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I2C 读写 AT24C02

news 2025/7/10 12:07:31

根据AT24C02的 Datasheet 可知AT24C02有2K bit，即256B，分为32页,每页8个字节，结合数据手册和原理图可以得知，板载AT24C02的读地址为0xA2，写地址为0xA3：

#define	AT24C02_ADDR_WRITE	0xA2
#define	AT24C02_ADDR_READ	0xA3

MSB（Most Significant Bit）：即最高有效位，是二进制数中权重最大的位。在一个二进制数里，它位于最左边，对数值大小的影响最大。例如，在二进制数 1010 中，最左边的 1 就是 MSB，它代表的权重是 23=8。
LSB（Least Significant Bit）：也就是最低有效位，是二进制数中权重最小的位。它处于二进制数的最右边，对数值大小的影响最小。比如在二进制数 1010 中，最右边的 0 就是 LSB，它代表的权重是 20=1。

图中展示的是 AT24C02（I2C 接口的 EEPROM 芯片）的 “字节写” 操作时序，以下是对该时序的详细解释：
1. 起始信号（START）
• 作用：主设备通过拉低 SDA 线（在 SCL 为高电平时）发起通信，标志一次 I2C 传输的开始。
• 图示：图中 “SDA LINE” 波形的第一个跳变，由高变低，触发起始条件。
2. 设备地址（DEVICE ADDRESS）
• 内容：7 位 AT24C02 设备地址（MSB 先传输） + 1 位读写控制位（R/W）。写操作时，R/W = 0。
• 意义：主设备通过发送设备地址，选中总线上的 AT24C02 从设备，告知其即将进行写操作。
3. 字地址（WORD ADDRESS）
• 内容：8 位地址（MSB 到 LSB 依次传输），用于指定 AT24C02 中要写入数据的存储单元位置。
• 作用：AT24C02 有 256 字节存储空间，需通过字地址精准定位目标存储单元。
4. 数据（DATA）
• 内容：主设备发送的 8 位数据（MSB 先，LSB 后），即实际写入 AT24C02 的数据内容。
• 传输：数据跟随在字地址之后，按 I2C 协议的字节传输格式发送。
5. 应答位（ACK）
• 机制：每传输完一个字节（设备地址、字地址、数据），接收方（AT24C02）需在第 9 个时钟周期拉低 SDA 线，返回 ACK 信号，表示成功接收。
• 图示：每个字节传输后标注的 “ACK”，体现 I2C 通信的应答确认机制。
6. 停止信号（STOP）
• 作用：主设备通过拉高 SDA 线（在 SCL 为高电平时）结束本次通信，释放 I2C 总线。
• 图示：图中最后 SDA 线由低变高的跳变，标志字节写操作完成。
完整流程总结
主设备先发送起始信号，接着发送含写控制位的设备地址，等待 AT24C02 应答；再发送字地址（指定存储位置），再次等待应答；最后发送数据字节，待 AT24C02 应答后，主设备发送停止信号，完成一次字节写操作。整个过程严格遵循 I2C 协议的时序规范，确保数据准确写入 AT24C02 的指定地址。

看原理图

扩展板

核心板引脚

STM32Cubemax

写入

/**
 * @brief		AT24C02任意地址写一个字节数据
 * @param		addr —— 写数据的地址（0-255）
 * @param		dat  —— 存放写入数据的地址
 * @retval		成功 —— HAL_OK
*/
uint8_t At24c02_Write_Byte(uint16_t addr, uint8_t* dat)
{
	return HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, AT24C02_ADDR_WRITE, addr, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, dat, 1, 0xFFFF);
}

读

/**
 * @brief		AT24C02任意地址读一个字节数据
 * @param		addr —— 读数据的地址（0-255）
 * @param		read_buf —— 存放读取数据的地址
 * @retval		成功 —— HAL_OK
*/
uint8_t At24c02_Read_Byte(uint16_t addr, uint8_t* read_buf)
{
	return HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, AT24C02_ADDR_READ, addr, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, read_buf, 1, 0xFFFF);
}

测试

    uint8_t write_dat = 0xa5;
	uint8_t recv_buf = 0;

	if(HAL_OK == At24c02_Write_Byte(10,&write_dat))
	{
		printf("Write ok\n");
	}
	else
	{
		printf("Write fail\n");
	}
	
	HAL_Delay(50);		//写一次和读一次之间需要短暂的延时
	
	if(HAL_OK == At24c02_Read_Byte(10,&recv_buf))
	{
		printf("Read ok, recv_buf = 0x%02X\n", recv_buf);
	}
	else
	{
		printf("Read fail\n");
	}

串口测试