Linux与AT24C256芯片的应用 (at24c256 linux)

随着现代科技的飞速发展，计算机技术成为现代社会的重要组成部分。其中，操作系统是计算机技术的核心之一，它可以控制计算机的硬件资源以及提供各种应用程序的运行环境。Linux作为一种免费开源的操作系统，拥有广泛的应用领域。此外，AT24C256芯片也是一款非常重要的电子元件，它可以存储大量的数据，适用于各种控制系统的应用场景。本文将探讨，帮助读者更好地理解它们的作用以及如何有效地管理和利用它们。

之一部分：Linux简介

Linux操作系统是一种由Linus Torvalds开发的免费开源的操作系统。相比于其他操作系统，Linux具有如下优点：

（1）开源自由：Linux的代码是公开的，任何人都可以自由地获取和修改，因此可以用于各种场合。

（2）通用性：Linux可以在各种平台上运行，例如PC、手机、嵌入式设备等。

（3）性能优异：Linux的内核非常轻量级，因此可以在资源有限的设备上运行。

（4）安全稳定：Linux自带的安全设置非常灵活，而且因为开源的原因，能够及时发现与修复漏洞。

（5）可定制性：Linux的开源特性使得用户可以灵活地定制操作系统，根据需求添加或删除某些组件，以满足其特定的应用环境。

综上所述，Linux是一种功能强大、灵活可定制的操作系统，适用于各种应用环境。

第二部分：AT24C256芯片简介

AT24C256是一种串行EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）芯片，它可以在没有外部电源和附加电路的情况下存储大量的数据。AT24C256的容量为256Kbit，数据传输速度为400kHz，它可以存储的数据类型包括二进制数、ASCII字符等。AT24C256的主要特点有：

（1）容量大：AT24C256的存储容量非常大，可以存储大量数据。

（2）数据可重写：AT24C256可以对存储的数据进行多次重写，非常灵活。

（3）电耗低：AT24C256只需极小的电流供应即可进行读取和写入操作。

（4）体积小：AT24C256体积小，适用于各种场合。

第三部分：Linux与AT24C256的应用

Linux在嵌入式系统及物联网应用中十分常见，而AT24C256芯片作为一种重要的应用场景在嵌入式系统和物联网应用中也广泛存在。

Linux中对AT24C256芯片的驱动程序通常是由内核自带的I2C控制器控制的。在使用Linux控制AT24C256芯片时，需要加载I2C模块以及I2C设备驱动程序，并通过用户态I2C程序访问芯片。用户态I2C程序可以通过读写/dev/i2c-*文件来实现对AT24C256的控制。

使用AT24C256芯片的场景包括但不限于以下几点：

（1）数据存储：AT24C256芯片可以用于将数据存储在嵌入式系统或者物联网设备中，使得它们可以在没有网络连接的情况下读取和写入数据。

（2）配置信息：AT24C256芯片可以存储各种配置信息，比如密码、口令等敏感信息，从而防止数据泄露的风险。

（3）程序运行：AT24C256芯片可以存储程序运行状态，以便在断电重启时能够恢复程序的运行状态，从而提高程序运行的稳定性。

（4）存储数据：AT24C256芯片可以用于IoT设备的传感器读取和数据存储，以便实现数据的实时监测和追踪。

结论

本文讨论了。Linux作为一种开源、灵活、可定制的操作系统，适用于各种应用场景，而AT24C256芯片作为一种高容量、可重写、低功耗的串行EEPROM芯片，在嵌入式系统和物联网应用中拥有广泛的应用场景。希望本文能够为读者带来一些有关于Linux和AT24C256芯片的知识，从而更好地理解它们的作用以及如何有效地管理和利用它们。

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stm32寄存器开发的意义

本文主要是简述如何创建一个STM32的基础工程，以及在工程文件中所添加文件（头文件以及原文件）的意义。本文不使用RTE，使用的芯片为STM32F103ZET6，KEIL，使用LL相关库函数。因为文件的含义是根据本人的理解，可能存在错误的地方，欢迎讨论。

二、STM32文件架构

我们先来看下ARM的文件架构图

从图中我们不难看出，其实最简单的路径就是直接从Application Code（应用层代码）调用CMSIS-Core来实现对CPU-Core、Core-Peripherais、Other–Peripherais来运算和控制。这种方法可不可行呢，肯定是可行的。但是这样会存在一些问题。

之一：CMSIS-CORE中是对CORE和Peripherais的一些定义。这些定义一般是操作硬件的寄存器的结构体。例如你想要操作某一个外设，你就必须知道这个外设的每个寄存器的位置在哪里，以及每个寄存器的作用，并且确保你不会在设置寄存器的值纳谨袭的时候出错。这种方式称为寄存器开发

第二：即使不怕困难完成了之一步，那么接下来你就会面临第二个问题：移植。你通过之一步完成的程序的移植性是很低的。为什么呢？你每切换一款芯片都会可能导致不兼容，因为即使采用的同一个框架，每个厂家都可以根据自己的需求去改变外设的数量以及位置。这就可能导致你在应用层设置的寄存器地址和结构是不通用，甚至同一个厂家同一个架构下也会有不同型号的芯片，那就更加不用提更换厂家甚至是更换芯片架构的情况了。

为了解决寄存器开发的不足，Silicon Vendor（生产制造商）提供了一套叫做HAL（硬件抽象层）的东西。什么是HAL？按照个人理解就是把操作硬件也就是操作寄存器的动作有机的封装起来，洞兄让我们不再需要去关注怎么操作寄晌携存器也就是硬件，而是使用了一些有意义的宏或者函数来代替，方便我们的编写程序。这个解决了上面的问题一。对于问题二是怎么解决的呢，刚才也说到HAl使用了一些有意义的宏或者函数来代替，这些宏或者函数在这个厂家对每一个同架构的芯片都是一样。例如在STM32F1的串口初始化的LL库函数为LL_USART_Init(USART1),那么即使你切换到STM32F3也是在应用层调用LL_USART_Init(USART1)，只需要把STM32的HAL文件替换为STM32F3的HAL文件就行，如果他们USART1外设的寄存器位置不一样，那么在HAL文件的定义中就已经修改好了，应用层的代码无需修改。这样就大大的减少了移植的难度。

现在我们的路径变为了Application Code（应用层代码）——>DEVICE HAL>CMSIS-Core>CPU-Core、Core-Peripherais、Other–Peripherais。这种方式我们称为库函数开发。

三、库函数开发的基础工程文件（不带系统）

根据上面的描述，我们把文件分成四个大的部分（不带系统）：CMSIS-CORE，STARTUP，HAL，Application Code

其中CMSIS-CORE也会细分三个部分：Peripherais-CORE，Peripherais-Device，compiler：

Peripherais-CORE：

具体文件：

.cmsis_compiler.h（compiler）

.cmsis_armcc.h （compiler）

.cmsis_version.h （compiler）

.core_cm3.h（Peripherais-CORE）

.stm32f1xx.h（Peripherais-Device）

.stm32f103xe.h （Peripherais-Device）

.cmsis_compiler.h

该文件是一个编译声明文件，主要作用：

.声明使用哪个编译器编译。本文采用的Keil的环境所以使用的是armcc的编译方式

.cmsis_armcc.h

该文件是一个编译器头文件，主要作用：

.申明编译器的部分特殊寄存器的操作

.cmsis_version.h

该文件是一个编译器版本文件，主要作用：

.申明编译器的版本

.core_cm3.h

该文件的是一个申明M3架构的内核外设的文件，主要作用：

.申明core_register

.申明NVIC_register

.申明SCB_register

.申明Systick_register

.申明Debug_register

.申明MPU_register(可选)

.stm32f1xx.h

该文件使用制造商提供的头文件，主要作用是：

.根据Keil的宏定义去添加对于F1系列芯片的外设申明文件

.stm32f103xe.h

该文件的使用制造商的头文件，主要作用是：

.申明stm32f103系列芯片的所有外部外设的中断、位置，结构体，以及寄存器操作的相关宏定义

Startup：

.startup_stm32f103xe.s

.system_stm32f1xx.c

.system_stm32f1xx.h

.startup_stm32f103xe.s

该文件是一个启动文件，主要的作用有：

1.初始化堆栈

2.异常以及中断的定义，以及部分异常的实现

3.调用SystemInit函数初始化时钟（system）

4.调动main函数进入application code

.system_stm32f1xx.c

该文件主要是系统时钟初始换函数实现。主要作用：

1.初始化时钟

.system_stm32f1xx.h

该文件主要是系统时钟初始换函数申明。主要作用：

1.申明时钟初始化函数

HAL：本文采用的ST的LL库，下面采用的也是LL库的示例。目前示例的工程的点亮一个LED

. stm32f1xx_ll_bus.h

该文件主要是申明对外设总线时钟操作宏定义。主要作用：

1.定义总线时钟相关的操作

.stm32f1xx_ll_gpio.c 和stm32f1xx_ll_gpio.c

这两个文件是LL库对GPIO外设文件，主要作用：

1.对GPIO外设数量、位置、结构、基本操作的申明以及定义

.其他：LL库线的C文件以及H文件还有很多，我们可以根据我们自己的需要进行添加，不一定需要把整个LL库都添加进去。例如：ADC，USART等等等等。该工程只是点亮LED，所以不需要其他文件。LL库的头文件以及源文件有以下这些（STM32F1系列）

Application Code：应用层代码，主要是我们业务逻辑。该工程只有main.c文件，用于点亮LED

main.c的主要代码如下：

整体文件架构图：

PS：以上就是该项目的本地树结构。该结构只是个人的风格，每个人可以根据自己的风格创建自己的结构

三、如何在KEIL中建立该工程并编译烧录

、KEIL安装，网上有很多优秀的文章，自行参考，不在赘述

、建立基本工程（选择芯片STMF103ZE）

、建立工程文件架构、添加源文件。参考其他文章。个人喜欢和本地目录的架构保持一致，添加好文件后的Keil工程架构如图：

4.添加头文件到编译路径

魔术棒—-》c/c++——》Include Paths

5.添加全局的宏定义

STM32F103xE和USE_FULL_LL_DRIVER

STM32F103xE：用于告诉stm32f1xx文件，最后添加f1系列具体哪个型号的头文件进来

USE_FULL_LL_DRIVER：用来启动LL库的编译。

.编写application code（main.c）文件

.编译

.烧录（需要连接电脑，模拟器，芯片）具体你使用的是哪个模拟器相关设置请参考其他文章

.LED指示灯正常亮起。

四、总结

至此，一个最最最基本的用LL库去点亮LED的工程已经建好了。本文只是在描述stm32工程文件的架构思路，在实际应用中你们可以使用的不同框架以及型号的芯片，不要照搬，要懂得根据自己的实际情况是使用合适的文件。本文仅作为参考

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