一、AT24Cxx系列芯片简介
1 V% J5 A' X" S4 Y9 |" iEEPROM是指带电可擦可编程只读存储器，一种掉电后数据不丢失的存储芯片。
AT24Cxx系列芯片是EEPROM芯片的一种，它是基于IIC总线的存储器件，遵循二线制协议，由于其具有接口方便，体积小，数据掉电不丢失等特点，在仪器仪表及工业自动化控制中得到大量的应用。
AT24Cxx系列芯片 在电路中的主要作用就是在 掉电的情况下保存数据。
- q2 p' u& w% S* [% b+ t! c9 y2 K
1. 存储结构
/ w. n9 G$ h" m9 V% ^

) u6 V' p# ]; e5 O1 |2. 引脚
3 p/ Y" ?9 [" |0 r# l8 yAT24C02，AT24C32，AT24C64，AT24C128，AT24C256
这五种型号的芯片，引脚图都如下所示：
* M% ?* z. D; p+ Z( u# E0 C
9 y* x9 |2 q3 O6 u& ]9 e

) G/ \+ N7 @6 a) X5 q' U5 z# y# u引脚说明如下：
( _1 H" z" c. M8 q
: Z- z9 }0 w1 N: y% v
1 [8 b, K& s) I  d; v$ x
AT24C04，AT24C08，AT24C16
% F0 D- ?% D: V: H这三种型号的芯片，引脚图都如下所示：
0 w3 f6 K9 x. o# [- `: S" \- |0 m

% p% D4 N# \4 g5 H& T7 d6 Y
& q% p! U' Q& D" e  D) B8 JAT24C512
引脚图都如下所示：
  h- a& y9 X8 h6 t


. J4 B/ S1 O& yA0和A1是硬件地址，NC空脚可接地，总线上同时级联4个AT24C512器件。
+ ?8 L! H' \6 Q, Z. l8 D
3. 原理图
( m8 o0 S% O3 I  b5 K7 s
' X2 R' N  f  b" C1 w' V2 D/ f$ x+ F6 }

4. 从控设备地址
从控设备地址前4位，所有型号都是一样的。
随后3位是A2，A1和A0为硬件地址位，与硬件输入引脚一致；P2，P1和P0为数据地址高位。
- b& N/ j& m0 P7 |最后1位是读/写选择位，1为读操作，0为写操作。

+ |9 a0 q' H0 _! H( y
8 c* z: h- [( ~9 x
二、IIC总线的数据传输
IIC总线上的每一个设备都可以作为主设备或者从设备。
每一个设备都有对应一个唯一的设备地址，设备地址就是通过A2，A1和A0物理接地和拉高决定，主从设备之间就通过设备地址来确定与哪个器件进行通信。
$ k3 W2 Q0 ^9 l% `! m/ L这次以STM32F103开发板为主控，以AT24Cxx为从控。
( e2 j; P5 c; y' {( H7 S" u" p
1. IIC总线数据传输协议
+ m/ x9 D! z. D8 h# ~主控设备在传输有效数据之前要先指定从控设备地址，然后确定数据传输方向 （0表示主控向从控写数据，1表示主控向从控读数据），然后传输数据。
: u9 |1 D/ S/ |; K- i

8 T: z' V# t& U
2 e* \3 n+ Y* K1 |) |8 F2. IIC总线主控写数据
* y  G+ s: a' ~% ^IIC总线主控写数据时序图


3 h3 A. I, F/ O4 W' n% Z- r, d! F
主要流程：
1 o: I9 [& A$ P# ^/ G: u* |2 w
主控发送起始条件
. m9 ^4 ?5 f2 n+ w主控发送从控设备地址
" s0 ~! i# Y* t) i6 d  V主控发送写操作
- \$ Y! U# z) M0 U* _! r8 q0 @5 ~主控等待从控应答：应答失败，主控发送停止条件；
         应答成功进行下一步
+ W0 q& m$ u: Z( l5 p0 S+ g* O从控应答后，主控发送要写入的数据
主控等待从控应答：应答失败，主控发送停止条件；
1 E4 ^5 X7 ^; H6 D& q" a; B         应答成功，进行下一步
主控数据发送未完：重复5和6步骤；
6 r& R# O  `, H) C8 D0 v6 L主控数据发送完毕：主控发送停止条件

3. IIC总线主控读数据
# l4 J. R. j' DIIC总线主控读数据时序图
9 B# x, ~- L5 e. Y) X3 n5 C: w

& Q- e1 e4 ^" b5 ?1 _" F+ B% X
) F1 f& `2 m/ y/ ]9 L" U! n主要流程：
1 d* y4 N$ F' o8 h& N( H主控发送起始条件
主控发送从控设备地址
4 ^: }+ s7 I0 U+ b5 m" }' t主控发送*读操作**
主控等待从控应答：应答失败，主控发送停止条件；
         应答成功进行下一步
  ^5 _' f9 ]4 q: F$ K从控应答后，主控读取从控发送的数据
( l3 y: E& ?: }主控发送应答：应答失败，主控发送停止条件；
       应答成功，重复5和6步骤
4 d. H, V+ L. G5 M
三、普通I/O口模拟IIC总线读写AT24C256
+ O, G4 I* l: A3 d% u


1. 原理图
4 X9 |' T' ^; L/ Z! v# w' t


2. IIC总线底层驱动程序
文章链接：STM32F103标准库开发—IIC主控实验—普通I/O口模拟—基本原理和底层驱动程序
* P0 M0 w7 Y0 [* J* b
3. 普通I/O口模拟IIC总线读取AT24C256数据
具体流程如下：
写入数据地址----此地址为读取数据的起始地址
读取数据----可以读取多字节数据
1 ]+ _: z. F' w/ f% a4 X) P
+ ~8 v9 z. O7 p* \具体程序如下：

1. /**
   ; M# W0 s% L2 u+ Z  {5 {8 J
2.   *@功能：读取指定字节数据
   # g" U% ?: d1 C* M: M6 c
3.   *@参数1：ReadAddr---读取数据的起始地址
   
4.   *@参数2：*Rdata ---读取到的数据缓存起始地址
   
5.   *@参数3：        Num   ---读取数据的个数
   5 x8 q/ j- l3 ^) o0 O
6.   **/
   8 q( O* j0 N* r
7. void AT24C256_ReadData(u16 ReadAddr, u8* Rdata, u16 Num)
   / W$ g3 h# I5 l
8. {                                                                                                                                                                    
   $ c) |6 G$ y+ h1 f
9.   IIC_Start();                                  //发送起始条件        
   
10.   IIC_Send_Byte(0XA0);                           //发送写命令
    
11.   IIC_Wait_Ack();                                //等待应答
    
12.   IIC_Send_Byte(ReadAddr>>8);        //发送高地址         
    
13.   IIC_Wait_Ack();                                 //等待应答
    & O+ z/ D% h$ E8 h" |3 m6 \0 T6 w
14.   IIC_Send_Byte(ReadAddr%256);  //发送低地址
    
15.   IIC_Wait_Ack();                            //等待应答
    % e: A; B5 {& `+ i3 m$ n
16.   IIC_Start();                                         //发送起始条件                     
    
17.   IIC_Send_Byte(0XA1);          //发送读命令                  
    
18.   IIC_Wait_Ack();                                 //等待应答
    
19.   for(int i=0;i<Num;i++)                //读取数据
    
20.   {
    
21.         if(i==Num-1)        {Rdata<i>=IIC_Read_Byte(0);}//读取最后一个数据后，发送非应答命令
    
22.         else            {Rdata<i>=IIC_Read_Byte(1);}//读取其他数据后，发送应答命令  
    ; o2 z+ _0 ?7 r1 m* p, `
23.   }
    
24.   IIC_Stop();                                        //发送停止条件            
    ! i! n- z$ Z& O( A3 T' D) {4 V
25. }</i></i>

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: l5 P" J' Y, {! E, D* k: A4 ?4. 普通I/O口模拟IIC总线写入AT24C256数据
# y5 u1 h7 ~8 `# P, B具体流程如下：
写入数据地址----此地址为读取数据的起始地址
" i% D5 T( W0 K1 Q写入数据----可以写入多字节数据
& ?- o1 r; A7 }, p/ zAT24Cxx系列EEPROM，页与页之间写数据需要延时10ms。
AT24C256 每页可以写64个字节数据。
  i& }4 E0 D7 }" n页写程序如下：
( N/ I, P* x5 \9 t1 s

1. /**
   
2.   *@功能：在一页中写多个数据
   ; w& \  j& X) B/ q% `! d' w1 T! ^
3.   *@参数1：WriteAddr---写入数据的起始地址
   
4.   *@参数2：*Wdata ---写入数据缓存的起始地址
   
5.   *@参数3：        Num   ---写入数据的个数
   
6.   **/
   - {/ D" O0 M: o$ H0 s/ ]
7. void AT24C256_PageWriteData(u16 WriteAddr,u8* Wdata,u16 Num)
   
8. {
   6 r2 |+ W& G: T- C+ n/ b
9.         IIC_Start();  
   * J5 l; n2 b( n4 \, J8 l  J  l" m5 s
10.         IIC_Send_Byte(0XA0);            //发送写命令
    
11.         IIC_Wait_Ack();
    
12.         IIC_Send_Byte(WriteAddr>>8);//发送高地址
    7 i  ?  Z8 ]- ~9 [( q4 y5 j
13.         IIC_Wait_Ack();           
    
14.           IIC_Send_Byte(WriteAddr%256); //发送低地址
    
15.         IIC_Wait_Ack();
    
16.         for(int i=0;i<Num;i++)
    
17.         {                 
    1 w) J2 f$ ~3 I0 ?* I
18.                 IIC_Send_Byte(Wdata); //发送字节
    $ a8 K0 L7 \) \9 E7 Q* I
19.                 IIC_Wait_Ack();
    ! ]3 m: U, e. P  r9 |4 Q* G
20.         }                                       
    . u( M" Q9 v+ ]2 T' o- h
21.           IIC_Stop();                                         //产生一个停止条件
    + M$ P% e( O4 `6 a6 H" G
22.         delay_ms(10);                                  //每写一页都需要延时10ms后再写入下一页
    
23. }

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9 c4 f0 M) \5 W" FAT24C256 写入多个数据
( N: @0 X$ J2 Q具体程序如下：
3 \% W3 z0 o8 [' t
0 _7 ^* e* O2 [) i2 R. H4 A6 E

1. void AT24C256_WriteData(u16 WriteAddr,u8* Wdata,u16 Num)
   
2. {
   ; q- g$ }8 `) N4 \) X  t
3.   u16 Addr_mod=WriteAddr%64;                //起始地址在本页的位置
   ( ^) N) n( b) P: ]
4.   u16 Num1=64-Addr_mod;                                        //起始地址那一页数据个数
   
5.   u16 PageNum = WriteAddr/64+1;        //起始地址在第几页
   
6.   if(Addr_mod+Num<=64)
   
7.   {
   % v" n0 x% i  ^5 t% {
8.         AT24C256_PageWriteData(WriteAddr,Wdata,Num);
   
9.   }
   
10.   else
    
11.   {
    " U2 K# e7 d. J7 x- u
12.         AT24C256_PageWriteData(WriteAddr,Wdata,Num1);//写入起始地址的那一页数据
    
13.         for(int i=0;i<((Num+Addr_mod)/64);i++)
    
14.         {
    ; Q% j+ l# \! J( h3 g! R5 j
15.           if((Num-(i*64+Num1))>64)                //判断这页是不是最后一页
    # f# T9 T/ ]2 A# j" A4 [; ^! _
16.           {
    . d$ V4 |5 }( q8 A4 U5 O, z
17.                 AT24C256_PageWriteData((PageNum+i)*64,&Wdata[i*64+Num1],64);//中间整页写入
    
18.           }
    & |( {+ C% x' N# P$ i
19.           else
    
20.           {
    
21.                 AT24C256_PageWriteData((PageNum+i)*64,&Wdata[i*64+Num1],Num-(i*64+Num1));//最后一页写入
    
22.           }
    # ^+ ]( N! r% M0 B
23.         }
    
24.   }
    ) D0 f. H: i; C$ x! i* G
25. }
    

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3 I: r3 }0 D% D, p' @6 A  K————————————————
版权声明：根号五

1 K# {( _8 L: r! ^0 N/ m

& y' {; ]9 z2 H8 t, A9 g