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關(guān)于AT24C02芯片的讀寫(xiě)問(wèn)題詳解,基于TX-1C單片機(jī)開(kāi)發(fā)板

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ID:285031 發(fā)表于 2018-5-6 12:45 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
作為基礎(chǔ)入門(mén)級(jí)的TX-1C開(kāi)發(fā)板，里面有AT24C02芯片，在編寫(xiě)程序時(shí)很多童鞋無(wú)法順利使用該芯片。
我作為初學(xué)者也是搗鼓了兩天，在詳細(xì)閱讀了datasheet之后，終于明白癥結(jié)所在，在這里和大家分享一下。

TX-1C的開(kāi)發(fā)板，都已經(jīng)焊接好電路，需要我們做的只是寫(xiě)一下驅(qū)動(dòng)程序。

該芯片可以采用IIC總線進(jìn)行操作。時(shí)序圖請(qǐng)大家參照datasheet（附件），之前很多童鞋遇到時(shí)序圖寫(xiě)對(duì)但是數(shù)據(jù)讀寫(xiě)錯(cuò)誤的問(wèn)題。
我也遇到了，這里應(yīng)該注意芯片每次字節(jié)寫(xiě)操作（byte write opeartion）完成后，需要10ms的延時(shí)，用于芯片內(nèi)部把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為不可擦除的。這段期間芯片對(duì)讀寫(xiě)信號(hào)是不響應(yīng)的。如果這段時(shí)間進(jìn)行讀數(shù)據(jù)操作，就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

另外，對(duì)于AT24C02芯片，2Kbit的EEPROM，也就是256Byte的大小，數(shù)據(jù)地址從0x00-0xff。需要注意的是，這個(gè)芯片是每8byte是一頁(yè)，一共32頁(yè)，這個(gè)在字節(jié)寫(xiě)操作（byte write opeartion）里面沒(méi)影響，但是如果你想連續(xù)進(jìn)字節(jié)，就需要注意了（AT24C04及以上型號(hào)都是16byte一頁(yè)）。在頁(yè)寫(xiě)操作里面
（page write opeartion），一次連續(xù)寫(xiě)只能寫(xiě)一頁(yè)（8byte），只是因?yàn)樾酒瑑?nèi)部每寫(xiě)完一個(gè)字節(jié)，數(shù)據(jù)地址就自加1，但是寫(xiě)到這一頁(yè)的結(jié)尾，指針就會(huì)調(diào)到這一頁(yè)的開(kāi)頭，而不是跳到下一頁(yè)的開(kāi)頭，如果繼續(xù)寫(xiě)，就會(huì)覆蓋前面的數(shù)據(jù)。寫(xiě)完這一頁(yè)就要stop，在延時(shí)10ms，轉(zhuǎn)化為不可擦除數(shù)據(jù)。之后，重新開(kāi)始start，寫(xiě)下一頁(yè)。這是非常需要注意的。



讀操作沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題，字節(jié)讀取不需要延時(shí)10ms（讀不需要不可擦除的轉(zhuǎn)化），如果連續(xù)讀也不存在頁(yè)的問(wèn)題，因?yàn)樽x完一個(gè)字節(jié)，地址指針會(huì)跳到下一個(gè)字節(jié)，從0x00一直到0xff（我想是因?yàn)樵趯?xiě)操作的時(shí)候芯片需要轉(zhuǎn)化為不可擦除的過(guò)程限制，芯片可能沒(méi)有辦法把0x00-0xff這么多字節(jié)一次性都轉(zhuǎn)化為不可擦除的，所以才需要分頁(yè)寫(xiě)）。



好了，要點(diǎn)已經(jīng)講完（以上都是在datasheet，write/read operation上看到的，如果沒(méi)看明白可以參考原文），上代碼了。

代碼有點(diǎn)長(zhǎng)，但是非常robust！！里面把ByteWrite，PageWrite，RandRead，SeqRead的代碼都寫(xiě)進(jìn)去，而且返回值是表示操作狀態(tài)

0表示操作錯(cuò)誤，1表示操作正確，Read出來(lái)的數(shù)據(jù)都存在了外部變量AT24C02_data[]數(shù)組里面，我定義的最大容量是30，大家可以根據(jù)需要自己更改。

經(jīng)過(guò)封裝以后可以直接作為AT24C02的驅(qū)動(dòng)函數(shù)。

main函數(shù)是我寫(xiě)的測(cè)試函數(shù)，如果讀寫(xiě)過(guò)程有錯(cuò)誤會(huì)有很長(zhǎng)的蜂鳴器，如果正確，每個(gè)周期后會(huì)有短促的蜂鳴。希望對(duì)大家有啊幫助。

單片機(jī)源碼：
  1. #include <reg52.h>
  2. #include <intrins.h>

  4. #define MAXIUM 30
  5. #define uint unsigned int
  6. #define uchar unsigned char
  7.    
  8. sbit SDA=P2^0;
  9. sbit SCL=P2^1;
  10. sbit beep=P2^3;

  12. uchar AT24C02_data[MAXIUM];

  14. void delay(uint ms){
  15.     uint j,k;
  16.     for(j=ms;j>0;j--)
  17.         for(k=110;k>0;k--);
  18. }
  19. void nop(){
  20.     _nop_();
  21.     _nop_();
  22. }
  23. void AT24C02_Start(){
  24.     SDA=1;
  25.     nop();
  26.     SCL=1;
  27.     nop();
  28.     SDA=0;
  29.     nop();
  30.     SCL=0;
  31.     nop();
  32. }
  33. void AT24C02_Stop(){
  34.     SDA=0;
  35.     nop();
  36.     SCL=1;
  37.     nop();
  38.     SDA=1;
  39.     nop();
  40.     SCL=0;
  41.     nop();
  42. }

  44. void AT24C02_SendAck(){
  45.     SDA=0;
  46.     nop();
  47.     SCL=1;
  48.     nop();
  49.     SCL=0;
  50.     nop();
  51.     SDA=1;
  52.     nop();
  53. }

  55. uchar AT24C02_RecAck(){
  56.     uchar i,flag;
  57.     flag=0;
  58.     i=0;
  59.     SCL=1;
  60.     nop();
  61.     while((SDA==1)&&(i<255)) i++;
  62.     if(i==255) flag=1;
  63.     SCL=0;
  64.     nop();
  65.     return flag;
  66. }
  67. void AT24C02_Write(uchar dat){
  68.     uchar i,temp;
  69.     temp=dat;
  70.     for(i=0;i<8;i++){
  71.         temp=temp<<1;
  72.         SDA=CY;
  73.         nop();
  74.         SCL=1;
  75.         nop();
  76.         SCL=0;
  77.         nop();
  78.     }
  79.     SDA=1; nop();
  80. }
  81. uchar AT24C02_Read(){
  82.     uchar i,temp;
  83.     for(i=0;i<8;i++){
  84.         SCL=1;
  85.         nop();
  86.         temp=(temp<<1)|SDA;
  87.         SCL=0;
  88.         nop();
  89.     }
  90.     return temp;
  91. }
  92. //Return data is the state(0 means fault, 1 means success);
  93. uchar AT24C02_ByteWrite(uchar add, uchar dat){
  94.     uchar flag;
  95.     flag=0;
  96.     AT24C02_Start();
  97.     AT24C02_Write(0xa0);
  98.     if(!AT24C02_RecAck()){
  99.         AT24C02_Write(add);
  100.         if(!AT24C02_RecAck()){
  101.             AT24C02_Write(dat);
  102.             if(!AT24C02_RecAck()) flag=1;
  103.         }
  104.     }
  105.     AT24C02_Stop();
  106.     delay(10);
  107.     return flag;
  108. }
  109. //data word add(0x00-0xff) must be divided by 8(32 in total);
  110. //*p points to 8 uchar array;
  111. //Return data is the state(0 means fault, 1 means success);

  113. uchar AT24C02_PageWrite(uchar add, uchar *dat){
  114.     uchar flag;
  115.     uchar i, *p;
  116.     flag=0;
  117.     p=dat;
  118.     AT24C02_Start();
  119.     AT24C02_Write(0xa0);
  120.     if(!AT24C02_RecAck()){
  121.         AT24C02_Write(add);
  122.         if(!AT24C02_RecAck()){
  123.             for(i=0;i<8;i++){
  124.                 AT24C02_Write(*(p+i));
  125.                 if(AT24C02_RecAck()) break;  
  126.             }
  127.             if(i==8) flag=1;
  128.         }
  129.     }
  130.     AT24C02_Stop();
  131.     delay(10);
  132.     return flag;
  133. }

  135. //Data is saved in external variable AT24C02_data[0];
  136. //Return data is the state(0 means fault, 1 means success);
  137. uchar AT24C02_RandRead(uchar add){
  138.     uchar flag;
  139.     flag=0;
  140.     AT24C02_Start();
  141.     AT24C02_Write(0xa0);
  142.     if(!AT24C02_RecAck()){
  143.         AT24C02_Write(add);
  144.         if(!AT24C02_RecAck()){
  145.             AT24C02_Start();
  146.             AT24C02_Write(0xa1);
  147.             if(!AT24C02_RecAck()){
  148.                 AT24C02_data[0]=AT24C02_Read();
  149.                 AT24C02_Stop();
  150.                 flag=1;
  151.             }
  152.         }
  153.     }
  154.     return flag;
  155. }
  156. //Data is saved in external variable AT24C02_data[0],maxium num is 30;
  157. //Return data is the state(0 means fault, 1 means success;

  159. uchar AT24C02_SeqRead(uchar add,uchar num){
  160.     uchar i,flag;
  161.     flag=0;
  162.     AT24C02_Start();
  163.     AT24C02_Write(0xa0);
  164.     if(!AT24C02_RecAck()){
  165.         AT24C02_Write(add);
  166.         if(!AT24C02_RecAck()){
  167.             AT24C02_Start();
  168.             AT24C02_Write(0xa1);
  169.             if(!AT24C02_RecAck()){
  170.                 for(i=0;i<num-1;i++){
  171.                     AT24C02_data[ i]=AT24C02_Read();
  172.                     AT24C02_SendAck();
  173.                 }
  174.                 AT24C02_data[ i]=AT24C02_Read();
  175.                 AT24C02_Stop();
  176.                 flag=1;
  177.             }
  178.         }
  179.     }
  180.     return flag;
  181. }


  184. void main(){
  185.     uchar i;
  186.     uchar array[8]={1,2,3,4,5,6,7,8};
  187.    
  188.     for(i=0;i<MAXIUM;i++) AT24C02_data[ i]=0;
  189.     P1=0x00;
  190.     delay(1000);
  191.    
  192.     if(AT24C02_ByteWrite(0x00,0xff)){
  193.         if(!AT24C02_RandRead(0x00)){
  194.             beep=0;
  195.             delay(2000);
  196.             beep=1;
  197.         }
  198.     }
  199.     else{
  200.         beep=0;
  201.         delay(1000);
  202.         beep=1;
  203.     }
  204.     P1=AT24C02_data[0];
  205.     delay(1000);
  206.    
  207.     if(AT24C02_PageWrite(0x00,array)){
  208.         if(!AT24C02_SeqRead(0x00,8)){
  209.             beep=0;
  210.             delay(2000);
  211.             beep=1;
  212.         }
  213.     }
  214.     else{
  215.         beep=0;
  216.         delay(1000);
  217.         beep=1;
  218.     }
  219.     while(1){
  220.         for(i=0;i<8;i++){
  221.             P1=AT24C02_data[ i];
  222.             delay(1000);
  223.         }
  224.         beep=0;
  225.         delay(100);
  226.         beep=1;
  227.     }
  228. }
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