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“202007每月一練” 的板子上還有一個(gè)24C02芯片沒有寫教程，今天介紹一下24C02這個(gè)芯片的驅(qū)動(dòng)方法。
有的時(shí)候我們?cè)诔绦蛑袝?huì)改變一些參數(shù)的值，我們希望這些參數(shù)可以固化，掉電重啟之后仍舊能夠使用最新的值，這種需求，我們就可以使用E2PROM來實(shí)現(xiàn)。
24CXX屬于串行E2PROM， 是基于I2C總線的存儲(chǔ)器件，遵循二線制協(xié)議，I2C總線上可以外掛多個(gè)器件，每個(gè)器件對(duì)應(yīng)不同的地址，通過地址將不同器件進(jìn)行分開，保證不同芯片之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)莫?dú)立性。
由于其具有接口方便，體積小，數(shù)據(jù)掉電不丟失等特點(diǎn)，在儀器儀表及工業(yè)自動(dòng)化控制中得到大量的應(yīng)用。
24C02的應(yīng)用場景：
存儲(chǔ)硬件的默認(rèn)參數(shù)，這樣開機(jī)上電之后讀取這些參數(shù)，就可以按照默認(rèn)參數(shù)運(yùn)行了，比如存儲(chǔ)PID自整定之后的參數(shù)； 保存計(jì)費(fèi)、計(jì)量的一些應(yīng)用的余額； 類似血壓計(jì)、血糖儀之類保存一定次數(shù)的檢測結(jié)果，實(shí)現(xiàn)歷史回溯功能。
24CXX系列E2PROM為I2C總線的掉電存儲(chǔ)數(shù)據(jù)芯片。對(duì)于I2C總線的介紹可以參考下面網(wǎng)文：
I2C總線主要注意以下幾點(diǎn)：
數(shù)據(jù)有效性要求
在輸入數(shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)SCL是高電平時(shí)，SDA上的信號(hào)必須保持不變；只有SCL上的時(shí)鐘信號(hào)為低電平時(shí)，SDA上的信號(hào)才能改變。
數(shù)據(jù)的開始和結(jié)束條件
SDA、SCL默認(rèn)為高電平，表示總線處于空閑狀態(tài)。
數(shù)據(jù)輸入的開始條件是SCL為高電平時(shí)，SDA由高變低；
結(jié)束條件是SCL為高電平時(shí)，SDA由低電平變?yōu)楦唠娖剑碨DA出現(xiàn)一個(gè)上升沿的跳變，即為終止信號(hào)。
I2C的應(yīng)答信號(hào)ACK
數(shù)據(jù)傳輸帶有應(yīng)答信號(hào)ACK，在傳輸數(shù)據(jù)的過程中，在時(shí)鐘線SCL的第九個(gè)脈沖時(shí)，從機(jī)芯片內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)答信號(hào)ACK將SDA管腳拉低。
引腳定義
| 引腳 | 功能描述 |
|---|---|
| A0-A2 | 器件地址定義引腳，通過高低電平對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代表不同的地址 |
| SDA | 串行數(shù)據(jù) |
| SCL | 串行時(shí)鐘輸入 |
| WP | 寫保護(hù)，接地：可讀可寫； 接Vcc只讀，即寫保護(hù) |
| GND | Ground |
| Vcc | Power Supply |
24C02模塊的原理圖
本文對(duì)應(yīng)實(shí)例，CON1跳線短接，24C02的地址為0，故24C02的寫地址為0xA0，讀地址為0xA1。
24C02，尾數(shù)02代表著內(nèi)部有256*8(2K bits)空間。
上拉電阻必需有，否則可能無法對(duì)24C02進(jìn)行正確讀寫。
24C02器件操作流程
單字節(jié)寫
單字節(jié)寫流程
在字節(jié)寫模式下，主器件發(fā)送起始命令和從器件地址信息、此時(shí)R/W位置0（寫地址）發(fā)給從器件，在從器件產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào)后，主器件發(fā)送24C02的地址信息，然后等待從器件返回的另一個(gè)應(yīng)答信號(hào)后，再發(fā)送數(shù)據(jù)到24C02，然后再接收一次Ack應(yīng)答信號(hào)后，主芯片產(chǎn)生一個(gè)停止信號(hào)，從器件收到停止信號(hào)后，開始內(nèi)部數(shù)據(jù)的擦寫，在內(nèi)部擦寫過程中，24C02不再應(yīng)答主器件的任何請(qǐng)求，從而完成整個(gè)單字節(jié)的寫流程。
注： 當(dāng)上一個(gè)數(shù)據(jù)寫完之后，即發(fā)送停止信號(hào)之后，需延時(shí)至少10ms以上，才能再發(fā)送下一次寫操作的起始信號(hào)。
讀操作
1. 單字節(jié)讀
讀操作允許主器件對(duì)24C02的任意字節(jié)進(jìn)行讀操作。主器件首先通過發(fā)送起始信號(hào)、從器件地址和寫操作（寫地址）的標(biāo)志位0。
在從器件應(yīng)答之后，主器件發(fā)送目標(biāo)地址，并等待返回應(yīng)答信號(hào)。
主器件重新發(fā)送起始信號(hào)和從器件地址，此時(shí)R/W位置1（讀操作，讀數(shù)據(jù)），從器件響應(yīng)應(yīng)答信號(hào)，然后主器件獲取一個(gè)8位數(shù)據(jù)字節(jié)，主器件不用發(fā)送應(yīng)答信號(hào)但需要產(chǎn)生一個(gè)停止信號(hào)，即完成單字節(jié)讀過程。
2. 多字節(jié)連續(xù)讀
在從機(jī)給主機(jī)發(fā)送完一個(gè)8位字節(jié)數(shù)據(jù)后，主器件產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)答信號(hào)來響應(yīng)，告訴從機(jī)主器件請(qǐng)求更多的數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)每個(gè)主機(jī)產(chǎn)生的應(yīng)答信號(hào)，從機(jī)將發(fā)送一個(gè)8位數(shù)據(jù)字節(jié)。當(dāng)主器件不發(fā)送應(yīng)答信號(hào)而發(fā)送停止位時(shí)結(jié)束操作。
const u8 TEXT_Buffer[]={"0123456789ABCDEF"};// 寫入16個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)AT24CXX_Write(0,(u8*)TEXT_Buffer,SIZE);memset(arrDataTemp, 0, sizeof(arrDataTemp));// 讀取280個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)AT24CXX_Read(0,arrDataTemp,280);// 將讀取到的數(shù)據(jù)串口打印輸出USART_OUT(arrDataTemp,280);
上面代碼執(zhí)行，輸出結(jié)果如下所示：
從上面截圖，我們可以看出來，兩個(gè)紅色圈選部分的內(nèi)容是一樣的，即當(dāng)讀取的字節(jié)數(shù)超過N（對(duì)于24C02，N=255），讀取的數(shù)據(jù)指針將返回存儲(chǔ)空間的前面，從頭往后輸出剩余字節(jié)。
出現(xiàn)這樣的原因主要是我們?cè)谧x取函數(shù)中，發(fā)送地址的時(shí)候，將讀取地址對(duì)存儲(chǔ)空間大小取余了，所以又從頭開始輸出剩余字節(jié)了。
IIC_Send_Byte(ReadAddr%256);紫色的55，就是程序初始化的時(shí)候，檢查24C02芯片是否存在時(shí)，AT24CXX_Check()函數(shù)中寫入的數(shù)據(jù)：
while(AT24CXX_Check()) //檢測24C02是否存在{printf("24C02 Check Failed!\r\n");delay_ms(500);printf("Please Check! \r\n");delay_ms(500);}
資料獲取
代碼工程中有兩個(gè)文件，其中myiic為I2C總線相關(guān)操作函數(shù)所在文件，24cxx為24C02操作函數(shù)所在文件。
微信公眾號(hào)后臺(tái)回復(fù)“24C02”，可以下載本文對(duì)應(yīng)的工程源碼。
注：
代碼工程使用的Keil版本為：V5.20
我用的PCB設(shè)計(jì)軟件版本為：Altium Designer 14.2
如果沒有特殊說明，軟件環(huán)境都為以上兩個(gè)版本。
有問題可以加我微信：
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