ZhenYulin/BASE/Src/BSP/bsp_EEPROM.c

/*
 * bsp_EEPROM.c
 *
 *  Created on: Oct 26, 2023
 *      Author: shiya
 */
#include "bsp_EEPROM.h"

void bsp_InitI2C(void);
void i2c_Start(void);
void i2c_Stop(void);
void i2c_SendByte(uint8_t _ucByte);
uint8_t i2c_ReadByte(void);
uint8_t i2c_WaitAck(void);
void i2c_Ack(void);
void i2c_NAck(void);
uint8_t i2c_CheckDevice(uint8_t _Address);

uint16_t App_Download_EEPROM_Addr=  1024;
/* 定义读写SCL和SDA的宏 */
#define I2C_SCL_GPIO	EEPROM_SCL_GPIO_Port
#define I2C_SDA_GPIO	EEPROM_SDA_GPIO_Port
#define I2C_SCL_PIN		EEPROM_SCL_Pin
#define I2C_SDA_PIN		EEPROM_SDA_Pin

#define I2C_SCL_1()  I2C_SCL_GPIO->BSRR = I2C_SCL_PIN				/* SCL = 1 */
#define I2C_SCL_0()  I2C_SCL_GPIO->BSRR = ((uint32_t)I2C_SCL_PIN << 16U)				/* SCL = 0 */

#define I2C_SDA_1()  I2C_SDA_GPIO->BSRR = I2C_SDA_PIN				/* SDA = 1 */
#define I2C_SDA_0()  I2C_SDA_GPIO->BSRR = ((uint32_t)I2C_SDA_PIN << 16U)				/* SDA = 0 */


#define I2C_SDA_READ()  ((I2C_SDA_GPIO->IDR & I2C_SDA_PIN) != 0)	/* 读SDA口线状态 */
#define I2C_SCL_READ()  ((I2C_SCL_GPIO->IDR & I2C_SCL_PIN) != 0)	/* 读SCL口线状态 */



uint8_t GF_BSP_EEPROM_Init(void)
{
	bsp_InitI2C();
	return(GF_BSP_EEPROM_CheckOK());
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: bsp_InitI2C
*	功能说明: 配置I2C总线的GPIO，采用模拟IO的方式实现
*	形    参:  无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_InitI2C(void)
{
	GPIO_InitTypeDef gpio_init;

	
	gpio_init.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;	/* 设置开漏输出 */
	gpio_init.Pull = GPIO_NOPULL;			/* 上下拉电阻不使能 */
	gpio_init.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;	// GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;  /* GPIO速度等级 */
	
	gpio_init.Pin = I2C_SCL_PIN;	
	HAL_GPIO_Init(I2C_SCL_GPIO, &gpio_init);	
	
	gpio_init.Pin = I2C_SDA_PIN;	
	HAL_GPIO_Init(I2C_SDA_GPIO, &gpio_init);	

	/* 给一个停止信号, 复位I2C总线上的所有设备到待机模式 */
	i2c_Stop();
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_Delay
*	功能说明: I2C总线位延迟，最快400KHz
*	形    参:  无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void i2c_Delay(void)
{
	GF_BSP_TIMER_DelayUS(2);
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_Start
*	功能说明: CPU发起I2C总线启动信号
*	形    参:  无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_Start(void)
{
	/* 当SCL高电平时，SDA出现一个下跳沿表示I2C总线启动信号 */
	I2C_SDA_1();
	I2C_SCL_1();
	i2c_Delay();
	I2C_SDA_0();
	i2c_Delay();
	
	I2C_SCL_0();
	i2c_Delay();
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_Start
*	功能说明: CPU发起I2C总线停止信号
*	形    参:  无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_Stop(void)
{
	/* 当SCL高电平时，SDA出现一个上跳沿表示I2C总线停止信号 */
	I2C_SDA_0();
	i2c_Delay();
	I2C_SCL_1();
	i2c_Delay();
	I2C_SDA_1();
	i2c_Delay();
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_SendByte
*	功能说明: CPU向I2C总线设备发送8bit数据
*	形    参:  _ucByte ： 等待发送的字节
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_SendByte(uint8_t _ucByte)
{
	uint8_t i;

	/* 先发送字节的高位bit7 */
	for (i = 0; i < 8; i++)
	{
		if (_ucByte & 0x80)
		{
			I2C_SDA_1();
		}
		else
		{
			I2C_SDA_0();
		}
		i2c_Delay();
		I2C_SCL_1();
		i2c_Delay();
		I2C_SCL_0();
		I2C_SCL_0();	/* 2019-03-14 针对GT811电容触摸，添加一行，相当于延迟几十ns */
		if (i == 7)
		{
			 I2C_SDA_1(); // 释放总线
		}
		_ucByte <<= 1;	/* 左移一个bit */	
	}
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_ReadByte
*	功能说明: CPU从I2C总线设备读取8bit数据
*	形    参:  无
*	返 回 值: 读到的数据
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t i2c_ReadByte(void)
{
	uint8_t i;
	uint8_t value;

	/* 读到第1个bit为数据的bit7 */
	value = 0;
	for (i = 0; i < 8; i++)
	{
		value <<= 1;
		I2C_SCL_1();
		i2c_Delay();
		if (I2C_SDA_READ())
		{
			value++;
		}
		I2C_SCL_0();
		i2c_Delay();
	}
	return value;
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_WaitAck
*	功能说明: CPU产生一个时钟，并读取器件的ACK应答信号
*	形    参:  无
*	返 回 值: 返回0表示正确应答，1表示无器件响应
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t i2c_WaitAck(void)
{
	uint8_t re;

	I2C_SDA_1();	/* CPU释放SDA总线 */
	i2c_Delay();
	I2C_SCL_1();	/* CPU驱动SCL = 1, 此时器件会返回ACK应答 */
	i2c_Delay();
	if (I2C_SDA_READ())	/* CPU读取SDA口线状态 */
	{
		re = 1;
	}
	else
	{
		re = 0;
	}
	I2C_SCL_0();
	i2c_Delay();
	return re;
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_Ack
*	功能说明: CPU产生一个ACK信号
*	形    参:  无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_Ack(void)
{
	I2C_SDA_0();	/* CPU驱动SDA = 0 */
	i2c_Delay();
	I2C_SCL_1();	/* CPU产生1个时钟 */
	i2c_Delay();
	I2C_SCL_0();
	i2c_Delay();
	I2C_SDA_1();	/* CPU释放SDA总线 */
	
	i2c_Delay();
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_NAck
*	功能说明: CPU产生1个NACK信号
*	形    参:  无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void i2c_NAck(void)
{
	I2C_SDA_1();	/* CPU驱动SDA = 1 */
	i2c_Delay();
	I2C_SCL_1();	/* CPU产生1个时钟 */
	i2c_Delay();
	I2C_SCL_0();
	i2c_Delay();
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_CheckDevice
*	功能说明: 检测I2C总线设备，CPU向发送设备地址，然后读取设备应答来判断该设备是否存在
*	形    参:  _Address：设备的I2C总线地址
*	返 回 值: 返回值 0 表示正确， 返回1表示未探测到
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t i2c_CheckDevice(uint8_t _Address)
{
	uint8_t ucAck;

	if (I2C_SDA_READ() && I2C_SCL_READ())
	{
		i2c_Start();		/* 发送启动信号 */

		/* 发送设备地址+读写控制bit（0 = w， 1 = r) bit7 先传 */
		i2c_SendByte(_Address | I2C_WR);
		ucAck = i2c_WaitAck();	/* 检测设备的ACK应答 */

		i2c_Stop();			/* 发送停止信号 */

		return ucAck;
	}
	return 1;	/* I2C总线异常 */
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: ee_CheckOk
*	功能说明: 判断串行EERPOM是否正常
*	形    参:  无
*	返 回 值: 1 表示正常， 0 表示不正常
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t GF_BSP_EEPROM_CheckOK(void)
{
	if (i2c_CheckDevice(EE_DEV_ADDR) == 0)
	{
		return 1;
	}
	else
	{
		/* 失败后，切记发送I2C总线停止信号 */
		i2c_Stop();
		return 0;
	}
}


/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: GF_BSP_EEPROM_ReadBytes
*	功能说明: 从串行EEPROM指定地址处开始读取若干数据
*	形    参:  _usAddress : 起始地址
*			 _usSize : 数据长度，单位为字节
*			 _pReadBuf : 存放读到的数据的缓冲区指针
*	返 回 值: 0 表示失败，1表示成功
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t GF_BSP_EEPROM_ReadBytes(uint8_t *_pReadBuf, uint16_t _usAddress, uint16_t _usSize)
{
	uint16_t i;

	/* 采用串行EEPROM随即读取指令序列，连续读取若干字节 */

	/* 第1步：发起I2C总线启动信号 */
	i2c_Start();

	/* 第2步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
	i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_WR);	/* 此处是写指令 */

	/* 第3步：发送ACK */
	if (i2c_WaitAck() != 0)
	{
		goto cmd_fail;	/* EEPROM器件无应答 */
	}

	/* 第4步：发送字节地址，24C02只有256字节，因此1个字节就够了，如果是24C04以上，那么此处需要连发多个地址 */
	if (EE_ADDR_BYTES == 1)
	{
		i2c_SendByte((uint8_t)_usAddress);
		if (i2c_WaitAck() != 0)
		{
			goto cmd_fail;	/* EEPROM器件无应答 */
		}
	}
	else
	{
		i2c_SendByte(_usAddress >> 8);
		if (i2c_WaitAck() != 0)
		{
			goto cmd_fail;	/* EEPROM器件无应答 */
		}

		i2c_SendByte(_usAddress&0xff);
		if (i2c_WaitAck() != 0)
		{
			goto cmd_fail;	/* EEPROM器件无应答 */
		}
	}

	/* 第6步：重新启动I2C总线。下面开始读取数据 */
	i2c_Start();

	/* 第7步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
	i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_RD);	/* 此处是读指令 */

	/* 第8步：发送ACK */
	if (i2c_WaitAck() != 0)
	{
		goto cmd_fail;	/* EEPROM器件无应答 */
	}

	/* 第9步：循环读取数据 */
	for (i = 0; i < _usSize; i++)
	{
		_pReadBuf[i] = i2c_ReadByte();	/* 读1个字节 */

		/* 每读完1个字节后，需要发送Ack， 最后一个字节不需要Ack，发Nack */
		if (i != _usSize - 1)
		{
			i2c_Ack();	/* 中间字节读完后，CPU产生ACK信号(驱动SDA = 0) */
		}
		else
		{
			i2c_NAck();	/* 最后1个字节读完后，CPU产生NACK信号(驱动SDA = 1) */
		}
	}
	/* 发送I2C总线停止信号 */
	i2c_Stop();
	return 1;	/* 执行成功 */

cmd_fail: /* 命令执行失败后，切记发送停止信号，避免影响I2C总线上其他设备 */
	/* 发送I2C总线停止信号 */
	i2c_Stop();
	return 0;
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: GF_BSP_EEPROM_WriteBytes
*	功能说明: 向串行EEPROM指定地址写入若干数据，采用页写操作提高写入效率
*	形    参:  _usAddress : 起始地址
*			 _usSize : 数据长度，单位为字节
*			 _pWriteBuf : 存放读到的数据的缓冲区指针
*	返 回 值: 0 表示失败，1表示成功
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t GF_BSP_EEPROM_WriteBytes(uint8_t *_pWriteBuf, uint16_t _usAddress, uint16_t _usSize)
{
	uint16_t i,m;
	uint16_t usAddr;

	/*
		写串行EEPROM不像读操作可以连续读取很多字节，每次写操作只能在同一个page。
		对于24xx02，page size = 8
		简单的处理方法为：按字节写操作模式，每写1个字节，都发送地址
		为了提高连续写的效率: 本函数采用page wirte操作。
	*/

	usAddr = _usAddress;
	for (i = 0; i < _usSize; i++)
	{
		/* 当发送第1个字节或是页面首地址时，需要重新发起启动信号和地址 */
		if ((i == 0) || (usAddr & (EE_PAGE_SIZE - 1)) == 0)
		{
			/*　第０步：发停止信号，启动内部写操作　*/
			i2c_Stop();

			/* 通过检查器件应答的方式，判断内部写操作是否完成, 一般小于 10ms
				CLK频率为200KHz时，查询次数为30次左右
			*/
			for (m = 0; m < 1000; m++)
			{
				/* 第1步：发起I2C总线启动信号 */
				i2c_Start();

				/* 第2步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
				i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_WR);	/* 此处是写指令 */

				/* 第3步：发送一个时钟，判断器件是否正确应答 */
				if (i2c_WaitAck() == 0)
				{
					break;
				}
			}
			if (m  == 1000)
			{
				goto cmd_fail;	/* EEPROM器件写超时 */
			}

			/* 第4步：发送字节地址，24C02只有256字节，因此1个字节就够了，如果是24C04以上，那么此处需要连发多个地址 */
			if (EE_ADDR_BYTES == 1)
			{
				i2c_SendByte((uint8_t)usAddr);
				if (i2c_WaitAck() != 0)
				{
					goto cmd_fail;	/* EEPROM器件无应答 */
				}
			}
			else
			{
				i2c_SendByte(usAddr >> 8);
				if (i2c_WaitAck() != 0)
				{
					goto cmd_fail;	/* EEPROM器件无应答 */
				}

				i2c_SendByte(usAddr&0xff);
				if (i2c_WaitAck() != 0)
				{
					goto cmd_fail;	/* EEPROM器件无应答 */
				}
			}
		}

		/* 第6步：开始写入数据 */
		i2c_SendByte(_pWriteBuf[i]);

		/* 第7步：发送ACK */
		if (i2c_WaitAck() != 0)
		{
			goto cmd_fail;	/* EEPROM器件无应答 */
		}

		usAddr++;	/* 地址增1 */
	}

	/* 命令执行成功，发送I2C总线停止信号 */
	i2c_Stop();

	/* 通过检查器件应答的方式，判断内部写操作是否完成, 一般小于 10ms
		CLK频率为200KHz时，查询次数为30次左右
	*/
	for (m = 0; m < 1000; m++)
	{
		/* 第1步：发起I2C总线启动信号 */
		i2c_Start();

		/* 第2步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */	
		#if EE_ADDR_A8 == 1
			i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_WR | ((_usAddress >> 7) & 0x0E));	/* 此处是写指令 */
		#else		
			i2c_SendByte(EE_DEV_ADDR | I2C_WR);	/* 此处是写指令 */
		#endif

		/* 第3步：发送一个时钟，判断器件是否正确应答 */
		if (i2c_WaitAck() == 0)
		{
			break;
		}
	}
	if (m  == 1000)
	{
		goto cmd_fail;	/* EEPROM器件写超时 */
	}
	
	/* 命令执行成功，发送I2C总线停止信号 */
	i2c_Stop();
	return 1;

cmd_fail: /* 命令执行失败后，切记发送停止信号，避免影响I2C总线上其他设备 */
	/* 发送I2C总线停止信号 */
	i2c_Stop();
	return 0;
}

CV_struct_define GF_BSP_EEPROM_Get_CV(void)
{
	CV_struct_define cv= {0};
	//char buffer[sizeof(CV_struct_define)];
    GF_BSP_EEPROM_ReadBytes(&cv, GF_BSP_EEPROM_CV_struct_define_Start_Address, sizeof(CV_struct_define));
    return cv;

}

uint8_t GF_BSP_EEPROM_Set_CV(CV_struct_define cv)
{
	return GF_BSP_EEPROM_WriteBytes((uint8_t*)&cv,GF_BSP_EEPROM_CV_struct_define_Start_Address,sizeof(CV_struct_define));
}


IAP_struct_define GF_BSP_EEPROM_Get_IAP(void)
{
	IAP_struct_define iap= {0};

    GF_BSP_EEPROM_ReadBytes(&iap, IAP_struct_define_Start_Address, sizeof(IAP_struct_define));
    return iap;

}

uint8_t GF_BSP_EEPROM_Set_IAP(IAP_struct_define iap)
{
	return GF_BSP_EEPROM_WriteBytes((uint8_t*)&iap,IAP_struct_define_Start_Address,sizeof(IAP_struct_define));
}