I2C_SMBA 和I2C _CK是什么意思

之前用stm32的I2C多是模拟今天翻手册看到I2C还有个SMBA引脚,没有用过stm32207硬件手册上没找到相关介绍,搜了一下有个帖子也有此问但是没回答,希望知道的大师不吝赐教

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SMBA全称是Special Master of Business Administration,译为特设工商管理硕士是为年龄不符合报考MBA的人及想尽快学习MBA课程的同学提前开设的“MBA”课堂。哈哈这肯定不是。

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你在数据手册搜索这个缩写看看全称是什么
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书上看到的I2C1_SMBA是什么东西呀,I2C不昰只有SDA和SCL么

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有这么一个东东没有听说过哇

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见过引脚标过这么一个东西,但从没用过

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SMBus mode这是什么东西?没听过

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若对I2C通讯协议不了解可先阅读《I2C总线协议》文档的内容学习。若想了解SMBUS可阅读《smbus20》文档。

關于EEPROM存储器请参考"常用存储器介绍"章节,实验中的EEPROM请参考其规格书《AT24C02》来了解。

Circuit)是由Phiilps公司开发的由于它引脚少,硬件实现简单可擴展性强,不需要USARTCAN等通讯协议的外部收发设备现在被广泛地使用在系统内多个集成电路(IC)间的通讯。

下面我们分别对I2C协议的物理层及协議层进行讲解

I2C通讯设备之间的常用连接方式见图 231

它的物理层有如下特点:

(1)    它是一个支持多设备的总线"总线"指多个设备共用的信号线。在一个I2C通讯总线中可连接多个I2C通讯设备,支持多个通讯主机及多个通讯从机

(2)    一个I2C总线只使用两条总线线路,一条双向串行数据线(SDA) ┅条串行时钟线 (SCL)。数据线即用来表示数据时钟线用于数据收发同步。

(3)    每个连接到总线的设备都有一个独立的地址主机可以利用这个地址进行不同设备之间的访问。

(4)    总线通过上拉电阻接到电源当I2C设备空闲时,会输出高阻态而当所有设备都空闲,都输出高阻态时由上拉电阻把总线拉成高电平。

(5)    多个主机同时使用总线时为了防止数据冲突,会利用仲裁方式决定由哪个设备占用总线

I2C的协议定义了通讯嘚起始和停止信号、数据有效性、响应、仲裁、时钟同步和地址广播等环节。

先看看I2C通讯过程的基本结构它的通讯过程见图 232、图 233及图 234

232 主机写数据到从机

233 主机由从机中读数据

图例: 数据由主机传输至从机 S : 传输开始信号

这些图表示的是主机和从机通讯时SDA线的数据包序列。

其中S表示由主机的I2C接口产生的传输起始信号(S)这时连接到I2C总线上的所有从机都会接收到这个信号。

起始信号产生后所有从机就开始等待主机紧接下来广播的从机地址信号 (SLAVE_ADDRESS)。在I2C总线上每个设备的地址都是唯一的,当主机广播的地址与某个设备地址相同时这个设备僦被选中了,没被选中的设备将会忽略之后的数据信号根据I2C协议,这个从机地址可以是7位或10

在地址位之后,是传输方向的选择位該位为0时,表示后面的数据传输方向是由主机传输至从机即主机向从机写数据。该位为1时则相反,即主机由从机读数据

从机接收到匹配的地址后,主机或从机会返回一个应答(ACK)或非应答(NACK)信号只有接收到应答信号后,主机才能继续发送或接收数据

若配置的方向传输位為"写数据"方向,即第一幅图的情况广播完地址,接收到应答信号后主机开始正式向从机传输数据(DATA),数据包的大小为8位主机每发送完┅个字节数据,都要等待从机的应答信号(ACK)重复这个过程,可以向从机传输N个数据这个N没有大小限制。当数据传输结束时主机向从机發送一个停止传输信号(P),表示不再传输数据

若配置的方向传输位为"读数据"方向,即第二幅图的情况广播完地址,接收到应答信号后從机开始向主机返回数据(DATA),数据包大小也为8位从机每发送完一个数据,都会等待主机的应答信号(ACK)重复这个过程,可以返回N个数据这個N也没有大小限制。当主机希望停止接收数据时就向从机返回一个非应答信号(NACK),则从机自动停止数据传输

除了基本的读写,I2C通讯更常鼡的是复合格式即第三幅图的情况,该传输过程有两次起始信号(S)一般在第一次传输中,主机通过 SLAVE_ADDRESS寻找到从设备后发送一段"数据",这段数据通常用于表示从设备内部的寄存器或存储器地址(注意区分它与SLAVE_ADDRESS的区别);在第二次的传输中对该地址的内容进行读或写。也就是说第一次通讯是告诉从机读写地址,第二次则是读写的实际内容

以上通讯流程中包含的各个信号分解如下:

前文中提到的起始(S)和停止(P)信號是两种特殊的状态,见图 235 SCL 线是高电平时 SDA 线从高电平向低电平切换,这个情况表示通讯的起始当 SCL 是高电平时 SDA 线由低电平向高电平切換,表示通讯的停止起始和停止信号一般由主机产生。

235 起始和停止信号

I2C使用SDA信号线来传输数据使用SCL信号线进行数据同步。见图 236SDA数據线在SCL的每个时钟周期传输一位数据。传输时SCL为高电平的时候SDA表示的数据有效,即此时的SDA为高电平时表示数据"1"为低电平时表示数据"0"。當SCL为低电平时SDA的数据无效,一般在这个时候SDA进行电平切换为下一次表示数据做好准备。

236 数据有效性

每次数据传输都以字节为单位烸次传输的字节数不受限制。

I2C总线上的每个设备都有自己的独立地址主机发起通讯时,通过SDA信号线发送设备地址(SLAVE_ADDRESS)来查找从机I2C协议规定設备地址可以是7位或10位,实际中7位的地址应用比较广泛紧跟设备地址的一个数据位用来表示数据传输方向,它是数据方向位(R/)8位或第11位。数据方向位为"1"时表示主机由从机读数据该位为"0"时表示主机向从机写数据。见图

237 设备地址(7)及数据传输方向

读数据方向时主机会釋放对SDA信号线的控制,由从机控制SDA信号线主机接收信号,写数据方向时SDA由主机控制,从机接收信号

I2C的数据和地址传输都带响应。响應包括"应答(ACK)"和"非应答(NACK)"两种信号作为数据接收端时,当设备(无论主从机)接收到I2C传输的一个字节数据或地址后若希望对方继续发送数据,則需要向对方发送"应答(ACK)"信号发送方会继续发送下一个数据;若接收端希望结束数据传输,则向对方发送"非应答(NACK)"信号发送方接收到该信號后会产生一个停止信号,结束信号传输见图

238 响应与非响应信号

传输时主机产生时钟,在第9个时钟时数据发送端会释放SDA的控制权,甴数据接收端控制SDASDA为高电平,表示非应答信号(NACK)低电平表示应答信号(ACK)

如果我们直接控制STM32的两个GPIO引脚分别用作SCLSDA,按照上述信号的時序要求直接像控制LED灯那样控制引脚的输出(若是接收数据时则读取SDA电平),就可以实现I2C通讯同样,假如我们按照USART的要求去控制引脚也能实现USART通讯。所以只要遵守协议就是标准的通讯,不管您如何实现它不管是ST生产的控制器还是ATMEL生产的存储器,都能按通讯标准交互

甴于直接控制GPIO引脚电平产生通讯时序时,需要由CPU控制每个时刻的引脚状态所以称之为"软件模拟协议"方式。

相对地还有"硬件协议"方式,STM32I2C片上外设专门负责实现I2C通讯协议只要配置好该外设,它就会自动根据协议要求产生通讯信号收发数据并缓存起来,CPU只要检测该外设嘚状态和访问数据寄存器就能完成数据收发。这种由硬件外设处理I2C协议的方式减轻了CPU的工作且使软件设计更加简单。

STM32I2C外设可用作通訊的主机及从机支持100Kbit/s400Kbit/s的速率,支持7位、10位设备地址支持DMA数据传输,并具有数据校验功能它的I2C外设还支持SMBus2.0协议,SMBus协议与I2C类似主要應用于笔记本电脑的电池管理中,本教程不展开感兴趣的读者可参考《SMBus20》文档了解。

I2C的所有硬件架构都是根据图中左侧SCL线和SDA线展开的(其Φ的SMBA线用于SMBUS的警告信号I2C通讯没有使用)STM32芯片有多个I2C外设它们的I2C通讯信号引出到不同的GPIO引脚上,使用时必须配置到这些指定的引脚见表 231。关于GPIO引脚的复用功能可查阅《STM32F4xx规格书》,以它为准

SCL线的时钟信号,由I2C接口根据时钟控制寄存器(CCR)控制控制的参数主要为时钟频率。配置I2CCCR寄存器可修改通讯速率相关的参数:

?    在快速模式下可选择SCL时钟的占空比可选Tlow/Thigh=2Tlow/Thigh=16/9模式,我们知道I2C协议在SCL高电平时对SDA信号采样SCL低电平时SDA准备下一个数据,修改SCL的高低电平比会影响数据采样但其实这两个模式的比例差别并不大,若不是要求非常严格这里随便选僦可以了。

?    CCR寄存器中还有一个12位的配置因子CCR它与I2C外设的输入时钟源共同作用,产生SCL时钟STM32I2C外设都挂载在APB1总线上,使用APB1的时钟源PCLK1SCL信號线的输出时钟公式如下:

例如,我们的PCLK1=45MHz想要配置400Kbit/s的速率,计算方式如下:

计算结果为小数而CCR寄存器是无法配置小数参数的,所以我們只能把CCR取值为38这样I2CSCL实际频率无法达到400KHz (约为394736Hz)。要想它实际频率达到400KHz需要修改STM32的系统时钟,把PCLK1时钟频率改成10的倍数才可以但修改PCKL时鍾影响很多外设,所以一般我们不会修改它SCL的实际频率不达到400KHz,除了通讯稍慢一点以外不会对I2C的标准通讯造成其它影响

I2CSDA信号主要连接到数据移位寄存器上,数据移位寄存器的数据来源及目标是数据寄存器(DR)、地址寄存器(OAR)PEC寄存器以及SDA数据线当向外发送数据的时候,数據移位寄存器以"数据寄存器"为数据源把数据一位一位地通过SDA信号线发送出去;当从外部接收数据的时候,数据移位寄存器把SDA信号线采样箌的数据一位一位地存储到"数据寄存器"中若使能了数据校验,接收到的数据会经过PCE计算器运算运算结果存储在"PEC寄存器"中。当STM32I2C工作在從机模式的时候接收到设备地址信号时,数据移位寄存器会把接收到的地址与STM32的自身的"I2C地址寄存器"的值作比较以便响应主机的寻址。STM32嘚自身I2C地址可通过修改"自身地址寄存器"修改支持同时使用两个I2C设备地址,两个地址分别存储在OAR1OAR2

整体控制逻辑负责协调整个I2C外设,控制逻辑的工作模式根据我们配置的"控制寄存器(CR1/CR2)"的参数而改变在外设工作时,控制逻辑会根据外设的工作状态修改"状态寄存器(SR1SR2)"我们呮要读取这些寄存器相关的寄存器位,就可以了解I2C的工作状态了除此之外,控制逻辑还根据要求负责控制产生I2C中断信号、DMA请求及各种I2C嘚通讯信号(起始、停止、响应信号等)

使用I2C外设通讯时在通讯的不同阶段它会对"状态寄存器(SR1SR2)"的不同数据位写入参数,我们通过读取这些寄存器标志来了解通讯状态

见图 2310。图中的是"主发送器"流程即作为I2C通讯的主机端时,向外发送数据时的过程

2310 主发送器通讯过程

主發送器发送流程及事件说明如下:

(1)    控制产生起始信号(S),当发生起始信号后它产生事件"EV5",并会对SR1寄存器的"SB"位置1表示起始信号已经发送;

1表示地址已经发送,TXE1表示数据寄存器为空;

(3)    以上步骤正常执行并对ADDR位清零后我们往I2C的"数据寄存器DR"写入要发送的数据,这时TXE位会被重置0表示数据寄存器非空,I2C外设通过SDA信号线一位位把数据发送出去后又会产生"EV8"事件,即TXE位被置1重复这个过程,就可以发送多个字节数據了;

(4)    当我们发送数据完成后控制I2C设备产生一个停止信号(P),这个时候会产生EV2事件SR1TXE位及BTF位都被置1,表示通讯结束

假如我们使能了I2C中斷,以上所有事件产生时都会产生I2C中断信号,进入同一个中断服务函数到I2C中断服务程序后,再通过检查寄存器位来了解是哪一个事件

再来分析主接收器过程,即作为I2C通讯的主机端时从外部接收数据的过程,见图 2311

2311 主接收器过程

主接收器接收流程及事件说明如下:

(1)    哃主发送流程,起始信号(S)是由主机端产生的控制发生起始信号后,它产生事件"EV5"并会对SR1寄存器的"SB"位置1,表示起始信号已经发送;

(2)    紧接着發送设备地址并等待应答信号若有从机应答,则产生事件"EV6"这时SR1寄存器的"ADDR"位被置1表示地址已经发送。

(3)    从机端接收到地址后开始向主机端发送数据。当主机接收到这些数据后会产生"EV7"事件,SR1寄存器的RXNE被置1表示接收数据寄存器非空,我们读取该寄存器后可对数据寄存器清空,以便接收下一次数据此时我们可以控制I2C发送应答信号(ACK)或非应答信号(NACK),若应答则重复以上步骤接收数据,若非应答则停止传输;

在发送和接收过程中,有的事件不只是标志了我们上面提到的状态位还可能同时标志主机状态之类的状态位,而且读了之后还需要清除标志位比较复杂。我们可使用STM32标准库函数来直接检测这些事件的复合标志降低编程难度。

跟其它外设一样STM32标准库提供了I2C初始化结構体及初始化函数来配置I2C外设。初始化结构体及函数定义在库文件"stm32f4xx_i2c.h"及"stm32f4xx_i2c.c"中编程时我们可以结合这两个文件内的注释使用或参考库帮助文档。了解初始化结构体后我们就能对I2C外设运用自如了见代码清单 231。

代码清单 231 I2C初始化结构体

这些结构体成员说明如下其中括号内的文字是對应参数在STM32标准库中定义的宏:

本成员设置的是I2C的传输速率,在调用初始化函数时函数会根据我们输入的数值经过运算后把时钟因子写叺到I2C的时钟控制寄存器CCR。而我们写入的这个参数值不得高于400KHz实际上由于CCR寄存器不能写入小数类型的时钟因子,影响到SCL的实际频率可能会低于本成员设置的参数值这时除了通讯稍慢一点以外,不会对I2C的标准通讯造成其它影响

本成员设置的是I2CSCL线时钟的占空比。该配置有兩个选择分别为低电平时间比高电平时间为21 ( I2C_DutyCycle_2)169 (I2C_DutyCycle_16_9)。其实这两个模式的比例差别并不大一般要求都不会如此严格,这里随便选就可以叻

本成员配置的是STM32I2C设备自己的地址,每个连接到I2C总线上的设备都要有一个自己的地址作为主机也不例外。地址可设置为7位或10(受下媔I2C_AcknowledgeAddress成员决定)只要该地址是I2C总线上唯一的即可。

STM32I2C外设可同时使用两个地址即同时对两个地址作出响应,这个结构成员I2C_OwnAddress1配置的是默认的、OAR1寄存器存储的地址若需要设置第二个地址寄存器OAR2,可使用I2C_OwnAddress2Config函数来配置OAR2不支持10位地址。

本成员是关于I2C应答设置设置为使能则可以发送响应信号。该成员值一般配置为允许应答(I2C_Ack_Enable)这是绝大多数遵循I2C标准的设备的通讯要求,改为禁止应答(I2C_Ack_Disable)往往会导致通讯错误

本成员选择I2C嘚寻址模式是7位还是10位地址。这需要根据实际连接到I2C总线上设备的地址进行选择这个成员的配置也影响到I2C_OwnAddress1成员,只有这里设置成10位模式時I2C_OwnAddress1才支持10位地址。

配置完这些结构体成员值调用库函数I2C_Init即可把结构体的配置写入到寄存器中。

EEPROM是一种掉电后数据不丢失的存储器常鼡来存储一些配置信息,以便系统重新上电的时候加载之EEPOM芯片最常用的通讯方式就是I2C协议,本小节以EEPROM的读写实验为大家讲解STM32I2C使用方法实验中STM32I2C外设采用主模式,分别用作主发送器和主接收器通过查询事件的方式来确保正常通讯。

本实验板中的EEPROM芯片(型号:AT24C02)SCLSDA引脚连接到了STM32对应的I2C引脚中结合上拉电阻,构成了I2C通讯总线它们通过I2C总线交互。EEPROM芯片的设备地址一共有7位其中高4位固定为:1010 b,低3位则由A0/A1/A2信號线的电平决定见图 2313,图中的R/W是读写方向位与地址无关。

0x50。由于I2C通讯时常常是地址跟读写方向连在一起构成一个8位数且当R/W位为0時,表示写方向所以加上7位地址,其值为"0xA0"常称该值为I2C设备的"写地址";当R/W位为1时,表示读方向加上7位地址,其值为"0xA1"常称该值为"读地址"。

EEPROM芯片中还有一个WP引脚具有写保护功能,当该引脚电平为高时禁止写入数据,当引脚为低电平时可写入数据,我们直接接地不使用写保护功能。

关于EEPROM的更多信息可参考其数据手册《AT24C02》来了解。若您使用的实验板EEPROM的型号、设备地址或控制引脚不一样只需根据我們的工程修改即可,程序的控制原理相同

为了使工程更加有条理,我们把读写EEPROM相关的代码独立分开存储方便以后移植。在"工程模板"之仩新建"bsp_i2c_ee.c"及"bsp_i2c_ee.h"文件这些文件也可根据您的喜好命名,它们不属于STM32标准库的内容是由我们自己根据应用需要编写的。

我们把I2C硬件相关的配置嘟以宏的形式定义到"bsp_i2c_ee.h"文件中见代码清单 232

代码清单 232 I2C硬件配置相关的宏

5 /* STM32自身的I2C地址这个地址只要与STM32外挂的I2C器件地址不一样即可

以上代码根据硬件连接,把与EEPROM通讯使用的I2C、引脚号、引脚源以及复用功能映射都以宏封装起来并且定义了自身的I2C地址及通讯速率,以便配置模式的时候使用

利用上面的宏,编写I2C GPIO引脚的初始化函数见代码清单 122

代码清单 233 I2C初始化函数

同为外设使用的GPIO引脚初始化初始化的流程与"串口初始化函数"章节中的类似,主要区别是引脚的模式函数执行流程如下:

(3)    GPIO初始化结构体赋值,把引脚初始化成复用开漏模式要注意I2C的引脚必须使用这种模式。

以上只是配置了I2C使用的引脚还不算对I2C模式的配置,见代码清单 234

I2C结构的话,这段初始化程序就十分好理解叻它把I2C外设通讯时钟SCL的低/高电平比设置为2,使能响应功能使用7位地址I2C_OWN_ADDRESS7以及速率配置为I2C_Speed(前面在bsp_i2c_ee.h定义的宏)。最后调用库函数I2C_Init把这些配置写叺寄存器并调用I2C_Cmd函数使能外设。

为方便调用我们把I2CGPIO及模式配置都用I2C_EE_Init函数封装起来。

向EEPROM写入一个字节的数据

初始化好I2C外设后就可以使用I2C通讯了,我们看看如何向EEPROM写入一个字节的数据见代码清单 235

代码清单 235 EEPROM写入一个字节的数据

3 /*通讯等待超时时间*/

8 * @brief I2C等待事件超时的情况丅会调用这个函数来处理

29 /*设置超时等待时间*/

59 /* 发送一字节要写入的数据 */

先来分析I2C_TIMEOUT_UserCallback函数它的函数体里只调用了宏EEPROM_ERROR,这个宏封装了printf函数方便使用串口向上位机打印调试信息。在I2C通讯的很多过程都需要检测事件,当检测到某事件后才能继续下一步的操作但有时通讯错误或者I2C總线被占用,我们不能无休止地等待下去所以我们设定每个事件检测都有等待的时间上限,若超过这个时间我们就调用I2C_TIMEOUT_UserCallback函数输出调试信息(或可以自己加其它操作),并终止I2C通讯

了解了这个机制,再来分析I2C_EE_ByteWrite函数这个函数实现了前面讲的I2C主发送器通讯流程:

(4)    调用库函数I2C_SendDataEEPROM發送要写入的内部地址,该地址是I2C_EE_ByteWrite函数的输入参数发送完毕后等待EV8事件。要注意这个内部地址跟上面的EEPROM地址不一样上面的是指I2C总线设備的独立地址,而此处的内部地址是指EEPROM内数据组织的地址也可理解为EEPROM内存的地址或I2C设备的寄存器地址;

在这个通讯过程中,STM32实际上通过I2CEEPROM发送了两个数据但为何第一个数据被解释为EEPROM的内存地址?这是由EEPROM的自己定义的单字节写入时序见图

EEPROM的单字节时序规定,向它写入数據的时候第一个字节为内存地址,第二个字节是要写入的数据内容所以我们需要理解:命令、地址的本质都是数据,对数据的解释不哃它就有了不同的功能。

单字节写入通讯结束后EEPROM芯片会根据这个通讯结果擦写该内存地址的内容,这需要一段时间所以我们在多次寫入数据时,要先等待EEPROM内部擦写完毕多个数据写入过程见代码清单

代码清单 236 多字节写入

2 * @brief 将缓冲区中的数据写到I2C EEPROM中,采用单字节写入的方式

这段代码比较简单,直接使用for循环调用前面定义的I2C_EE_ByteWrite函数一个字节一个字节地向EEPROM发送要写入的数据在每次数据写入通讯前调用了I2C_EE_WaitEepromStandbyState函数等待EEPROM内部擦写完毕,该函数的定义见代码清单

代码清单 237 等待EEPROM处于准备状态

这个函数主要实现是向EEPROM发送它设备地址检测EEPROM的响应,若EEPROM接收到哋址后返回应答信号则表示EEPROM已经准备好,可以开始下一次通讯函数中检测响应是通过读取STM32SR1寄存器的ADDR位及AF位来实现的,当I2C设备响应了哋址的时候ADDR会置1,若应答失败AF位会置1

在以上的数据通讯中每写入一个数据都需要向EEPROM发送写入的地址,我们希望向连续地址写入多個数据的时候只要告诉EEPROM第一个内存地址address1,后面的数据按次序写入到address2address3… 这样可以节省通讯的内容加快速度。为应对这种需求EEPROM定义了┅种页写入时序,见图 2315

根据页写入时序,第一个数据被解释为要写入的内存地址address1后续可连续发送n个数据,这些数据会依次写入到内存Φ其中AT24C02型号的芯片页写入时序最多可以一次发送8个数据(即n = 8 ),该值也称为页大小某些型号的芯片每个页写入时序最多可传输16个数据。EEPROM的頁写入代码实现见代码清单 238

3 * @brief EEPROM的一个写循环中可以写多个字节,但一次写入的字节数

59 /* 指向缓冲区中的下一个数据 */

这段页写入函数主体跟單字节写入函数是一样的只是它在发送数据的时候,使用for循环控制发送多个数据发送完多个数据后才产生I2C停止信号,只要每次传输的數据小于等于EEPROM时序规定的页大小就能正常传输。

利用EEPROM的页写入方式可以改进前面的""函数,加快传输速度见代码清单 239

代码清单 239 快速寫入多字节函数

6 * @brief 将缓冲区中的数据写到I2C EEPROM中采用页写入的方式,加快写入速度

20 /*count个数据刚好可以对齐到页地址*/

22 /*计算出要写多少整数页*/

24 /*mod运算求余,计算出剩余不满一页的字节数*/

39 /*先把整数页都写了*/

48 /*若有多余的不满一页的数据把它写完*/

68 /*地址不对齐多出的count分开处理,不加入这个運算*/

91 /*若有多余的不满一页的数据把它写完*/

很多读者觉得这段代码的运算很复杂,看不懂其实它的主旨就是对输入的数据进行分页(本型號芯片每页8个字节),见表 232通过"整除"计算要写入的数据NumByteToWrite能写满多少"完整的页",计算得的值存储在NumOfPage中但有时数据不是刚好能写满完整页的,会多一点出来通过"求余"计算得出"不满一页的数据个数"就存储在NumOfSingle中。计算后通过按页传输NumOfPage次整页数据及最后的NumOfSing个数据使用页传输,比の前的单个字节数据传输要快很多

除了基本的分页传输,还要考虑首地址的问题见表 233。若首地址不是刚好对齐到页的首地址会需要┅个count值,用于存储从该首地址开始写满该地址所在的页还能写多少个数据。实际传输时先把这部分count个数据先写入,填满该页然后把剩余的数据(NumByteToWrite-count),再重复上述求出NumOPageNumOfSingle的过程按页传输到EEPROM

232 首地址对齐到页时的情况

233 首地址未对齐到页时的情况

最后强调一下,EEPROM支持的頁写入只是一种加速的I2C的传输时序实际上并不要求每次都以页为单位进行读写,EEPROM是支持随机访问的(直接读写任意一个地址)如前面的单個字节写入。在某些存储器如NAND FLASH,它是必须按照Block写入的例如每个Block5124096字节,数据写入的最小单位是Block写入前都需要擦除整个BlockNOR FLASH则是写入湔必须以Sector/Block为单位擦除,然后才可以按字节写入而我们的EEPROM数据写入和擦除的最小单位是"字节"而不是"页",数据写入前不需要擦除整页

EEPROM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见图 2316

读时序的第一个通讯过程中使用I2C发送设备地址寻址(写方向),接着发送要读取的"内存地址";第二个通讯过程中再次使用I2C发送设备地址寻址,但这个时候的数据方向是读方向;在这个过程之后EEPROM会向主机返回从"内存地址"开始的数据,一个字节一个字节地传输只要主机的响应为"应答信号",它就会一直传输下去主机想结束传输时,就發送"非应答信号"并以"停止信号"结束通讯,作为从机的EEPROM也会停止传输实现代码见代码清单

79 发送非应答信号,结束传输*/

95 /*通过I2C从设备中读取一个字节的数据 */

98 /* 存储数据的指针指向下一个地址 */

这段中的写过程跟前面的写字节函数类似,而读过程中接收数据时需要使用库函数I2C_ReceiveData来讀取。响应信号则通过库函数I2C_AcknowledgeConfig来发送DISABLE时为非响应信号,ENABLE为响应信号

完成基本的读写函数后,接下来我们编写一个读写测试函数来检验驅动程序见代码清单 2311

23 //字节写入方式

代码中先填充一个数组数组的内容为1,2,3N,接着把这个数组的内容写入到EEPROM中写入时可以采用单字節写入的方式或页写入的方式。写入完毕后再从EEPROM的地址中读取数据把读取得到的与写入的数据进行校验,若一致说明读写正常否则读寫过程有问题或者EEPROM芯片不正常。其中代码用到的EEPROM_INFOEEPROM_ERROR宏类似都是对printf函数的封装,使用和阅读代码时把它直接当成printf函数就好具体的宏定义茬"bsp_i2c_ee.h文件中",在以后的代码我们常常会用类似的宏来输出调试信息

最后编写main函数,函数中初始化了LED、串口、I2C外设然后调用上面的I2C_Test函数进荇读写测试,见代码清单

USB线连接开发板"USB TO UART"接口跟电脑在电脑端打开串口调试助手,把编译好的程序下载到开发板在串口调试助手可看箌EEPROM测试的调试信息。

1.    在EEPROM测试程序中分别使用单字节写入及页写入函数写入数据,对比它们消耗的时间

3.    尝试把I2C通讯引脚的模式改成非开漏模式,测试是否还能正常通讯为什么?

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