51单片机-AT24CXX存储器工作原理

1、AT24CXX存储器工作原理

1.1、特点：

与400KHz，I2C总线兼容
1.8到6.0伏工作电压范围
低功耗CMOS技术
写保护功能当WP为高电平时进入写保护状态
页写缓冲器
自定时擦写周期
100万次编程/擦除周期
可保存数据100年
8脚DIP SOIC或TSSOP封装
温度范围商业级和工业级

1.2、概述

CAT24WC01/02/04/08/16是一个1K/2K/4K/8K/16K位串行CMOS,EEPROM内部含有128/256/512/1024/2048个8位字节CATALYST公司的先进CMOS技术实质上减少了器件的功耗，CAT24WC01有一个8字节页写缓冲器CAT24WC02/04/08/16有一个16字节页写缓冲器，该器件通过I2C总线接口进行操作有一个专门的写保护功能。

总线时序

1.3、驱动程序编写

//<main.c>

#include "reg52.h"
#include "i2c.h"

typedef unsigned int u16;
typedef unsigned char u8;

//使用单片机上四个独立按键
sbit k1=P3^1; //保存显示的数据
sbit k2=P3^0; //读取上次保存的数据
sbit k3=P3^2; //对显示的数据进行累加
sbit k4=P3^1; //清零

// 38译码器
sbit LBA=P2^2;
sbit LBB=P2^3;
sbit LBC=P2^4;

u8 num=0,
disp[4]; //4位数码管显示

// 发生字码:code关键词，保持变量到flash里面，如果没有code保持在data里面
u8 code  smgduan[16] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};

void delay(u16 i)
{
   while(i--)
}

void Keypros()
{
    if(k1=0)
    {
       delay(1000); //按键消抖
       if(k1==0)
       {
          At24c02Write(1,num);
       }
       while(!k1); //判断按键是否松开
    }

    if(k2=0)
    {
       delay(1000); //按键消抖
       if(k2==0)
       {
         num = At24c02read(1);
       }
       while(!k2); //判断按键是否松开
    }

   if(k3=0)
    {
       delay(1000); //按键消抖
       if(k3==0)
       {
         num++;
         if(num>255) num=0;
       }
       while(!k3); //判断按键是否松开
    }

    if(k4=0)
    {
       delay(1000); //按键消抖
       if(k4==0)
       {
           num=0;
       }
       while(!k4); //判断按键是否松开
    }
}

void datapros()
{
   disp[0]=smgduan[num/1000]; //因为数码管四位，所以最高显示9999
   disp[1]=smgduan[num%1000/100]; //取百位
   disp[2]=smgduan[num%1000%100/10];
   disp[3]=smgduan[num%1000%100%10];
}

void Digplsplay()
{
    u8 i;
    for(i=0;i<4;i++){
      switch(i)
      {
          case 0:
             LSA = 0;LSB = 0;LSC = 0;break;
          case 1:
             LSA = 1;LSB = 0;LSC = 0;break;
          case 2:
             LSA = 0;LSB = 1;LSC = 0;break;
          case 3:
             LSA = 0;LSB = 0;LSC = 1;break;
      }
      P0=disp[3-i];
      delay(100);
      p0=0x00;
    }
}

void main()
{
    while(1){
      Keypros();
      datapros();
      Digplsplay();
    }
}

//<i2c.h>

#ifndef _I2C_H
#define _I2C_H

#include <reg52.h>


sbit SCL=p2^1;
sbit SDA=P2^0;


void At24c02Write(unsigned char addr,unsigned char dat);
unsigned char At24c02Read(unsigned char addr);


#endif

//<i2c.c>文件

#include "i2c.h"


/**
编写单片机时序，单片机小精灵工具生成
12MHZ晶振，延迟10us
*/
void Delay10us(void)
{
   unsigned char a,b;
   for(b=1;b>0;b--)
     for(a=2;a>0;a--)
}


//起始信号S
void I2cStart()
{
   SDA=1;
   Delay10us();
   SCL=1;
   Delay10us();
   SDA=0;
   Delay10us();
   SCL=0;
   Delay10us();
}


//终止信号
void I2cStop()
{
   SDA=0;
   Delay10us();
   SCL=1;
   Delay10us();
   SDA=1;
   Delay10us();
}

//发送字节，一个个发送，先发送高位后发送地位，应答 “0”
unsigned char I2cSendByte(unsigned char dat)
{
   unsigned char a=0,b;
   for(a=0;a<8;a++){
      SDA=dat>>7;  //传送最高位
      dat=dat<<1;  //右移一位，次高位变成最高位
      Delay10us(); //延迟10us
   
     //SCL为低电平可以变化，为高电平保持稳定
     SCL=1; //移位的数据就会保持稳定
     Delay10us();
     SCL=0; //数据可以改变
     Delay10us();    
   }
   //将数据线和时钟线释放出来
   SDA=1;
   Delay10us();    
   SCL=1;
   while(SDA) //如果从机对主机发送的字节产生应答SDA会变成 0
   {
     //发送失败SDA始终为高电平
     b++ //设置个等待时间
     if(b>200){ //至少200us,1条指令1us
        SCL=0;
        Delay10us();
        return 0; 
     }
   }
   //产生应答 SCL=0拉低
   SCL=0;
   Delay10us();  
   return 1;
}

/**
接收数据
*/
unsigned char I2cReadByte()
{
   unsigned char a=0,dat=0;
   SDA=1;  //拉高SDA使处于空闲状态
   Delay10us();
   for(a=0;a<0;a++)
   {
     SCL=1;
     Delay10us();
     dat<<=1;  // dat=0 00  01  10
     dat|=SDA; //    01     11   把SDA的值给dat
     Delay10us();
     SCL=0;
     Delay10us();
   }
   return dat;
}

/**针对AT24C02的读写函数

S-器件地址+0 A  写入首地址 A Data1 A  .....  Data0  A  P

*/

void At24c02Write(unsigned char addr,unsigned char dat)

{ 

     I2cStart(); //起始信号
     I2cSendByte(0xa0); //器件地址
     I2cSendByte(addr); // 首地址
     I2cSendByte(dat); // 发送数据
     I2cStop(); //停止
}

unsigned char At24c02Read(unsigned char addr)
{
     unsigned char num;
     I2cStart(); //起始信号
     I2cSendByte(0xa0); //器件地址
     I2cSendByte(addr); // 首地址
     
     //在传送过程中，当需要改变传送方向时，起始信号和从机地址都被重复产生一次，但两次读/写方向位正好反相
     I2cStart(); //起始信号
     I2cSendByte(0xa1); //器件地址
     num=I2cReadByte();
     I2cStop();
     return num;
}