STM32CubeMX學習教程之十：硬體I2C讀寫AT24C02
完整原始碼下載：https://github.com/simonliu009/STM32CubeMX-hardware-I2C-AT24C02
網上有流傳已久一種說法，就是STM的I2C有bug，不好用。確實很多人在實際應用中都遇到了各種問題，所以絕大部分人都是在用軟體模擬IIC。
有了STM32CubeMX，我們可以嘗試使用硬體I2C了，官方的優化總不會有錯了吧？（其實還是有個小bug，不過可以改過來的）。本文的目標就是使用STM32CubeMX的硬體I2C對麒麟座板載的AT24C02 EEPROM進行完整的讀寫操作。
軟體版本：
STM32CubeMX V4.25.0
System Workbench V2.4
韌體庫版本：
STM32Cube FW_F1 V1.6.1
STM32Cube FW_F1 V1.6.1
硬體：OneNet 麒麟座V2.3
在STM32CubeMX中新建專案，選擇正確的MCU型號（或者舊專案另存一下也可以）。
首先設定RCC和SYS，如下圖
然後根據板子實際情況設定時鐘（麒麟座外部晶振是12M，STM32F103x的最高主頻是72M），如下圖
設定I2C2，麒麟座V2.3 的 AT24C02是接在I2C2上的，I2C的設定不需要改，用預設的值就好。
開啟串列埠USART1，串列埠設定也不需要修改，預設115200波特率。
引腳設定如下：
Project - setting ,ToolChain/IDE選擇 SW4STM32，注意專案名稱這裡不能有空格，最好不要用中文。
勾選這裡
儲存以後，點選工作列的生成程式碼圖示
生成完畢以後在彈出的對話方塊點選"Open Project", System Workbench自動開啟Eclipse並匯入和打開了專案，然後展開專案樹，
雙擊Src資料夾下的i2c.c, 把I2C時鐘初始化提前到GPIO前面（這個就是我們需要修改的那個bug）：
void HAL_I2C_MspInit(I2C_HandleTypeDef* i2cHandle) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; if(i2cHandle->Instance==I2C2) { /* USER CODE BEGIN I2C2_MspInit 0 */ __HAL_RCC_I2C2_CLK_ENABLE(); //預設情況下這句時鐘初始化程式碼放在了GPIO初始化之後，需要調整到這裡，即GPIO初始化前 /* USER CODE END I2C2_MspInit 0 */ /**I2C2 GPIO Configuration PB10 ------> I2C2_SCL PB11 ------> I2C2_SDA */ GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_OD; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct); /* I2C2 clock enable */ // __HAL_RCC_I2C2_CLK_ENABLE();//預設情況下這句時鐘初始化程式碼放在了這裡,這裡需要註釋掉 /* USER CODE BEGIN I2C2_MspInit 1 */ /* USER CODE END I2C2_MspInit 1 */ } }
然後編輯main.c，首先我們需要用printf輸出一些資訊並重定向到串列埠，參考前面的教程，我們做如下修改：
另外不要忘記把STM32Cube_FW_F1_V1.6.0\Projects\STM3210C_EVAL\Examples\UART\UART_Printf\syscalls.c 檔案複製到src目錄
/* USER CODE BEGIN PFP */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
#ifdef __GNUC__
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif
/* USER CODE END PFP */
/* USER CODE BEGIN 0 */
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
HAL_UART_Transmit(&huart1 , (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
return ch;
}
/* USER CODE END 0 */AT24C02是一個具有256 Byte （即2Kbit）的EEPROM。首先定義器件地址和讀寫變數
/* USER CODE BEGIN PV */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
#define ADDR_AT24C02_Write 0xA0
#define ADDR_AT24C02_Read 0xA1
uint8_t I2C_Buffer_Write[256];
uint8_t I2C_Buffer_Read[256];
uint16_t i;
/* USER CODE END PV */256個位元組我們按順序填充0x00 到 0xFF, 我們使用如下函式進行寫入
HAL_I2C_Mem_Write(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, uint16_t MemAddress, uint16_t MemAddSize, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)，含義如下：
I2C_HandleTypeDef *hi2c --IIC的控制代碼
uint16_t DevAddress -- IIC裝置的外部地址
uint16_t MemAddress --IIC裝置的內部地址
uint16_t MemAddSize --讀寫內部地址的方式，一般使用I2C_MEMADD_SIZE_8BIT方式,
注意只有兩種選擇：I2C_MEMADD_SIZE_8BIT 或者 I2C_MEMADD_SIZE_16BIT
uint8_t *pData --寫入的陣列或者指標
uint16_t Size --寫入的位元組數！
uint32_t Timeout -- 超時時間
閱讀AT24C02的規格書我們可以看到，AT24C02的2Kbit分為32頁，每頁8個位元組。而EEPROM有一種寫入方式就是按頁寫入，而不是按位元組寫入。所以我們的例子使用了按頁寫入的方式，分32次寫入。注意每次寫入完畢需要延時5ms，這是AT24C02的要求。
所以引數應該如下選擇：
I2C_HandleTypeDef *hi2c -- &hi2c2 // I2C2
uint16_t DevAddress --ADDR_AT24C02_Write //即0xA0，這是寫地址，讀地址就是寫地址+1
uint16_t MemAddress --i //每次寫入8個位元組，所以從0開始遞增8
uint16_t MemAddSize --I2C_MEMADD_SIZE_8BIT //讀寫內部地址的方式，上面規格書的截圖也說明了是8BIT方式
uint8_t *pData --I2C_Buffer_Write+i ，因為陣列即指標，所以也可以用(uint8_t*)(&(I2C_Buffer_Write[i]))
或者&(I2C_Buffer_Write[i])
uint16_t Size -- 8//一次寫入一頁，上文說過了，是8個位元組
uint32_t Timeout -- 1000//1000或者以上，有人也用0xFFFF。
每頁寫完以後串列埠列印成功資訊。
/* USER CODE BEGIN 3 */
/* USER CODE BEGIN 2 */
printf("\r\n \r\n*********STM32CubeMX I2C AT24C02 Example*********\r\n");
printf("\r\n I2C Write Buffer:\r\n");
for(i=0; i<256; i++)
{
I2C_Buffer_Write[i]=i; /* WriteBuffer Initialization */
printf("%02X ", I2C_Buffer_Write[i]);
}
/* write data to AT24C02 */
for(i=0; i<256; i=i+8)
// for(i=0; i<256; i++)
{
/*
*
/*以下三個語句都可以正確寫入
*每次寫入8個byte
*/
// if (HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c2, ADDR_AT24C02_Write, i, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,I2C_Buffer_Write+i,8, 10000) == HAL_OK)
// if (HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c2, ADDR_AT24C02_Write, i, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,(uint8_t*)(&(I2C_Buffer_Write[i])),8, 10000) == HAL_OK)
if (HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c2, ADDR_AT24C02_Write, i, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,&(I2C_Buffer_Write[i]),8, 1000) == HAL_OK)
{
printf("\r\n Byte %02d to Byte %02d Write OK",i,i+8);
HAL_Delay(5);//寫完以後需要延時5ms，這個不能少
}
else
printf("\r\n Byte %02d to Byte %02d Write Failed",i,i+8);
}寫完了，我們讀取EEPROM的值並列印到串列埠，讀取就沒有頁的限制，我們可以一次全部讀取256個位元組。讀取使用如下命令：
HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c2, ADDR_AT24C02_Read, 0, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,I2C_Buffer_Read,256, 1000);
/* read data from EEPROM */
printf("\r\n Reading from AT24C02:\r\n");
HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c2, ADDR_AT24C02_Read, 0, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,I2C_Buffer_Read,256, 1000);
for(i=0; i<256; i++)
{
printf("0x%02X ",I2C_Buffer_Read[i]);
}也可以直接進行記憶體比較，看看讀取和寫入的內容是否相同。：
if(memcmp(I2C_Buffer_Read,I2C_Buffer_Write,256) == 0 ) /* check data */
printf("\r\n AT24C02 Read Test OK\r\n");
else
printf("\r\n AT24C02 Read Test Failed\r\n");然後右鍵點選專案，選擇Properties, Run-Debug Settings, 點選右側的New，在彈出對話方塊中選擇Ac6 STM32 Debugging。
然後工作列上點選Run圖，當然會報錯的，原因請檢視另一篇我的部落格（https://blog.csdn.net/toopoo/article/details/79680323），所以需要右鍵點選 專案名Run.cfg ，給它改個名字，
然後右鍵點選專案樹裡面的專案名稱，選擇“Propeties”，然後在Run/Debug Settings-選擇專案名-Edit-Main-C/C++Application那裡點選“Search Project”，然後選擇出現的預設的elf檔案：
然後在Debugger-User Defined-Browse 那裡選擇你自己改名的配置檔案：
然後右鍵點選那個新的cfg檔案，選擇"Open With - Text Editor", 進行如下更改：
source [find interface/stlink.cfg] 更改為 source [find interface/stlink-v2.cfg]
reset_config srst_only srst_nogate connect_assert_srst 這一行改為 reset_config none
然後再Run一下，就可以了。
可以從串列埠程式看到如下資訊：
*********STM32CubeMX I2C AT24C02 Example*********
I2C Write Buffer:
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Byte 248 to Byte 255 Write OK
Reading from AT24C02:
0x00 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x06 0x07 0x08 0x09 0x0A 0x0B 0x0C 0x0D 0x0E 0x0F 0x10 0x11 0x12 0x13 0x14 0x15 0x16 0x17 0x18 0x19 0x1A 0x1B 0x1C 0x1D 0x1E 0x1F 0x20 0x21 0x22 0x23 0x24 0x25 0x26 0x27 0x28 0x29 0x2A 0x2B 0x2C 0x2D 0x2E 0x2F 0x30 0x31 0x32 0x33 0x34 0x35 0x36 0x37 0x38 0x39 0x3A 0x3B 0x3C 0x3D 0x3E 0x3F 0x40 0x41 0x42 0x43 0x44 0x45 0x46 0x47 0x48 0x49 0x4A 0x4B 0x4C 0x4D 0x4E 0x4F 0x50 0x51 0x52 0x53 0x54 0x55 0x56 0x57 0x58 0x59 0x5A 0x5B 0x5C 0x5D 0x5E 0x5F 0x60 0x61 0x62 0x63 0x64 0x65 0x66 0x67 0x68 0x69 0x6A 0x6B 0x6C 0x6D 0x6E 0x6F 0x70 0x71 0x72 0x73 0x74 0x75 0x76 0x77 0x78 0x79 0x7A 0x7B 0x7C 0x7D 0x7E 0x7F 0x80 0x81 0x82 0x83 0x84 0x85 0x86 0x87 0x88 0x89 0x8A 0x8B 0x8C 0x8D 0x8E 0x8F 0x90 0x91 0x92 0x93 0x94 0x95 0x96 0x97 0x98 0x99 0x9A 0x9B 0x9C 0x9D 0x9E 0x9F 0xA0 0xA1 0xA2 0xA3 0xA4 0xA5 0xA6 0xA7 0xA8 0xA9 0xAA 0xAB 0xAC 0xAD 0xAE 0xAF 0xB0 0xB1 0xB2 0xB3 0xB4 0xB5 0xB6 0xB7 0xB8 0xB9 0xBA 0xBB 0xBC 0xBD 0xBE 0xBF 0xC0 0xC1 0xC2 0xC3 0xC4 0xC5 0xC6 0xC7 0xC8 0xC9 0xCA 0xCB 0xCC 0xCD 0xCE 0xCF 0xD0 0xD1 0xD2 0xD3 0xD4 0xD5 0xD6 0xD7 0xD8 0xD9 0xDA 0xDB 0xDC 0xDD 0xDE 0xDF 0xE0 0xE1 0xE2 0xE3 0xE4 0xE5 0xE6 0xE7 0xE8 0xE9 0xEA 0xEB 0xEC 0xED 0xEE 0xEF 0xF0 0xF1 0xF2 0xF3 0xF4 0xF5 0xF6 0xF7 0xF8 0xF9 0xFA 0xFB 0xFC 0xFD 0xFE 0xFF
AT24C02 Read Test OK