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關于AT24C02芯片的讀寫問題詳解,基于TX-1C單片機開發板

[復制鏈接]
ID:285031 發表于 2018-5-6 12:45 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
作為基礎入門級的TX-1C開發板，里面有AT24C02芯片，在編寫程序時很多童鞋無法順利使用該芯片。
我作為初學者也是搗鼓了兩天，在詳細閱讀了datasheet之后，終于明白癥結所在，在這里和大家分享一下。

TX-1C的開發板，都已經焊接好電路，需要我們做的只是寫一下驅動程序。

該芯片可以采用IIC總線進行操作。時序圖請大家參照datasheet（附件），之前很多童鞋遇到時序圖寫對但是數據讀寫錯誤的問題。
我也遇到了，這里應該注意芯片每次字節寫操作（byte write opeartion）完成后，需要10ms的延時，用于芯片內部把數據轉化為不可擦除的。這段期間芯片對讀寫信號是不響應的。如果這段時間進行讀數據操作，就會出現錯誤。

另外，對于AT24C02芯片，2Kbit的EEPROM，也就是256Byte的大小，數據地址從0x00-0xff。需要注意的是，這個芯片是每8byte是一頁，一共32頁，這個在字節寫操作（byte write opeartion）里面沒影響，但是如果你想連續進字節，就需要注意了（AT24C04及以上型號都是16byte一頁）。在頁寫操作里面
（page write opeartion），一次連續寫只能寫一頁（8byte），只是因為芯片內部每寫完一個字節，數據地址就自加1，但是寫到這一頁的結尾，指針就會調到這一頁的開頭，而不是跳到下一頁的開頭，如果繼續寫，就會覆蓋前面的數據。寫完這一頁就要stop，在延時10ms，轉化為不可擦除數據。之后，重新開始start，寫下一頁。這是非常需要注意的。



讀操作沒有這個問題，字節讀取不需要延時10ms（讀不需要不可擦除的轉化），如果連續讀也不存在頁的問題，因為讀完一個字節，地址指針會跳到下一個字節，從0x00一直到0xff（我想是因為在寫操作的時候芯片需要轉化為不可擦除的過程限制，芯片可能沒有辦法把0x00-0xff這么多字節一次性都轉化為不可擦除的，所以才需要分頁寫）。



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

代碼有點長，但是非常robust！！里面把ByteWrite，PageWrite，RandRead，SeqRead的代碼都寫進去，而且返回值是表示操作狀態

0表示操作錯誤，1表示操作正確，Read出來的數據都存在了外部變量AT24C02_data[]數組里面，我定義的最大容量是30，大家可以根據需要自己更改。

經過封裝以后可以直接作為AT24C02的驅動函數。

main函數是我寫的測試函數，如果讀寫過程有錯誤會有很長的蜂鳴器，如果正確，每個周期后會有短促的蜂鳴。希望對大家有啊幫助。

單片機源碼：
  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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