一、AT24Cxx系列芯片简介
EEPROM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。
/ i( }" z4 w" a) _( n  v* Y
  L) \) G- G& j# y( H- j' N8 `+ {# i& [1. 存储结构


2. 引脚
2 X7 S. L4 G5 Z% wAT24C02，AT24C32，AT24C64，AT24C128，AT24C256
这五种型号的芯片，引脚图都如下所示：
0 N5 O9 v  }1 z
2 O" x" ?% t5 J/ j; l5 `# F7 g

5 C; _# L, r) o5 f: z! z引脚说明如下：

6 M4 ~+ x2 |; b* C

4 R8 ]( k+ T1 t& BAT24C04，AT24C08，AT24C16
  N8 s) {) _& y+ P这三种型号的芯片，引脚图都如下所示：



AT24C512
引脚图都如下所示：
5 e' S+ b- n3 T8 ~! W- U$ {! c/ c


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。

; t, L% T) j2 l, c$ N* ?3. 原理图


9 n7 {- K3 q/ l1 C& z/ s
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。
2 E) ?0 `% S5 U$ p3 p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。

7 M, j8 z& y8 }
+ T5 b9 e& s. X' s
/ B- U& Q4 u4 u" B% X( @  f. ?+ w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。
3 o8 g: J$ F) w( G" }这次以STM32F103开发板为主控，以AT24Cxx为从控。
. o8 L# b( W" f  p- ~
$ _% r5 {6 f9 r2 ~& C# S- C1. 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。

- i+ y+ v) \' T: X

2. IIC总线主控写数据
IIC总线主控写数据时序图

  ?3 r- W$ ?  L' K: F/ D

- K, u1 V% H: f  W0 U1 ~主要流程：
, D; K' R" N: c: F
主控发送起始条件
主控发送从控设备地址
主控发送写操作
* F9 G$ W' a& n; g1 K8 E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，主控发送要写入的数据
- ]* r: P1 L. A  b# d! y: R* c6 A主控等待从控应答：应答失败，主控发送停止条件；
0 X( m! x* C& J! O. S6 x' s         应答成功，进行下一步
6 s# X( v8 y9 w2 m5 X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

: u: _+ x- n) c1 \, v. H3. IIC总线主控读数据
IIC总线主控读数据时序图


, r! k3 M. B* D3 m( T: D& R
1 Z& r! N% B" {: f/ r主要流程：
4 Q4 A. P" _8 _* n9 n: ]. T% Z0 r主控发送起始条件
主控发送从控设备地址
; d2 c( L3 |; p+ T2 p主控发送*读操作**
4 G  Y/ ?* g5 x3 ]7 t4 K) Z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
- B2 O) M+ i# R+ \% T主控发送应答：应答失败，主控发送停止条件；
5 K' \/ C  B2 _       应答成功，重复5和6步骤

+ F) i8 D- B' V8 A( @三、普通I/O口模拟IIC总线读写AT24C256


( |7 l0 J7 n0 |9 P" M( ]
, p5 r' F" O* T9 s, T- U1. 原理图
: D) E0 }, Q+ D, M" T, E

$ |5 z4 @1 u) F1 M
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
2 k" B' ]) U' G" s+ R: z/ c) N. p. o
3. 普通I/O口模拟IIC总线读取AT24C256数据
具体流程如下：
' v5 ^3 K* D+ c3 ?) {$ ^# H写入数据地址----此地址为读取数据的起始地址
( X* T' u  |9 K& I/ M读取数据----可以读取多字节数据

) M7 O1 A$ |0 I8 L& w' r& [8 o具体程序如下：
$ K# E* p$ ^; C/ h

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
   
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
   % H$ @8 ~6 o6 d" v- r( g# P* t+ D
6.   **/
   
7. void AT24C256_ReadData(u16 ReadAddr, u8* Rdata, u16 Num)
   
8. {                                                                                                                                                                    
   - P8 i) C: K- G2 p! f* w8 D2 L
9.   IIC_Start();                                  //发送起始条件        
   
10.   IIC_Send_Byte(0XA0);                           //发送写命令
    5 F' K! P6 x, b1 h; y3 I
11.   IIC_Wait_Ack();                                //等待应答
    . \, Z* Z( _+ `- M. d' z7 T# Q% G
12.   IIC_Send_Byte(ReadAddr>>8);        //发送高地址         
    * A0 N7 l( T2 T" C) J
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
    ! v+ N5 h2 {/ Y& ?! m
16.   IIC_Start();                                         //发送起始条件                     
    ; T; d: n5 R3 Y; l, r
17.   IIC_Send_Byte(0XA1);          //发送读命令                  
    6 ?/ ^  p4 Z  p  j3 p
18.   IIC_Wait_Ack();                                 //等待应答
    & ?4 d7 R" i) {9 j2 K, L
19.   for(int i=0;i<Num;i++)                //读取数据
    
20.   {
    ( \, Z/ ?/ @# r) w6 c  H
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
    $ c1 O: Q5 ]. @5 l( n  X9 ?& O
22.         else            {Rdata<i>=IIC_Read_Byte(1);}//读取其他数据后，发送应答命令  
    
23.   }
    
24.   IIC_Stop();                                        //发送停止条件            
    
25. }</i></i>

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; X9 P  j% z& u4. 普通I/O口模拟IIC总线写入AT24C256数据
# r1 t# X4 q! r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
$ X9 F$ {# |/ L+ s写入数据----可以写入多字节数据
AT24Cxx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。
( r, A, ?: P( _8 D$ U; }# `$ e1 W页写程序如下：

1. /**
   
2.   *@功能：在一页中写多个数据
   - @% g+ ]+ S0 o+ c) Y  ^; K! P
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
   8 s4 j" p+ z# T# C
6.   **/
   # G$ v, N+ d, w! G6 i
7. void AT24C256_PageWriteData(u16 WriteAddr,u8* Wdata,u16 Num)
   9 L; ~5 @! c/ l! q2 }  I* j+ z/ E
8. {
   
9.         IIC_Start();  
   ! r4 r* }( P0 F& C
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
    
13.         IIC_Wait_Ack();           
    
14.           IIC_Send_Byte(WriteAddr%256); //发送低地址
    & Z# ]2 ?% d1 A5 Q' w! {+ R
15.         IIC_Wait_Ack();
    
16.         for(int i=0;i<Num;i++)
    
17.         {                 
    ; Y' c7 o  U" q0 z4 K  K  G
18.                 IIC_Send_Byte(Wdata); //发送字节
    ) A7 w$ p' \( F& ?- c+ ~/ D( Y
19.                 IIC_Wait_Ack();
    0 O( a$ D, G( _) h$ T
20.         }                                       
    
21.           IIC_Stop();                                         //产生一个停止条件
    
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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AT24C256 写入多个数据
具体程序如下：
3 K6 A' C$ t4 i! z; E

1. void AT24C256_WriteData(u16 WriteAddr,u8* Wdata,u16 Num)
   
2. {
   $ D, [* Q( m6 f. w# _- k0 _4 D
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
   " m. |5 {: ^2 O- ]4 i% i
6.   if(Addr_mod+Num<=64)
   
7.   {
   . R5 r0 T5 e1 v
8.         AT24C256_PageWriteData(WriteAddr,Wdata,Num);
   3 ]/ {+ `8 F. J
9.   }
   4 I( _% G4 p) }9 X' t
10.   else
    4 ?' |( W( q; k4 P( o5 p, u& s
11.   {
    % D* g7 i. C, j
12.         AT24C256_PageWriteData(WriteAddr,Wdata,Num1);//写入起始地址的那一页数据
    1 U. M$ r$ m% `+ v# i; h. @
13.         for(int i=0;i<((Num+Addr_mod)/64);i++)
    
14.         {
    
15.           if((Num-(i*64+Num1))>64)                //判断这页是不是最后一页
    
16.           {
    
17.                 AT24C256_PageWriteData((PageNum+i)*64,&Wdata[i*64+Num1],64);//中间整页写入
    ; v# o+ n8 ^/ B2 M! ^. z5 \$ C" e
18.           }
    
19.           else
    
20.           {
    
21.                 AT24C256_PageWriteData((PageNum+i)*64,&Wdata[i*64+Num1],Num-(i*64+Num1));//最后一页写入
    
22.           }
    
23.         }
    ( h8 u! f$ h  n4 n& J7 u) r
24.   }
    & p. w7 c( i# K, o
25. }
    

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