stm32f103 hal库 24c02

### 使用 STM32F103RCT6 和 HAL 库与 24C02 EEPROM 进行通信的解决方案 STM32F103RCT6 微控制器可以通过 I²C 总线协议与 24C02 EEPROM 实现高效的双向数据交换。STMicroelectronics 提供的 HAL（Hardware Abstraction Layer）库简化了底层硬件驱动程序的设计复杂度，使得开发者能够专注于高层逻辑实现而非繁琐的具体细节。 以下是有关如何配置和编写代码以支持 STM32F103RCT6 及其 HAL 库与 24C02 EEPROM 之间通信的关键要点： #### 一、I²C 外设初始化 在开始任何实际的数据传输之前，必须先正确地设置好 I²C 接口的各项属性参数。这一步骤涉及到了时钟频率的选择、主/从角色定义以及其他一些重要的选项设定[^5]。 ```c // Initialize the I2C peripheral using HAL functions. void MX_I2C_Init(I2C_HandleTypeDef* hi2c) { hi2c->Instance = I2C1; hi2c->Init.ClockSpeed = 100000; // Standard mode at 100kHz hi2c->Init.DutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2; hi2c->Init.OwnAddress1 = 0x00; // Not used as master hi2c->Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT; hi2c->Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE; hi2c->Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE; hi2c->Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE; if (HAL_I2C_Init(hi2c) != HAL_OK){ Error_Handler(); // Handle potential errors during init process } } ``` #### 二、EEPROM 地址计算方法 24C02 型号拥有两字节容量空间(即总共可存储256字节的信息)，它的物理内存被划分为多个页面(Page Size=8Bytes)[^6]。这意味着如果尝试一次性写入超过一页大小的内容，则需要分批执行多次操作才能完全保存下来。 注意：每页内的连续位置允许原子更新；跨页则不然——后者会触发内部擦除机制从而延长延迟时间。 #### 三、基本读取/写入函数原型 这里提供了一组基础的操作API用于演示目的: ```c /* Write single byte into specified location within EEPROM */ uint8_t write_eeprom_byte(uint16_t mem_addr, uint8_t data){ uint8_t status = 0xFF; uint8_t buffer[2]; buffer[0]=(mem_addr>>8)&0xFF; // High address part buffer[1]=mem_addr&0xFF; // Low address part HAL_StatusTypeDef result = HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c, DEVICE_ADDR, (uint16_t)(buffer[0]<<8 | buffer[1]), I2C_MEMADD_SIZE_16BIT, &data, 1, HAL_MAX_DELAY); if(result == HAL_OK){ status = SUCCESS; }else{ status = ERROR; } return status; } /* Read single byte from given memory offset inside EEPROM */ uint8_t read_eeprom_byte(uint16_t mem_addr){ uint8_t rx_data = 0; uint8_t buffer[2]; buffer[0]=(mem_addr>>8)&0xFF; // High address portion buffer[1]=mem_addr&0xFF; // Lower bits of addr. HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c, DEVICE_ADDR, ((uint16_t)((buffer[0])<<8|(buffer[1]))), I2C_MEMADD_SIZE_16BIT,&rx_data ,1,HAL_MAX_DELAY); return rx_data ; } ``` 以上片段展示了怎样利用 HAL 提供的功能去访问远端设备上的特定区域，并且返回期望的结果值或者指示失败情况下的适当反馈信息。 --- ###

以下是使用HAL库写一个STM32F103和FT24C02A芯片的通讯的示例代码： ```c #include "stm32f1xx_hal.h" #define EEPROM_ADDR 0xA0 // FT24C02A芯片的I2C地址 #define EEPROM_SIZE 256 // FT24C02A芯片的总容量为256字节 I2C_HandleTypeDef hi2c1; // I2C句柄 void SystemClock_Config(void); static void MX_GPIO_Init(void); static void MX_I2C1_Init(void); int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init(); MX_I2C1_Init(); uint8_t eeprom_data[EEPROM_SIZE] = {0}; // 存储读取的EEPROM数据 // 写入数据 uint8_t data_to_write[] = {0x01, 0x02, 0x03}; HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, EEPROM_ADDR, 0x00, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, data_to_write, sizeof(data_to_write), 1000); // 读取数据 HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, EEPROM_ADDR, 0x00, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, eeprom_data, EEPROM_SIZE, 1000); while (1) { // Do something } } void SystemClock_Config(void) { RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct; RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct; __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE(); __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1); RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE; RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9; if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK) { Error_Handler(); } RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2; RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2; RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK) { Error_Handler(); } } static void MX_I2C1_Init(void) { hi2c1.Instance = I2C1; hi2c1.Init.ClockSpeed = 100000; hi2c1.Init.DutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2; hi2c1.Init.OwnAddress1 = 0; hi2c1.Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT; hi2c1.Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE; hi2c1.Init.OwnAddress2 = 0; hi2c1.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE; hi2c1.Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE; if (HAL_I2C_Init(&hi2c1) != HAL_OK) { Error_Handler(); } } static void MX_GPIO_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); /**I2C1 GPIO Configuration PB6 ------> I2C1_SCL PB7 ------> I2C1_SDA */ GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_OD; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct); /* I2C1 clock enable */ __HAL_RCC_I2C1_CLK_ENABLE(); } ``` 在上述代码中，使用了HAL库提供的 `HAL_I2C_Mem_Write()` 和 `HAL_I2C_Mem_Read()` 函数进行EEPROM的读写操作。其中，`HAL_I2C_Mem_Write()` 函数用于向EEPROM中写入数据，`HAL_I2C_Mem_Read()` 函数用于从EEPROM中读取数据。这两个函数都需要指定EEPROM的I2C地址、要读写的内存地址、数据等参数。 要注意的是，在使用这些函数之前，需要先初始化I2C总线，例如在示例代码中，使用了 `MX_I2C1_Init()` 函数来初始化I2C1总线，并且需要初始化GPIO口，例如在示例代码中，使用了 `MX_GPIO_Init()` 函数来初始化I2C1所使用的GPIO口。