2021年08月27日 | 51单片机-EEPROM简单使用

我们这一讲简要讲解如何往EEPROM的地址0x55写入一个数据，然后读出这个数据的内容。本讲代码围绕的是宋老师的lesson14_2例程代码讲解。

1.写入一个字节内容

如果要在EEPROM的某个地址里写入内容，那么步骤的实现归为：

起始信号→找到这个器件是否存在（寻址），发送的字节最低位要为0意为要往这个器件写内容→选择EEPROM的哪个地址去写→写入8位的数据→停止信号。

宋老师写的“void E2WriteByte(unsigned char addr, unsigned char dat)”函数里面，上一讲都讲解过里面的函数了，写入一个字节内容的讲解我们就介绍完了。

2.读出一个字节内容

在“unsigned char E2ReadByte(unsigned char addr)”中前面三个函数与“void E2WriteByte(unsigned char addr, unsigned char dat)”都是一样的操作步骤，选定好要读出哪个地址的内容，然后还需再重新发送起始信号，接着是把寻址的字节最低位设置为1意为要读出EEPROM的某个地址里面的内容，因为只读一个字节，所以单片机在接收完EEPROM发送回来的数据（这个数据就是当初写进去的数据）之后，不产生拉低应答（是单片机不产生应答，不是说EEPROM不产生应答），这样EEPROM就不会再发送数据回来了，达到了只读一个字节的功能。

所谓单片机读EEPROM的数据出来，其实就是EEPROM在SDA线上不停地拉高拉低变化，而单片机就是不断地判断第一位是0或者1，第二位是0或者1······，这个细节过程大家有能力的话可以一步步去解读宋老师写的“unsigned char I2CReadNAK()”和“unsigned char I2CReadACK()”，其实这两个函数只有一处不同，那就是“I2C_SDA = 1;”和“I2C_SDA = 0;”是否产生应答。如果大家一句句地很难理解这个函数，那么不妨直接省去理解，拿来运用就可以了。

3.独立代码

在main.c里复制以下代码，编译下载进开发板，我们做的实验就是先在EEPROM的0x55的地址里写入数据71（也就是字符‘G’的ASCII码值），然后再去读出这个数据，将字符‘G’显示在液晶屏上。

之前的章节有提过为了兼容性我们不打算使用bit型的数据类型，所以修改了一下宋老师的“bit I2CWrite(unsigned char dat)”函数，改为unsigned char类型。

那么我们就不能像宋老师那样写为“return (~ack);”，而是写为“return (!ack);”。unsigned char类型下，ack如果是0，那么~ack就为0xFF；ack如果是1，~ack就为0xFE，所以“~ack”的书写方式会导致返回值不能限定在0或者1之间，也就会使代码功能失效。

而“!ack”的表达就是说，当ack等于0时，!ack只会等于1，不会等于0xFF这些。当ack不等于0时（比如“ack=0xFE;”这些），那么!ack只会等于0，这样保证了返回值只有0和1。

#include  

#include //详见第六章第8讲

#include      //详见第十一章第3讲

#include

#define I2CDelay()  {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}

sbit I2C_SCL = P3^7;

sbit I2C_SDA = P3^6;

/* 产生总线起始信号 */

void I2CStart()

{

    I2C_SDA = 1; //首先确保SDA、SCL都是高电平

    I2C_SCL = 1;

    I2CDelay();

    I2C_SDA = 0; //先拉低SDA

    I2CDelay();

    I2C_SCL = 0; //再拉低SCL

}

/* 产生总线停止信号 */

void I2CStop()

{

    I2C_SCL = 0; //首先确保SDA、SCL都是低电平

    I2C_SDA = 0;

    I2CDelay();

    I2C_SCL = 1; //先拉高SCL

    I2CDelay();

    I2C_SDA = 1; //再拉高SDA

    I2CDelay();

}

/* I2C总线写操作，dat-待写入字节，返回值-从机应答位的值 */

u8 I2CWrite(unsigned char dat)

{

    u8 ack;                            //用于暂存应答位的值

    unsigned char mask;                //用于探测字节内某一位值的掩码变量

    for (mask=0x80; mask!=0; mask>>=1) //从高位到低位依次进行

    {

        if ((mask&dat) == 0)  //该位的值输出到SDA上

            I2C_SDA = 0;

        else

            I2C_SDA = 1;

        I2CDelay();

        I2C_SCL = 1;          //拉高SCL

        I2CDelay();

        I2C_SCL = 0;          //再拉低SCL，完成一个位周期

    }

    I2C_SDA = 1;   //8位数据发送完后，主机释放SDA，以检测从机应答

    I2CDelay();

    I2C_SCL = 1;   //拉高SCL

    ack = I2C_SDA; //读取此时的SDA值，即为从机的应答值

    I2CDelay();

    I2C_SCL = 0;   //再拉低SCL完成应答位，并保持住总线

    return (!ack); //应答值取反以符合通常的逻辑：

                   //0=不存在或忙或写入失败，1=存在且空闲或写入成功

}

/* I2C总线读操作，并发送非应答信号，返回值-读到的字节 */

unsigned char I2CReadNAK()

{

    unsigned char mask;

    unsigned char dat;

    I2C_SDA = 1;                       //首先确保主机释放SDA

    for (mask=0x80; mask!=0; mask>>=1) //从高位到低位依次进行

    {

        I2CDelay();

        I2C_SCL = 1;      //拉高SCL

        if(I2C_SDA == 0)  //读取SDA的值

            dat &= ~mask; //为0时，dat中对应位清零

        else

            dat |= mask;  //为1时，dat中对应位置1

        I2CDelay();

        I2C_SCL = 0;      //再拉低SCL，以使从机发送出下一位

    }

    I2C_SDA = 1;   //8位数据发送完后，拉高SDA，发送非应答信号

    I2CDelay();

    I2C_SCL = 1;   //拉高SCL

    I2CDelay();

    I2C_SCL = 0;   //再拉低SCL完成非应答位，并保持住总线

    return dat;

}

void main()

{  

    u8 str[2];

    InitLcd1602();//初始化液晶屏 

    while (1)

    {     

        I2CStart();

        I2CWrite(0x50<<1); //寻址器件，后续为写操作

        I2CWrite(0x55);    //写入要存储的地址为0x55

        I2CWrite('G');     //写入71这个数据，'G'的表达更加直观地表示要在液晶屏上显示的内容

        I2CStop();

        delay_ms(1000);    //等待一秒之后，准备读出这个数据

        I2CStart();

        I2CWrite(0x50<<1); //寻址器件，后续为写操作

        I2CWrite(0x55);    //选择要读出内容的地址为0x55

        I2CStart();        //发送重复启动信号

        I2CWrite((0x50<<1)|0x01); //寻址器件，后续为读操作

        str[0] = I2CReadNAK();    //读取这个器件0x55的地址里面的内容存放在数组的0号元素里

        I2CStop();

        LcdShowStr_len(7, 0, str, 1);//显示str[0]的内容

        while (1);//程序暂停运行

    }

}

为了更加直观了解这些过程，笔者并没有像宋老师那样给大家封装好写函数和读函数，这是为了大家不用在各个函数中跳来跳去地分析，在主函数里直接一步到位地讲解这些操作步骤，方便大家对这些细节的了解。