51单片机——EEPROM

24C02：256 个字节的 EEPROM。一般情况下，EEPROM 拥有 30 万到 100 万次的寿命。基于 I2C 通信协议的器件。I2C 是一个通信协议，它拥有严密的通信时序逻辑要求，而EEPROM 是一个器件，只是这个器件采样了 I2C 协议的接口与单片机相连而已，二者并没有必然的联系，EEPROM 可以用其它接口， I2C 也可以用在其它很多器件上。

1、EEPROM写数据流程

第一步，首先是 I2C 的起始信号，接着跟上首字节，也就是我们前边讲的 I2C 的器件地
址，并且在读写方向上选择“写”操作。

第二步，发送数据的存储地址。24C02一共 256 个字节的存储空间，地址从 0x00～0xFF，我们想把数据存储在哪个位置，此刻写的就是哪个地址。
第三步，发送要存储的数据第一个字节、第二个字节„„注意在写数据的过程中，
EEPROM 每个字节都会回应一个“应答位 0”，来告诉我们写 EEPROM 数据成功，如果没有回应答位，说明写入不成功。

在写数据的过程中，每成功写入一个字节，EEPROM 存储空间的地址就会自动加 1，当加到 0xFF 后，再写一个字节，地址会溢出又变成了 0x00。

2、EEPROM读数据流程

第一步，首先是 I2C 的起始信号，接着跟上首字节，也就是我们前边讲的 I2C 的器件地址，并且在读写方向上选择“写”操作。这个地方可能有同学会诧异，我们明明是读数据为何方向也要选“写”呢？刚才说过了，24C02 一共有 256 个地址，我们选择写操作，是为了把所要读的数据的存储地址先写进去，告诉 EEPROM 我们要读取哪个地址的数据。这就如同我们打电话，先拨总机号码（EEPROM 器件地址），而后还要继续拨分机号码（数据地址），而拨分机号码这个动作，主机仍然是发送方，方向依然是“写”。

第二步，发送要读取的数据的地址，注意是地址而非存在EEPROM 中的数据，通知EEPROM 我要哪个分机的信息。
第三步，重新发送 I2C 起始信号和器件地址，并且在方向位选择“读”操作。
这三步当中，每一个字节实际上都是在“写”，所以每一个字节EEPROM 都会回应一个“应答位 0”。

第四步，读取从器件发回的数据，读一个字节，如果还想继续读下一个字节，就发送一个“应答位ACK(0)”，如果不想读了，告诉 EEPROM，我不想要数据了，别再发数据了，那就发送一个“非应答位NAK(1)”。

和写操作规则一样，我们每读一个字节，地址会自动加 1，那如果我们想继续往下读，给EEPROM 一个 ACK(0)低电平，那再继续给 SCL 完整的时序，EEPROM 会继续往外送数据。如果我们不想读了，要告诉 EEPROM 不要数据了，那我们直接给一个NAK(1)高电平即可。这个地方大家要从逻辑上理解透彻，不能简单的靠死记硬背了，一定要理解明白。梳理一下几个要点： A、在本例中单片机是主机，24C02 是从机； B、无论是读是写， SCL 始终都是由主机控制的； C、写的时候应答信号由从机给出，表示从机是否正确接收了数据； D、读的时候应答信号则由主机给出，表示是否继续读下去。

1. #include   

2.   

3. extern void I2CStart();  

4. extern void I2CStop();  

5. extern unsigned char I2CReadACK();  

6. extern unsigned char I2CReadNAK();  

7. extern bit I2CWrite(unsigned char dat);  

8.   

9. /* E2读取函数，buf-数据接收指针，addr-E2中的起始地址，len-读取长度 */  

10. void E2Read(unsigned char *buf, unsigned char addr, unsigned char len)  

11. {  

12.   do                         //用寻址操作查询当前是否可进行读写操作  

13.   {  

14.     I2CStart();  

15.     if(I2CWrite(0x50 << 1)) //应答则跳出循环，非应答则进行下一次查询  

16.     {  

17.       break;  

18.     }  

19.     I2CStop();  

20.   }  

21.   while(1);  

22.   I2CWrite(addr);            //写入起始地址  

23.   I2CStart();                //发送重复启动信号  

24.   I2CWrite((0x50 << 1) | 0x01); //寻址器件，后续为读操作  

25.   while (len > 1)           //连续读取len-1个字节  

26.   {  

27.     *buf++ = I2CReadACK(); //最后字节之前为读取操作+应答  

28.     len--;  

29.   }  

30.   *buf = I2CReadNAK();      //最后一个字节为读取操作+非应答  

31.   I2CStop();  

32. }  

33. /* E2写入函数，buf-源数据指针，addr-E2中的起始地址，len-写入长度 */  

34. void E2Write(unsigned char *buf, unsigned char addr, unsigned char len)  

35. {  

36.   while (len > 0)  

37.   {  

38.     //等待上次写入操作完成  

39.     do                        //用寻址操作查询当前是否可进行读写操作  

40.     {  

41.       I2CStart();  

42.       if(I2CWrite(0x50 << 1)) //应答则跳出循环，非应答则进行下一次查询  

43.       {  

44.         break;  

45.       }  

46.       I2CStop();  

47.     }  

48.     while(1);  

49.     //按页写模式连续写入字节  

50.     I2CWrite(addr);           //写入起始地址  

51.     while(len > 0)  

52.     {  

53.       I2CWrite(*buf++);     //写入一个字节数据  

54.       len--;                //待写入长度计数递减  

55.       addr++;               //E2地址递增  

56.       if ((addr & 0x07) == 0) //检查地址是否到达页边界，24C02每页8字节，  

57.       {  

58.         //所以检测低3位是否为零即可  

59.         break;            //到达页边界时，跳出循环，结束本次写操作  

60.       }  

61.     }  

62.     I2CStop();  

63.   }  

64. }  

65.