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STM32F103C8T6/Drivers/BSP/AT24C02/at24c02.c

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+/*
+ * 模块名称：AT24C02 EEPROM 驱动
+ * 模块功能：提供AT24C02的读写操作接口，基于STM32 HAL I2C
+ * 适用平台：STM32F103C8T6
+ * 作者：王建锋
+ * 创建日期：2026-07-14
+ * 修改记录：
+ *     2026-07-14  王建锋  创建初始版本
+ */
+
+#include "at24c02.h"
+#include <stdio.h>
+
+/* 引用CubeMX生成的I2C句柄 */
+extern I2C_HandleTypeDef hi2c1;
+
+/*
+ * 函数功能：AT24C02字节写入
+ * 入口参数：addr - 目标地址（0~255）
+ *           data - 要写入的数据
+ * 返回值： 0=成功，负值=错误码
+ * 函数说明：先发送写命令，再等待内部写周期完成
+ */
+int at24c02_write_byte(uint8_t addr, uint8_t data)
+{
+    uint8_t buf[2];
+    HAL_StatusTypeDef hal_ret;
+
+    buf[0] = addr;
+    buf[1] = data;
+
+    hal_ret = HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, AT24C02_ADDR_WRITE,
+                                      buf, 2, AT24C02_I2C_TIMEOUT);
+    if (hal_ret != HAL_OK) {
+        return AT24C02_ERR_I2C;
+    }
+
+    /* 等待内部写周期完成 */
+    return at24c02_wait_ready();
+}
+
+/*
+ * 函数功能：AT24C02随机读取
+ * 入口参数：addr - 目标地址（0~255）
+ * 返回值：>=0=读取的数据，负值=错误码
+ * 函数说明：假写操作设定地址，再重新发送读命令读取
+ */
+int at24c02_read_byte(uint8_t addr)
+{
+    uint8_t data;
+    HAL_StatusTypeDef hal_ret;
+
+    /* 假写：发送设备地址 + 字地址 */
+    hal_ret = HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, AT24C02_ADDR_WRITE,
+                                      &addr, 1, AT24C02_I2C_TIMEOUT);
+    if (hal_ret != HAL_OK) {
+        return AT24C02_ERR_I2C;
+    }
+
+    /* 重发起始条件 + 读 */
+    hal_ret = HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, AT24C02_ADDR_READ,
+                                     &data, 1, AT24C02_I2C_TIMEOUT);
+    if (hal_ret != HAL_OK) {
+        return AT24C02_ERR_I2C;
+    }
+
+    return data;
+}
+
+/*
+ * 函数功能：AT24C02页写入
+ * 入口参数：addr - 起始地址（0~255）
+ *           p_data - 数据缓冲区指针
+ *           len - 写入长度（≤8）
+ * 返回值： 0=成功，负值=错误码
+ * 函数说明：页写入，自动等待写周期完成
+ */
+int at24c02_write_page(uint8_t addr, const uint8_t *p_data, uint8_t len)
+{
+    uint8_t buf[AT24C02_PAGE_SIZE + 1];
+    HAL_StatusTypeDef hal_ret;
+    uint8_t i;
+
+    /* 参数校验 */
+    if ((p_data == NULL) || (len == 0) || (len > AT24C02_PAGE_SIZE)) {
+        return AT24C02_ERR_PARAM;
+    }
+    if (addr + len > AT24C02_SIZE) {
+        return AT24C02_ERR_PARAM;
+    }
+
+    buf[0] = addr;
+    for (i = 0; i < len; i++) {
+        buf[i + 1] = p_data[i];
+    }
+
+    hal_ret = HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, AT24C02_ADDR_WRITE,
+                                      buf, len + 1, AT24C02_I2C_TIMEOUT);
+    if (hal_ret != HAL_OK) {
+        return AT24C02_ERR_I2C;
+    }
+
+    /* 等待内部写周期完成 */
+    return at24c02_wait_ready();
+}
+
+/*
+ * 函数功能：AT24C02连续写入（跨页自动拆分）
+ * 入口参数：addr - 起始地址（0~255）
+ *           p_data - 数据缓冲区指针
+ *           len - 写入长度
+ * 返回值： 0=成功，负值=错误码
+ * 函数说明：自动处理跨页边界，逐页写入
+ */
+int at24c02_write_buf(uint8_t addr, const uint8_t *p_data, uint16_t len)
+{
+    uint8_t page_remaining;
+    int ret;
+
+    if ((p_data == NULL) || (len == 0)) {
+        return AT24C02_ERR_PARAM;
+    }
+    if (addr + len > AT24C02_SIZE) {
+        return AT24C02_ERR_PARAM;
+    }
+
+    while (len > 0) {
+        /* 当前页剩余空间 */
+        page_remaining = AT24C02_PAGE_SIZE - (addr % AT24C02_PAGE_SIZE);
+        if (page_remaining > len) {
+            page_remaining = (uint8_t)len;
+        }
+
+        ret = at24c02_write_page(addr, p_data, page_remaining);
+        if (ret != AT24C02_OK) {
+            return ret;
+        }
+
+        addr += page_remaining;
+        p_data += page_remaining;
+        len -= page_remaining;
+    }
+
+    return AT24C02_OK;
+}
+
+/*
+ * 函数功能：AT24C02连续读取
+ * 入口参数：addr - 起始地址（0~255）
+ *           p_buf - 接收缓冲区指针
+ *           len - 读取长度
+ * 返回值： 0=成功，负值=错误码
+ * 函数说明：从指定地址开始顺序读取多个字节
+ */
+int at24c02_read_buf(uint8_t addr, uint8_t *p_buf, uint16_t len)
+{
+    HAL_StatusTypeDef hal_ret;
+
+    if ((p_buf == NULL) || (len == 0)) {
+        return AT24C02_ERR_PARAM;
+    }
+    if (addr + len > AT24C02_SIZE) {
+        return AT24C02_ERR_PARAM;
+    }
+
+    /* 假写：设定读起始地址 */
+    hal_ret = HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, AT24C02_ADDR_WRITE,
+                                      &addr, 1, AT24C02_I2C_TIMEOUT);
+    if (hal_ret != HAL_OK) {
+        return AT24C02_ERR_I2C;
+    }
+
+    /* 顺序读 */
+    hal_ret = HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, AT24C02_ADDR_READ,
+                                     p_buf, len, AT24C02_I2C_TIMEOUT);
+    if (hal_ret != HAL_OK) {
+        return AT24C02_ERR_I2C;
+    }
+
+    return AT24C02_OK;
+}
+
+/*
+ * 函数功能：检测AT24C02设备是否存在
+ * 入口参数：无
+ * 返回值： 0=检测到设备，-1=未响应
+ * 函数说明：通过I2C发送设备地址，检查是否有ACK应答
+ */
+int at24c02_scan(void)
+{
+    HAL_StatusTypeDef hal_ret;
+
+    hal_ret = HAL_I2C_IsDeviceReady(&hi2c1, AT24C02_ADDR_WRITE,
+                                    3, AT24C02_I2C_TIMEOUT);
+    if (hal_ret != HAL_OK) {
+        printf("AT24C02: no device found\r\n");
+        return AT24C02_ERR_DEVICE;
+    }
+
+    printf("AT24C02: device detected\r\n");
+    return AT24C02_OK;
+}
+
+/*
+ * 函数功能：等待内部写周期完成（应答查询）
+ * 入口参数：无
+ * 返回值： 0=完成，-3=超时
+ * 函数说明：发送设备地址（写模式），直到器件应答
+ */
+int at24c02_wait_ready(void)
+{
+    HAL_StatusTypeDef hal_ret;
+    uint16_t trials = 50;
+
+    while (trials--) {
+        hal_ret = HAL_I2C_IsDeviceReady(&hi2c1, AT24C02_ADDR_WRITE,
+                                        1, 1);
+        if (hal_ret == HAL_OK) {
+            return AT24C02_OK;
+        }
+        HAL_Delay(1);
+    }
+
+    return AT24C02_ERR_TIMEOUT;
+}