EEPROM-AT24C02存儲器芯片數(shù)據(jù)讀寫

一、前言

1.1 功能介紹

在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中，數(shù)據(jù)的存儲與讀取是至關(guān)重要的一環(huán)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，對存儲設(shè)備的性能、容量和可靠性要求也越來越高。EEPROM（電可擦除可編程只讀存儲器）作為一種非易失性存儲介質(zhì)，以其數(shù)據(jù)存儲可靠、功耗低、讀取速度快等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種嵌入式系統(tǒng)中。本項(xiàng)目在利用STC90C51單片機(jī)和EEPROM-AT24C02存儲器芯片實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)讀寫存儲功能，以滿足現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)對數(shù)據(jù)存儲的需求。

本項(xiàng)目的主要目標(biāo)是通過STC90C51單片機(jī)與EEPROM-AT24C02存儲器芯片的配合使用，實(shí)現(xiàn)以下功能：

1. 數(shù)據(jù)寫入：通過STC90C51單片機(jī)向EEPROM-AT24C02存儲器芯片中寫入數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的非易失性存儲。EEPROM-AT24C02存儲容量為2Kbit（即256字節(jié)），足夠滿足大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)對數(shù)據(jù)存儲的需求。
2. 數(shù)據(jù)讀取：STC90C51單片機(jī)能夠從EEPROM-AT24C02存儲器芯片中讀取已存儲的數(shù)據(jù)，并在需要時進(jìn)行處理或使用。由于EEPROM-AT24C02的讀取速度快，能夠保證數(shù)據(jù)訪問的高效性。

1.2 AT24C02介紹

AT24C02是一款串行EEPROM（電可擦除可編程只讀存儲器）芯片，由CATALYST公司（或Atmel公司，因品牌收購關(guān)系）生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中，特別是那些需要數(shù)據(jù)存儲和參數(shù)保存的場景。

以下是關(guān)于AT24C02的詳細(xì)介紹：

主要技術(shù)參數(shù)

1. 存儲容量：2Kbit（256個8位字節(jié)），適合存儲少量但重要的數(shù)據(jù)。
2. 工作電壓范圍：1.8V至5.5V，寬電壓范圍使得AT24C02能夠適應(yīng)不同的電源供電情況。
3. 通信接口：I2C串行總線接口，通過兩根總線（串行數(shù)據(jù)線SDA和串行時鐘線SCL）與微處理器或其他設(shè)備進(jìn)行通信。
4. 存儲速率：可達(dá)400KHz，提供較快的數(shù)據(jù)傳輸速度。
5. 可擦寫次數(shù)：高達(dá)100萬次，確保長期使用的可靠性。
6. 存儲器保持時間：至少10年，保證數(shù)據(jù)長時間存儲的穩(wěn)定性。
7. 工作溫度范圍：雖然不同資料給出的溫度范圍略有差異，但一般可認(rèn)為是-40℃至+85℃或-55℃至+125℃，適應(yīng)各種工作環(huán)境。

主要特點(diǎn)

1. 低功耗：采用先進(jìn)的CMOS技術(shù)，功耗極低，適用于電池供電等低功耗應(yīng)用場景。
2. 高可靠性：內(nèi)部具有校驗(yàn)和功能，可以檢測和糾正數(shù)據(jù)傳輸中的錯誤，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/li>
3. 多種封裝形式：提供DIP、SOP、TSSOP等多種封裝形式，方便用戶根據(jù)實(shí)際需求選擇。
4. 易于使用：通過I2C總線接口與微處理器進(jìn)行通信，簡化了與主機(jī)的連接和數(shù)據(jù)傳輸過程。

應(yīng)用領(lǐng)域

AT24C02廣泛應(yīng)用于各種需要數(shù)據(jù)存儲和參數(shù)保存的領(lǐng)域：

1. 工業(yè)控制：用于存儲和讀取PLC程序、傳感器數(shù)據(jù)等。
2. 儀器儀表：用于存儲電子秤、溫度計、壓力計等設(shè)備的校準(zhǔn)參數(shù)。
3. 網(wǎng)絡(luò)通信：用于存儲MAC地址、序列號等數(shù)據(jù)。
4. 汽車電子：用于存儲汽車門鎖控制、氣囊控制等信息。

二、代碼實(shí)現(xiàn)

2.1 main.c

#include <reg51.h>
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "type.h"
#include "led.h"
#include "uart.h"
#include "timer.h"
#include "exti.h"
#include "infrared.h"
#include "ds18b20.h"
#include "at24c02.h"
//u8 at24c02_w[8]="1234567";
//u8 at24c02_r[8];
int main()
{
    u8 dat;
    UART_Init();        //初始化串口波特率為4800
    while(1)
    {
//單個字節(jié)讀寫測試
        AT24C02_WriteOneByte(5,0xAA);
        dat=AT24C02_ReadOneByte(5);
        printf("dat=%drn",(int)dat);
        //多個字節(jié)讀寫測試
//        AT24C02_WriteByte(0,8,at24c02_w);
//        AT24C02_ReadByte(0,8,at24c02_r);
//        printf("at24c02_r=%srn",at24c02_r);
          DelayMs(1000);
    }
}

2.2 AT24C02.c

#include "at24c02.h"
#include "iic.h"

/*
函數(shù)功能: 寫一個字節(jié)
函數(shù)參數(shù):
	u8 addr 數(shù)據(jù)的位置(0~255)
	u8 dat 數(shù)據(jù)范圍(0~255)
*/
void AT24C02_WriteOneByte(u16 addr,u8 dat)
{
    IIC_SendStart();//起始信號
    IIC_SendOneByte(AT24C02_WRITE_ADDR);//發(fā)送設(shè)備地址
    IIC_GetAck();//獲取應(yīng)答
    IIC_SendOneByte(addr); //數(shù)據(jù)存放的地址
    IIC_GetAck();//獲取應(yīng)答
    IIC_SendOneByte(dat); //發(fā)送將要存放的數(shù)據(jù)
    IIC_GetAck();//獲取應(yīng)答
    IIC_SendStop(); //停止信號
    DelayMs(10); //等待寫
}

/*
函數(shù)功能: 讀一個字節(jié)
函數(shù)參數(shù):
	u8 addr 數(shù)據(jù)的位置(0~255)
返回值: 讀到的數(shù)據(jù)
*/
u8 AT24C02_ReadOneByte(u16 addr)
{
    u8 dat=0;
    IIC_SendStart();//起始信號
    IIC_SendOneByte(AT24C02_WRITE_ADDR);//發(fā)送設(shè)備地址
    IIC_GetAck();//獲取應(yīng)答
    IIC_SendOneByte(addr); //將要讀取數(shù)據(jù)的地址
    IIC_GetAck();//獲取應(yīng)答
    
    IIC_SendStart();//起始信號
    IIC_SendOneByte(AT24C02_READ_ADDR);//發(fā)送設(shè)備地址
    IIC_GetAck();//獲取應(yīng)答
    dat=IIC_RecvOneByte();//讀取數(shù)據(jù)
    IIC_SendAck(1); //發(fā)送非應(yīng)答
    IIC_SendStop(); //停止信號
    return dat;
}

/*
函數(shù)功能: 從指定位置讀取指定長度的數(shù)據(jù)
函數(shù)參數(shù):
	u16 addr 數(shù)據(jù)的位置(0~255)
	u16 len 讀取的長度
	u8 *buffer 存放讀取的數(shù)據(jù)
返回值: 讀到的數(shù)據(jù)
*/
void AT24C02_ReadByte(u16 addr,u16 len,u8 *buffer)
{
    u16 i=0;
    IIC_SendStart();//起始信號
    IIC_SendOneByte(AT24C02_WRITE_ADDR);//發(fā)送設(shè)備地址
    IIC_GetAck();//獲取應(yīng)答
    IIC_SendOneByte(addr); //將要讀取數(shù)據(jù)的地址
    IIC_GetAck();//獲取應(yīng)答
    
    IIC_SendStart();//起始信號
    IIC_SendOneByte(AT24C02_READ_ADDR);//發(fā)送設(shè)備地址
    IIC_GetAck();//獲取應(yīng)答
    for(i=0;i<len;i++)
    {
        buffer[i]=IIC_RecvOneByte();//讀取數(shù)據(jù)
        if(i<len-1)IIC_SendAck(0); //發(fā)送應(yīng)答
        else IIC_SendAck(1); //發(fā)送非應(yīng)答
    }
    IIC_SendStop(); //停止信號
}

/*
函數(shù)功能: AT24C02頁寫函數(shù)
函數(shù)參數(shù):
	u16 addr 寫入的位置(0~1023)
	u8 len 寫入的長度(每頁16字節(jié))
	u8 *buffer 存放讀取的數(shù)據(jù)
*/
void AT24C02_PageWrite(u16 addr,u16 len,u8 *buffer)
{
    u16 i=0;
    IIC_SendStart();//起始信號
    IIC_SendOneByte(AT24C02_WRITE_ADDR);//發(fā)送設(shè)備地址
    IIC_GetAck();//獲取應(yīng)答
    IIC_SendOneByte(addr); //數(shù)據(jù)存放的地址
    IIC_GetAck();//獲取應(yīng)答
    for(i=0;i<len;i++)
    {
        IIC_SendOneByte(buffer[i]); //發(fā)送將要存放的數(shù)據(jù)
        IIC_GetAck();//獲取應(yīng)答	
    }
    IIC_SendStop(); //停止信號
    DelayMs(10); //等待寫
}


/*
函數(shù)功能: 從指定位置寫入指定長度的數(shù)據(jù)
函數(shù)參數(shù):
	u16 addr 數(shù)據(jù)的位置(0~255)
	u16 len 寫入的長度
	u8 *buffer 存放即將寫入的數(shù)據(jù)
返回值: 讀到的數(shù)據(jù)
*/
void AT24C02_WriteByte(u16 addr,u16 len,u8 *buffer)
{
    u8 page_byte=8-addr%8; //得到當(dāng)前頁剩余的字節(jié)數(shù)量
    if(page_byte>len) //判斷當(dāng)前頁剩余的字節(jié)空間是否夠?qū)?
    {
        page_byte=len; //表示一次性可以寫完
    }
    while(1)
    {
        AT24C02_PageWrite(addr,page_byte,buffer); //寫一頁
        if(page_byte==len)break; //寫完了
        buffer+=page_byte; //指針偏移
        addr+=page_byte;//地址偏移
        len-=page_byte;//得到剩余沒有寫完的長度
        if(len>8)page_byte=8;
        else page_byte=len; //一次可以寫完
    }
}

2.3 AT24C02.h

#ifndef _AT24C02_H_
#define _AT24C02_H_
#include <reg51.h>
#include "delay.h"
#include "type.h"
//地址
#define AT24C02_WRITE_ADDR 0xA0
#define AT24C02_READ_ADDR 0xA1
//函數(shù)聲明
void AT24C02_WriteOneByte(u16 addr,u8 dat);
u8 AT24C02_ReadOneByte(u16 addr);
void AT24C02_WriteByte(u16 addr,u16 len,u8 *buffer);
void AT24C02_PageWrite(u16 addr,u16 len,u8 *buffer);
void AT24C02_ReadByte(u16 addr,u16 len,u8 *buffer);
#endif