21.4.1

硬件設(shè)計(jì)

野火啟明6M5開發(fā)板的EEPROM電路圖如圖所示：

圖22?13a EEPROM硬件連接圖

野火啟明4M2開發(fā)板的EEPROM電路圖如圖所示：

圖22?13b EEPROM硬件連接圖

野火啟明2L1開發(fā)板的EEPROM電路圖如圖所示：

圖22?13c EEPROM硬件連接圖

EEPROM芯片連接到MCU的引腳如下表所示。

表2：EEPROM引腳

21.4.2

軟件設(shè)計(jì)

使用瑞薩官方提供的FPS庫(kù)進(jìn)行編程，瑞薩官方提供的FPS庫(kù)具有方便、快捷、簡(jiǎn)潔的特性。

21.4.2.1

新建工程

因?yàn)楸菊鹿?jié)的EEPROM相關(guān)實(shí)驗(yàn)例程需要用到板子上的串口功能，因此我們可以直接以前面的“19_UART_Receive_Send”工程為基礎(chǔ)進(jìn)行修改。

對(duì)于e2studio開發(fā)環(huán)境：拷貝一份我們之前的e2s工程“19_UART_Receive_Send”“22_EEPROM_Hardware”，然后將工程文件夾重命名為“16_ICU_External_IRQ”，最后再將它導(dǎo)入到我們的e2studio工作空間中。

對(duì)于Keil開發(fā)環(huán)境：拷貝一份我們之前的Keil工程“19_UART_Receive_Send”“22_EEPROM_Hardware”，然后將工程文件夾重命名為“16_ICU_External_IRQ”，并進(jìn)入該文件夾里面雙擊Keil工程文件，打開該工程。

21.4.2.2

FSP配置

新建工程后，我們先打開“22_EEPROM_Hardware”項(xiàng)目的FSP配置界面進(jìn)行配置。新建工程后，

在FSP配置界面里面我們依次點(diǎn)擊“Stacks”->“NewStack”->“Connectivity”->“I2CMaster”來配置IIC模塊。如圖22_14。

圖22-14 加入IIC

按照?qǐng)D片順序依次進(jìn)行點(diǎn)擊然后點(diǎn)擊“I2CMaster”在左下角的屬性界面里進(jìn)行配置。如圖22_15。

圖22-15 配置圖

配置完成之后可以按下快捷鍵“Ctrl+S”保存，最后點(diǎn)右上角的“GenerateProjectContent”按鈕，讓軟件自動(dòng)生成配置代碼即可。

21.4.2.3

R_IIC_MASTER_Write函數(shù)

列表1：代碼清單22_1：

R_IIC_MASTER_Write結(jié)構(gòu)體

左右滑動(dòng)查看完整內(nèi)容

fsp_err_tR_IIC_MASTER_Write(i2c_master_ctrl_t*constp_api_ctrl,uint8_t?
→*constp_src,uint32_tconst bytes,boolconst restart)

當(dāng)我們調(diào)用該函數(shù)，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_始時(shí)會(huì)發(fā)送從設(shè)備的地址位。之后根據(jù)p_src數(shù)組發(fā)送第一個(gè)位在數(shù)據(jù)位，傳輸?shù)倪^程中硬件會(huì)自動(dòng)發(fā)送確認(rèn)位和結(jié)束位。傳輸數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度與bytes有關(guān)，完成之后restart來決定此次通信之后是否通過發(fā)出重復(fù)的START條件來保持總線。

注

在調(diào)用這個(gè)函數(shù)之后我們需要延時(shí)一段時(shí)間或者使用回調(diào)函數(shù)判斷，之后再調(diào)用下一段IIC函數(shù)，詳細(xì)的可以看下面IIC的寫入代碼，原因是因?yàn)楫?dāng)你使用了R_IIC_MASTER_Write函數(shù)之后，IIC通信還未完成，如果你再次調(diào)用其他的IIC函數(shù)就會(huì)覆蓋掉第一次執(zhí)行的函數(shù)，從而出現(xiàn)時(shí)序錯(cuò)誤。

21.4.2.4

R_IIC_MASTER_Read函數(shù)

列表2：代碼清單22_2：

R_IIC_MASTER_Read結(jié)構(gòu)體

左右滑動(dòng)查看完整內(nèi)容

fsp_err_tR_IIC_MASTER_Read(i2c_master_ctrl_t*constp_api_ctrl,uint8_t*?
→constp_dest,uint32_tconst bytes,boolconst restart)

當(dāng)我們調(diào)用該函數(shù)，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_始時(shí)會(huì)發(fā)送從設(shè)備的地址位。之后根據(jù)p_src數(shù)組保存第一個(gè)獲取的數(shù)據(jù)，傳輸?shù)倪^程中硬件會(huì)自動(dòng)加載應(yīng)答位和結(jié)束位。傳輸數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度與bytes有關(guān)，完成之后restart來決定此次通信之后是否通過發(fā)出重復(fù)的START條件來保持總線。

注

該函數(shù)與之前的R_IIC_MASTER_Write函數(shù)一樣在使用之后需要需要延時(shí)一段時(shí)間或者使用回調(diào)函數(shù)判斷。

21.4.2.5. 向EEPROM寫入一個(gè)字節(jié)

初始化好I2C外設(shè)后，就可以使用I2C通訊了，更具上面兩個(gè)函數(shù)的介紹我們就可以寫出EEPROM的寫入以及讀取函數(shù)。我們看看如何向EEPROM寫入一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，見代碼清單22_3。

代碼清單 22_3：EEPROM寫入一個(gè)字節(jié)函數(shù)

/**
* @brief 以單字節(jié)的方式到I2C EEPROM中
* @param
*   @arg address:寫地址
*   @arg byte:寫的數(shù)據(jù)
* @retval  無
*/
void I2C_EE_ByteWrite(unsigned char address, unsigned char byte)
{
   iic_complete = false;
   unsigned char send_buffer[2] = {};

   send_buffer[0] = address;
   send_buffer[1] = byte;
   R_IIC_MASTER_Write(&EEPROM_ctrl, &send_buffer[0], 2, false); //每當(dāng)寫完數(shù)據(jù) false 總線拉高

   while ((I2C_MASTER_EVENT_TX_COMPLETE != g_i2c_callback_event) && timeout_ms)
   {
      R_BSP_SoftwareDelay(1U, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
      timeout_ms--;
   }
   timeout_ms = 500;
}

這里我們只是簡(jiǎn)單調(diào)用庫(kù)函數(shù)R_IIC_MASTER_Write就可以實(shí)現(xiàn)，通過封裝一次使用更為方便。

在這個(gè)通訊過程中，RA6M5實(shí)際上通過I2C向EEPROM發(fā)送了兩個(gè)數(shù)據(jù)， 但為何第一個(gè)數(shù)據(jù)被解釋為EEPROM的內(nèi)存地址？ 這是由EEPROM的自己定義的單字節(jié)寫入時(shí)序，見圖22_16.

圖 22?16 EEPROM單字節(jié)寫入時(shí)序(摘自《AT24C02》規(guī)格書)

EEPROM的單字節(jié)時(shí)序規(guī)定，向它寫入數(shù)據(jù)的時(shí)候，第一個(gè)字節(jié)為內(nèi)存地址，第二個(gè)字節(jié)是要寫入的數(shù)據(jù)內(nèi)容。所以我們需要理解：命令、地址的本質(zhì)都是數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)的解釋不同，它就有了不同的功能。

21.4.2.6. EEPROM的頁(yè)寫入

在以上的數(shù)據(jù)通訊中，每寫入一個(gè)數(shù)據(jù)都需要向EEPROM發(fā)送寫入的地址，我們希望向連續(xù)地址寫入多個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)候，只要告訴EEPROM第一個(gè)內(nèi)存地址address1，后面的數(shù)據(jù)按次序?qū)懭氲絘ddress2、address3… 這樣可以節(jié)省通訊的內(nèi)容，加快速度。為應(yīng)對(duì)這種需求，EEPROM定義了一種頁(yè)寫入時(shí)序，見圖22_17。

圖 22?17 EEPROM頁(yè)寫入時(shí)序(摘自《AT24C02》規(guī)格書)

根據(jù)頁(yè)寫入時(shí)序，第一個(gè)數(shù)據(jù)被解釋為要寫入的內(nèi)存地址address1，后續(xù)可連續(xù)發(fā)送n個(gè)數(shù)據(jù)， 這些數(shù)據(jù)會(huì)依次寫入到內(nèi)存中。其中AT24C02型號(hào)的芯片頁(yè)寫入時(shí)序最多可以一次發(fā)送8個(gè)數(shù)據(jù)(即n = 8 )，該值也稱為頁(yè)大小，某些型號(hào)的芯片每個(gè)頁(yè)寫入時(shí)序最多可傳輸16個(gè)數(shù)據(jù)。EEPROM的頁(yè)寫入代碼實(shí)現(xiàn) 見代碼清單22_4。

代碼清單 22?4 EEPROM的頁(yè)寫入

/**
* @brief   將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)以頁(yè)寫入的方式寫到I2C EEPROM中
* @param
*   @arg ptr_write:緩沖區(qū)指針
*   @arg WriteAddr:寫地址
*     @arg len:寫的長(zhǎng)度
* @retval  無
*/
void I2C_EE_Writepage(unsigned char* ptr_write , unsigned char WriteAddr,unsigned char len)      //頁(yè)寫入   page 0~31
{

   unsigned char send_buffer[9] = {};
   send_buffer[0] = WriteAddr;

   for(unsigned char i = 0;i

	

	}

	


	21.4.2.7. 多字節(jié)寫入

	多次寫入數(shù)據(jù)時(shí)，利用EEPROM的頁(yè)寫入方式，避免單字節(jié)讀寫時(shí)候的等待。多個(gè)數(shù)據(jù)寫入過程 見代碼清單22_5。

	代碼清單 22?5 多字節(jié)寫入

	

/**
* @brief   將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫到I2C EEPROM中
* @param
*   @arg pBuffer:緩沖區(qū)指針
*   @arg WriteAddr:寫地址
*     @arg NumByteToWrite:寫的字節(jié)數(shù)
* @retval  無
*/
void I2C_EE_BufferWrite(uint8_t* pBuffer, uint8_t WriteAddr,uint16_t NumByteToWrite)
{
   uint8_t NumOfPage = 0, NumOfSingle = 0, Addr = 0, count = 0;

   Addr = WriteAddr % EEPROM_PAGESIZE;
   count = EEPROM_PAGESIZE - Addr;
   NumOfPage =  NumByteToWrite / EEPROM_PAGESIZE;
   NumOfSingle = NumByteToWrite % EEPROM_PAGESIZE;

   /* If WriteAddr is I2C_PageSize aligned  */
   if (Addr == 0) {
      /* If NumByteToWrite < I2C_PageSize */
      if (NumOfPage == 0) {
            I2C_EE_Writepage(pBuffer, WriteAddr, NumOfSingle);
      }
      /* If NumByteToWrite > I2C_PageSize */
      else {
            while (NumOfPage--) {
               I2C_EE_Writepage(pBuffer, WriteAddr, EEPROM_PAGESIZE);
               WriteAddr +=  EEPROM_PAGESIZE;
               pBuffer += EEPROM_PAGESIZE;
            }

            if (NumOfSingle!=0) {
               I2C_EE_Writepage(pBuffer, WriteAddr, NumOfSingle);
            }
      }
   }
   /* If WriteAddr is not I2C_PageSize aligned  */
   else {
      /* If NumByteToWrite < I2C_PageSize */
      if (NumOfPage== 0) {
            I2C_EE_Writepage(pBuffer, WriteAddr, NumOfSingle);
      }
      /* If NumByteToWrite > I2C_PageSize */
      else {
            NumByteToWrite -= count;
            NumOfPage =  NumByteToWrite / EEPROM_PAGESIZE;
            NumOfSingle = NumByteToWrite % EEPROM_PAGESIZE;

            if (count != 0) {
               I2C_EE_Writepage(pBuffer, WriteAddr, count);
               WriteAddr += count;
               pBuffer += count;
            }

            while (NumOfPage--) {
               I2C_EE_Writepage(pBuffer, WriteAddr, EEPROM_PAGESIZE);
               WriteAddr +=  EEPROM_PAGESIZE;
               pBuffer += EEPROM_PAGESIZE;
            }
            if (NumOfSingle != 0) {
               I2C_EE_Writepage(pBuffer, WriteAddr, NumOfSingle);
            }
      }
   }
}

	

	


	21.4.2.8. EEPROM讀取函數(shù)

	從EEPROM讀取數(shù)據(jù)是一個(gè)復(fù)合的I2C時(shí)序，它實(shí)際上包含一個(gè)寫過程和一個(gè)讀過程， 見圖22_18。

	

	圖 22?18 EEPROM數(shù)據(jù)讀取時(shí)序

	讀時(shí)序的第一個(gè)通訊過程中，使用I2C發(fā)送設(shè)備地址尋址(寫方向)，接著發(fā)送要讀取的“內(nèi)存地址”；第二個(gè)通訊過程中， 再次使用I2C發(fā)送設(shè)備地址尋址，但這個(gè)時(shí)候的數(shù)據(jù)方向是讀方向；在這個(gè)過程之后，EEPROM會(huì)向主機(jī)返回從“內(nèi)存地址”開始的數(shù)據(jù)， 一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)地傳輸，只要主機(jī)的響應(yīng)為“應(yīng)答信號(hào)”，它就會(huì)一直傳輸下去，主機(jī)想結(jié)束傳輸時(shí)，就發(fā)送“非應(yīng)答信號(hào)”， 并以“停止信號(hào)”結(jié)束通訊，作為從機(jī)的EEPROM也會(huì)停止傳輸。FSP庫(kù)已經(jīng)幫我們實(shí)現(xiàn)了這一個(gè)過程， 我們只是簡(jiǎn)單封裝一下就可以直接使用，實(shí)現(xiàn)代碼見代碼清單22_6。

	代碼清單 22_6：EEPROM讀取函數(shù)

	
/**
* @brief 讀取I2C EEPROM數(shù)據(jù)
* @param
*   @arg ptr_read:讀取緩沖區(qū)指針
*   @arg address:地址
*     @arg byte:讀取的字節(jié)數(shù)
* @retval  無
*/
void I2C_EE_BufferRead(unsigned char* ptr_read,unsigned char address,unsigned char byte)
{

   unsigned char send_buffer[2] = {};
   unsigned char read_buffer[1] = {};

   send_buffer[0] = address;
   R_IIC_MASTER_Write(&EEPROM_ctrl, &send_buffer[0], 1, true);
   while ((I2C_MASTER_EVENT_TX_COMPLETE != g_i2c_callback_event) && timeout_ms)
   {
      R_BSP_SoftwareDelay(400U, BSP_DELAY_UNITS_MICROSECONDS);
      timeout_ms--;
   }
   timeout_ms = 500;

   R_BSP_SoftwareDelay(250U, BSP_DELAY_UNITS_MICROSECONDS);

   R_IIC_MASTER_Read(&EEPROM_ctrl, ptr_read, byte, false);


	

	}

	


	這個(gè)函數(shù)是在指定的地址讀取一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，第一個(gè)變量EEPROM的地址，最后會(huì)返回一個(gè)整型的數(shù)據(jù)。如果不想使用printf函數(shù)可以將其進(jìn)行注釋，但需要適當(dāng)增加延時(shí)時(shí)間。 這里代碼非常簡(jiǎn)單，我們只需要確定I2C的地址、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指針、數(shù)據(jù)大小、超時(shí)設(shè)置，就可以把想要的數(shù)據(jù)讀回來。

	21.4.2.9. EEPROM測(cè)試函數(shù)

	代碼清單 22_7：EEPROM測(cè)試函數(shù)

	
/**
* @brief  I2C(AT24C02)讀寫測(cè)試
* @param  無
* @retval 正常返回1 ，不正常返回0
*/
uint8_t I2C_Test(void)
{
   uint16_t i;
   unsigned char DATA_Size = 30;
   unsigned char I2c_Buf_Write[33] = {};
   unsigned char I2c_Buf_Read[33] = {};

   //將I2c_Buf_Write中順序遞增的數(shù)據(jù)寫入EERPOM中
   printf("寫入的數(shù)據(jù)\r\n");
   for ( i=0; i

	

	}

	

	21.4.2.10. 主函數(shù)

	代碼清單 22_8：主函數(shù)

	

void hal_entry(void)
{

   I2C_EE_Init();
   Debug_UART4_Init();

   printf("歡迎使用野火  RA6M5 開發(fā)板。\r\n");
   printf("這是一個(gè)I2C外設(shè)(AT24C02)讀寫測(cè)試?yán)?\r\n");
   R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_SECONDS);

   while (1)
   {
      I2C_EE_Writedrase();
      if (I2C_Test() ==1) {
            LED_GREEN;
      } else {
            LED_RED;
      }

      while(1);
   }

#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
   /* Enter non-secure code */
   R_BSP_NonSecureEnter();
#endif

	

	}

	

	21.4.3. 下載驗(yàn)證

	保證開發(fā)板相關(guān)硬件連接正確，用Type-C線連接開發(fā)板“USB TO UART”接口跟電腦， 在電腦端打開串口調(diào)試助手，把編譯好的程序下載到開發(fā)板， 此時(shí)串口調(diào)試助手即可收到開發(fā)板發(fā)過來的數(shù)據(jù)。 在串口調(diào)試助手可看到EEPROM測(cè)試的調(diào)試信息。如下圖所示：