526互联

CH32X035 模拟IIC驱动EEPROM

发布时间 2023-10-24 09:48:25作者: WCH_CH32

来源：https://www.cnblogs.com/liaigu/p/17784027.html

在CH32X035的GPIO模式配置选项中，并没有开漏输出的配置模式，如下图。在使用GPIO模拟IIC时，可在初始化时将其配置成推挽输出模式，在需要时切换对应的输入输出模式，以下是CH32X035 GPIO模拟IIC的实现例程。

 具体程序代码如下：

iic.h文件：

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#ifndef __IIC_H
#define __IIC_H

#include "ch32x035.h"


//IO方向设置
#define SDA_IN()  {GPIOB->CFGHR&=0XFFFF0FFF;GPIOB->CFGHR|=8<<12;}
#define SDA_OUT() {GPIOB->CFGHR&=0XFFFF0FFF;GPIOB->CFGHR|=3<<12;}

//IO操作函数
#define IIC_SCL(i)       GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_12,i) //SCL
#define IIC_SDA(i)       GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_11,i)
#define READ_SDA         GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_11)  //输入SDA

//IIC所有操作函数
void IIC_Init(void);                //初始化IIC的IO口
void IIC_Start(void);               //发送IIC开始信号
void IIC_Stop(void);                //发送IIC停止信号
void IIC_Send_Byte(u8 txd);         //IIC发送一个字节
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack);//IIC读取一个字节
u8 IIC_Wait_Ack(void);              //IIC等待ACK信号
void IIC_Ack(void);                 //IIC发送ACK信号
void IIC_NAck(void);                //IIC不发送ACK信号

void IIC_Write_One_Byte(u8 daddr,u8 addr,u8 data);
u8 IIC_Read_One_Byte(u8 daddr,u8 addr);
#endif
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iic.c文件：

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#include "iic.h"

//初始化IIC
void IIC_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure={0};
    //RCC->APB2ENR|=1<<4;//先使能外设IO PORTC时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_11;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;   //推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

    IIC_SCL(1);
    IIC_SDA(1);

}
//产生IIC起始信号
void IIC_Start(void)
{
    SDA_OUT();     //sda线输出
    IIC_SDA(1);
    IIC_SCL(1);
    Delay_Us(4);
    IIC_SDA(0);//START:when CLK is high,DATA change form high to low
    Delay_Us(4);
    IIC_SCL(0);//钳住I2C总线，准备发送或接收数据
}
//产生IIC停止信号
void IIC_Stop(void)
{
    SDA_OUT();//sda线输出
    IIC_SCL(0);
    IIC_SDA(0);//STOP:when CLK is high DATA change form low to high
    Delay_Us(4);
    IIC_SCL(1);
    IIC_SDA(1);//发送I2C总线结束信号
    Delay_Us(4);
}
//等待应答信号到来
//返回值：1，接收应答失败
//        0，接收应答成功
u8 IIC_Wait_Ack(void)
{
    u8 ucErrTime=0;
    SDA_IN();      //SDA设置为输入
    IIC_SDA(1);Delay_Us(1);
    IIC_SCL(1);Delay_Us(1);
    while(READ_SDA)
    {
        ucErrTime++;
        if(ucErrTime>250)
        {
            IIC_Stop();
            return 1;
        }
    }
    IIC_SCL(0);//时钟输出0
    return 0;
}
//产生ACK应答
void IIC_Ack(void)
{
    IIC_SCL(0);
    SDA_OUT();
    IIC_SDA(0);
    Delay_Us(2);
    IIC_SCL(1);
    Delay_Us(2);
    IIC_SCL(0);
}
//不产生ACK应答
void IIC_NAck(void)
{
    IIC_SCL(0);
    SDA_OUT();
    IIC_SDA(1);
    Delay_Us(2);
    IIC_SCL(1);
    Delay_Us(2);
    IIC_SCL(0);
}
//IIC发送一个字节
//返回从机有无应答
//1，有应答
//0，无应答
void IIC_Send_Byte(u8 txd)
{
    u8 t;
    SDA_OUT();
    IIC_SCL(0);//拉低时钟开始数据传输
    for(t=0;t<8;t++)
    {
        IIC_SDA((txd&0x80)>>7);
        txd<<=1;
        Delay_Us(2);   //对TEA5767这三个延时都是必须的
        IIC_SCL(1);
        Delay_Us(2);
        IIC_SCL(0);
        Delay_Us(2);
    }
}
//读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{
    unsigned char i,receive=0;
    SDA_IN();//SDA设置为输入
    for(i=0;i<8;i++ )
    {
        IIC_SCL(0);
        Delay_Us(2);
        IIC_SCL(1);
        receive<<=1;
        if(READ_SDA)receive++;
        Delay_Us(1);
    }
    if (!ack)
        IIC_NAck();//发送nACK
    else
        IIC_Ack(); //发送ACK
    return receive;
}
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eeprom.h文件：

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#ifndef __EEPROM_H
#define __EEPROM_H

#include "iic.h"

#define AT24C01     127
#define AT24C02     255
#define AT24C04     511
#define AT24C08     1023
#define AT24C16     2047
#define AT24C32     4095
#define AT24C64     8191
#define AT24C128    16383
#define AT24C256    32767
//Mini STM32开发板使用的是24c02，所以定义EE_TYPE为AT24C02
#define EE_TYPE AT24C02

u8 AT24CXX_ReadOneByte(u16 ReadAddr);                           //指定地址读取一个字节
void AT24CXX_WriteOneByte(u16 WriteAddr,u8 DataToWrite);        //指定地址写入一个字节
void AT24CXX_WriteLenByte(u16 WriteAddr,u32 DataToWrite,u8 Len);//指定地址开始写入指定长度的数据
u32 AT24CXX_ReadLenByte(u16 ReadAddr,u8 Len);                   //指定地址开始读取指定长度数据
void AT24CXX_Write(u16 WriteAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToWrite);   //从指定地址开始写入指定长度的数据
void AT24CXX_Read(u16 ReadAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToRead);      //从指定地址开始读出指定长度的数据

u8 AT24CXX_Check(void);  //检查器件
void AT24CXX_Init(void); //初始化IIC
#endif
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eeprom.c文件：

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#include "eeprom.h"
#include "debug.h"


//初始化IIC接口
void AT24CXX_Init(void)
{
    IIC_Init();
}
//在AT24CXX指定地址读出一个数据
//ReadAddr:开始读数的地址
//返回值  :读到的数据
u8 AT24CXX_ReadOneByte(u16 ReadAddr)
{
    u8 temp=0;
    IIC_Start();
    if(EE_TYPE>AT24C16)
    {
        IIC_Send_Byte(0XA0);       //发送写命令
        IIC_Wait_Ack();
        IIC_Send_Byte(ReadAddr>>8);//发送高地址
        IIC_Wait_Ack();
    }else IIC_Send_Byte(0XA0+((ReadAddr/256)<<1));   //发送器件地址0XA0,写数据

    IIC_Wait_Ack();
    IIC_Send_Byte(ReadAddr%256);   //发送低地址
    IIC_Wait_Ack();
    IIC_Start();
    IIC_Send_Byte(0XA1);           //进入接收模式
    IIC_Wait_Ack();
    temp=IIC_Read_Byte(0);
    IIC_Stop();//产生一个停止条件
    return temp;
}
//在AT24CXX指定地址写入一个数据
//WriteAddr  :写入数据的目的地址
//DataToWrite:要写入的数据
void AT24CXX_WriteOneByte(u16 WriteAddr,u8 DataToWrite)
{
    IIC_Start();
    if(EE_TYPE>AT24C16)
    {
        IIC_Send_Byte(0XA0);        //发送写命令
        IIC_Wait_Ack();
        IIC_Send_Byte(WriteAddr>>8);//发送高地址
    }else
    {
        IIC_Send_Byte(0XA0+((WriteAddr/256)<<1));   //发送器件地址0XA0,写数据
    }
    IIC_Wait_Ack();
    IIC_Send_Byte(WriteAddr%256);   //发送低地址
    IIC_Wait_Ack();
    IIC_Send_Byte(DataToWrite);     //发送字节
    IIC_Wait_Ack();
    IIC_Stop();//产生一个停止条件
    Delay_Ms(10);
}
//在AT24CXX里面的指定地址开始写入长度为Len的数据
//该函数用于写入16bit或者32bit的数据.
//WriteAddr  :开始写入的地址
//DataToWrite:数据数组首地址
//Len        :要写入数据的长度2,4
void AT24CXX_WriteLenByte(u16 WriteAddr,u32 DataToWrite,u8 Len)
{
    u8 t;
    for(t=0;t<Len;t++)
    {
        AT24CXX_WriteOneByte(WriteAddr+t,(DataToWrite>>(8*t))&0xff);
    }
}

//在AT24CXX里面的指定地址开始读出长度为Len的数据
//该函数用于读出16bit或者32bit的数据.
//ReadAddr   :开始读出的地址
//返回值     :数据
//Len        :要读出数据的长度2,4
u32 AT24CXX_ReadLenByte(u16 ReadAddr,u8 Len)
{
    u8 t;
    u32 temp=0;
    for(t=0;t<Len;t++)
    {
        temp<<=8;
        temp+=AT24CXX_ReadOneByte(ReadAddr+Len-t-1);
    }
    return temp;
}
//检查AT24CXX是否正常
//这里用了24XX的最后一个地址(255)来存储标志字.
//如果用其他24C系列,这个地址要修改
//返回1:检测失败
//返回0:检测成功
u8 AT24CXX_Check(void)
{
    u8 temp;
    temp=AT24CXX_ReadOneByte(255);//避免每次开机都写AT24CXX
    if(temp==0X55)return 0;
    else//排除第一次初始化的情况
    {
        AT24CXX_WriteOneByte(255,0X55);
        temp=AT24CXX_ReadOneByte(255);
        if(temp==0X55)return 0;
    }
    return 1;
}

//在AT24CXX里面的指定地址开始读出指定个数的数据
//ReadAddr :开始读出的地址 对24c02为0~255
//pBuffer  :数据数组首地址
//NumToRead:要读出数据的个数
void AT24CXX_Read(u16 ReadAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToRead)
{
    while(NumToRead)
    {
        *pBuffer++=AT24CXX_ReadOneByte(ReadAddr++);
        NumToRead--;
    }
}
//在AT24CXX里面的指定地址开始写入指定个数的数据
//WriteAddr :开始写入的地址 对24c02为0~255
//pBuffer   :数据数组首地址
//NumToWrite:要写入数据的个数
void AT24CXX_Write(u16 WriteAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToWrite)
{
    while(NumToWrite--)
    {
        AT24CXX_WriteOneByte(WriteAddr,*pBuffer);
        WriteAddr++;
        pBuffer++;
    }
}
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main.c文件：

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/********************************** (C) COPYRIGHT *******************************
 * File Name          : main.c
 * Author             : WCH
 * Version            : V1.0.0
 * Date               : 2023/04/06
 * Description        : Main program body.
*********************************************************************************
* Copyright (c) 2021 Nanjing Qinheng Microelectronics Co., Ltd.
* Attention: This software (modified or not) and binary are used for
* microcontroller manufactured by Nanjing Qinheng Microelectronics.
*******************************************************************************/

/*
 */

#include "debug.h"
#include "eeprom.h"
#include "iic.h"

/* Global define */

/* Global Variable */
//要写入到24c02的字符串数组
const u8 TEXT_Buffer[]={"CH32X035 IIC Read&Write TEST"};
#define SIZE sizeof(TEXT_Buffer)


/*********************************************************************
 * @fn      main
 *
 * @brief   Main program.
 *
 * @return  none
 */
int main(void)
{
    u8 i = 0;
    u8 datatemp[SIZE];

    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    SystemCoreClockUpdate();
    Delay_Init();
    USART_Printf_Init(115200);
    printf("SystemClk:%d\r\n", SystemCoreClock);
    printf( "ChipID:%08x\r\n", DBGMCU_GetCHIPID() );

    AT24CXX_Init();         //IIC初始化

    while(AT24CXX_Check())//检测不到24c02
    {
        printf("24C02 Check Failed，Please Check!\n");
        Delay_Ms(500);
    }

    AT24CXX_Write(0,(u8*)TEXT_Buffer,SIZE);
    AT24CXX_Read(0,datatemp,SIZE);

    printf("The Data Readed Is:%s\n",datatemp);

    while(1)
    {
    }
}