[STM] STM32F103으로 I2C 인터페이스 EEPROM 제어하기

MCU로 EEPROM에 데이터를 저장하고 불러오는 과정을 해볼 것이다. MCU는 ST의 STM32F103을 사용하였고, EEPROM은 I2C I/F인 MICROCHIP의 24LC256을 사용하였다. 용량이 256k-bit인 녀석이다.

 

 

 

 

1. I2C란?

I2C 포스팅으로 가기 (는 다음에..)

 

1.1. 24LC256

사용한 24LC256은 SOIC 8핀 패키지인 녀석으로 핀맵은 아래와 같다.

 

SOIC8 패키지

핀 기능 테이블

A0,1,2가 가변할 수 있는 디바이스의 어드레스 핀들이다. 여기서는 모두 0으로 만들어줄 것이다. 5, 6번이 I2C핀이다. WP는 사용하지 않을 것이다. VCC로 풀업 세팅하면 쓰기를 못하고 읽기만 가능하기에 초기에 데이터가 아무것도 없는데 풀업하면 멩꽁이가 될 수 있다. GND로 묶어주면 맘대로 쓰고 지우고 할 수 있다.

 

데이터를 쓰기도 하고 보안을 위해서 사용하고자 한다면 GPIO를 활용하여 별도로 제어해 주면 되겠다.

 

제어 바이트 포멧

위와 같은 구조로 I2C 데이터를 날리기 전에 보내줄 것이 있다. 'S' 스타트 비트가 날아가고 디바이스 어드레스가 날아가는데 여기서 앞에 있는 1010 (A)는 고정이고 뒤에 A2, A1, A0 이 세비트는 유동적인데 위에서 말했듯이 모두 0으로 세팅해 줄 것이다. 그래서 어드레스는 1byte에서 모자란 7bit로 구성되어 있다. (1010 000x, 0xA0)

 

다음은 Read, Write 비트인데, 이 비트가 1이면 Read이고 0이면 Write인 것이다. 여기까지 날아가면 ack가 한 비트 보일 것이다.

 

제어 바이트 다음으로는 메모리의 읽고 쓸 어드레스에 해당하는 바이트를 줘야 할 것이다.

어드레스 비트

1바이트만 사용하면 A7~0까지만 사용되고, 2바이트를 사용하면 A14~A0까지 사용된다. 풀로 사용하면 2의 15승하면 32k에 데이터 8비트를 곱하면 256k가 된다.

 

 

2. 쓰기/송신

우선적으로 해줄게 있다. 

void eeprom_initialize(I2C_HandleTypeDef *I2C_Handler)
{
	eeprom_hi2c = I2C_Handler;
}

EEPROM 초기화 함수를 만들어줄 것이다. 왜? 그냥.. I2C가 여기저기서 쓸 수 있으니, 각 기능별로 분류 해주기 위해 별도의 초기화 함수로 만들었다.

 

'I2C_HandleTypeDef' 라는 구조체의 별명을 'I2C_Handler' 라고 정했다. 그리고 그것을 'eeprom_hi2c'에 넣겠다.

 

 

2.1. 쓰기 (메모리용)

쓰기 방법은 인터럽트방식과 폴링 방식도 있는데, MEM 이라는 메모리용이 있는데 여기서는 이것을 사용하겠다.

 

HAL_I2C_Mem_Write(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, uint16_t MemAddress, uint16_t MemAddSize, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)

 

• I2C_HandleTypeDef *hi2c : HAL Library I2C의 구조체이다?
• uint16_t DevAddress : 데이터를 쓰고 싶은 디바이스 주소 값
• uint16_t MemAddress : 데이터를 저장하고 싶은 메모리 주소 값
• uint16_t MemAddSize : 메모리 주소의 사이즈가 1byte인가, 2byte인가를 1byte면 '1', 2byte면 '2'
• uint8_t *pData : 쓰고 싶은 데이터
• uint16_t Size : 데이터의 사이즈가 1byte면 '1'
• uint32_t Timeout : x ms 동안 대꾸가 없으면 error

 

아래와 같이 코드를 작성해봤다. 통신이 잘되면 printf는 무시하고 넘어갈 것이고, 통신이 잘 안되면 'eeprom i2c write error' 메세지가 콘솔에 뿌려질 것이다.

void eeprom_write(U16 address,U08 byte)
{
	if (HAL_I2C_Mem_Write(eeprom_hi2c, EEPROM_ADDR, address, 2, &byte, 1, 10) != HAL_OK)
		{
			printf("eeprom i2c write Error!\r\n");
		}
}

여기서 EEPROM_ADDR은 '0xA0' 이다. 'address'에는 아무 값이나 데이터를 쓰고 싶은 주소 값을 넣어주면 된다.

 

 

2.2 읽기 (메모리용)

읽기 방법도 쓰기와 마찬가지로 인터럽트방식과 폴링방식이 있다.여기서는 MEM 멤멤메~를 사용하겠다.

 

HAL_I2C_Mem_Read(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, uint16_t MemAddress, uint16_t MemAddSize, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)

 

• I2C_HandleTypeDef *hi2c : HAL Library I2C의 구조체이다?
• uint16_t DevAddress : 데이터를 읽고 싶은 디바이스 주소 값
• uint16_t MemAddress : 읽고 싶은 저장된 데이터의 메모리 주소 값
• uint16_t MemAddSize : 메모리 주소의 사이즈가 1byte인가, 2byte인가를 1byte면 '1', 2byte면 '2'
• uint8_t *pData : 읽고 싶은 데이터
• uint16_t Size : 데이터의 사이즈가 1byte면 '1'
• uint32_t Timeout : x ms 동안 대꾸가 없으면 error

 

아래와 같이 읽기 코드를 작성해봤다. 메모리에서 저장된 데이터를 읽는데 실패하면 콘솔창에 printf에 있는 내용들이 출력될 것이다. Error!!!!

unsigned char eeprom_read(U16 address)
{
	U08 data;
	
	if (HAL_I2C_Mem_Read(eeprom_hi2c, EEPROM_ADDR, address, 2, &data, 1, 10) != HAL_OK)
		{
			printf("eeprom i2c read Error!\r\n");
		}	
	return data;
}

 

여기까지..

 

볼만한책

 

위 i2c eeprom 모듈과 호환되는 모듈을 혹시나 구매할까 싶다면 아래 링크에서 구매할 수도 있음.