AT24C02（I2C总线）通信的学习

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前言

学习AT24C02(I2C总线)芯片

一、存储器介绍

RAM（）存储速度较快，但容易丢失数据。ROM（Read Only Memory）存储速度较慢，但掉电不丢失数据。在使用时需要两者结合先存入RAM再转存到ROM中。

二、AT24C02芯片

AT24C02是一种可以实现掉电不丢失的存储器，可以用于保护单片机运行时想要永久保存的数据信息。
存储介质：E2PROM
通讯接口：I2C总线
容量：256字节


注：高电平为写保护。

二、I2C总线

多设备通信协议

• I2C总线（inter IC BUS）是由Philips公司开发的一种通用数据总线
• 两根通信线：SCL（Serial Clock）、SDA（Serial Data）
• 同步、半双工、带数据应答
• 通用的I2C总线，可以使各种设备的通信标准同一，对于厂家来说，使用成熟的方案可以缩短芯片设计周期、提高稳定性、对于应用者来说，使用通用的协议可以避免学习各种各样的自定义协议，降低了学习和应用的难度。
  

I2C电路规范

• 所有I2C设备的SCL连接在一起，SDA链接在一起
• 设备的SCL和SDA均要配置成开漏输出模式
• SCL和SDA各添加一个上拉电阻，阻值一般为4.7KΩ左右
• 开漏输出和上位电阻的共同作用实现了”线与“的功能，此设计主要是为了解决多机通信互相干扰的问题
  
  

I2C时序结构

• 起始条件：SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平

• 终止条件：SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平
  

• 发送一个字节：SCL低电平期间，主机将数据位依次放到SDA线上（高位在前），然后拉高SCL，从机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可发送一个字节。
  

• 接收一个字节：SCL低电平期间，从机将数据位依次放到SDA线上（高位在前），然后拉高SCL，主机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可接收一个字节（主机在接受之前，需要释放SDA）
  
  如果主机不释放SDA，那么从机就没办法获得SDA的控制权，也就是没办法将数据放到SDA上。

• 发送应答：在接收完一个字节之后，主机在下一个时钟发送一位数据，数据0表示应答，数据1表示非应答。

• 接受应答：在发送完一个字节之后，主机在下一个时钟接受一位数据，判断从机是否应答，数据0表示应答，数据1表示非应答（主机在接收之前，需要释放SDA）
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  ACK-Acknowledge character

I2C数据帧

发送数据给从机，从机接收到了就要返回应答给主机，所以主机是接收应答RA

• 先发送再接收数据帧（复合格式）
  

AT24C02数据帧

• 字节写：在WORD ADDRESS处写入数据DATA
  

• 随机读：读出在WORD ADDRESS处的数据DATA
  

• AT24C02的固定地址为1010，可配置地址本开发板上位000
  所以SLAVE ADDRESS+W位0xA0，SLAVE ADDRESS+R为0xA1

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每个设备也是有地址的，就跟电脑的外设一样知道地址才能找到外设，找到设备后再确定存储设备内部的地址。

• 字节写：再”字地址“处写入”数据“
  
  -随机读：读出再”字地址“出的”数据“
  

总结

提示：这里对文章进行总结：
例如：以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了pandas的使用，而pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。