51单片机——EEPROM

单片机——E2PROM


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        24C02:256 个字节的 EEPROM。一般情况下,EEPROM 拥有 30 万到 100 万次的寿命。基于 I2C 通信协议的器件。I2C 是一个通信协议,它拥有严密的通信时序逻辑要求,而EEPROM 是一个器件,只是这个器件采样了 I2C 协议的接口与单片机相连而已,二者并没有必然的联系,EEPROM 可以用其它接口, I2C 也可以用在其它很多器件上。

 

1EEPROM写数据流程

第一步,首先是 I2C 的起始信号,接着跟上首字节,也就是我们前边讲的 I2C 的器件地
址,并且在读写方向上选择“写”操作。

第二步,发送数据的存储地址。24C02一共 256 个字节的存储空间,地址从 0x00~0xFF,我们想把数据存储在哪个位置,此刻写的就是哪个地址。
第三步,发送要存储的数据第一个字节、第二个字节„„注意在写数据的过程中,
EEPROM 每个字节都会回应一个“应答位 0”,来告诉我们写 EEPROM 数据成功,如果没有回应答位,说明写入不成功。

在写数据的过程中,每成功写入一个字节,EEPROM 存储空间的地址就会自动加 1,当加到 0xFF 后,再写一个字节,地址会溢出又变成了 0x00。

 

2EEPROM读数据流程

第一步,首先是 I2C 的起始信号,接着跟上首字节,也就是我们前边讲的 I2C 的器件地址,并且在读写方向上选择“写”操作。这个地方可能有同学会诧异,我们明明是读数据为何方向也要选“写”呢?刚才说过了,24C02 一共有 256 个地址,我们选择写操作,是为了把所要读的数据的存储地址先写进去,告诉 EEPROM 我们要读取哪个地址的数据。这就如同我们打电话,先拨总机号码(EEPROM 器件地址),而后还要继续拨分机号码(数据地址),而拨分机号码这个动作,主机仍然是发送方,方向依然是“写”。

第二步,发送要读取的数据的地址,注意是地址而非存在EEPROM 中的数据,通知EEPROM 我要哪个分机的信息。
第三步,重新发送 I2C 起始信号和器件地址,并且在方向位选择“读”操作。
这三步当中,每一个字节实际上都是在“写”,所以每一个字节EEPROM 都会回应一个“应答位 0”。

第四步,读取从器件发回的数据,读一个字节,如果还想继续读下一个字节,就发送一个“应答位ACK(0)”,如果不想读了,告诉 EEPROM,我不想要数据了,别再发数据了,那就发送一个“非应答位NAK(1)”。

和写操作规则一样,我们每读一个字节,地址会自动加 1,那如果我们想继续往下读,给EEPROM 一个 ACK(0)低电平,那再继续给 SCL 完整的时序,EEPROM 会继续往外送数据。如果我们不想读了,要告诉 EEPROM 不要数据了,那我们直接给一个NAK(1)高电平即可。这个地方大家要从逻辑上理解透彻,不能简单的靠死记硬背了,一定要理解明白。梳理一下几个要点: A、在本例中单片机是主机,24C02 是从机; B、无论是读是写, SCL 始终都是由主机控制的; C、写的时候应答信号由从机给出,表示从机是否正确接收了数据; D、读的时候应答信号则由主机给出,表示是否继续读下去。

 

#include <reg52.h>

extern void I2CStart();
extern void I2CStop();
extern unsigned char I2CReadACK();
extern unsigned char I2CReadNAK();
extern bit I2CWrite(unsigned char dat);

/* E2读取函数,buf-数据接收指针,addr-E2中的起始地址,len-读取长度 */
void E2Read(unsigned char *buf, unsigned char addr, unsigned char len)
{
  do                         //用寻址操作查询当前是否可进行读写操作
  {
    I2CStart();
    if(I2CWrite(0x50 << 1)) //应答则跳出循环,非应答则进行下一次查询
    {
      break;
    }
    I2CStop();
  }
  while(1);
  I2CWrite(addr);            //写入起始地址
  I2CStart();                //发送重复启动信号
  I2CWrite((0x50 << 1) | 0x01); //寻址器件,后续为读操作
  while (len > 1)           //连续读取len-1个字节
  {
    *buf++ = I2CReadACK(); //最后字节之前为读取操作+应答
    len--;
  }
  *buf = I2CReadNAK();      //最后一个字节为读取操作+非应答
  I2CStop();
}
/* E2写入函数,buf-源数据指针,addr-E2中的起始地址,len-写入长度 */
void E2Write(unsigned char *buf, unsigned char addr, unsigned char len)
{
  while (len > 0)
  {
    //等待上次写入操作完成
    do                        //用寻址操作查询当前是否可进行读写操作
    {
      I2CStart();
      if(I2CWrite(0x50 << 1)) //应答则跳出循环,非应答则进行下一次查询
      {
        break;
      }
      I2CStop();
    }
    while(1);
    //按页写模式连续写入字节
    I2CWrite(addr);           //写入起始地址
    while(len > 0)
    {
      I2CWrite(*buf++);     //写入一个字节数据
      len--;                //待写入长度计数递减
      addr++;               //E2地址递增
      if ((addr & 0x07) == 0) //检查地址是否到达页边界,24C02每页8字节,
      {
        //所以检测低3位是否为零即可
        break;            //到达页边界时,跳出循环,结束本次写操作
      }
    }
    I2CStop();
  }
}

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