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I2C总线简介
I2C总线介绍
I2C（Inter-Integrated Circuit）总线（也称IIC或I2C）是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备，是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准。它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简单，期间封装形式少，通信速率高等优点。
I2C总线特征
两条总线线路：一条串行数据SDA，一条串行时钟线SCL来完成数据的传输及外围器件的扩展 I2C总线上的每一个设备都可以作为主设备或者从设备，而且每一个设备都会对应一个唯一的地址 I2C总线数据传输速率在标准模式下可达100kbit/s，快速模式下可达400kbit/s，高速模式下 可达3.4Mbit/s。一般通过I2C总线接口可编程时钟来实现传输速率的调整，同时也跟所接的上拉电阻的阻值有关。 I2C总线上的主设备与从设备之间以字节(8位)为单位进行单双工的数据传输。
I2C总线物理·拓扑结构
I2C 总线在物理连接上分别由SDA(串行数据线)和SCL(串行时钟线)及上拉电阻组成。通信原理是通过对SCL和SDA线高低电平时序的控制，来产生I2C总线协议所需要的信号进行数据的传递。在总线空闲状态时，这两根线一般被上面所接的上拉电阻拉高，保持着高电平。 
I2C总线协议
I2C协议规定: 总线上数据的传输必须以一个起始信号作为开始条件，以一个结束信号作为传输的停止条件。起始和结束信号总是由主设备产生。 空闲状态： SCL和SDA都保持着高电平。 起始信号: 当SCL为高电平而SDA由高到低的跳变，表示产生一个起始条件 结束信号：当SCL为高而SDA由低到高的跳变，表示产生一个 停止条件 
数据传输
数据传输以字节为单位 , 主设备在SCL线上产生每个时钟脉冲的过程中将在SDA线上传输一个数据位，数据在时钟的高电平被采样，一个字节按数据位从高位到低位的顺序进行传输 主设备在传输有效数据之前 要先指定从设备的地址，一般为7位，然后再发生数据传输的方向位， 0表示主设备向从设备写数据，1表示主设备向从设备读数据
应答信号
接收数据的器件在接收到 8bit 数据后，向发送数据的器件发出低电平的应答信号，表示已收到数据。这个信号可以是主控器件发出，也可以是从动器件发出。总之，由接收数据的器件发出。 
I2C总线读写操作
主设备往从设备写数据  主设备读从设备数据  主设备读从设备的某个寄存器 
STM32F4-I2C控制器特性
软件模拟I2C时序
由于直接控制 GPIO 引脚电平产生通讯时序时，需要由 CPU 控制每个时刻的引脚状态，所以称之为“软件模拟协议”方式。
硬件控制产生I2C时序
STM32 的 I2C 片上外设专门负责实现 I2C 通讯协议，只要配置好该外设，它就会自动根据协议要求产生通讯信号，收发数据并缓存起来，CPU只要检测该外设的状态和访问数据寄存器，就能完成数据收发。这种由硬件外设处理 I2C协议的方式减轻了 CPU 的工作，且使软件设计更加简单。
I2C的主要特点
● I2C总线规范 rev03 兼容性： － 从机模式和主机模式 － 多主机功能 － 标准模式（高达 100kHz ） － 快速模式（高达 400kHz ） － 超快速模式（高达 1 MHz ） － 7 位和 10 位地址模式 － 软件复位 ● 1 字节缓冲带 DMA 功能
STM32F4-I2C通讯引脚
STM32芯片有多个I2C外设，它们的I2C通讯信号引出到不同的GPIO引脚上，使用时必须配置到这些指定的引脚。 
EEPROM简介
EEPROM介绍
EEPROM (Electrically Erasable Programmable read only memory)，带电可擦可编程只读存储器–一种掉电后数据不丢失的存储芯片。 EEPROM 可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程。 EEPROM常用来存储一些配置信息，以便系统重新上电的时候加载之。EEPOM 芯片最常用的通讯方式就是 I 2 C 协议 
24CXX简介
AT24XX芯片容量 XX表示：01、02、04、16、32、64、…… 单位： Kbit AT24XX芯片引脚  
24C65设备地址
24CXX的设备地址： 24CXX的设备地址为7位： 高4位恒定为 1010 低3位取决于A0-A2的电平状态
注：一般主机在读写24CXX都是把设备地址连同读写位组合成一个字节一起发送
24C65硬件原理图
 设备地址： 读地址： 1010 0001 即 0xA1 写地址： 1010 0000 即 0xA0
24C65读写时序
 
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* @file : main.c
* @brief : Main program body
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/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "stm32f4xx_hal.h"
#include "i2c.h"
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/* USER CODE BEGIN Includes */
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/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PV */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
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/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
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/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
/* USER CODE END PFP */
/* USER CODE BEGIN 0 */
#define ReadAddr 0xA1
#define WriteAddr 0xA0
uint8_t Wbuf[20] = "EEPROM TEST OK!";
uint8_t Rbuf[20] = {0};
int fputc(int ch, FILE *p)
{
while(!(USART1->SR & (1 |