24C02 EEPROM存储器

模块来源

采购链接： https://detail.tmall.com/item.htm?abbucket=0&id=698591628199&ns=1&spm=a21n57.1.0.0.7edf523co7QMUt
资料：
https://pan.baidu.com/s/1MotE_ffwvoBPeFRveZ6rIw
提取码：6666

规格参数

工作电压：1.8V-5.5V
工作电流：最大3mA
通信接口：IIC
内存：2048位
时钟速度：5V时最大1000Khz，其余为400Khz

移植过程

我们的目标是在天空星GD32F407上能够存储数据掉电不丢失的功能。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现，再移植至我们的工程。

查看资料

引脚选择

移植至工程

移植步骤中的导入.c和.h文件与【2.1 DHT11温湿度传感器】相同，只是将.c和.h文件更改为bsp_at24c02.c与bsp_at24c02.h。见2.1.3.3 移植至工程。这里不再过多讲述。移植完成后面修改相关代码。
将bsp_uart.h文件，替换成下方的代码：

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*/

#ifndef __BSP_UART_H__
#define __BSP_UART_H__

#include "board.h"

#define BSP_USART_TX_RCU  RCU_GPIOA   // 串口TX的端口时钟
#define BSP_USART_RX_RCU  RCU_GPIOA   // 串口RX的端口时钟
#define BSP_USART_RCU     RCU_USART0  // 串口0的时钟

#define BSP_USART_TX_PORT GPIOA       // 串口TX的端口
#define BSP_USART_RX_PORT GPIOA        // 串口RX的端口
#define BSP_USART_AF      GPIO_AF_7   // 串口0的复用功能
#define BSP_USART_TX_PIN  GPIO_PIN_9  // 串口TX的引脚
#define BSP_USART_RX_PIN  GPIO_PIN_10 // 串口RX的引脚

#define BSP_USART             USART0               // 串口0
#define BSP_USART_IRQ         USART0_IRQn          // 串口0中断
#define BSP_USART_IRQHandler  USART0_IRQHandler    // 串口0中断服务函数

/* 串口缓冲区的数据长度 */
#define USART_RECEIVE_LENGTH  1024

extern uint8_t  g_recv_buff[]; // 接收缓冲区
extern uint16_t g_recv_length;          // 接收数据长度
extern uint8_t  g_recv_complete_flag;  // 接收完成标志位

void usart_gpio_config(uint32_t band_rate);                           // 配置串口
void usart_send_data(uint8_t ucch);                                   // 发送一个字符
void usart_send_string(uint8_t *ucstr);                               // 发送一个字符串
void  usart_receive_clear(void);

#endif /* __BSP_UART_H__ */

将bsp_uart.c文件，替换成下方的代码：

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*/

#include "bsp_uart.h"
#include <stdio.h>

uint8_t          g_recv_buff[];  // 接收缓冲区
uint16_t         g_recv_length = 0;                  // 接收数据长度
uint8_t          g_recv_complete_flag = 0;           // 接收数据完成标志位

/************************************************
函数名称 ： usart_gpio_config
功    能 ： 串口配置GPIO
参    数 ： band_rate:波特率
返 回 值 ： 无
作    者 ： LC
*************************************************/
void usart_gpio_config(uint32_t band_rate)
{
        /* 开启时钟 */
        rcu_periph_clock_enable(BSP_USART_TX_RCU);   // 开启串口时钟
        rcu_periph_clock_enable(BSP_USART_RX_RCU);   // 开启端口时钟
        rcu_periph_clock_enable(BSP_USART_RCU);      // 开启端口时钟

        /* 配置GPIO复用功能 */
        gpio_af_set(BSP_USART_TX_PORT,BSP_USART_AF,BSP_USART_TX_PIN);
        gpio_af_set(BSP_USART_RX_PORT,BSP_USART_AF,BSP_USART_RX_PIN);

        /* 配置GPIO的模式 */
        /* 配置TX为复用模式 上拉模式 */
        gpio_mode_set(BSP_USART_TX_PORT,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_PULLUP,BSP_USART_TX_PIN);
        /* 配置RX为复用模式 上拉模式 */
        gpio_mode_set(BSP_USART_RX_PORT, GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_PULLUP,BSP_USART_RX_PIN);

        /* 配置TX为推挽输出 50MHZ */
        gpio_output_options_set(BSP_USART_TX_PORT,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,BSP_USART_TX_PIN);
        /* 配置RX为推挽输出 50MHZ */
        gpio_output_options_set(BSP_USART_RX_PORT,GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, BSP_USART_RX_PIN);

        /* 配置串口的参数 */
        usart_deinit(BSP_USART);                                 // 复位串口
        usart_baudrate_set(BSP_USART,band_rate);                 // 设置波特率
        usart_parity_config(BSP_USART,USART_PM_NONE);            // 没有校验位
        usart_word_length_set(BSP_USART,USART_WL_8BIT);          // 8位数据位
        usart_stop_bit_set(BSP_USART,USART_STB_1BIT);           // 1位停止位

          /* 使能串口 */
        usart_enable(BSP_USART);                                 // 使能串口
        usart_transmit_config(BSP_USART,USART_TRANSMIT_ENABLE);  // 使能串口发送
        usart_receive_config(BSP_USART,USART_RECEIVE_ENABLE);    // 使能串口接收

        /* 中断配置 */
        nvic_irq_enable(BSP_USART_IRQ, 2, 2);                                                                          // 配置中断优先级
        usart_interrupt_enable(BSP_USART,USART_INT_RBNE);                                 // 读数据缓冲区非空中断和溢出错误中断
        usart_interrupt_enable(BSP_USART,USART_INT_IDLE);                                 // 空闲检测中断
}

/************************************************
函数名称 ： usart_send_data
功    能 ： 串口重发送一个字节
参    数 ： ucch：要发送的字节
返 回 值 ：
作    者 ： LC
*************************************************/
void usart_send_data(uint8_t ucch)
{
        usart_data_transmit(BSP_USART,(uint8_t)ucch);                                                         // 发送数据
        while(RESET == usart_flag_get(BSP_USART,USART_FLAG_TBE));  // 等待发送数据缓冲区标志置位
}


/************************************************
函数名称 ： usart_send_String
功    能 ： 串口发送字符串
参    数 ： ucstr:要发送的字符串
返 回 值 ：
作    者 ： LC
*************************************************/
void usart_send_string(uint8_t *ucstr)
{
        while(ucstr && *ucstr)        // 地址为空或者值为空跳出
        {
          usart_send_data(*ucstr++);  // 发送单个字符
        }
}
void  usart_receive_clear(void)
{
    unsigned int i = 0;
    for( i = 0; i < USART_RECEIVE_LENGTH; i++ )
    {
        g_recv_buff[] = 0;
    }
    g_recv_length = 0;
}

#if !defined(__MICROLIB)
//不使用微库的话就需要添加下面的函数
#if (__ARMCLIB_VERSION <= 6000000)
//如果编译器是AC5  就定义下面这个结构体
struct __FILE
{
        int handle;
};
#endif

FILE __stdout;

//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式
void _sys_exit(int x)
{
        x = x;
}
#endif

/* retarget the C library printf function to the USART */
int fputc(int ch, FILE *f)
{
    usart_data_transmit(BSP_USART, (uint8_t)ch);
    while(RESET == usart_flag_get(BSP_USART, USART_FLAG_TBE));
    return ch;
}

/************************************************
函数名称 ： BSP_USART_IRQHandler
功    能 ： 串口接收中断服务函数
参    数 ： 无
返 回 值 ： 无
作    者 ： LC
*************************************************/
void BSP_USART_IRQHandler(void)
{
        if(usart_interrupt_flag_get(BSP_USART,USART_INT_FLAG_RBNE) == SET)   // 接收缓冲区不为空
        {
                g_recv_buff[] = usart_data_receive(BSP_USART);      // 把接收到的数据放到缓冲区中
        }

        if(usart_interrupt_flag_get(BSP_USART,USART_INT_FLAG_IDLE) == SET)   // 检测到帧中断
        {
                usart_data_receive(BSP_USART);                                     // 必须要读，读出来的值不能要
                g_recv_buff[] = '\0';                                                                                                                                 // 数据接收完毕，数组结束标志
                g_recv_complete_flag = 1;                                          // 接收完成
                usart_interrupt_flag_clear(BSP_USART, USART_INT_FLAG_IDLE);
        }

}

在文件bsp_at24c02.c中，编写如下代码。

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 */
#include "bsp_at24c02.h"
#include "stdio.h"
#include "board.h"

// SLAVE ADDRESS+W为0xA0，SLAVE ADDRESS+R为0xA1
#define AT24C02_ADDRESS_READ                0xA0
#define AT24C02_ADDRESS_WRITE               0xA1


/******************************************************************
 * 函 数 名 称：AT24C02_GPIO_Init
 * 函 数 说 明：AT24C02的引脚初始化
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void AT24C02_GPIO_Init(void)
{
        /* 使能时钟 */
        rcu_periph_clock_enable(RCU_SCL);
        rcu_periph_clock_enable(RCU_SDA);

        /* 配置SCL为输出模式 */
        gpio_mode_set(PORT_SCL,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_SCL);
        /* 配置为推挽输出 50MHZ */
        gpio_output_options_set(PORT_SCL,GPIO_OTYPE_OD,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_SCL);

        /* 配置SDA为输出模式 */
        gpio_mode_set(PORT_SDA,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_SDA);
        /* 配置为推挽输出 50MHZ */
        gpio_output_options_set(PORT_SDA,GPIO_OTYPE_OD,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_SDA);
}


/******************************************************************
 * 函 数 名 称：IIC_Start
 * 函 数 说 明：IIC起始时序
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void IIC_Start(void)
{
        SDA_OUT();

        SDA(1);
        delay_us(5);
        SCL(1);
        delay_us(5);

        SDA(0);
        delay_us(5);
        SCL(0);
        delay_us(5);

}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称：IIC_Stop
 * 函 数 说 明：IIC停止信号
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void IIC_Stop(void)
{
        SDA_OUT();
        SCL(0);
        SDA(0);

        SCL(1);
        delay_us(5);
        SDA(1);
        delay_us(5);

}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：IIC_Send_Ack
 * 函 数 说 明：主机发送应答或者非应答信号
 * 函 数 形 参：0发送应答  1发送非应答
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void IIC_Send_Ack(unsigned char ack)
{
        SDA_OUT();
        SCL(0);
        SDA(0);
        delay_us(5);
        if(!ack) SDA(0);
        else         SDA(1);
        SCL(1);
        delay_us(5);
        SCL(0);
        SDA(1);
}


/******************************************************************
 * 函 数 名 称：I2C_WaitAck
 * 函 数 说 明：等待从机应答
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：0有应答  1超时无应答
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
unsigned char I2C_WaitAck(void)
{

        char ack = 0;
        unsigned char ack_flag = 10;
        SCL(0);
        SDA(1);
        SDA_IN();
        delay_us(5);
        SCL(1);
    delay_us(5);

        while( (SDA_GET()==1) && ( ack_flag ) )
        {
                ack_flag--;
                delay_us(5);
        }

        if( ack_flag <= 0 )
        {
                IIC_Stop();
                return 1;
        }
        else
        {
                SCL(0);
                SDA_OUT();
        }
        return ack;
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Send_Byte
 * 函 数 说 明：写入一个字节
 * 函 数 形 参：dat要写人的数据
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void Send_Byte(uint8_t dat)
{
        int i = 0;
        SDA_OUT();
        SCL(0);//拉低时钟开始数据传输

        for( i = 0; i < 8; i++ )
        {
                SDA( (dat & 0x80) >> 7 );
                delay_us(1);
                SCL(1);
                delay_us(5);
                SCL(0);
                delay_us(5);
                dat<<=1;
        }
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Read_Byte
 * 函 数 说 明：IIC读时序
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：读到的数据
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
unsigned char Read_Byte(void)
{
        unsigned char i,receive=0;
        SDA_IN();//SDA设置为输入
    for(i=0;i<8;i++ )
        {
        SCL(0);
        delay_us(5);
        SCL(1);
        delay_us(5);
        receive<<=1;
        if( SDA_GET() )
        {
            receive|=1;
        }
        delay_us(5);
    }
        SCL(0);
  return receive;
}





/******************************************************************
 * 函 数 名 称：AT24C02_WriteByte
 * 函 数 说 明：AT24C02写入一个字节
 * 函 数 形 参：WordAddress 要写入字节的地址  Data 要写入的数据
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,unsigned char Data)
{
        IIC_Start();
        Send_Byte(AT24C02_ADDRESS_READ);
        I2C_WaitAck();
        Send_Byte(WordAddress);
        I2C_WaitAck();
        Send_Byte(Data);
        I2C_WaitAck();
        IIC_Stop();
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：AT24C02_ReadByte
 * 函 数 说 明：AT24C02读取一个字节
 * 函 数 形 参：WordAddress 要读出字节的地址
 * 函 数 返 回：读出的数据
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress)
{
        unsigned char Data;
        IIC_Start();
        Send_Byte(AT24C02_ADDRESS_READ);
        I2C_WaitAck();
        Send_Byte(WordAddress);
        I2C_WaitAck();
        IIC_Start();
        Send_Byte(AT24C02_ADDRESS_WRITE);
        I2C_WaitAck();
        Data=Read_Byte();
        IIC_Send_Ack(1);
        IIC_Stop();
        return Data;
}

在文件bsp_at24c02.h中，编写如下代码。

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 */

#ifndef _BSP_AT24C02_H_
#define _BSP_AT24C02_H_

#include "gd32f4xx.h"


//端口移植
#define RCU_SDA RCU_GPIOB
#define PORT_SDA GPIOB
#define GPIO_SDA GPIO_PIN_8

#define RCU_SCL RCU_GPIOB
#define PORT_SCL GPIOB
#define GPIO_SCL GPIO_PIN_9

//设置SDA输出模式
#define SDA_OUT()        gpio_mode_set(PORT_SDA,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_SDA)
//设置SDA输入模式
#define SDA_IN()        gpio_mode_set(PORT_SDA,GPIO_MODE_INPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_SDA)
//获取SDA引脚的电平变化
#define SDA_GET()        gpio_input_bit_get(PORT_SDA,GPIO_SDA)
//SDA与SCL输出
#define SDA(x)          gpio_bit_write(PORT_SDA,GPIO_SDA, (x?SET:RESET))
#define SCL(x)          gpio_bit_write(PORT_SCL,GPIO_SCL, (x?SET:RESET))

void AT24C02_GPIO_Init(void);
void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,unsigned char Data);
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress);
#endif

移植验证

在自己工程中的main主函数中，编写如下。

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 */
#include "board.h"
#include "bsp_at24c02.h"

int main(void)
{
    unsigned char dat1 = 0;
    unsigned char dat2 = 0;

    board_init();
    usart_gpio_config(9600U);

    AT24C02_GPIO_Init();
    printf("start\r\n");

    //向0地址写入数据48
    AT24C02_WriteByte(0,48);
    delay_ms(5);

    //向8地址写入数据48
    AT24C02_WriteByte(8,66);
    delay_ms(5);

    //从0地址读取数据到dat1
    dat1 = AT24C02_ReadByte(0);
    delay_ms(5);
    //从8地址读取数据到dat2
    dat2 = AT24C02_ReadByte(8);
    delay_ms(5);

    delay_ms(50);

    //输出dat查看数据是否正确
    printf("dat1 = %d\r\n",dat1);
    delay_ms(1);
    printf("dat2 = %d\r\n",dat2);
    delay_ms(1);

    while(1)
    {

    }
}

移植现象：
向0地址写入数据48，再读出查看是否是48。
向8地址写入数据66，再读出查看是否是66。

代码下载

链接在资料下载章节的模块移植手册资料那里！！