单片机小白学习之路(二十七)---EEPROM-IIC总线理解（二）

2020-03-30 来源：eefocus

目标：EEPROM-IIC总线理解（二）

在实际的应用中，保存在单片机RAM中的数据，掉电后数据就丢失了，保存在单片机的FLASH中的数据，又不能随意改变，也就是不能用它来记录变化的数值。但是在某些场合，我们又确实需要记录下某些数据，而它们还时常需要改变或更新，掉电之后数据还不能丢失，比如我们的家用电表度数，我们的电视机里边的频道记忆，一般都是使用EEPROM来保存数据，特点就是掉电后不丢失。我们板子上使用的这个器件是24C02，是一个容量大小是2Kbit位，也就是256个字节的EEPROM。一般情况下，EEPROM拥有30万到100万次的寿命，也就是它可以反复写入30-100万次，而读取次数是无限的。

24C02是一个基于I2C通信协议的器件，因此从现在开始，我们的I2C和我们的EEPROM就要合体了。但是大家要分清楚，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可以用其他接口，I2C也可以用在其它很多器件上。

（5）数据传输

I2C总线上传送的数据信号是广义的，既包括地址信号，又包括真正的数据信号。在起始信号后必须传送一个从机的地址（7位），第8位是数据的传送方向位（R/W），用“0”表示主机发送（写）数据（W），“1”表示主机接收数据（R）。每次数据传送总是由主机产生的终止信号结束。但是，若主机希望继续占用总线进行新的数据传送，则可以不产生终止信号，马上再次发出起始信号对另一从机进行寻址。

在总线的一次数据传送过程中，可以有以下几种组合方式：

a、主机向从机发送数据，数据传送方向在整个传送过程中不变,即就连那一个从机，白色框子里的A是从机发来的表示一个字节接受完了，如果是/A则表示从机没有响应则结束
组合方式1

b、主机在第一个字节后，立即从从机读数据,灰色框里的A是主机发出的响应，表示一个字节数据读取完了
组合方式2

c、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/写方向位正好相反
图片2.png

2.EEPR0M（AT24C02）简介

AT24C01/02/04/08/16...是一个1K/2K/4K/8K/16K位串行CMOS28/256/512/1024/2048个8位字节，AT24C01有一个8字节页写缓冲器，
AT24C02/04/08/16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，它有一个专门的写保护功能。

AT24c02就是一个挂在总线上的从机可以往里面写数据也可以读里面的数据，而单片机就是主机来都里面或往里面写数据

AT24C02

功能说明

AT24C02器件地址为7位，高4位固定为1010，低3位由 A0/A1/A2信号线的电平定。因为传输地址或数据是以字节为单位传送的，当传送地址时，器件地址占7位，还有最后一位（最低位R/W）用来选择读写方向，它与地址无关。

图片5.png

起始与应答

起始时，起始信号的数据线的高电平要至少保持4.7us，低电平最少要4us，I2C通信的起始信号的定义是SCL为高电平期间，SDA由高电平向低电平变化产生一个下降沿，表示起始信号

void I2CStart() //产生总线起始信号

{

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

}

终止时，终止信号的数据线的低电平最少4us,高电平最少4.7us，I2C通信停止信号的定义是SCL为高电平期间，SDA由低电平向高电平变化产生一个上升沿，表示结束信号
应答就是SDA是低电平时，SCL要保持高电平大于4us
非应答就是SDA是高电平时。SCL保持高电平大于4us

void I2CStop() //产生总线停止信号

{

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();

}

发送数据时序

数据传输：I2C通信是高位在前，低位在后。I2C没有固定波特率，但是有时序的要求，要求当SCL在低电平的时候，SDA允许变化，也就是说，发送方必须先保持SCL是低电平，才可以改变数据线SDA，输出要发送的当前数据的一位；而当SCL在高电平的时候，SDA绝对不可以变化，因为这个时候，接收方要来读取当前SDA的电平信号是0还是1，因此要保证SDA的稳定不变化，如上图中的每一位数据的变化，都是在SCL的低电平位置。

3.EEPROM模块电路