????前陣子，網上看到有人提問CC2541的I2C是否支持AT24CXX系列的存儲器。正好項目需要，所以買了兩塊AT24C256進行?測試了下。毫無疑問，當然是可以支持的。?????

?首先，需要強調的是CC2541具有I2C外設，而CC2540不具備，這也是它們的區別之一。所以，CC2451可以完美驅動帶I2C的設備。

?如果CC2541的程序是跑OSAL架構的，那么可以可以將它提供的i2c的源碼直接拿來用，而不需做任何修改。下面就是基于OSAL架構的來講的。

?支持i2c的代碼可以在BLE協議棧安裝目錄下的BLE-CC254x-1.3.2\Components\hal\target\CC2541ST目錄下找到。在這個目錄下，找到hal_i2c.c、hal_i2c.h、hal_sensor.c和hal_sensor.h這4個文件，拷貝到你的工程目錄下，然后天添加到工程中。其中hal_i2c.c與hal_i2c.h兩個文件支持了CC2541的i2c的基本實現函數，hal_sensor.c與hal_sensor.h這兩個文件則是為具體的i2c設備提供了讀寫接口。下面就來仔細講講。

1、hal_i2c.c與hal_i2c.h的代碼實現

?要想使用i2c，當然要對i2c協議有一定的了解。如下圖說所示，可以總結出來i2c必須要的幾部分是：起始信號、設備地址、讀寫選擇位，應答信號，以及停止位。

?在使用i2c之前，當然需要先配置下i2c。在hal_i2c.c下，有?HalI2CInit()函數，用來配置CC2541的i2c，代碼如下：?????

static?uint8?i2cAddr;

void?HalI2CInit(uint8?address,?i2cClock_t?clockRate)
{
?i2cAddr?=?address?<<?1;

?I2C_WRAPPER_DISABLE();
?I2CADDR?=?0;?//?no?multi?master?support?at?this?time
?I2C_CLOCK_RATE(clockRate);
?I2C_ENABLE();
}

上面代碼中看起來像函數的語句其實是宏定義，用來配置相關的寄存器，他們在hal_i2c.c的最開始就宏定義過，這里就不細講，自己看代碼。這里定義了一個i2cAddr變量，用于保存i2c設備的地址。I2C_WRAPPER_DISABLE()關閉寫保護，這樣的話就可以支持讀寫操作了，I2C_CLOCK_RATE()則設置i2c的時鐘速率，最后I2C_ENABLE()使能i2c。這樣的話，i2c就初始化完成了。

?i2c的起始信號和停止信號以及讀寫數據都是通過操作寄存器操作的。hal_i2c.c中給出了他們的宏定義：

#define?I2C_STRT()?st?(?\
?I2CCFG?&=?~I2C_SI;?\
?I2CCFG?|=?I2C_STA;?\
?while?((I2CCFG?&?I2C_SI)?==?0);?\
?I2CCFG?&=?~I2C_STA;?\
)

//?Must?set?STO?before?clearing?SI.
#define?I2C_STOP()?st?(?\
?I2CCFG?|=?I2C_STO;?\
?I2CCFG?&=?~I2C_SI;?\
?while?((I2CCFG?&?I2C_STO)?!=?0);?\
)

//?Stop?clock-stretching?and?then?read?when?it?arrives.
#define?I2C_READ(_X_)?st?(?\
?I2CCFG?&=?~I2C_SI;?\
?while?((I2CCFG?&?I2C_SI)?==?0);?\
?(_X_)?=?I2CDATA;?\
)

//?First?write?new?data?and?then?stop?clock-stretching.
#define?I2C_WRITE(_X_)?st?(?\
?I2CDATA?=?(_X_);?\
?I2CCFG?&=?~I2C_SI;?\
?while?((I2CCFG?&?I2C_SI)?==?0);?\
)

起始信號的產生需要操作I2CCFG寄存器下的STA位來產生起始信號；停止信號通過操作I2CCFG下的STO位來產生停止信號；而讀寫操作只要讀取I2CDATA數據和向I2CDATA寫入數據就可以實現了。?????

?hal_i2c.c中還給出了發送起始信號與設備地址以及控制讀寫的函數：i2cMstStrt()，如下：

static?uint8?i2cMstStrt(uint8?RD_WRn)
{
?I2C_STRT();

?if?(I2CSTAT?==?mstStarted)?/*?A?start?condition?has?been?transmitted?*/
?{
?I2C_WRITE(i2cAddr?|?RD_WRn);
?}

?return?I2CSTAT;
}

它有一個參數：RD_WRn，用來決定數據的讀寫，RD_WRn=1表示從i2c總線讀取數據，RD_WRn=0則從i2c總線上寫數據。?????

?為了從i2c總線上讀取數據，hal_i2c.c中給出了HalI2CRead()函數，代碼如下：

uint8?HalI2CRead(uint8?len,?uint8?*pBuf)
{
?uint8?cnt?=?0;

?if?(i2cMstStrt(I2C_MST_RD_BIT)?!=?mstAddrAckR)
?{
?len?=?0;
?}
?if?(len?>?1)
?{
?I2C_SET_ACK();
?}
?while?(len?>?0)
?{
?//?slave?devices?require?NACK?to?be?sent?after?reading?last?byte
?if?(len?==?1)
?{
?I2C_SET_NACK();
?}

?//?read?a?byte?from?the?I2C?interface
?I2C_READ(*pBuf++);
?cnt++;
?len--;

?if?(I2CSTAT?!=?mstDataAckR)
?{
?if?(I2CSTAT?!=?mstDataNackR)
?{
?//?something?went?wrong,?so?don't?count?last?byte
?cnt--;
?}
?break;
?}
?}
?I2C_STOP();

?return?cnt;
}

這個函數帶兩個參數：len和pbuf。len是要讀取的數據長度，而pbuf則用于保存在讀取到的數據。先要調用i2cMstStrt(I2C_MST_RD_BIT)函數，發送起始信號以及設備地址，控制讀寫位為讀。然后在while(1)中，調用I2C_READ()讀取指定數量的字節。最后再發送一個停止信號。?????

?為了向i2c總線上寫數據，hal_i2c.c給出了HalI2CWrite()函數，代碼如下：

uint8?HalI2CWrite(uint8?len,?uint8?*pBuf)
{
?if?(i2cMstStrt(0)?!=?mstAddrAckW)
?{
?len?=?0;
?}
?for?(uint8?cnt?=?0;?cnt?<?len;?cnt++)
?{
?I2C_WRITE(*pBuf++);

?if?(I2CSTAT?!=?mstDataAckW)
?{
?if?(I2CSTAT?==?mstDataNackW)
?{
?len?=?cnt?+?1;
?}
?else
?{
?len?=?cnt;
?}
?break;
?}
?}
?I2C_STOP();
?return?len;
}

這個函數帶兩個參數：lne和pBuf。len是要寫的數據長度，pBuf則是要寫的數據指針。跟HalI2CRead()函數差不多，先調用i2cMstStrt(I2C_MST_RD_BIT)函數發送起始信號以設備地址，選擇讀寫位為寫操作。然后在while()中調用I2C_WRITE()寫入指定長度的數據。最后在發送一位停止信號。?????

2、hal_sensor.c與hal_sensor.h文件

?如果對于AT24CXX系列中的AT2401、AT2402、AT2404、AT2408、AT2416這幾種存儲器，hal_sensor.c和hal_sensor.h可以不做任何修改就可以完全支持。但是如果對于大于16K的AT24CXX些列存儲器則需要對這兩個文件進行修改。為什么會存在這樣的差別呢？原因在于他們的片內地址的范圍。對于1K位，2K位，4K位，8K位，16K位芯片采用一個8位長的字節地址碼，對于32K位以上的采用2個8位長的字節地址碼直接尋址，而4K位，8K位，16K位配合頁面地址來尋址的。hal_sensor給出的代碼用的就是支持8為地址的。所以對于16k以上的存儲器需要將hal_sensor的代碼修改成支持2個8位地址。下面就分成上面兩種情況進行說明。

?對于AT2401、AT2402、AT2404、AT2408、AT2416這幾種存儲器，hal_sensor的代碼可以不做任何修改，但是可以將除了HalSensorReadReg()和HalSensorWriteReg()這兩個函數之外的其他函數全部去掉，因為都是不相關的代碼。HalSensorReadReg()與HalSensorWriteReg()分別用向AT24CXX存儲器指定的地址上讀寫指定的數數據。代碼如下：

bool?HalSensorReadReg(uint8?addr,?uint8?*pBuf,?uint8?nBytes)
{
?uint8?i?=?0;

?/*?Send?address?we're?reading?from?*/
?if?(HalI2CWrite(1,&addr)?==?1)
?{
?/*?Now?read?data?*/
?i?=?HalI2CRead(nBytes,pBuf);
?}

?return?i?==?nBytes;
}

bool?HalSensorWriteReg(uint8?addr,?uint8?*pBuf,?uint8?nBytes)
{
?uint8?i;
?uint8?*p?=?buffer;

?/*?Copy?address?and?data?to?local?buffer?for?burst?write?*/
?*p++?=?addr;
?for?(i?=?0;?i?<?nBytes;?i++)
?{
?*p++?=?*pBuf++;
?}
?nBytes++;

?/*?Send?address?and?data?*/
?i?=?HalI2CWrite(nBytes,?buffer);
?if?(?i!=?nBytes)
?HAL_TOGGLE_LED2();

?return?(i?==?nBytes);
}

可以發現，這兩個函數的參數中的addr的類型是uint8，對應的1個字節的地址。它們的讀寫過程如下：?????

?對于AT2432、AT2464、AT24128、AT24256這幾種存在器的片內地址需要2個8為字節的數據需要將上面給出的HalSensorReadReg()與HalSensorWriteReg()修改成支持16為地址，代碼如下：

bool?HalSensorReadReg(uint16?addr,?uint8?*pBuf,?uint8?nBytes)
{
?uint8?i?=?0;
?uint8?addrH,?addrL;
?
?addrL?=?addr?&?0xff;
?addrH?=?addr?>>?8;

?/*?Send?address?we're?reading?from?*/
?if?(HalI2CWrite(1,?&addrH)?==?1)
?if?(HalI2CWrite(1,?&addrL)?==?1)
?{
?/*?Now?read?data?*/
?i?=?HalI2CRead(nBytes,pBuf);
?}

?return?i?==?nBytes;
}

bool?HalSensorWriteReg(uint16?addr,?uint8?*pBuf,?uint8?nBytes)
{
?uint8?i;
?uint8?*p?=?buffer;
?uint8?addrL?=?0,?addrH?=?0;
?
?addrL?=?(uint8)(addr?&?0xff);
?addrH?=?(uint8)(addr?>>?8);

?/*?Copy?address?and?data?to?local?buffer?for?burst?write?*/
?*p++?=?addrH;
?*p++?=?addrL;
?for?(i?=?0;?i?<?nBytes;?i++)
?{
?*p++?=?*pBuf++;
?}
?nBytes?+=?2;

?/*?Send?address?and?data?*/
?i?=?HalI2CWrite(nBytes,?buffer);
?if?(?i!=?nBytes)
?HAL_TOGGLE_LED2();

?return?(i?==?nBytes);
}

需要注意的是，上面的這兩函數的參數addr的數據類型改成了uint16，所以需要在這兩個函數的代碼中將這16位的地址拆成高8為地址與低8為地址，分別定義addrH和addrL保存。在發送2個8位地址時，高8位地址在前，低8為地址在后。它們的讀寫過程如下：?????

??建議再在hal_sensor.c中編寫一個halSensorInit()函數，調用hal_i2c.c中的HalI2CInit()，配置CC2541的i2c，代碼如下：?????

void?halSensorInit(void)
{
?HalI2CInit(0x50,?i2cClock_533KHZ);?
}

其中0x50指得是i2c設備的地址。對于AT24CXX系列對于AT24C01~AT24C16來說它們的設備地址如下：?????

?對于AT24C32及以上的存儲器來說，它的設備地址如下：?????

?可以發現，不同AT24CXX的地址需要根據上面的bit1~bit3決定，bit4~bit7都固定為0b1010。bit1~bit3跟存儲器的硬件接線相關，對于我買的AT24C256模塊，A0與A1引腳全部接地，則它的地址為：0b1010000，即0x50。?????

3、AT24CXX的讀寫

?在應用代碼中，調用上面給出的halSensorInit()函數初始化CC2541的i2c外設，然后調用HalSensorWriteReg()指定地址寫入數據，然后再調用HalSensorReadReg()函數將該地址數據的上的值讀取出來，實例代碼如下：

static?uint8?buffer[32]?=?{0};

halSensorinit();//初始化CC2541的i2c

halWriteReg(0x0000,?"abcdefghij",?10);//向AT24C256的0x0000地址處寫入數據

halReadReg(0x0000,?buffer,?10);//從AT24C256的0x0000地址處讀取10個字節數據

HalLcdWriteString(buffer,?HAL_LCD_LINE_4);//將讀取到的數據顯示在LCD上

轉載自 http://ziye334.lofter.com/post/2435a3_2a2e1b4

總結

以上是生活随笔為你收集整理的CC2541对AT24CXX系列存储器的支持的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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