*函 數 名:i2c_WaitAck
*函數功能:從器件應答
*形    參:無
*返 回 值:1 從器件應答
*****************************************************************************************/
uint8_t i2c_WaitAck(void)
{
uint8_t re;
uint16_t i=0;/*SCL為高電平 從器件把ASD拉低 稱為從器件應答*/
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
I2C_SDA_1();
i2c_Delay();
I2C_SCL_1();
i2c_Delay();
while(I2C_SDA_READ() && (i < 65530))/*防止從器件不應答 在這死等*/
{
i++;
}
if(i < 65530)/*小于65530 表示已經應答   具體i的值是多少我也不知道 這里只是大概*/
re = 1;
else
re = 0;
i2c_Delay();
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
return re;
}
/****************************************************************************************
*函 數 名:i2c_Ack
*函數功能:主器件應答
*形    參:無
*返 回 值:無
*****************************************************************************************/
void i2c_Ack(void)
{
I2C_SCL_0();/*SCL為高電平 SDA為低電平表示主器件應答*/
i2c_Delay();
I2C_SDA_0();
i2c_Delay();
I2C_SCL_1();
i2c_Delay();
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
}
/****************************************************************************************
*函 數 名:i2c_NAck
*函數功能：主器件不應答
*形    參:無
*返 回 值:無
*****************************************************************************************/
void i2c_NAck(void)
{
I2C_SCL_0();/*SCL為高電平 SDA為低電平表示主器件非應答*/
i2c_Delay();
I2C_SDA_1();
i2c_Delay();
I2C_SCL_1();
i2c_Delay();
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
}
/****************************************************************************************
*函 數 名:i2c_SendByte
*函數功能:發送一個字節
*形    參:_ucByte 發送的字節
*返 回 值:無
*****************************************************************************************/
void i2c_SendByte(uint8_t _ucByte)
{
uint8_t i;
I2C_SCL_0();
for( i = 0; i < 8; i++)
{
if(_ucByte & 0x80)
I2C_SDA_1();
else
I2C_SDA_0();/*SCL上升沿將數據寫入器件*/
i2c_Delay();
I2C_SCL_1();
i2c_Delay();
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
_ucByte = _ucByte << 1;
}
I2C_SDA_1();/*釋放數據線*/
i2c_Delay();

}
/****************************************************************************************
*函 數 名:i2c_ReadByte
*函數功能:讀到的值
*形    參:無
*返 回 值:無
*****************************************************************************************/
uint8_t i2c_ReadByte(void)
{
uint8_t i;
uint8_t value = 0;
I2C_SDA_1();/*釋放數據線*/
for(i = 0; i < 8; i++)
{
value <<=1;
I2C_SCL_1();
i2c_Delay();
if(I2C_SDA_READ())/*讀SDA*/
{
value = value + 1;
}
else
{
value = value;
}
i2c_Delay();/*SCL下降沿將數據取出*/
I2C_SCL_0();
i2c_Delay();
}
return value;

}

/*********************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************                                                                      上面主要是模擬I2C時序                                                                                                                                                                    ************                                                                      下面就是對24C128的讀寫操作

*********************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************/

#define EE_MODEL_NAME "AT24C128"
#define EE_DEV_ADDR 0xA0/* 設備地址 */
#define EE_PAGE_SIZE 64/* 頁面大小(字節) */
#define EE_SIZE (16*1024)/* 總容量(字節) */
#define EE_ADDR_BYTES 2/* 地址字節個數 */


#define I2C_WR 0/* 寫控制bit */
#define I2C_RD 1/* 讀控制bit */

uint8_t buf[EE_SIZE];
/****************************************************************************************
*函 數 名:eeprom_ReadBytes
*函數功能:eeprom讀字節
*形    參:_pReadBuf 存放讀取的數據  _usAddress 開始讀取的地址  _usSize讀取的大小
*返 回 值:1 表示讀取成功  0 表示讀取失敗
*****************************************************************************************/


uint8_t eeprom_ReadBytes(uint8_t *_pReadBuf,uint16_t _usAddress,uint16_t _usSize)
{
uint16_t i;
/*第一步：發起I2C啟動信號*/
i2c_start();
/*第二步：發送控制字節，高7位表示地址，最低位表示讀寫控制 0表示寫 1表示讀*/
i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_WR);
/*第三步：等待從器件應答 1表示應答 0 表示沒有應帶*/
if(i2c_WaitAck() != 1)
{
return 0;
}
/*第四步：發送讀取的地址 24C128 要發送2次地址*/
i2c_SendByte(_usAddress >> 8);
/*等待從器件應答 1表示應答 0 表示沒有應帶*/
if(i2c_WaitAck() != 1)
{
return 0;
}
/*發送讀取的地址 */
i2c_SendByte(_usAddress);
/*等待從器件應答 1表示應答 0 表示沒有應帶*/
if(i2c_WaitAck() != 1)
{
return 0;
}
/*第五步：重啟I2C總線  之后開始讀取數據*/
i2c_start();
/*第六步：發送控制字節 */
i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_RD);
/*等待從器件應答 1表示應答 0 表示沒有應帶*/
if(i2c_WaitAck() != 1)
{
return 0;
}
/*第七步：循環讀取數據*/
for(i = 0; i < _usSize; i++)
{
_pReadBuf[i] = i2c_ReadByte();/*讀一個字節*/
if( i != _usSize -1)/*不是最后一個主器件就要應帶，是最后一個就主器件非應答*/
{
i2c_Ack();
}
else
{
i2c_NAck();
}
}
/*第八步：發送I2C停止信號*/
i2c_stop();

return 1;

}
/****************************************************************************************
*函 數 名:eeprom_ReadTest
*函數功能:讀取整個24C128的數據
*形    參:無
*返 回 值:無
*****************************************************************************************/
void eeprom_ReadTest(void)
{
uint16_t i;
int32_t Time1,Time2;
Time1 = bsp_GetRunTime();/*獲取開始時間*/

if(eeprom_ReadBytes(buf,0,EE_SIZE))/*1 讀取成功 0讀取失敗*/
{
Time2 = bsp_GetRunTime();/*獲取結束時間*/
printf("讀eeprom成功\r\n");
}
else
{
printf("讀eeprom出錯\r\n");
}

for(i = 0;i < EE_SIZE ;i++)
{

if(i % 16 == 0)/*輸出16個字節換行*/
{
printf("\r\n");
}
printf(" %02X",buf[i]);/*輸出數據*/

}
printf("讀耗時: %dms,讀速度: %dB/s\r\n",Time2 - Time1,(EE_SIZE * 1000) / (Time2 - Time1));


}


/****************************************************************************************
*函 數 名:eeprom_WriteBytes
*函數功能:寫整個eeprom測試
*形    參:_pWriteBuf 寫入的值  _usAddress 寫入的地址 _usSize寫入的大小
*返 回 值:1 表示寫入成功 0 表示寫入失敗
*****************************************************************************************/
uint8_t eeprom_WriteBytes(uint8_t *_pWriteBuf,uint16_t _usAddress,uint16_t _usSize)
{
uint16_t i,m;
uint16_t usAddr;
uint16_t num = 0;
usAddr = _usAddress;

for( i = 0; i< _usSize; i++)
{
/*寫eeprom不可以像讀那樣連續讀取多個字節，寫每次只能在一個頁page
24C128每也64個字節*/
if (num % 64 == 0)/*寫入64個就要重新開始 因為每page為64*/
{
/*第一步：發送停止信號，啟動內部寫操作*/
i2c_stop();
/*通過循環判斷eeprom內部寫操作是否完成*/
for(m = 0; m < 100; m++)
{
/*第二步：發起I2C總線啟動信號*/
i2c_start();
/*第三步：發起控制字節，高7位是地址，最低位 0表示寫 1表示讀*/
i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_WR);
/*第四步：等待從器件應答 1表示應答 0 表示沒有應帶*/
if(i2c_WaitAck() == 1)
{
break;
}
if(m >= 100)/*大于100表示從器件沒有應答*/
{
return 0;
}
}
/*第五步：發送寫入的地址 24C128 要發送2次地址*/
i2c_SendByte(usAddr >> 8);
/*等待從器件應答 1表示應答 0 表示沒有應帶*/
if(i2c_WaitAck() != 1)
{
return 0;
}
/*發送寫入的地址*/
i2c_SendByte(usAddr);
/*等待從器件應答 1表示應答 0 表示沒有應帶*/
if(i2c_WaitAck() != 1)
{
return 0;
}
}
/*第六步：寫入數據*/
i2c_SendByte(_pWriteBuf[i]);
/*等待從器件應答 1表示應答 0 表示沒有應帶*/
if(i2c_WaitAck() != 1)
{
return 0;
}
num++;
usAddr++;/*地址增1*/
}
/*發送停止信號*/
i2c_stop();
return 1;
}


/****************************************************************************************
*函 數 名:eeprom_WriteTest
*函數功能:寫入數據
*形    參:無
*返 回 值:無
*****************************************************************************************/


void eeprom_WriteTest(void)
{
uint16_t i;
int32_t Time1,Time2;

for(i = 0; i < EE_SIZE; i++)
{
buf[i] = 0x01;/*填充要寫入的數據*/
}
Time1 = bsp_GetRunTime();/*獲取開始時間*/

if(eeprom_WriteBytes(buf,0,EE_SIZE))/*1 表示寫入成功 0表示失敗*/
{
Time2 = bsp_GetRunTime();/*獲取結束時間*/
printf("寫eeprom成功\r\n");
}
else
{
printf("寫eeprom錯誤\r\n");
}

printf("寫耗時: %dms,寫速度: %dB/s\r\n",Time2-Time1,(EE_SIZE *1000)/(Time2-Time1));
}

/*********************************************************************************************************************************************************************************************************************************************        下面就是Main函數   ********************************************************************************************************/

/*
*********************************************************************************************************
* 函 數 名: main
* 功能說明: c程序入口
* 形    參：無
* 返 回 值: 錯誤代碼(無需處理)
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
uint8_t ch;
/*
ST固件庫中的啟動文件已經執行了 SystemInit() 函數，該函數在 system_stm32f4xx.c 文件，主要功能是
配置CPU系統的時鐘，內部Flash訪問時序，配置FSMC用于外部SRAM
*/
bsp_Init();/*初始化I2C的IO*/
/* 進入主程序循環體 */
printf("1 - 讀EEPROM (%d 字節)\r\n", EE_SIZE);
printf("2 - 寫EEPROM (%d 字節,0x00-0xFF)\r\n", EE_SIZE);
while (1)
{
if(comGetChar(COM1,&ch))/*讀取串口數據*/
{
switch(ch)
{
case '1':
eeprom_ReadTest();/*測試讀數據*/
printf("\r\n");
break;
case '2':
eeprom_WriteTest();/*測試寫數據*/
printf("\r\n");
break;
default:
break;
}
}
}
}