EEPROM读写
1> 实验目的2> AT24C02-灵魂4问？2.1> 长啥样？2.1.1> 实物图2.1.2> 引脚图
2.2> 能干哈？2.3> 咋干的？2.3.1> 内部框图2.3.2> AT24C02设备地址2.3.3> AT24C02存储单元地址
2.4> 咋用他？2.4.1> 硬件设计2.4.2> 程序设计
3> I2C 通信协议3.1> 写1个字节3.2> 读1个字节3.3> 起停信号3.4> 主机写：数据信号3.5> 主机读：数据信号3.6> 应答信号
4> AT24C02时序参数（1000KHz）5> 程序设计5.1> 实现功能5.2> 编程思路5.3> I2C时序-底层驱动5.4> EEPROM 读写程序
6> 实验波形-逻辑分析仪6.1> 写时序6.2> 应答信号细节6.3> 读1字节时序6.4> AT24C02输出数据6.5> 读写时间间隔
7> 视频链接
1> 实验目的
实现51单片机对EEPROM - AT24C02，1字节的读写操作； 通过串口打印到串口终端；
小技巧： 理解I2C，他待会拉高，待会拉低，挺烦人， 可以换个角度思考下，为什么他这样设计；
2> AT24C02-灵魂4问？
2.1> 长啥样？
2.1.1> 实物图
2.1.2> 引脚图
2.2> 能干哈？
AT24C02是EEPROM存储器，可以形象的看作是个【本本】， 用于记录数据
或者想象成一个存储格子
型号含义：
AT24C02：
8Byte X 32 X 8bit = 2048bit; 每个字节的地址为 0x00~0xFF；
2.3> 咋干的？
2.3.1> 内部框图
2.3.2> AT24C02设备地址
高4位固定位“1010”， A2~A0由外部电路配置，拉高为1，拉低为0； 从机只有一个器件时， 通常都拉低，所以为【1010 000X】；
2.3.3> AT24C02存储单元地址
AT24C02 存储单元地址范围：0x00 ~ 0xFF；共256字节；
2.4> 咋用他？
2.4.1> 硬件设计
2.4.2> 程序设计
单片机 通过I2C通信来读写，AT24C02
3> I2C 通信协议
IIC总线（Inter-Integrated Circuit）
传输方式：串行； 传输方向：半双工； 同步方式：同步；
速度： 标准模式：100Kbit/s； 快速模式：400Kbit/s； 高速模式：3.4Mbit/s；
3.1> 写1个字节
流程图：
时序图：
3.2> 读1个字节
流程图：
注意：读写控制为，写为“0”，读为1；
随机读1字节，时序图：
3.3> 起停信号
起始信号：SCL高电平期间，SDA产生下降沿，表示开始传输数据；
停止信号：SCL高电平期间，SDA产生上升沿，表示结束传输数据；
3.4> 主机写：数据信号
在每个SCL的上升沿，【主机】51单片机将SDA数据写入【从机】AT24C02； 所以在SCL的上升沿到来前，需要将数据在SDA上放好； 第8个SCL下降沿，【主机】51单片机要释放SDA，为AT24C02拉低SDA做准备；
3.5> 主机读：数据信号
【从机】AT24C02，在每个SCL的下降沿，向SDA写数据； 那么【主机】51单片机就可以在上SCL的上升沿和高电平期间读数据；
3.6> 应答信号
主机:SCL高电平期间,向SDA写0应答,写1非应答; 从机:SCL高电平期间,向SDA写0应答,写1非应答;
这样设计很合理， 把总线拉低，代表有响应，就是应答信号， 总线拉高，总线空闲，正好就是非应答，不回应了；
4> AT24C02时序参数（1000KHz）
写周期最大为5ms
5> 程序设计
5.1> 实现功能
实现对AT24C02，1字节的读写操作模块； 通过串口打印到串口终端；
5.2> 编程思路
参考其他人代码，总结；
1》 实现，启动，停止，读写数据，应答，单个操作代码，然后拼装整个时序； 2》 IIC时序时一层代码，对AT24C02的读写是上一层；
5.3> I2C时序-底层驱动
/**
* @brief : I2C start condition
*/
void I2C_Start(void)
{
I2C_SDA = 1; // 初始化
I2C_SCL = 1;
I2C_SDA = 0; // SCL高电平期间，SDA拉低，产生下降沿；
I2C_SCL = 0;
}
/**
* @brief : I2C Stop condition
*/
void I2C_Stop(void)
{
I2C_SDA = 0;
I2C_SCL = 1;
I2C_SDA = 1; // SCL高电平期间，SDA产生上升沿；
}
/**
* @brief ：Master wait Acknowledge of Slave
*/
void I2C_Wait_Ack(void)
{
I2C_SCL = 1;
// 判断AT24C02是否拉低，暂时忽略
I2C_SCL = 0;
}
/**
* @brief ：Master send No Acknowledge to Slave
*/
void I2C_Write_NAck(void)
{
I2C_SDA = 1;
I2C_SCL = 1;
I2C_SCL = 0;
}
/**
* @brief : Master write byte
* @dat : 8-bit data
*/
void I2C_Write_Byte(uchar8_t dat)
{
uchar8_t i = 0;
for (i = 0; i < 8; i++) {
I2C_SDA = dat >> 7; // 先发高位bit7
dat = dat << 1;
I2C_SCL = 1;
I2C_SCL = 0;
}
I2C_SDA = 1; // 51单片机释放总线
}
/**
* @brief : Master Read byte
* @retval : 8-bit data from AT24C02
*/
uchar8_t I2C_Read_Byte(void)
{
uchar8_t i = 0;
uchar8_t dat = 0;
for (i = 0; i < 8; i++) {
I2C_SCL = 1;
dat = dat << 1;
dat |= I2C_SDA; // 先接收高位
I2C_SCL = 0;
}
return dat;
}
5.4> EEPROM 读写程序
/**
* @brief : Master wrie byte
* @device_addr : device address Byte
* @word_addr : Word address Byte
* @dat : 8-bit Data word
*/
void EEPROM_Write_Byte(uchar8_t device_addr, uchar8_t word_addr, uchar8_t dat)
{
I2C_Start();
I2C_Write_Byte(device_addr);
I2C_Wait_Ack();
I2C_Write_Byte(word_addr);
I2C_Wait_Ack();
I2C_Write_Byte(dat);
I2C_Wait_Ack();
I2C_Stop();
}
/**
* @brief : Master random read byte
* @device_addr : device address Byte
* @word_addr : Word address Byte
* @retval : 8-bit Data word from AT24C02
*/
uchar8_t EEPROM_Read_Byte(uchar8_t device_addr, uchar8_t word_addr)
{
uchar8_t dat = 0;
/* 第1阶段：伪写 */
I2C_Start();
I2C_Write_Byte(device_addr);
I2C_Wait_Ack();
I2C_Write_Byte(word_addr);
I2C_Wait_Ack();
/* 第2阶段：读数据 */
I2C_Start();
I2C_Write_Byte(device_addr | 0x01); // read
I2C_Wait_Ack();
dat = I2C_Read_Byte();
I2C_Write_NAck();
I2C_Stop();
return dat;
}
6> 实验波形-逻辑分析仪
6.1> 写时序
0x0F是为方便观察应答信号，写的值；
6.2> 应答信号细节
不用逻辑分析仪抓下波形，还就真不知道！有意思
6.3> 读1字节时序
6.4> AT24C02输出数据
6.5> 读写时间间隔
7> 视频链接
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