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|  V1.0  |  2020-11-14  | gingko  |  初次建立  |
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===== 实验十四：I2C通信实验——读写测试EEPROM =====
==== 一、实验目的与意义 ====
  -  了解GD32 I2C结构
  -  了解GD32 I2C特征
  -  了解I2C特征和应用领域
  -  掌握GD32固件库中I2C属性的配置方法
  -  掌握KEIL MDK集成开发环境使用方法
==== 二、实验设备及平台 ====
  - iCore3L 双核心板
  - JLINK（或相同功能）仿真器
  - Micro USB线缆
  - Keil MDK 开发平台
  -装有WIN XP（及更高版本）系统的计算机
==== 三、实验原理 ====
**GD32 I2C简介**
  * I2C（内部集成电路总线）模块提供了符合工业标准的两线串行制接口，可用于MCU和外部I2C设备的通讯。I2C总线使用两条串行线：串行数据线SDA和串行时钟线 SCL。
  * I2C 接口模块实现了I2C协议的标速模式和快速模式，具备CRC计算和校验功能、支持 SMBus（系统管理总线）和 PMBus（电源管理总线），此外还支持多主机 I2C 总线架构。I2C接口模块也支持 DMA模式，可有效减轻CPU的负担。    
**I2C主要特征：**
  * 并行总线至 I2C 总线协议的转换及接口；
  * 同一接口既可实现主机功能又可实现从机功能；
  * 主从机之间的双向数据传输；
  * 支持7位和10位的地址模式和广播寻址；
  * 支持 I2C 多主机模式；
  * 支持标速（最高 100 kHz）和快速（最高 400 kHz）；
  * 从机模式下可配置的SCL主动拉低；
  * 支持DMA模式；
  * 兼容SMBus 2.0和PMBus；
  * 两个中断：字节成功发送中断和错误事件中断；
  * 可选择的 PEC（报文错误校验）生成和校验；
  * 支持 SAM_V 模式；
  * 支持数字和模拟噪声滤波器。
  * I2C模块框图如图所示：
{{:icore3l:arm_14_1.png?400|}}
  * I2C起始与停止时序如图14-2所示（上：SDA 下：SCL）：
{{:icore3l:arm_14_2.png?400|}}

**EEPROM简介**
  * EEPROM (Electrically Erasable Programmable read only memory)是指带电可擦可编程只读存储器。是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。
  * 由于EPROM操作的不便，后来出的主板上BIOSROM芯片大部分都采用EEPROM。EEPROM的擦除不需要借助于其它设备，它是以电子信号来修改其内容的，而且是以Byte为最小修改单位，不必将资料全部洗掉才能写入，彻底摆脱了EPROMEraser和编程器的束缚。
  * EEPROM在写入数据时，仍要利用一定的编程电压，此时，只需用厂商提供的专用刷新程序就可以轻而易举地改写内容，所以，它属于双电压芯片。借助于EEPROM芯片的双电压特性，可以使BIOS具有良好的防毒功能，在升级时，把跳线开关打至“on”的位置，即给芯片加上相应的编程电压，就可以方便地升级；平时使用时，则把跳线开关打至“off”的位置，防止CIH类的病毒对BIOS芯片的非法修改。所以，至今仍有不少主板采用EEPROM作为BIOS芯片并作为自己主板的一大特色。
  * 传统的单片机存贮结构，一般要由ROM、RAM组成。随着存贮器技术的发展．市场上推出电可擦除可编程只读存贮器，即EEPROM器件。该类器件基于FLOTOX（floatin~gatetunneling～Oxide）结构．根据Fowler—Nordheim效应来完成数据的擦除或写入。因而具备联机可读、可写的特性，以及掉电之后的非易失性。EEPROM存贮器件的出现，为单片机存贮体的选择提供了新的设计方案。
  * EEPROM原理图如图所示：
{{:icore3l:arm_14_3.png?400|}}
====四、实验步骤====
  - 把仿真器与iCore3L的SWD调试口相连（直接相连或者通过转接器相连）；
  - 把iCore3L通过Micro USB线与计算机相连，为iCore3L供电；
  - 打开Keil MDK 开发环境，并打开本实验工程；
  - 烧写程序到iCore3L上；
  - 也可以进入Debug 模式，单步运行或设置断点验证程序逻辑。
====五、实验现象====
串口显示 EEPROM读写数据一直，打印“ OK”正常，结果如图所示。
{{:icore3l:arm_14_4.png?500|}}