嵌入式-蓝桥杯STM32G431（HAL库开发）-CT117E学习笔记09：EEPROM

在嵌入式系统开发中，EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）是一种非易失性存储器，通常用于保存配置信息或数据，即使电源被切断也能保持其内容。本篇学习笔记主要围绕STM32G431微控制器使用HAL库来操作I2C接口与EEPROM进行通信。 STM32G431是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款基于ARM Cortex-M4内核的高性能微控制器，适用于各种嵌入式应用。HAL库（Hardware Abstraction Layer，硬件抽象层）是ST为STM32系列提供的高级软件库，它提供了与硬件无关的API，使得开发者可以更专注于应用程序的逻辑，而无需深入了解底层硬件细节。 I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种多主控、串行、双向二线制总线协议，由飞利浦（现NXP）公司在1982年开发，常用于连接低速外设如传感器、EEPROM等。I2C总线协议规定了数据传输速率、起始和停止条件、数据帧格式以及错误检测机制。 在STM32G431中，I2C接口的初始化涉及以下步骤： 1. 设置GPIO引脚：需要将连接到I2C总线的SCL（时钟）和SDA（数据）引脚配置为推挽输出模式，速度等级根据I2C总线速率要求选择。 2. 初始化I2C外设：通过HAL_I2C_Init()函数初始化I2C外设，包括时钟配置、数据速率设置（标准速率为100kHz，快速速率为400kHz）以及中断配置。 3. 配置I2C设备地址：EEPROM通常有7位地址，由制造商定义，剩下1位由从设备的读写方向控制。HAL_I2C_Master_Transmit()或HAL_I2C_Master_Receive()函数用于发送或接收数据，需要指定正确的从设备地址。 在与EEPROM进行通信时，主要操作包括读写： 1. 写操作：先发送写命令，然后发送要写入的地址，最后发送数据。HAL_I2C_Master_Transmit()函数可以实现这一过程，需注意I2C传输的起始和停止条件，以及可能的应答错误检查。 2. 读操作：先发送读命令和地址，然后通过HAL_I2C_Master_Receive()读取数据。由于I2C读操作需要在地址发送后释放SDA线以产生读/写切换，所以操作稍显复杂。 理解IIC总线协议的关键在于掌握以下几点： - 数据传输顺序：起始条件 -> 从设备地址 + R/W位 -> 数据 -> 应答 -> 停止条件 - 总线仲裁：当多个主设备同时试图控制总线时，优先级由低电平决定，确保数据不冲突。 - 错误处理：包括应答错误、总线冲突、数据溢出等，HAL库会提供相应的错误处理机制。 - 多设备管理：I2C允许总线上挂载多个设备，每个设备有唯一的7位地址，地址冲突需避免。 通过实践和学习笔记，你可以深入理解STM32G431如何利用HAL库与I2C接口的EEPROM进行高效、可靠的通信，这对于参与蓝桥杯或其他嵌入式项目都是至关重要的技能。