# 13.01_I2C-读写EEPROM  

## 测试步骤  
先后向eeprom里写入两次数据，
写入完成后从 eeprom 里都回来
判断写入的数据和读回来的是否一致
## 实测数据  
测试通过，回读数据一致  

## 参考代码  
13.01_I2C_MasterSend.c
```c
/**
 * @brief I2C-读写EEPROM
 * @details
 * 先后向eeprom里写入两次数据，
 * 写入完成后从 eeprom 里都回来
 * 判断写入的数据和读回来的是否一致
 */
#include "lks32mc09x_gpio.h"
#include "lks32mc09x_i2c.h"
void WriteData(uint8_t eepromaddr, u16 taddr, u8 *data, uint32_t len);
void ReadData(uint8_t eepromaddr, u16 taddr, u8 *data, uint32_t len);
void SoftDelaymS(uint32_t n);
volatile uint32_t testflg = 0; // 测试状态，0空闲 1进行中 2写入数据&读回数据一致 3写入数据&读回数据不一致
volatile uint32_t errline = 0; // 测试状态，0空闲 1进行中 2写入数据&读回数据一致 3写入数据&读回数据不一致
uint8_t read_data[32];
uint8_t read_data1[32];
uint8_t write_data[32] = {0};
#define EEPROMADDR 0xa0
/**
 * @brief 主函数，用于测试HSI时钟输出及GPIO翻转
 */
int main(void)
{
    GPIO_Config(GPIO0, GPIO_PinSource_3, GPIO_Mode_IO, GPIO_AF_I2C);
    GPIO_Config(GPIO0, GPIO_PinSource_4, GPIO_Mode_IO, GPIO_AF_I2C);
    {
        I2C_InitTypeDef I2C_InitStruct;
        I2C_StructInit(&I2C_InitStruct);

        I2C_InitStruct.ADRCMP = DISABLE;         //  I2C 硬件地址比较使能开关，只有在 DMA 模式下开启才有效。
        I2C_InitStruct.MST_MODE = ENABLE;        //  I2C 主模式使能
        I2C_InitStruct.SLV_MODE = DISABLE;       //  I2C 从模式使能
        I2C_InitStruct.BaudRate = 10000;         //  I2C 波特率
        I2C_InitStruct.IE = ENABLE;              //  I2C 中断使能
        I2C_InitStruct.TC_IE = ENABLE;           //  I2C 数据传输完成中断使能
        I2C_InitStruct.BUS_ERR_IE = ENABLE;      //  I2C 总线错误事件中断使能
        I2C_InitStruct.STOP_IE = ENABLE;         //  I2C STOP 事件中断使能
        I2C_InitStruct.BURST_NACK = ENABLE;      //  I2C 传输，NACK 事件中断使能
        I2C_InitStruct.BURST_ADDR_CMP = DISABLE; //  I2C 传输，硬件地址匹配中断使能
        I2C_Init(I2C0, &I2C_InitStruct);
    }
    NVIC_EnableIRQ(I2C0_IRQn);      /* 使能I2C中断*/
    NVIC_SetPriority(I2C0_IRQn, 1); /* I2C中断优先级配置*/
    __enable_irq();                 /* 开启总中断 */

    for (;;)
    {
        if (testflg == 1) // 开始写入数据
        {
            for (int len = 1; len <= 32; len++) // 数据长度从1到32，以确保不同数据长度下i2c通信都正常
            {
                for (int i = 0; i < len; i++)
                {
                    write_data[i] = i + len; // 确保每次写入的数据都不一样
                }
                WriteData(EEPROMADDR, 0, write_data, len);
                SoftDelaymS(10);
                ReadData(EEPROMADDR, 0, read_data, len);
                for (int i = 0; i < len; i++)
                {
                    if (read_data[i] != write_data[i])
                    {
                        if (errline == 0)
                        {
                            errline = i;
                        }
                        testflg = 3;
                    }
                }
            }
            if (testflg != 3)
            {
                testflg = 2; // 测试完成，并且没有出现错误
            }
        }
    }
}

void WriteData(uint8_t eepromaddr, u16 taddr, u8 *data, uint32_t len)
{
    int i;
    static uint8_t txdata[34];
    if (len > 32) // 一次最多写32个
    {
        len = 32;
    }
    txdata[0] = taddr >> 8;
    txdata[1] = taddr;
    for (i = 0; i < len; i++)
    {
        txdata[i + 2] = data[i];
    }
    for (i = 0; i < 10; i++) // 如果收到nack 则最多尝试发送10次
    {
        I2C_TableSend(I2C0, eepromaddr, txdata, len + 2);
        while (I2C_TableState(I2C0))
            ; // 等待发送完成
        if (I2C_TableAck(I2C0) == 0)
        {
            return;
        }
    }
    return;
}
void ReadData(uint8_t eepromaddr, u16 taddr, u8 *data, uint32_t len)
{
    uint8_t txdata[2];
    int i;
    uint16_t val;
    for (i = 0; i < 10; i++) // 如果收到nack 则最多尝试发送10次
    {
        txdata[0] = taddr >> 8;
        txdata[1] = taddr;
        I2C_TableSend(I2C0, eepromaddr, txdata, 2); // 写地址
        I2C_TableRead(I2C0, eepromaddr, data, len); // 读数据
        while (I2C_TableState(I2C0))
            ; // 等待发送完成
        if (I2C_TableAck(I2C0) == 0)
        {
            return;
        }
    }
    return;
}
void I2C0_IRQHandler(void)
{
    I2C_TableIrq(I2C0);
}

```

## 使用到的库函数  
库函数部分代码
```c
#define GPIO_AF_I2C 6
#define I2C I2C0
#define REG_RESET(reg,mask) reg &= ~(mask)
#define REG_SET(reg,mask) reg |= (mask)
#define REG_WRITE(reg,mask) reg = (mask)
#define SYS0 ((SYS_TypeDef *)(SYS_BASE))
#define SYS_CLK_CFG_CLK_DIV_MASK (uint32_t)(0xFF << SYS_CLK_CFG_CLK_DIV_POS)
#define SYS_CLK_CFG_CLK_DIV_POS 0
#define SYS_CLK_CFG_CLK_SEL_MASK (uint32_t)(0x3 << SYS_CLK_CFG_CLK_SEL_POS)
#define SYS_CLK_CFG_CLK_SEL_POS 8
#define SYS_MODULE_GPIO BIT11
#define SYS_MODULE_I2C0 BIT1
/**
 * @brief GPIO功能配置结构体句柄
 */
typedef struct GPIO_InitTypeDef {
    uint32_t GPIO_Pin;
    GPIO_Mode_TypeDef GPIO_Mode;
    GPIO_PuPd_TypeDef GPIO_PuPd;
    uint32_t GPIO_PODEna;
    uint32_t GPIO_PFLT;
};
/**
 * @brief GPIO模式选择枚举
 */
typedef enum GPIO_Mode_TypeDef {
    GPIO_Mode_IN = 0,
    GPIO_Mode_OUT = 1,
    GPIO_Mode_ANA = 2,
    GPIO_Mode_IO = 3,
}} {enum_name};
typedef struct I2C_InitTypeDef {
    uint32_t ADRCMP;
    uint32_t ADDR;
    uint32_t MST_MODE;
    uint32_t SLV_MODE;
    uint32_t BUSRT_EN;
    uint32_t BaudRate;
    uint32_t IE;
    uint32_t TC_IE;
    uint32_t BUS_ERR_IE;
    uint32_t STOP_IE;
    uint32_t BURST_NACK;
    uint32_t BURST_ADDR_CMP;
};
/**
 * @brief  GPIO配置函数
 * @param  GPIOx: GPIO端口
 * @param  GPIO_PinSource: GPIO引脚
 * @param  mode: GPIO模式
 * @param  GPIO_AF_x: GPIO复用功能选择
 */
void GPIO_Config(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint32_t GPIO_PinSource, GPIO_Mode_TypeDef mode, uint32_t GPIO_AF_x)
{
    GPIO_PinAFConfig(GPIOx, GPIO_PinSource, GPIO_AF_x);
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = 1 << GPIO_PinSource;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = mode;
    if (GPIO_AF_x == GPIO_AF_I2C)
    {
        GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    }
    else
    {
        __NOP();
    }
    GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStructure);
}
/**
 * @brief I2C_SendTable和I2C_ReadTable对应的中断处理函数
 */
void I2C_TableIrq(I2C_TypeDef *I2Cx)
{

    if (I2Cx->SCR & BIT1)
    {
        I2C_TableVariable[0].nackflg = 1;
    }
    else
    {
        __NOP();
    }
    if (I2Cx->SCR & BIT5)
    {
        I2C_TableVariable[0].state = 0;
        I2Cx->SCR                  = 0;
    }
    else if (I2C_TableVariable[0].state == 1)
    {
        if (I2Cx->SCR & BIT3)
        {
            I2Cx->SCR = 0;
        }
        else
        {
            I2Cx->DATA                   = 0xff;
            *I2C_TableVariable[0].rxdata = I2Cx->DATA;
            I2C_TableVariable[0].rxdatap--;
            if (I2C_TableVariable[0].rxdatap != 0)
            {
                I2C_TableVariable[0].rxdata++;
                I2Cx->SCR = BIT4;
            }
            else
            {
                I2Cx->SCR = 0;
            }
        }
    }
    else if (I2C_TableVariable[0].state == 2)
    {
        if (I2C_TableVariable[0].txdatap != 0)
        {
            I2Cx->DATA = *I2C_TableVariable[0].txdata;
            I2C_TableVariable[0].txdata++;
            I2C_TableVariable[0].txdatap--;
            I2Cx->SCR = BIT2;
        }
        else
        {
            I2Cx->SCR = 0;
        }
    }
    else
    {
        I2Cx->SCR = 0;
    }
}
/**
 * @brief I2C初始化
 * @param I2Cx: I2C外设指针
 * @param I2C_InitStruct: I2C初始化结构体指针
 */
void I2C_Init(I2C_TypeDef *I2Cx, I2C_InitTypeDef *I2C_InitStruct)
{
    SYS_ModuleClockCmd(SYS_MODULE_I2C0, ENABLE);
    SYS_SoftResetModule(SYS_MODULE_I2C0);
    I2C_SetBaudRate(I2Cx, I2C_InitStruct->BaudRate);
    I2Cx->ADDR = (I2C_InitStruct->ADRCMP << 7);
    I2Cx->CFG  = (I2C_InitStruct->IE << 7) | (I2C_InitStruct->TC_IE << 6) |
                (I2C_InitStruct->BUS_ERR_IE << 5) | (I2C_InitStruct->STOP_IE << 4) |
                (I2C_InitStruct->MST_MODE << 1) | (I2C_InitStruct->SLV_MODE);
    I2Cx->SCR  = 0;
    I2Cx->DATA = 0;
    I2Cx->MSCR = 0;
    I2Cx->BCR  = (I2C_InitStruct->BURST_NACK << 7) | (I2C_InitStruct->BURST_ADDR_CMP << 6) |
                (I2C_InitStruct->BUSRT_EN << 5);
}
/**
 * @brief I2C时钟分频
 * @param div 分频系数
 */
void SYS_I2CClkDiv(uint16_t div)
{
    REG_WRITE(SYS0->PROTECT, 0x7a83);
    REG_WRITE(SYS0->CLK_DIV0, div);
    REG_WRITE(SYS0->PROTECT, 0);
}
/**
 * @brief I2C配置结构体初始化
 * @param I2C_InitStruct: I2C初始化结构体指针
 */
void I2C_StructInit(I2C_InitTypeDef *I2C_InitStruct)
{
    for (int i = 0; i < sizeof(I2C_InitTypeDef) / sizeof(uint32_t); i++)
    {
        ((uint32_t *)I2C_InitStruct)[i] = 0;
    }
}
/**
 * @brief 初始化GPIO
 * @param GPIOx GPIO模块指针
 * @param GPIO_InitStruct 指向包含初始化参数的GPIO_InitTypeDef结构体
 */
void GPIO_Init(GPIO_TypeDef *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_InitStruct)
{
    // 使能GPIO时钟
    SYS_ModuleClockCmd(SYS_MODULE_GPIO, ENABLE);

    // 配置引脚模式
    if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IN)
    {
        GPIOx->PIE |= GPIO_InitStruct->GPIO_Pin;  // 打开输入使能
        GPIOx->POE &= ~GPIO_InitStruct->GPIO_Pin; // 关闭输出使能
        GPIOx->PUE &= ~GPIO_InitStruct->GPIO_Pin; // 关闭上拉使能
    }
    else if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_OUT)
    {
        GPIOx->PIE &= ~GPIO_InitStruct->GPIO_Pin; // 关闭输入使能
        GPIOx->POE |= GPIO_InitStruct->GPIO_Pin;  // 使能输出
    }
    else if (GPIO_InitStruct->GPIO_Mode == GPIO_Mode_IO)
    {
        GPIOx->PIE |= GPIO_InitStruct->GPIO_Pin; // 使能输入
        GPIOx->POE |= GPIO_InitStruct->GPIO_Pin; // 使能输出
    }
    else // GPIO_Mode_ANA
    {
        GPIOx->PIE &= ~GPIO_InitStruct->GPIO_Pin; // 关闭输入使能
        GPIOx->POE &= ~GPIO_InitStruct->GPIO_Pin; // 关闭输出使能
        GPIOx->PUE &= ~GPIO_InitStruct->GPIO_Pin; // 关闭上拉使能
    }

    if (GPIO_InitStruct->GPIO_PuPd == GPIO_PuPd_UP)
    {
        GPIOx->PUE |= GPIO_InitStruct->GPIO_Pin; // 使能上拉
    }
    else
    {
        GPIOx->PUE &= ~GPIO_InitStruct->GPIO_Pin; // 关闭上拉
    }
    // 配置开漏使能
    if (GPIO_InitStruct->GPIO_PODEna)
    {
        GPIOx->PODE |= GPIO_InitStruct->GPIO_Pin;
    }
    else
    {
        GPIOx->PODE &= ~GPIO_InitStruct->GPIO_Pin;
    }

    // 配置滤波使能
    if (GPIO_InitStruct->GPIO_PFLT)
    {
        GPIOx->PFLT |= GPIO_InitStruct->GPIO_Pin;
    }
    else
    {
        GPIOx->PFLT &= ~GPIO_InitStruct->GPIO_Pin;
    }
}
/**
 * @brief 初始化GPIO结构体为默认值
 * @param GPIO_InitStruct 指向要初始化的GPIO_InitTypeDef结构体
 */
void GPIO_StructInit(GPIO_InitTypeDef *GPIO_InitStruct)
{
    for (int i = 0; i < sizeof(GPIO_InitTypeDef); i++)
    {
        ((uint8_t *)GPIO_InitStruct)[i] = 0;
    }
}
/**
 * @brief 向从机发送数据 （需要在中断里执行I2C_TableIrq）
 * @param I2Cx I2C外设指针
 * @param taddr 从机地址
 * @param data 数据指针
 * @param len 数据长度
 * @return 状态，0成功 1失败（i2c总线非空闲，或上一次数据尚未发送完毕）
 */
int I2C_TableSend(I2C_TypeDef *I2Cx, u8 taddr, u8 *data, u8 len)
{
    I2C_TableVariable[0].nackflg = 0;
    while (I2C_TableVariable[0].state != 0);
    I2C->SCR                     = 0;
    I2C_TableVariable[0].txdata  = data;
    I2C_TableVariable[0].txdatap = len;
    I2C_TableVariable[0].state   = 2;
    I2C->DATA                    = taddr;
    I2C->MSCR                    = 1; // 触发I2C发送数据
    return 0;
}
/**
 * @brief 向从机读取数据 （需要在中断里执行I2C_TableIrq）
 * @param I2Cx I2C外设指针
 * @param taddr 从机地址
 * @param data 数据指针
 * @param len 数据长度
 * @return 状态，0成功 1失败（i2c总线非空闲，或上一次数据尚未发送完毕）
 */
int I2C_TableRead(I2C_TypeDef *I2Cx, u8 taddr, u8 *data, u8 len)
{
    I2C_TableVariable[0].nackflg = 0;
    while (I2C_TableVariable[0].state != 0);
    I2C->SCR                     = 0;
    I2C_TableVariable[0].rxdata  = data;
    I2C_TableVariable[0].rxdatap = len;
    I2C_TableVariable[0].state   = 1;
    I2C->DATA                    = taddr | 1;
    I2C->MSCR                    = 1; // 触发I2C发送数据
    return 0;
}
/**
 * @brief 数字模块时钟使能
 * @param nModule 模块编号
 * @param state 使能或禁用状态
 */
void SYS_ModuleClockCmd(uint32_t nModule, uint8_t state)
{
    REG_WRITE(SYS0->PROTECT, 0x7a83);
    if (state)
    {
        REG_SET(SYS0->CLK_FEN, nModule);
    }
    else
    {
        REG_RESET(SYS0->CLK_FEN, nModule);
    }
    REG_WRITE(SYS0->PROTECT, 0);
}
/**
 * @brief 获取I2C_Table发送后的ack电平
 * @return 收到的ACK电平
 */
int I2C_TableAck(I2C_TypeDef *I2Cx)
{
    return I2C_TableVariable[0].nackflg;
}
/**
 * @brief 获取I2C_Table发送状态
 * @return 状态，0空闲 1正在发送或接收数据
 */
int I2C_TableState(I2C_TypeDef *I2Cx)
{
    return I2C_TableVariable[0].state;
}
/**
 * @brief 获取当前MCU时钟
 * @return 当前MCU时钟频率
 */
uint32_t SYS_ReadMcuClk(void)
{
    uint32_t clk    = 96000000;
    uint32_t clkdiv = (SYS_CLK_CFG & SYS_CLK_CFG_CLK_DIV_MASK) >> SYS_CLK_CFG_CLK_DIV_POS;
    uint32_t clksel = (SYS_CLK_CFG & SYS_CLK_CFG_CLK_SEL_MASK) >> SYS_CLK_CFG_CLK_SEL_POS;
    switch (clksel) //  0: HRC 1: PLL 2: LRC
    {
        case 0: // HRC
            clk = 8000000;
            break;
        case 1: // PLL
            switch (clkdiv)
            {
                case 0xff: // 96M
                    clk = 96000000;
                    break;
                case 0x55: // 48M
                    clk = 48000000;
                    break;
                case 0x11: // 24M
                    clk = 24000000;
                    break;
                case 0x01: // 12M
                    clk = 12000000;
                    break;
                case 0x00: // 12M
                    clk = 12000000;
                    break;
                default: // 逐位计算
                    clk = 0;
                    for (int i = 0; i < 8; i++)
                    {
                        if (clkdiv & (1 << i))
                        {
                            clk += 12000000;
                        }
                        else
                        {
                            __NOP();
                        }
                    }
                    break;
            }
            break;
        case 2: // LRC
            clk = 32000;
            break;
        default:
            break;
    }
    return clk;
}
/**
 * @brief 设置I2C波特率
 * @param BaudRate: 波特率值
 */
void I2C_SetBaudRate(I2C_TypeDef *I2Cx, uint32_t BaudRate)
{
    // 根据系统时钟和波特率计算分频值
    u32 div;
    div = ((u32)SYS_ReadMcuClk() + ((BaudRate * 17) >> 1)) / (BaudRate * 17) - 1;
    SYS_I2CClkDiv(div);
}
/**
 * @brief 软复位模块
 * @param nModule 模块编号
 */
void SYS_SoftResetModule(uint32_t nModule)
{
    REG_WRITE(SYS0->PROTECT, 0x7a83);
    REG_SET(SYS0->SFT_RST, nModule);
    REG_RESET(SYS0->SFT_RST, nModule); // 触发复位后需清除复位位
    REG_WRITE(SYS0->PROTECT, 0);
}
/**
 * @brief 配置GPIO引脚复用功能
 * @param GPIOx GPIO模块指针
 * @param GPIO_PinSource 引脚源
 * @param GPIO_AF 复用功能选择
 */
void GPIO_PinAFConfig(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint32_t GPIO_PinSource, uint32_t GPIO_AF)
{
    uint8_t offset;
    uint8_t pins = GPIO_PinSource >> 2;
    offset       = ((GPIO_PinSource & 0x3) * 4);
    switch (pins)
    {
        case 0:
            GPIOx->F3210 = (GPIOx->F3210 & ~(0xf << offset)) | (GPIO_AF << offset);
            break;
        case 1:
            GPIOx->F7654 = (GPIOx->F7654 & ~(0xf << offset)) | (GPIO_AF << offset);
            break;
        case 2:
            GPIOx->FBA98 = (GPIOx->FBA98 & ~(0xf << offset)) | (GPIO_AF << offset);
            break;
        case 3:
            GPIOx->FFEDC = (GPIOx->FFEDC & ~(0xf << offset)) | (GPIO_AF << offset);
            break;
        default:
            break;
    }
}
```
