一、AT24Cxx系列芯片简介
: N9 \% ], ^/ sEEPROM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。
6 R+ H# p* Y3 d: f. T/ \/ jAT24Cxx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。
. y- g# g5 y7 KAT24Cxx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。

2 y$ i* [# V4 X/ Y1 W1. 存储结构

  p7 i) R% f. U
2. 引脚
AT24C02，AT24C32，AT24C64，AT24C128，AT24C256
这五种型号的芯片，引脚图都如下所示：
5 Y6 W0 C, ~$ e
! d& P: F$ K) n8 Y" |

引脚说明如下：
/ u, C' j% C4 D# k" ^
0 s6 S' _* \: ~

AT24C04，AT24C08，AT24C16
7 h- b1 n  C' Y# Z  Q+ \% v这三种型号的芯片，引脚图都如下所示：
4 t+ h' _" m# R9 e
. u3 c* J' K1 C
* {2 _7 n( a! a+ e0 I
1 Y2 F/ X- N' _3 C* }AT24C512
引脚图都如下所示：

) ?6 j+ b* |& |. f9 Q5 r) D

A0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。
6 L8 I+ c( q" f4 w  k3 Y& o, Q
, i5 _- g. Q. p0 G3. 原理图
6 Y* O" P' L3 [, P  Q9 Q+ w
* z' m% s8 J+ I7 i6 Q
4 Q& c: ~6 T) j- J- B$ W$ y+ K& M
  l# z9 ^5 m2 w6 Z4 g0 \6 t0 s4. 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。
最后1位是读/写选择位，1为读操作，0为写操作。

( m1 L2 l$ {# a9 g6 K

% s% ~" y- o9 J4 s6 i二、IIC总线的数据传输
0 J2 v' ]! c! Z- `3 S% @8 nIIC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。
这次以STM32F103开发板为主控，以AT24Cxx为从控。
/ y6 o. w! y/ K7 h4 _
% f. Y, Y0 [& r/ t. q& p1. IIC总线数据传输协议
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。



2. IIC总线主控写数据
IIC总线主控写数据时序图
4 v7 ^+ y# h6 n' T3 ?
" Z3 F* y% q) w% ^% U

9 z6 U' q! a2 p" i. D2 m) N) ?- e5 j主要流程：
: C+ l' y5 i& [4 M! e
. O5 o- u" [- R& k" T主控发送起始条件
主控发送从控设备地址
$ Y0 @9 S2 z7 w% I主控发送写操作
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
7 o/ p; \  z4 d& d, b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；
% L8 z. a8 Q5 ^6 h         应答成功，进行下一步
主控数据发送未完：重复5和6步骤；
主控数据发送完毕：主控发送停止条件
4 v( p: L( @, b3 Z% z9 J
3. IIC总线主控读数据
IIC总线主控读数据时序图



主要流程：
1 @5 l& k* K5 D主控发送起始条件
主控发送从控设备地址
8 L. d. Q. V1 u; M  Y) i主控发送*读操作**
' ^0 z' t' N2 Y2 K/ ^' m, R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
从控应答后，主控读取从控发送的数据
  T( d! U% J: K0 w8 Y# y2 v% w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

三、普通I/O口模拟IIC总线读写AT24C256



1. 原理图
& u3 B; k+ F( c: I+ ~6 I9 [. V
; a9 Y+ b' v9 T/ _

& h$ b3 r, d, H+ P0 d% C3 f2. 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
9 O3 Z( g3 h& l5 M* C: N8 a- D
3. 普通I/O口模拟IIC总线读取AT24C256数据
* x1 z* Y, S& E" g" B具体流程如下：
2 U( T! x+ O  y( N) x写入数据地址----此地址为读取数据的起始地址
0 H6 ?3 l# ~1 e# v6 Y+ R读取数据----可以读取多字节数据

. S' s0 c2 ~# p; P& O具体程序如下：

# M$ h* s  |! @/ y/ r6 ?* e

1. /**
   
2.   *@功能：读取指定字节数据
   
3.   *@参数1：ReadAddr---读取数据的起始地址
   # R; c. j5 m" g0 K# k
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
   2 G* i* [" J; p' W( W$ W6 `0 L
6.   **/
   
7. void AT24C256_ReadData(u16 ReadAddr, u8* Rdata, u16 Num)
   
8. {                                                                                                                                                                    
   
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
    ' R: O; y: G! C/ c7 @+ p1 z* x, v% k4 x' j
12.   IIC_Send_Byte(ReadAddr>>8);        //发送高地址         
    * ?& o4 D) A0 ]% f
13.   IIC_Wait_Ack();                                 //等待应答
    
14.   IIC_Send_Byte(ReadAddr%256);  //发送低地址
    
15.   IIC_Wait_Ack();                            //等待应答
    
16.   IIC_Start();                                         //发送起始条件                     
    4 Y8 y0 J/ W/ v: a+ R" ~
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
    - u6 h$ M" d, ?, J* R7 E# W. G* O
20.   {
    5 [& ?+ \3 w: p2 m2 X% n  M+ e
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  
    / m8 q7 [" A) l: \6 G+ H
23.   }
    " _$ {+ t8 t& e/ K& m; j5 B7 g
24.   IIC_Stop();                                        //发送停止条件            
    ) ~. M. @! y$ c- i' U6 W: N
25. }</i></i>

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% ?3 O( p) U, [4. 普通I/O口模拟IIC总线写入AT24C256数据
具体流程如下：
0 M5 q( }* a% e4 ~; p" f- ?: e写入数据地址----此地址为读取数据的起始地址
写入数据----可以写入多字节数据
4 ~9 L* A9 {  O5 T3 uAT24Cxx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。
8 e  H* }# X9 d+ G3 r8 R8 G页写程序如下：
# o+ t, [- V, v6 e5 b; n

1. /**
   
2.   *@功能：在一页中写多个数据
   
3.   *@参数1：WriteAddr---写入数据的起始地址
   ! a1 s) j$ b3 Q  L5 ?
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.   **/
   - |4 T. b4 A+ M
7. void AT24C256_PageWriteData(u16 WriteAddr,u8* Wdata,u16 Num)
   
8. {
   . Q$ P+ C6 G- `- Q, y
9.         IIC_Start();  
   0 c( a, D* h( N% r6 q0 i, _
10.         IIC_Send_Byte(0XA0);            //发送写命令
    " }. N( J; K- p% E! P  ~) D: \! m
11.         IIC_Wait_Ack();
    * ?$ z  R! }& Z# ?4 }
12.         IIC_Send_Byte(WriteAddr>>8);//发送高地址
    / n! A. o: U; j7 e. J! E, ]2 U
13.         IIC_Wait_Ack();           
    1 q, E: H; t3 t& Y
14.           IIC_Send_Byte(WriteAddr%256); //发送低地址
    4 V/ @4 L; V, L, d. b2 g% ]5 K
15.         IIC_Wait_Ack();
    & u/ [: g4 P) w# g- E% i% ~( }
16.         for(int i=0;i<Num;i++)
    & D  N* x. \8 m1 Q0 f/ k; Z
17.         {                 
    ! E: B& Z. A0 O
18.                 IIC_Send_Byte(Wdata); //发送字节
    
19.                 IIC_Wait_Ack();
    " `  o$ P8 |1 E4 }
20.         }                                       
    
21.           IIC_Stop();                                         //产生一个停止条件
    # W' n( H4 V, Q
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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+ d& m' ]# G% R+ |" {0 T, n5 _AT24C256 写入多个数据
具体程序如下：

1. void AT24C256_WriteData(u16 WriteAddr,u8* Wdata,u16 Num)
   8 t9 \# U  {( G* ^4 [) Y
2. {
   8 T' v: K: f. l7 U) R& k
3.   u16 Addr_mod=WriteAddr%64;                //起始地址在本页的位置
   
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)
   8 ?& E% }. q3 \7 p: a! s4 _) r- Q
7.   {
   8 L1 a, m, m- A0 C, [% ~' h
8.         AT24C256_PageWriteData(WriteAddr,Wdata,Num);
   
9.   }
   
10.   else
    
11.   {
    
12.         AT24C256_PageWriteData(WriteAddr,Wdata,Num1);//写入起始地址的那一页数据
    % ]  V% i. I1 l/ L( _
13.         for(int i=0;i<((Num+Addr_mod)/64);i++)
    
14.         {
    4 x3 t7 r2 g1 b3 d% O
15.           if((Num-(i*64+Num1))>64)                //判断这页是不是最后一页
    0 r; I; L1 N& p- u! J6 a, \
16.           {
    5 [1 f6 k& g2 R0 ?. o9 e6 c" @
17.                 AT24C256_PageWriteData((PageNum+i)*64,&Wdata[i*64+Num1],64);//中间整页写入
    6 W/ _2 z4 x0 k6 @
18.           }
    % ], c$ b* L% {" i* @( X; w, Y
19.           else
    
20.           {
    
21.                 AT24C256_PageWriteData((PageNum+i)*64,&Wdata[i*64+Num1],Num-(i*64+Num1));//最后一页写入
    
22.           }
    , Y: n( }; V  }+ ]
23.         }
    ) H, x, q* A' j- A, V
24.   }
    ; w/ C' O: ]8 P' i$ _3 _) |; T
25. }
    7 Z" Y8 Q' L8 m" K& u

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1 Y; ^7 x- a9 v3 w8 l) v6 C版权声明：根号五

8 ^6 f4 F& J8 N# F
  [+ D  q6 Q0 K( L3 j; Z