51單片機入門 - EEPROM（24C02的使用）

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24C02：256 個位元組的 EEPROM。一般情況下，EEPROM 擁有 30 萬到 100 萬次的壽命。基于 I2C 通信協定的器件。I2C 是一個通信協定，它擁有嚴密的通信時序邏輯要求，而EEPROM 是一個器件，隻是這個器件采樣了 I2C 協定的接口與單片機相連而已，二者并沒有必然的聯系，EEPROM 可以用其它接口， I2C 也可以用在其它很多器件上。

1、EEPROM寫資料流程

第一步，首先是 I2C 的起始信号，接着跟上首位元組，也就是我們前邊講的 I2C 的器件地

址，并且在讀寫方向上選擇“寫”操作。

第二步，發送資料的存儲位址。24C02一共 256 個位元組的存儲空間，位址從 0x00～0xFF，我們想把資料存儲在哪個位置，此刻寫的就是哪個位址。

第三步，發送要存儲的資料第一個位元組、第二個位元組„„注意在寫資料的過程中，

EEPROM 每個位元組都會回應一個“應答位 0”，來告訴我們寫 EEPROM 資料成功，如果沒有回應答位，說明寫入不成功。

在寫資料的過程中，每成功寫入一個位元組，EEPROM 存儲空間的位址就會自動加 1，當加到 0xFF 後，再寫一個位元組，位址會溢出又變成了 0x00。

2、EEPROM讀資料流程

第一步，首先是 I2C 的起始信号，接着跟上首位元組，也就是我們前邊講的 I2C 的器件位址，并且在讀寫方向上選擇“寫”操作。這個地方可能有同學會詫異，我們明明是讀資料為何方向也要選“寫”呢？剛才說過了，24C02 一共有 256 個位址，我們選擇寫操作，是為了把所要讀的資料的存儲位址先寫進去，告訴 EEPROM 我們要讀取哪個位址的資料。這就如同我們打電話，先撥總機号碼（EEPROM 器件位址），而後還要繼續撥分機号碼（資料位址），而撥分機号碼這個動作，主機仍然是發送方，方向依然是“寫”。

第二步，發送要讀取的資料的位址，注意是位址而非存在EEPROM 中的資料，通知EEPROM 我要哪個分機的資訊

第三步，重新發送 I2C 起始信号和器件位址，并且在方向位選擇“讀”操作。

這三步當中，每一個位元組實際上都是在“寫”，是以每一個位元組EEPROM 都會回應一個“應答位 0”。

第四步，讀取從器件發回的資料，讀一個位元組，如果還想繼續讀下一個位元組，就發送一個“應答位ACK(0)”，如果不想讀了，告訴 EEPROM，我不想要資料了，别再發資料了，那就發送一個“非應答位NAK(1)”。

和寫操作規則一樣，我們每讀一個位元組，位址會自動加 1，那如果我們想繼續往下讀，給EEPROM 一個 ACK(0)低電平，那再繼續給 SCL 完整的時序，EEPROM 會繼續往外送資料。如果我們不想讀了，要告訴 EEPROM 不要資料了，那我們直接給一個NAK(1)高電平即可。這個地方大家要從邏輯上了解透徹，不能簡單的靠死記硬背了，一定要了解明白。梳理一下幾個要點：

A、在本例中單片機是主機，24C02 是從機；

B、無論是讀是寫， SCL 始終都是由主機控制的；

C、寫的時候應答信号由從機給出，表示從機是否正确接收了資料；

#include <reg52.h>

 

extern void I2CStart();

extern void I2CStop();

extern unsigned char I2CReadACK();

extern unsigned char I2CReadNAK();

extern bit I2CWrite(unsigned char dat);

 

/* E2讀取函數，buf-資料接收指針，addr-E2中的起始位址，len-讀取長度 */

void E2Read(unsigned char *buf, unsigned char addr, unsigned char len)

{

  do                         //用尋址操作查詢目前是否可進行讀寫操作

  {

    I2CStart();

    if(I2CWrite(0x50 << 1)) //應答則跳出循環，非應答則進行下一次查詢

    {

      break;

    }

    I2CStop();

  }

  while(1);

  I2CWrite(addr);            //寫入起始位址

  I2CStart();                //發送重複啟動信号

  I2CWrite((0x50 << 1) | 0x01); //尋址器件，後續為讀操作

  while (len > 1)           //連續讀取len-1個位元組

  {

    *buf++ = I2CReadACK(); //最後位元組之前為讀取操作+應答

    len--;

  }

  *buf = I2CReadNAK();      //最後一個位元組為讀取操作+非應答

  I2CStop();

}

/* E2寫入函數，buf-源資料指針，addr-E2中的起始位址，len-寫入長度 */

void E2Write(unsigned char *buf, unsigned char addr, unsigned char len)

{

  while (len > 0)

  {

    //等待上次寫入操作完成

    do                        //用尋址操作查詢目前是否可進行讀寫操作

    {

      I2CStart();

      if(I2CWrite(0x50 << 1)) //應答則跳出循環，非應答則進行下一次查詢

      {

        break;

      }

      I2CStop();

    }

    while(1);

    //按頁寫模式連續寫入位元組

    I2CWrite(addr);           //寫入起始位址

    while(len > 0)

    {

      I2CWrite(*buf++);     //寫入一個位元組資料

      len--;                //待寫入長度計數遞減

      addr++;               //E2位址遞增

      if ((addr & 0x07) == 0) //檢查位址是否到達頁邊界，24C02每頁8位元組，

      {

        //是以檢測低3位是否為零即可

        break;            //到達頁邊界時，跳出循環，結束本次寫操作

      }

    }

    I2CStop();

  }

}