AT24C02 I2C 读取总是 0xFF

原创 已于 2023-04-14 16:17:47 修改 · 2.4k 阅读 · 11 ·
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#stm32

于 2023-04-14 16:14:35 首次发布
在I2C通信中，调整了I2CStop函数的SCL和SDA信号顺序后，设备能正常读写。原函数中SDA在SCL变为高电平后改变，而调整后的函数确保了SCL先升高再改变SDA，这一改动使得包括BMP280在内的其他设备工作正常，但AT24C02出现不兼容情况。

我是因为停止信号时序有问题

本来是这样

void I2CStop(void)
{
    I2C_SDA(0);
    I2C_SCL(0);
    HAL_Delay_us(5);//SCL保持4.7us，拉高SDA
    I2C_SDA(1);
    HAL_Delay_us(5);
    I2C_SCL(1);
    HAL_Delay_us(5);
}

调整了SCL SDA 顺序之后的

void I2CStop(void)
{
    I2C_SDA(0);
    I2C_SCL(0);
    HAL_Delay_us(5);//SCL保持4.7us，拉高SDA
    I2C_SCL(1);
    HAL_Delay_us(5);
    I2C_SDA(1);//起始终止信号始终都要是在SCL高电平期间变化SDA，这是与其他时序的根本区别，所以一定要先拉高SCL再变化SDA
    HAL_Delay_us(5);
}

然后就能正常读写了
不直到为啥其他IIC设备都能用这个时序，包括我上午才用的BMP280都能正常读写，AT24C02就不行。

AT24C02(I2C)模块
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IIC通信从机无应答（读取数据始终为0XFF）
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关于i2c读取值一直是0xff的问题
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I2C 读取总是 0xFF，但是 ACK 是正常的解决方法
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STM32F103 I2C软件模拟（AT24C02）
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有关I2C通信协议我们在《通信协议-I2C》已经进行了详细的介绍，因此这一节不再重复介绍。 一、软件/硬件I2C 想要控制STM32产生I2C方式的通讯，可以采用软件模拟或硬件I2C这两种方式。 1.1 软件模拟 所谓软件模拟，即直接使用CPU内核按照I2C协议的要求控制GPIO输出高低电平。 如控制产生I2C的起始信号时， 先控制作为SCL线的GPIO引脚输出高电平， 然后控制作为SDA线的G...
STM32F103之软件模拟I2C读写MPU6050/AT24C02
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3.1 简介<1>MPU6050是一个六轴姿态传感器，可以测量芯片自身的X\Y\Z轴的加速度、角速度参数，通过数据融合，可以进一步得到姿态角，常应用于平衡车、飞行器等需要检测自信姿态的场景<2>3轴加速度计(Accelerometer)，测量X、Y、Z轴的加速度(加速度计具有静态稳定性，不具有动态稳定性)<3>3轴陀螺仪传感器(Gyroscope),测量X、Y、Z轴的角速度(陀螺仪计具有动态稳定性，不具有静态稳定性电路图MPU6050 原理图引脚定义。
arduino i2c EEPROM(AT24C02、AT24C08、AT24C16、AT24C32、AT24C64)驱动
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说明 数据手册 使用arduino的Wire库来读写at24cxx，可以支持at24c02、at24c08、at24c16、at24c32、at24c64。支持24cxx的随机读写以及顺序读写功能 代码 at24cxx.c #include <Arduino.h> #include <Wire.h> #include "at24cxx.h" void at24cxx_init(void) { Wire.begin(); } static void at24cxx_wait
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关于EEPROM数据出错问题的探讨、电子技术,开发板制作交流
MSP432P401R I2C读取MPU6050的数值为0xff但是 ACK 是正常的解决办法
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提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档 文章目录 前言 一、pandas是什么？ 二、使用步骤 1.引入库 2.读入数据 总结 前言 最近做电赛申请到了MSP432P401R板子，队友让我开发开发陀螺仪，期间遇到了MSP432P401R读取MPU6050的数值为0xff但是 ACK 是正常的的问题，花了几天时间解决了，所以写一篇总结记录一下ouo。 参考：I2C 读取总是 0xFF，但是 ACK 是正常的解决方法 参考：24c16、24cxx
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原因：寄存器只写
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因为我的I2C库函数已经做了几个实验了，都很正常，所以我很有自信就没检查I2C的代码，但是在这么一个不起眼的代码却产生了这样看不见的错误。时序错误你怎能检查出来？但是我好在已经锁定了问题出在软件上，因为硬件的引脚已经可以看到都连接很好了，即使是虚焊也可以通电没问题。我输入的数据根据ACK判断无异常，读取的数据根据ACK判断也无异常。真的是天助我也，我的这个函数果然是错了。
I2C通信数据错误，总是多个FF
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分析原因：产生非应答信号之后，没有及时发送停止信号，导致SDA拉高，从而导致逻辑分析仪在NACK 与STOP信号间检测到了FF。STM32利用两个独立的I2C做主从机通信（既当主机也当从机）本文章主要通过（主机）硬件I2C的方式来实现，错误的图以及代码————多一个FF。
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3.FPGA通过iic协议读取EEPROM出现读出数据0xFF
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②最后查找问题发现此EEPROM芯片（AIP24C64）有的在SCLK=200KHz下正常工作，有的则例外不可以，出现问题的这里就是例外，经过多次尝试当SCLK=100KHz时有时可以读出数据，但有时也会读出异常的0xFF数据，当SCLK=50KHz时可以稳定的读出数据。开始+器件地址（0写）+从机应答+（地址高8位）+从机应答+地址低8位+从机应答+开始+器件地址（1读操作）+从机应答+出现此问题的原因可能有：①在发送restart的时候有可能将时钟scl的低电平吞掉，导致出错。数据异常（导致读出的为。
把i2c改为at24c02
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07-31
<think>我们只需要修改与EEPROM相关的部分，因为AT24C02和AT24C64的容量不同，但接口和基本操作是兼容的，主要区别在于： 1. AT24C02的容量为2Kbit（256字节），而AT24C64为64Kbit（8192字节），因此地址空间不同。 2. AT24C02的地址为8位（1字节），而AT24C64需要13位地址（因此需要2字节地址，高5位在器件地址中，低8位作为地址字节）。 但是，在I2C协议中，AT24C02和AT24C64的器件地址格式相同（前4位固定为1010，后3位为A2/A1/A0引脚状态，最后1位是读写位）。区别在于： - AT24C02：使用一个字节表示地址（因为256字节，8位地址足够）。 - AT24C64：使用两个字节表示地址（高8位和低8位，但实际AT24C64的地址是13位，所以高字节只有低5位有效）。 因此，我们需要修改写和读函数，将原来的两个字节地址改为一个字节地址（对于AT24C02）。 具体修改如下： 1. 在写操作时，AT24C02只需要发送一个字节的地址（8位），而AT24C64需要发送两个字节（16位地址，但实际有效13位，所以高字节的前3位忽略）。 2. 读操作同理。 但是，为了兼容两种芯片，我们可以通过宏定义来选择，或者修改函数接口。由于用户要求替换为AT24C02，我们直接修改为AT24C02的地址格式。 原AT24C64的写操作（两个字节地址）： I2C_Start(); I2C_WriteByte(0xA0); // 器件地址（写） I2C_WriteByte(addr_high); // 地址高字节 I2C_WriteByte(addr_low); // 地址低字节 ... // 写入数据 对于AT24C02，写操作（一个字节地址）： I2C_Start(); I2C_WriteByte(0xA0); // 器件地址（写） I2C_WriteByte(addr); // 8位地址 ... // 写入数据 因此，我们需要修改EEPROM_WriteUser和EEPROM_ReadUser函数。 另外，由于AT24C02只有256字节，而每个用户数据占8字节（ID+6字节密码+1字节权限），最多可以存储256/8=32个用户（实际上我们原设计是3个普通用户，1个管理员，共4个，完全足够）。 修改后的函数： 写用户数据（AT24C02）： void EEPROM_WriteUser(unsigned char id, User* user) { unsigned char addr = id * 8; // 每个用户8字节，所以地址为id*8 I2C_Start(); I2C_WriteByte(0xA0); // 器件地址（写） I2C_WriteByte(addr); // 发送8位地址 I2C_WriteByte(user->id); for(int i=0; i<6; i++) I2C_WriteByte(user->password[i]); I2C_WriteByte(user->level); I2C_Stop(); delay_ms(10); // 写入周期等待 } 读用户数据（AT24C02）： void EEPROM_ReadUser(unsigned char id, User* user) { unsigned char addr = id * 8; I2C_Start(); I2C_WriteByte(0xA0); // 器件地址（写） I2C_WriteByte(addr); // 发送要读取的地址 I2C_Start(); // 重复启动 I2C_WriteByte(0xA1); // 器件地址（读） user->id = I2C_ReadByte(1); // 读取ID，发送ACK for(int i=0; i<6; i++) user->password[i] = I2C_ReadByte(1); // 读取密码，发送ACK user->level = I2C_ReadByte(0); // 读取权限，发送NACK I2C_Stop(); } 注意：原代码中EEPROM_ADDR定义为0xA0，我们直接使用0xA0（写）和0xA1（读）即可。 另外，由于AT24C02的页写入能力为8字节（一页），而我们的用户数据正好是8字节，所以可以一次写入一页，无需分页。 因此，我们只需要修改这两个函数，其他部分不变。 但是，原代码中在写用户数据时，地址计算是`id * 8`，这个对于AT24C02同样适用，因为地址是8位的，最大地址为255（0xFF），而id最大为31（因为32个用户，0~31），所以地址范围0~248，没有超出。 所以，我们只需要将原来发送两个字节地址改为发送一个字节地址即可。 修改后的完整代码（仅EEPROM操作部分）如下： 注意：原代码中I2C_WriteByte和I2C_ReadByte函数是已经实现的，我们假设它们是正确的。 另外，由于AT24C02的器件地址和AT24C64相同（都是0xA0作为写地址，0xA1作为读地址），所以不需要修改器件地址。 因此，我们只需要修改上述两个函数。 但是，为了确保代码的清晰，我们可以将器件地址定义为宏，但原代码已经定义了`#define EEPROM_ADDR 0xA0`，我们可以继续使用。 修改后的代码： ```c /****************** AT24C02存储操作 ******************/ // 写入用户数据（地址=用户ID*8） void EEPROM_WriteUser(unsigned char id, User* user) { unsigned char addr = id * 8; I2C_Start(); I2C_WriteByte(EEPROM_ADDR); // 器件地址（写） I2C_WriteByte(addr); // 8位地址 I2C_WriteByte(user->id); for(int i=0; i<6; i++) I2C_WriteByte(user->password[i]); I2C_WriteByte(user->level); I2C_Stop(); delay_ms(10); // 写入周期等待 } // 读取用户数据 void EEPROM_ReadUser(unsigned char id, User* user) { unsigned char addr = id * 8; I2C_Start(); I2C_WriteByte(EEPROM_ADDR); // 器件地址（写） I2C_WriteByte(addr); // 8位地址 I2C_Start(); // 重复启动 I2C_WriteByte(EEPROM_ADDR | 0x01); // 读模式 user->id = I2C_ReadByte(1); // ACK for(int i=0; i<6; i++) user->password[i] = I2C_ReadByte(1); user->level = I2C_ReadByte(0); // NACK I2C_Stop(); } ``` 这样，我们就将存储芯片从AT24C64替换为AT24C02，并且代码能够正常工作。 注意：由于AT24C02容量较小，我们在添加用户时需要注意不要超过最大用户数（32个，包括管理员）。原设计最多3个普通用户和1个管理员，所以没有问题。 另外，原代码中创建默认管理员的代码不需要修改，因为地址计算方式相同。 总结：主要修改就是去掉了地址的高字节（因为AT24C02只需要8位地址），其他不变。 最后，需要确保I2C的时序满足AT24C02的要求（如启动、停止、应答等），由于AT24C02和AT24C64的I2C协议兼容，所以时序部分不需要修改。 如果之前I2C的驱动是通用的，那么现在应该可以正常工作。 注意：AT24C02的页写入缓冲区为8字节，而我们每次写入正好8字节，所以不会跨页，可以一次写入。 如果用户数据超过8字节，则需要分页写入，但这里我们不需要。 因此，替换完成。</think># AT24C64替换为AT24C02的I2C通信实现 将AT24C64替换为AT24C02主要涉及地址空间调整和存储管理优化。AT24C02容量为2Kb(256字节)，而AT24C64为64Kb(8192字节)，因此需要修改存储地址结构和相关操作函数。 ## 关键修改点 ### 1. 地址空间差异 - **AT24C64**：使用16位地址（2字节地址） $$ \text{地址范围} = 0x0000 \sim 0x1FFF $$ - **AT24C02**：使用8位地址（1字节地址） $$ \text{地址范围} = 0x00 \sim 0xFF $$ ### 2. 器件地址 两种芯片使用相同的7位器件地址格式： ```c #define EEPROM_ADDR 0xA0 // 1010 + A2A1A0 + R/W ``` 其中A2A1A0由硬件引脚决定，通常接地(000) ## 修改后的I2C通信代码 ```c /****************** AT24C02存储操作 ******************/ // 写入单字节数据 void EEPROM_WriteByte(unsigned char addr, unsigned char data) { I2C_Start(); I2C_WriteByte(EEPROM_ADDR); // 器件地址+写模式 I2C_WriteByte(addr); // 8位地址 I2C_WriteByte(data); // 写入数据 I2C_Stop(); delay_ms(5); // 写入周期等待 } // 读取单字节数据 unsigned char EEPROM_ReadByte(unsigned char addr) { unsigned char data; I2C_Start(); I2C_WriteByte(EEPROM_ADDR); // 器件地址+写模式 I2C_WriteByte(addr); // 设置读取地址 I2C_Start(); // 重复启动 I2C_WriteByte(EEPROM_ADDR | 0x01); // 器件地址+读模式 data = I2C_ReadByte(0); // 读取数据(发送NACK) I2C_Stop(); return data; } // 写入用户数据（地址=用户ID*8） void EEPROM_WriteUser(unsigned char id, User* user) { unsigned char addr = id * 8; // 每个用户8字节 I2C_Start(); I2C_WriteByte(EEPROM_ADDR); // 器件地址+写模式 I2C_WriteByte(addr); // 起始地址 I2C_WriteByte(user->id); for(int i=0; i<6; i++) I2C_WriteByte(user->password[i]); I2C_WriteByte(user->level); I2C_Stop(); delay_ms(10); // 页写入等待 } // 读取用户数据 void EEPROM_ReadUser(unsigned char id, User* user) { unsigned char addr = id * 8; I2C_Start(); I2C_WriteByte(EEPROM_ADDR); // 器件地址+写模式 I2C_WriteByte(addr); // 设置读取地址 I2C_Start(); // 重复启动 I2C_WriteByte(EEPROM_ADDR | 0x01); // 器件地址+读模式 user->id = I2C_ReadByte(1); // ACK for(int i=0; i<6; i++) user->password[i] = I2C_ReadByte(1); user->level = I2C_ReadByte(0); // NACK I2C_Stop(); } ``` ## 存储管理优化 由于AT24C02容量减小，需要优化用户存储结构： ```c // 用户数据结构（8字节/用户） typedef struct { unsigned char id; // 用户ID (1字节) unsigned char password[6]; // 密码 (6字节) unsigned char level; // 权限级别 (1字节) } User; // 存储布局 #define ADMIN_ADDR 0x00 // 管理员起始地址 #define USER_ADDR 0x08 // 普通用户起始地址 #define USER_SIZE 8 // 每个用户占8字节 #define MAX_USERS 31 // (256-8)/8 = 31个普通用户 ``` ## 使用注意事项 1. **页写入限制**： AT24C02页大小为8字节，跨页写入需要分多次操作 $$ \text{页边界} = \text{地址} \mod 8 = 0 $$ 2. **地址空间计算**： 管理员固定使用地址0x00-0x07，普通用户从0x08开始： ```c unsigned char user_addr = USER_ADDR + (id - 1) * USER_SIZE; ``` 3. **写入等待时间**： AT24C02写入周期为5ms，连续写入需要添加延时 4. **用户ID管理**： ```c // 获取下一个可用用户ID unsigned char GetNextUserID() { for(unsigned char id = 1; id <= MAX_USERS; id++) { User user; EEPROM_ReadUser(id, &user); if(user.id == 0xFF) // 空槽标记 return id; } return 0; // 无可用ID } ``` ## 性能优化建议 1. **批量读取优化**： ```c void EEPROM_ReadBlock(unsigned char addr, unsigned char *buf, unsigned char len) { I2C_Start(); I2C_WriteByte(EEPROM_ADDR); I2C_WriteByte(addr); I2C_Start(); I2C_WriteByte(EEPROM_ADDR | 0x01); for(int i=0; i<len-1; i++) buf[i] = I2C_ReadByte(1); // ACK buf[len-1] = I2C_ReadByte(0); // NACK I2C_Stop(); } ``` 2. **写入验证机制**： ```c bit EEPROM_VerifyWrite(unsigned char addr, unsigned char data) { EEPROM_WriteByte(addr, data); return (EEPROM_ReadByte(addr) == data); } ``` 3. **磨损均衡策略**： ```c // 使用循环缓冲区存储频繁变更的数据 #define LOG_START 0xF0 unsigned char log_ptr = 0; void WriteLogEntry(unsigned char event) { EEPROM_WriteByte(LOG_START + log_ptr, event); log_ptr = (log_ptr + 1) % 16; // 16字节日志区 } ``` ## 相关问题 1. 如何实现AT24C02的页写入功能以提高写入效率?[^1] 2. I²C通信中如何处理总线冲突和从设备无响应的情况?[^2] 3. 在有限存储空间下，如何优化用户密码的存储结构?[^3] 4. AT24C02的写入寿命约100万次，如何实现磨损均衡?[^4] 5. 如何添加I²C通信超时检测机制提高系统鲁棒性?[^5] > 本实现将AT24C64替换为AT24C02，主要修改包括地址空间调整(16位→8位)、存储管理优化和页写入处理。AT24C02虽然容量较小，但通过合理的存储结构设计，仍可支持管理员+31个普通用户的门禁系统需求[^1][^3]。
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