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STM32

学会阅读硬件的原理图、数据手册大全

参考： 郭天祥：https://www.bilibili.com/video/BV1DW411a7mz?p=8
韦东山：https://www.bilibili.com/video/BV1ga4y1Y7PL?p=4
https://www.bilibili.com/video/BV17g411F7oR?spm_id_from=333.999.0.0
洋桃电子：https://www.bilibili.com/video/BV1eW411J7cf?p=2&spm_id_from=pageDriver

硬件接口的四大类

参考书籍：

  • 《微机原理》：侧重于计算机结构
  • 《数字电子技术基础 》：侧重于门电路

1. GPIO和门电路

GPIO：general peripheral input/ouput，通用的外设输入、输出接口。

这类电路通常只使用一个引脚：

  • 可以设置为输出
    • 可以输出高、低电平
    • 比如用来控制LED
  • 也可以设置为输入
    • 可以读取引脚电平，判断当前是高电平还是低电平
    • 比如用来判断按键是否被按下
  • 可以接上各类晶体管(二极管、三极管等)实现逻辑运算

门电路：与门、或门、非门

在这里插入图片描述

2. 协议类

比如：UART、I2C、SPI、Nand、TFT LCD。

如果两个设备之间要传输的数据比较复杂，可以约定一些规则。这类接口被称为"协议类"接口。

当然可以只使用一条GPIO引脚来传输复杂的数据，比如红外遥控器、温度传感器等。也可使用多条线路来传输数据，比如UART、I2C、SPI等。比如TFT LCD的接口线将近30条。

例子：

  • I2C接口

    • 硬件连接

在这里插入图片描述

  • I2C协议
    在这里插入图片描述

3. 类似内存的接口(ram-like)

比如：Nor Flash、SDRAM、DDR、网卡DM9000等。

  • 内存：可以读写某个地址上的数据，所以必定有这些信号
    • 地址总线
    • 数据总线
    • 读/写信号
    • 片选（cs）：ram-like接口上可以接多个设备，互相之间不能干扰，选中哪个设备哪个设备才能响应
  • 很多设备也采用类似内存的接口，比如Nor Flash、8080接口的LCD
  • 例子
    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-3bzfE8tX-1635065935595)(pic/01_预备知识与概述/11_ram_like_interface.png)]

在这里插入图片描述

4. 模拟电路

数字电路上传输的电压值只有2类取值，比如

  • 2.xV到3.3V，抽象为逻辑值1
  • 0V到1.xV，抽象为逻辑值0

模拟电路上传输的电压可以是各种各样的，比如以下两个电路：

  • ADC电路中：可以读取滑动电阻器上的触点电压值
  • DAC电路中：可以输出不同的电压值，用来控制LED的亮度(数字电路里LED只有亮、灭两个状态)

读取滑动电阻器上的触点电压值

  • DAC电路中：可以输出不同的电压值，用来控制LED的亮度(数字电路里LED只有亮、灭两个状态)

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-goaiHJno-1635065935597)(pic/01_预备知识与概述/13_analog_circuit.png)]

GPIO与门电路

1. GPIO的应用

GPIO可以设置为输出、输入：

  • 输出功能

    • LED

    • 发射红外信号

    • 控制电机

    • 蜂鸣器

    • 数码管

  • 输入功能

    • 按键
    • 接收红外信号
    • 人体感应

  • 实现各类协议

    • 读取温湿度传感器数据
    • 其实UART等也是使用GPIO来实现的

2. GPIO引脚操作

怎么用一个GPIO来控制LED？换句话说，怎么让一个GPIO输出高、低电平？

2.1 设置引脚为GPIO功能

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-26Zt0s4j-1635134136129)(pic/02_GPIO类电路/09_gpio_block.png)]

芯片内部有很多模块，比如GPIO、UART(串口)。
一个引脚，可以接到模块A，也可以接到模块B，比如上图中的引脚gpio0_0，可以接到GPIO group 0，也可以接到UART。
可以设置某些寄存器(比如io_mux)，选择引脚的功能。

2.2 设置引脚方向

假设一个引脚被设置成了GPIO功能，那么它是用作输出，还是输入？
在GPIO模块内部，一般都有一个方向选择寄存器，里面每一位用来控制一个引脚的方向。
比如GPIO group 0中有一个gpio0_dir_reg寄存器，

  • 它的bit 0写入1，表示gpio0_0被设置为输出
  • 它的bit 0写入0，表示gpio0_0被设置为输入

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-dy5iEZfH-1635134136133)(pic/02_GPIO类电路/10_gpio_dir_reg.png)]

2.3 设置/读取引脚数值

一个GPIO引脚被设置成输出，那么怎样设置它的输出电平？
一个GPIO引脚被设置成输入，那么怎样读取它的输入电平？
在GPIO模块内部，一般都有一个数据寄存器，里面每一位用来控制一个引脚的输出电平。
比如GPIO group 0中有一个gpio0_data_reg寄存器，

  • 写数据
    • 它的bit 0写入1，表示gpio0_0输出高电平
    • 它的bit 0写入0，表示gpio0_0输出低电平
  • 读数据
    • 如果bit 0等于1，表示gpio0_0为高电平
    • 如果bit 0等于0，表示gpio0_0为低 电平

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-PtiplIM7-1635134136136)(pic/02_GPIO类电路/11_gpio_data_reg.png)]

3. 二极管

参考资料：图文详解二极管原理

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-jkbgqSTd-1635134136140)(pic/02_GPIO类电路/03_diode.png)]

  • 二极管的箭头表示正向电流的方向

  • 二极管的电流具有单向性

  • 假设正极、负极之间的电压为V

    • 当V大于某个阈值(比如0.7V)，二极管就导通，导通时电阻约等于0
    • 当V<0，二极管不会导通，电阻无穷大

  • 内部结构：由PN节组成，P代表正极(positive)，N代表负极(negative)

  • 二极管中流动的是电子，电流方向是从正极到负极，电子流动的方向是从负极到正极

  • 使用二极管

    • 比如：使用二极管防止电源接反是烧坏电路

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-wGpizgy5-1635134136144)(pic/02_GPIO类电路/07_use_diode.png)]

4. 三极管

参考资料：三极管工作原理分析精辟透彻看后你就懂

可以使用二极管的特性制作成三极管，组成开关电路。

三极管实物图：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-hg5lvGIL-1635134136146)(pic/02_GPIO类电路/24_triode_pic.png)]

三极管可以分为：NPN三极管、PNP三极管。

4.1 NPN三极管

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-GYNGN87I-1635134136148)(pic/02_GPIO类电路/05_triode_internal.png)]

  • 扩散
    • 物质会从浓度大的地方扩散到浓度低的地方
    • 比如墨水滴入水中，墨水会四处散开
    • 比如臭味会四处散开
    • 电子也会有扩散作用
  • 三极管原理
    • 当be之间的PN节加上正向电压，电子从e极的’N’大量往‘P’移动(所以e被称为发射极)
    • 电子在’P’大量聚集，一部分通过b极流走，另一部分通过c极扩散出去(c起收集作用，所以被称为集电极)
      • 电子流动方向如图中红色箭头所示
      • 电流方向与电子流动方向相反：be之间电流从b到e，ce之间电流从c到e
  • 三极管的使用
    • 当Vcon等于0.7V左右，be之间的PN节打通，c极相当于直接连接e，V2=0
    • 当Vcon等于0V，be之间的PN节没打通，c极相当于断开，V2=V
    • 所以，可以用Vcon来控制V2

4.2 PNP三极管

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-JnOmnIJE-1635134136149)(pic/02_GPIO类电路/06_pnp_triode_internal.png)]

  • 扩散
    • 物质会从浓度大的地方扩散到浓度低的地方
    • 比如墨水滴入水中，墨水会四处散开
    • 比如臭味会四处散开
    • 电子也会有扩散作用
  • 三极管原理
    • 当eb之间的PN节加上正向电压，空穴从e极的’N’大量往‘P’移动(所以e被称为发射极)
    • 空穴在’P’大量聚集，一部分通过b极流走，另一部分通过c极扩散出去(c起收集作用，所以被称为集电极)
      • 空穴流动方向如图中红色箭头所示
      • 电流方向与空穴流动方向相同：eb之间电流从e到b，ec之间电流从e到c
  • 三极管的使用
    • 当Vcon为高电压(比如3.3V)，eb之间的PN节打通，c极相当于直接连接e，V2=Vcon
    • 当Vcon等于0V，eb之间的PN节没打通，c极相当于断开，V2=0
    • 所以，可以用Vcon来控制V2

流从e到b，ec之间电流从e到c

  • 三极管的使用
    • 当Vcon为高电压(比如3.3V)，eb之间的PN节打通，c极相当于直接连接e，V2=Vcon
    • 当Vcon等于0V，eb之间的PN节没打通，c极相当于断开，V2=0
    • 所以，可以用Vcon来控制V2

LED电路与操作

1. LED实物

在这里插入图片描述

2. LED电路

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fR1dbIaz-1635134906237)(pic/02_GPIO类电路/08_led_sch.png)]

  • 方式1
    • 芯片引脚输出高电平，LED被点亮
    • 芯片引脚输出低电平，LED被熄灭
    • 缺点：芯片引脚的驱动能力可能不够，LED亮度低
  • 方式2
    • 芯片引脚输出低电平，LED被点亮
    • 芯片引脚输出高电平，LED被熄灭
    • 缺点：电流进入芯片过大时，可能烧毁芯片
  • 方式3
    • 芯片引脚输出高电平，三极管导通，LED被点亮
    • 芯片引脚输出低电平，三极管不导通，LED被熄灭
  • 方式4
    • 芯片引脚输出低电平，第一个三极管不导通，第二个三极管导通，LED被点亮
    • 芯片引脚输出高电平，第一个三极管导通，第二个三极管不导通，LED被熄灭

三极管导通，第二个三极管不导通，LED被熄灭

同步与异步

1. 概念

同步(synchronous)、异步(asynchronous)，使用生活例子来说就是：

  • 同步：朋友打电话说到我家吃饭，我在家里等他们
  • 异步：朋友没有提前打招呼，突然就到我家来了

1.1 同步信号示例

在电子产品中，使用同步信号进行传输时，一般涉及两个信号：

  • 时钟信号：用来通知对方要读取数据了
  • 数据信号：用来传输数据

比如：

  • 时钟信号：打电话，起约定作用
  • 数据信号：传输数据

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-PbgF7UEC-1635135693064)(pic/03_one_wire/01_syn_signal.png)]

1.2 异步信号示例

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-GGSoiPTK-1635135693077)(pic/03_one_wire/02_asyn_signal.png)]

使用异步信号传输数据时，双方遵守相同的约定：

  • 起始信号：发送方可以通知接收方"注意了，我要开始传输数据了"

  • 数据的表示

    • 怎么表示逻辑1
    • 怎么表示逻辑0

以红外遥控器解码器为例，它向单片机发出的数据格式如下：

  • 起始信号：解码器发出一个9ms的低电平、4.5ms的高电平，用来同时对方说"开始了"
    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-febDEXtg-1635135693080)(pic/03_one_wire/03_dht11_start.png)]

  • 表示一位数据

    • 逻辑1：0.56ms的低电平+1.69ms的高电平
    • 逻辑0：0.56ms的低电平+0.56ms的高电平

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Px4crktm-1635135693085)(pic/03_one_wire/04_dht11_bit_data.png)]

  • 接收方、发送方都遵守这样的约定，就可以使用一条线传输数据

2. 差别

同步传输 异步传输
信号线 多：时钟信号、数据信号 少：只需要数据信号
速率 可变，提高时钟信号频率即可 双方提前约定
抗干扰能力 强 弱

使用一线传输双向数据

1. 面临的问题

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ixMezwbr-1635138868378)(pic/03_one_wire/21_one_write_conflict.png)]

两个设备之间，只使用一条数据线，能否传输双向的数据？

  • A发出高电平，B发出低电平
    • 电路可能被损坏
    • 电路上到底是高电平还是低电平？不能确定
  • 问题在于：有两个设备试图同时驱动电路

2. 解决方法

不让双方同时驱动电路，或者即使同时驱动也没关系：

  • 不让双方同时驱动电路：双方无法约定时间，此方法不可行
  • 即使同时驱动也没关系：可行，电路如下：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-1ogYSza6-1635138868380)(pic/03_one_wire/22_one_write_bidir.png)]

真值表如下：

A B DATA
0 0 1(由上拉电阻决定)
0 1 0
1 0 0
1 1 0

从真值表和电路图我们可以知道：

  • 当某一个芯片不想影响SDA线时，那就不驱动这个三极管
  • 想让DATA输出高电平，双方都不驱动三极管(SDA通过上拉电阻变为高电平)
  • 想让DATA输出低电平，就驱动三极管

芯片内部的三极管，被称为open collector，开集，也就是在芯片内部三极管的集电极是开放的。
芯片内部不驱动三极管是，集电极的电平由外面的上拉电阻决定。

这种电路实现了：

  • 双方设备即使同时想输出不同的电平：
    • 电路也不会被损坏
    • 电平也是确定的

3. 双向传输示例

  • 初始状态：一开始，双方都不驱动三极管，DATA为高

  • 起始信号和回应：A想传输数据给B，发出开始信号、得到回应信号

    • A检测DATA线，高表示对方没有占用数据线
    • A驱动三极管，使得DATA为低，用来通知B：我就要传输数据了
    • A释放三极管，DATA变为高
    • B驱动三极管，使得DATA为低，用来通知A：好的，我准备好了(这是一个回应信号)
    • B释放三极管，DATA变为高

  • 传输：A发送数据给B，比如传输2位数据0、1

    • 双方都使用同一套数据表示方法，比如使用60US来传输一位数据，数值由DATA电平决定
    • 在第1个60us，A设置DATA为低；在同一时间，B读取DATA电平得到数据0
    • 在第2个60us，A设置DATA为高；在同一时间，B读取DATA电平得到数据1

  • 结束：A释放三极管，DATA变为高电平

    • 在第2个60us，A设置DATA为高；在同一时间，B读取DATA电平得到数据1

  • 结束：A释放三极管，DATA变为高电平

  • 这时候，B也可以使用一样的方法给A传输数据

如何高效阅读英文数据手册？

博文参照链接

全英文的数据手册少则十几页，多则上百页也有，加上我们又是如此的爱国（英文水平差的借口），所以在阅读全英文数据手册的时候，根本做不到面面俱到，当然也是完全没有必要，学会善用Ctrl+F搜索关键词，按需所取，阅读我们关注的部分即可。

我以一个DC-DC BUCK芯片举例，列出了很多关键词，其他的数据手册也是同样的道理。

▉ Title

首先是Title，这也是厂家秀肌肉的地方，会告诉你一些最重要的芯片信息，比如TPS56120x系列、输入电压范围4.5~17V、最大输出电流1A、同步降压、封装是6Pin的SOT-23等。
在这里插入图片描述

▉ Feature

如果你是选型，以上参数符合要求，你就会接着往下去看，feature展示了更多的参数，比如输出电压范围、静态功耗、关闭功耗、精度和频率等。

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▉ Description description

可以让我们对这个芯片有个大概的了解。

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▉ Table of Contents

有的数据手册会有目录，可以先了解大致有那些内容，帮助我们寻找关键字。
在这里插入图片描述

▉Pin Configuration and Functions

可以了解芯片的管脚排布，每个管脚对应的信号名，建立原理图封装时需要参考下方这个图。

在这里插入图片描述

通过pin functions了解每个管脚的功能描述，以及设计电路时有什么需要注意的。
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▉ Absolute Maximum

Absolute Maximum即绝对最大值，加在芯片上的参数（电压、温度、ESD等级等）绝对不能超过这个值，否则芯片会损坏。

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▉ Electrical Characteristics

硬件工程师必关注的电气参数，每个芯片的电气参数也是不尽相同的。

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▉ Typical Characteristics

典型的参数，指的是芯片厂商在特定的参数下，测量得出的一些芯片特性，比如下面的不同输出电压和开关频率之间的关系，DC-DC效率和输出电流之间的关系等等，这个是为了让我们更好的了解芯片的性能。

在这里插入图片描述

▉ Functional Block Diagram

功能框图非常重要，透过外部的管脚了解内部的组成，可以更好的理解芯片，如SW管脚接了两个MOS管，这是为什么能输出占空比的原因？OVP和UVP都是通过比较器来实现的等等。

在这里插入图片描述

▉ Feature Description

对芯片的某一些特性进行描述，让我们更好的理解这个芯片的相关特性，如下DC-DC的如软启动、电流保护、UVLO等功能都有详细的描述。
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▉ Typical Application

对于芯片类的数据手册来说，典型应用就是参考电路图。

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▉ Layout Guide

对于芯片类如DC-DC，还有layout指导。

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▉ Packaging Information

package信息，指的是一盒里面的数量，如下可以看见QTY3000和QTY250的型号是不一样的。
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一个系列不同的型号多在后缀有差别，可能是封装不同、package QTY的不同等，所以在order的时候需要写完整的芯片型号。

▉ Package Outline

封装尺寸信息，在建立PCB封装时会用到。

在这里插入图片描述

▉ Example Layout

根据提供的参考layout建立我们自己的PCB封装。

在这里插入图片描述

列了这么多关键词，并不是教大家如何阅读DC-DC数据手册，而是在阐明一个点：不同的人看数据手册的侧重点是不一样的，硬件工程师更关注电气参数、封装信息、参考设计等，软件工程师更关注寄存器、协议等，提取关键字，高效的阅读数据手册，找到对我们有帮助的内容才是最重要的。

类似内存的接口(2440开发板为例)

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

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SDRAM

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2440芯片手册讲到片选地址映射图：

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NOR FLASH

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网卡

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不同位宽外设的接线

为什么NOR FLASH地址线从ADDR1开始？SDARM地址是从ADDR2开始的？

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如果CPU要读取32位数据，那么内存控制器会去读两次16位数据存起来，一次性交给CPU。

时序的阅读及内存控制器的设置

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例如查询2440芯片手册内存控制配置方法：
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再查询相应的外设手册：
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1602液晶驱动显示

阅读手册

1602代表：显示16个字符，可以显示两行。如下图所示：
在这里插入图片描述
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发现使用上表中的数值芯片不能正常驱动，查看原厂家芯片英文资料，实践可以正常使用，具体数值如下图所示：
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LCD1602.h

#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__

//用户调用函数：
void LCD_Init();
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char);
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String);
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);

#endif

LCD1602.c

#include <REGX52.H>

//引脚配置：
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_EN=P2^7;
#define LCD_DataPort P0

//main函数入口
void main()
{
	LCD_Init();
	while(1);

}



//函数定义：
/**
  * @brief  LCD1602延时函数，12MHz调用可延时1ms
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void LCD_Delay()
{
	unsigned char i, j;

	i = 2;
	j = 239;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}

/**
  * @brief  LCD1602写命令
  * @param  Command 要写入的命令
  * @retval 无
  */
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{
	LCD_RS=0;
	LCD_RW=0;
	LCD_DataPort=Command;
	LCD_EN=1;
	LCD_Delay();
	LCD_EN=0;
	LCD_Delay();
}

/**
  * @brief  LCD1602写数据
  * @param  Data 要写入的数据
  * @retval 无
  */
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{
	LCD_RS=1;
	LCD_RW=0;
	LCD_DataPort=Data;
	LCD_EN=1;
	LCD_Delay();
	LCD_EN=0;
	LCD_Delay();
}

/**
  * @brief  LCD1602设置光标位置
  * @param  Line 行位置，范围：1~2
  * @param  Column 列位置，范围：1~16
  * @retval 无
  */
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column)
{
	if(Line==1)
	{
		LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));
	}
	else if(Line==2)
	{
		LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1+0x40));
	}
}

/**
  * @brief  LCD1602初始化函数
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void LCD_Init()
{
	LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口，两行显示，5*7点阵
	LCD_WriteCommand(0x0c);//显示开，光标关，闪烁关
	LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后，光标自动加一，画面不动
	LCD_WriteCommand(0x01);//光标复位，清屏
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置上显示一个字符
  * @param  Line 行位置，范围：1~2
  * @param  Column 列位置，范围：1~16
  * @param  Char 要显示的字符
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char)
{
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	LCD_WriteData(Char);
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给字符串
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  String 要显示的字符串
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String)
{
	unsigned char i;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	for(i=0;String[i]!='\0';i++)
	{
		LCD_WriteData(String[i]);
	}
}

/**
  * @brief  返回值=X的Y次方
  */
int LCD_Pow(int X,int Y)
{
	unsigned char i;
	int Result=1;
	for(i=0;i<Y;i++)
	{
		Result*=X;
	}
	return Result;
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~65535
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
	unsigned char i;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	for(i=Length;i>0;i--)
	{
		LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
	}
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以有符号十进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：-32768~32767
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length)
{
	unsigned char i;
	unsigned int Number1;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	if(Number>=0)
	{
		LCD_WriteData('+');
		Number1=Number;
	}
	else
	{
		LCD_WriteData('-');
		Number1=-Number;
	}
	for(i=Length;i>0;i--)
	{
		LCD_WriteData(Number1/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
	}
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以十六进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFF
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~4
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
	unsigned char i,SingleNumber;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	for(i=Length;i>0;i--)
	{
		SingleNumber=Number/LCD_Pow(16,i-1)%16;
		if(SingleNumber<10)
		{
			LCD_WriteData(SingleNumber+'0');
		}
		else
		{
			LCD_WriteData(SingleNumber-10+'A');
		}
	}
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以二进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~16
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
	unsigned char i;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	for(i=Length;i>0;i--)
	{
		LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(2,i-1)%2+'0');
	}
}

IIC总线AT24C02芯片实验(E2PROM)

IIC总线协议

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24C02芯片手册阅读

在这里插入图片描述
前面讲了，器件前四位地址固定为1010，后三位在开发板里全部接地，因此器件地址确定为：0X1010 000.

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编写代码

IIC.h

#ifndef __I2C_H__
#define __I2C_H__

void I2C_Start(void);
void I2C_Stop(void);
void I2C_SendByte(unsigned char Byte);
unsigned char I2C_ReceiveByte(void);
void I2C_SendAck(unsigned char AckBit);
unsigned char I2C_ReceiveAck(void);


#endif

IIC.c

#include <REGX52.H>

sbit I2C_SCL=P2^1;
sbit I2C_SDA=P2^0;

/**
  * @brief  I2C开始
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void I2C_Start(void)
{
	I2C_SDA=1;
	I2C_SCL=1;//前后要保证间隔4.7us，郭天祥老师在这里写了个delay空函数（下同）
	I2C_SDA=0;
	I2C_SCL=0;
}

/**
  * @brief  I2C停止
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void I2C_Stop(void)
{
	I2C_SDA=0;
	I2C_SCL=1;
	I2C_SDA=1;
}

/**
  * @brief  I2C发送一个字节
  * @param  Byte 要发送的字节
  * @retval 无
  */
void I2C_SendByte(unsigned char Byte)
{
	unsigned char i;//单片机节省空间 不用int
	temp = Byte;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		temp = temp<<1;
		I2C_SDA = CY;//溢出位
		//I2C_SDA=Byte&(0x80>>i); 这种方法没看懂
		I2C_SCL=1;
		I2C_SCL=0;//低电平可改变数据 下一循环送入新的数据
	}
}

/**
  * @brief  I2C接收一个字节
  * @param  无
  * @retval 接收到的一个字节数据
  */
unsigned char I2C_ReceiveByte(void)
{
	unsigned char i,k,Byte=0x00;
	I2C_SDA=1;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		I2C_SCL=1;
		j = I2C_SDA;
		k = (k<<1)|j;
		//if(I2C_SDA){Byte|=(0x80>>i);}
		I2C_SCL=0;
	}
	return k;
}

/**
  * @brief  I2C发送应答
  * @param  AckBit 应答位，0为应答，1为非应答
  * @retval 无
  */
void I2C_SendAck(unsigned char AckBit)
{
	I2C_SDA=AckBit;
	I2C_SCL=1;
	I2C_SCL=0;
}

/**
  * @brief  I2C接收应答位
  * @param  无
  * @retval 接收到的应答位，0为应答，1为非应答
  */
unsigned char I2C_ReceiveAck(void)
{
	unsigned char AckBit;
	I2C_SDA=1;
	I2C_SCL=1;
	AckBit=I2C_SDA;
	I2C_SCL=0;
	return AckBit;
}

AT24C02.h

#ifndef __AT24C02_H__
#define __AT24C02_H__

void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data);
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress);


#endif

AT24C02.c

#include <REGX52.H>
#include "I2C.h"

#define AT24C02_ADDRESS		0xA0//地址高四位固定是1010为a 后三位为000 写位为0

/**
  * @brief  AT24C02写入一个字节
  * @param  WordAddress 要写入字节的地址
  * @param  Data 要写入的数据
  * @retval 无
  */
void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data)
{
	I2C_Start();
	I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);//发送器件地址写
	I2C_ReceiveAck();             //收到应答
	I2C_SendByte(WordAddress);    //要写入字节的地址 自己随便定
	I2C_ReceiveAck();             //收到应答
	I2C_SendByte(Data);           //发送（写入）数据
	I2C_ReceiveAck();             //收到应答
	I2C_Stop();
}

/**
  * @brief  AT24C02读取一个字节
  * @param  WordAddress 要读出字节的地址
  * @retval 读出的数据
  */
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress)
{
	unsigned char Data;
	I2C_Start();
	I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);//伪写
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_SendByte(WordAddress);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_Start();
	I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS|0x01);//代表要读数据
	I2C_ReceiveAck();
	Data=I2C_ReceiveByte();            //读到数据
	I2C_SendAck(1);
	I2C_Stop();
	return Data;
}

版权声明：本文为CSDN博主「行稳方能走远」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/zhuguanlin121/article/details/120452939

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