本文介紹了在STM32下的IIC的基本使用方法，通過(guò)對(duì)板載具備IIC接口EEPROM的讀寫(xiě)，完成對(duì)IIC驅(qū)動(dòng)程序的測(cè)試。

硬件平臺(tái)：STM32F107VCT6開(kāi)發(fā)板

軟件平臺(tái)：STM32Cube MX + MDK5.22

1. 進(jìn)行STM32Cube MX的配置

配置PB6和PB7為輸出模式，同時(shí)配置了USART1進(jìn)行串口調(diào)試使用。然后生成工程。

2. 打開(kāi)工程，可以看到GPIO的初始化狀態(tài)

3. 模擬IIC驅(qū)動(dòng)程序源文件代碼

/**

  * @file  iic_dup.c

  * @brief IIC上層程序

  * @par   date        version    author    remarks

  *        2016-03-21  v1.0       zbt       初次創(chuàng)建

  *

  */

/** 頭文件包含區(qū) ------------------------------------------------ */

#include "iic_dup.h"

/** 私有宏(類型定義) -------------------------------------------- */ 

#define IIC1_SCL(pin_status)        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_6, pin_status);

#define IIC1_SDA(pin_status)        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_7, pin_status);

#define IIC1_SCL_IS_HIGH()          (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_6) != GPIO_PIN_RESET)

#define IIC1_SDA_IS_HIGH()          (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_7) != GPIO_PIN_RESET)

/** 私有變量 --------------------------------------------------- */

/** 外部變量 --------------------------------------------------- */

/** 私有函數(shù)原型 ----------------------------------------------- */

static void iic_delay(void);

/** 公有函數(shù) --------------------------------------------------- */

/**

  * @brief  IIC啟動(dòng)

  * @param  None

  * @retval None

  * @note   當(dāng)SCL處于高電平狀態(tài)時(shí)，SDA出現(xiàn)一個(gè)下降沿

            即產(chǎn)生IIC啟動(dòng)信號(hào)

  */

void iic_start(void)

{

IIC1_SCL(GPIO_PIN_SET);

    /** SDA產(chǎn)生一個(gè)下降沿 */

    IIC1_SDA(GPIO_PIN_SET);

    iic_delay(); 

    IIC1_SDA(GPIO_PIN_RESET);

    iic_delay(); 

    IIC1_SCL(GPIO_PIN_RESET);   /**< 拉低準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù) */

    iic_delay();   

}

/**

  * @brief  IIC停止

  * @param  None

  * @retval None

  * @note   當(dāng)SCL處于高電平狀態(tài)時(shí)，SDA出現(xiàn)一個(gè)上升沿

            即產(chǎn)生IIC停止信號(hào)

  */

void iic_stop(void)

{

    IIC1_SCL(GPIO_PIN_RESET);

    iic_delay();

    /** SDA產(chǎn)生一個(gè)上升沿 */

    IIC1_SDA(GPIO_PIN_RESET);

    iic_delay();

    IIC1_SCL(GPIO_PIN_SET);

    iic_delay();

    IIC1_SDA(GPIO_PIN_SET);

    iic_delay();

}

/**

  * @brief  IIC發(fā)送1byte數(shù)據(jù)

  * @param  None

  * @retval None

  * @note   

  */

void iic_sendbyte(uint8_t byte)

{

    uint8_t i;

    /** 發(fā)送一個(gè)字節(jié)的高7位 */

  for (i = 0; i < 8; i++)

    {

        if (byte & 0x80)

        {

            IIC1_SDA(GPIO_PIN_SET);

        }

        else

        {

            IIC1_SDA(GPIO_PIN_RESET);

        }

        iic_delay();

        IIC1_SCL(GPIO_PIN_SET);

        iic_delay();

        IIC1_SCL(GPIO_PIN_RESET)

        if (i == 7)

        {

            IIC1_SDA(GPIO_PIN_SET);

        }

        byte <<= 1;

        iic_delay();

    }      

}

/**

  * @brief  IIC讀取1byte數(shù)據(jù)

  * @param  None

  * @retval None

  * @note             

  */

uint8_t iic_readbyte(void)

{

    uint8_t i;

    uint8_t recv_value = 0;

    IIC1_SDA(GPIO_PIN_SET);

    iic_delay();

    for (i = 0; i < 8; i++)

    {

        IIC1_SCL(GPIO_PIN_SET);

        iic_delay();

        recv_value <<= 1;

        if (IIC1_SDA_IS_HIGH())

        {

            recv_value |= 0x01;

        }

        else

        {

            recv_value &= ~0x01;

        }

        iic_delay();

        IIC1_SCL(GPIO_PIN_RESET);

    }

    return recv_value;

}

/**

  * @brief  IIC等待應(yīng)答信號(hào)

  * @param  None

  * @retval ack_status： 應(yīng)答狀態(tài)，0表示應(yīng)答，1表示設(shè)備無(wú)響應(yīng)

  */

uint8_t iic_wait_ack(void)

{

    uint8_t ack_status = 0;

    /** 在等待應(yīng)答信號(hào)之前，要釋放總線，即將SDA置位 */

    IIC1_SDA(GPIO_PIN_SET);

    iic_delay();

    IIC1_SCL(GPIO_PIN_SET);

    iic_delay();

    if (IIC1_SDA_IS_HIGH())

    {    

        ack_status = 1;

        iic_stop();

    }

    else

    {

        ack_status = 0;

    }

    IIC1_SCL(GPIO_PIN_RESET);

    iic_delay();

    return ack_status;

}

/**

  * @brief  主機(jī)（主控制器）產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào)

  * @param  None

  * @retval None

  */

void iic_ack(void)

{

    IIC1_SDA(GPIO_PIN_RESET);

    iic_delay();

    IIC1_SCL(GPIO_PIN_SET);

    iic_delay();

    IIC1_SCL(GPIO_PIN_RESET);

    iic_delay();

    IIC1_SDA(GPIO_PIN_SET);

}

/**

  * @brief  主機(jī)（主控制器）產(chǎn)生不應(yīng)答信號(hào)

  * @param  None

  * @retval None

  */

void iic_nack(void)

{

    IIC1_SDA(GPIO_PIN_SET);

    iic_delay();

    IIC1_SCL(GPIO_PIN_SET);

    iic_delay();

    IIC1_SCL(GPIO_PIN_RESET);

    iic_delay();

}

/**

  * @brief  檢測(cè)IIC總線上的設(shè)備狀態(tài)

  * @param  device_addr： 從機(jī)設(shè)備地址 

  * @retval ack_status： 0 （正常）or 1（異常）

  * @note   主機(jī)發(fā)送設(shè)備地址等待從機(jī)應(yīng)答，若有從機(jī)正確的應(yīng)答信號(hào)

            則表明IIC總線上掛接了設(shè)備，否則表示IIC總線上未檢測(cè)到

            設(shè)備

  */

uint8_t iic_check_device_status(uint8_t device_addr)

{

    uint8_t ack_status;

    if (IIC1_SCL_IS_HIGH() && IIC1_SDA_IS_HIGH())

    {

        iic_start();

        iic_sendbyte(device_addr | IIC_WRITE);

        ack_status = iic_wait_ack();

        iic_stop();

        return ack_status;    

}

    return 1;

}

/** 私有函數(shù) --------------------------------------------------- */

/**

  * @brief  用于模擬IIC時(shí)的簡(jiǎn)單延時(shí)

  * @param  None

  * @retval None

  */

static void iic_delay(void)

{

    uint8_t i = 0;

    uint8_t delay = 5;

    while (delay--)

    {

        i = 10;

        while (i--);

    }

}

4. AT24C02部分驅(qū)動(dòng)代碼

/**

  * @file  at24c02.c

  * @brief at24c02驅(qū)動(dòng)程序

  * @par   date        version    author    remarks

  *        2016-03-21  v1.0       zbt       初次創(chuàng)建

  *

  */

/** 頭文件包含區(qū) ------------------------------------------------ */

#include "at24c02.h"

#include "iic_dup.h"

/** 私有宏(類型定義) -------------------------------------------- */ 

#define AT24C02_DEVICE_ADDR         0xA0

#define AT24C02_PAGE_SIZE           8

#define AT24C02_MEM_SIZE            256

#define AT24C02_ADDR_BYTE           1

/** 私有變量 --------------------------------------------------- */

uint8_t test_buffer[AT24C02_MEM_SIZE];

/** 外部變量 --------------------------------------------------- */

/** 私有函數(shù)原型 ----------------------------------------------- */

//static void AT24C02_ack(void);

static void AT24C02_error_handle(void);

static void AT24C02_read_test(void);

static void AT24C02_write_test(void);

static void AT24C02_erase_test(void);

/** 公有函數(shù) --------------------------------------------------- */

/**

  * @brief  AT24C02與主控制器的IIC通訊測(cè)試代碼

  * @param  None

  * @retval None

  */

void AT24C02_iic_test(void)

{

    iic_stop();     /**< 必須先復(fù)位IIC總線上的設(shè)備到待機(jī)模式 */

    HAL_Delay(10);

    /** 檢測(cè)總線上是否掛接了IIC設(shè)備（此處為AT24C02） */

    if (iic_check_device_status(AT24C02_DEVICE_ADDR) == 0)

    {

        printf("iic device exists\n");

    }

    else

    {

        printf("no iic device exists\n");

    }

    AT24C02_write_test();

    HAL_Delay(5);

    AT24C02_read_test();

    HAL_Delay(5);

    AT24C02_erase_test();

}

/**

  * @brief  從AT24C02中讀取數(shù)據(jù)

  * @param  read_data： 讀取到的數(shù)據(jù)

  * @param  start_addr： 讀取數(shù)據(jù)的起始地址

  * @param  data_length： 數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度

  * @retval None

  */

void AT24C02_read_data(uint8_t *read_data, uint16_t start_addr, uint16_t data_length)

{

    uint16_t i;

    iic_start();

    iic_sendbyte(AT24C02_DEVICE_ADDR | IIC_WRITE);

//    AT24C02_ack();

    if (iic_wait_ack() != 0)

    {

        AT24C02_error_handle();

        printf("first read error\r\n");

    }

    if (AT24C02_ADDR_BYTE == 1)

   {

        iic_sendbyte((uint8_t)start_addr & 0xff);

//        AT24C02_ack();

        if (iic_wait_ack() != 0)

        {

            AT24C02_error_handle();

            printf("addr byte error\r\n");

        }

    }

    iic_start();

    iic_sendbyte(AT24C02_DEVICE_ADDR | IIC_READ);

//    AT24C02_ack();

    if (iic_wait_ack() != 0)

{

       AT24C02_error_handle();

        printf("read data error\r\n");

    }

     for (i = 0; i < data_length; i++)

{

        read_data[i] = iic_readbyte();

        if (i != data_length - 1)

        {

            iic_ack();      /**< 讀完非最后一個(gè)字節(jié)后， 產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào) */

        }

        else

        {

            iic_nack();     /**< 最后一個(gè)字節(jié)讀完后 產(chǎn)生非應(yīng)答信號(hào) */

        }

//        printf("read data is %d\n", read_data[i]);  /**< 調(diào)試代碼 */

    }

iic_stop();

}

/**

  * @brief  通過(guò)IIC向AT24C02寫(xiě)數(shù)據(jù)

  * @param  write_data：  要寫(xiě)入AT24C02的數(shù)據(jù)指針

  * @param  start_addr：  要寫(xiě)入AT24C02的起始地址

  * @param  data_length： 要寫(xiě)入AT24C02的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度

 * @retval None

 */

void AT24C02_write_data(uint8_t *write_data, uint16_t start_addr, uint16_t data_length)

{

    uint16_t i, j;

    uint16_t start_addr_dup;

    start_addr_dup = start_addr;

    for (i = 0; i < data_length; i++)

    {

        if ((i == 0) || (start_addr_dup & (AT24C02_PAGE_SIZE - 1)) == 0)

        {

            iic_stop();

            for (j = 0; j < 2000; j++)

     {

                iic_start();

       iic_sendbyte(AT24C02_DEVICE_ADDR | IIC_WRITE);

                if (iic_wait_ack() == 0)

         {

                 break;

                }

            }

            if (j >= 2000)

            {

                printf("j = 1000\r\n");

                AT24C02_error_handle();

            }

            if (AT24C02_ADDR_BYTE == 1)

            {

                iic_sendbyte((uint8_t)start_addr_dup & 0xff);

//                AT24C02_ack();

                if (iic_wait_ack() != 0)

                {

                    AT24C02_error_handle();

                    printf("addr_byte wrong\r\n");

                }

            }

        }

        iic_sendbyte(write_data[i]);

//        AT24C02_ack();

        if (iic_wait_ack() != 0)

        {

            AT24C02_error_handle();

            printf("write failed\r\n");

        }

//        printf("write_data is %d \n", write_data[i]);    /**< 調(diào)試代碼 */ 

        start_addr_dup++;

    }

    iic_stop();

}

/** 私有函數(shù) --------------------------------------------------- */

/** 以下為測(cè)試用程序 ------------------------------------------- */

/**

  * @brief  AT24C02讀取數(shù)據(jù)測(cè)試

  * @param  None

  * @retval None

  */

static void AT24C02_read_test(void)

{

    uint16_t i;

    AT24C02_read_data(test_buffer, 0, (AT24C02_MEM_SIZE % 10));

    printf("read data is:\n");

    for (i = 0; i < (AT24C02_MEM_SIZE % 10); i++)

    {

        printf("%d ", test_buffer[i]);

    }

    printf("\r\nread test ok\r\n");

}

/**

  * @brief  AT24C02寫(xiě)數(shù)據(jù)測(cè)試

  * @param  None

  * @retval None

  */

static void AT24C02_write_test(void)

{

    uint16_t i;

    for (i = 0; i < (AT24C02_MEM_SIZE % 10); i++)

    {

        test_buffer[i] = i;

    }

    AT24C02_write_data(test_buffer, 0, (AT24C02_MEM_SIZE % 10));

    printf("write data is:\n");

    for (i = 0; i < (AT24C02_MEM_SIZE % 10); i++)

    {

        printf("%d ", test_buffer[i]);

    }

    printf("\r\nwrite test ok\r\n");

}

/**

  * @brief  AT24C02擦除數(shù)據(jù)測(cè)試

  * @param  None

  * @retval None

  */

static void AT24C02_erase_test(void)

{

    uint16_t i;

    for (i = 0; i < (AT24C02_MEM_SIZE % 10); i++)

    {

        test_buffer[i] = 0xff;

    }

    AT24C02_write_data(test_buffer, 0, (AT24C02_MEM_SIZE % 10));

    printf("erase value is: \n");

    for (i = 0; i < (AT24C02_MEM_SIZE % 10); i++)

    {

        printf("%d ", test_buffer[i]);

    }

    printf("\r\nerase test ok\r\n");

}

/** 以上為測(cè)試用程序 ------------------------------------------- */

/**

  * @brief  AT24C02應(yīng)答錯(cuò)誤處理程序

  * @param  None

  * @retval None

  */

static void AT24C02_error_handle(void)

{

    iic_stop();

//    printf("At24C02 read failed\r\n");   /**< 調(diào)試用 */

}

//static void AT24C02_ack(void)

//{

//    if (iic_wait_ack() != 0)

//    {

//        AT24C02_error_handle();

//    }

//}

5. 在主函數(shù)中添加 AT24C02_iic_test(); 進(jìn)行讀寫(xiě)測(cè)試成功。