51单片机系列--AT24C02（总线）

存储器介绍

易失性存储器/RAM	非易失性存储器/ROM
SRAM（静态RAM）	Mask ROM（掩膜ROM）
DRAM（动态RAM）	PROM（可编程ROM）
	EPROM（可擦除可编程ROM ）
	E2PROM （电可擦除可编程ROM ）
	Flash（闪存）
	硬盘、软盘、光盘等

AT24C02是一种可以实现掉电不丢失的存储器，可用于保存单片机运行时想要永久保存的数据信息


存储介质	E2PROM
通讯接口	I2C总线
容量	256字节

IIC总线

1.I2C总线（Inter IC BUS）是由Philips公司开发的一种通用数据总线，I2C是一种多向控制总线，也就是说多个芯片可以连接到同一总线结构下，同时每个芯片都可以作为实时数据传输的控制源。主要包括启始、停止、读、写、应答信号。这种方式简化了信号传输总线接口。
2.两根通信线：SCL（Serial Clock）、SDA（Serial Data）
3.同步、半双工，带数据应答
4.IIC总线上可以挂多个器件，而每个器件都有唯一的地址，这样可以标识通信目标。数据的通信的方式采用主从方式，主机负责主动联系从机，而从机则被动回应数据。

IIC电路规范

1.所有I2C设备的SCL连在一起，SDA连在一起
2.设备的SCL和SDA均要配置成开漏输出模式
3.SCL和SDA各添加一个上拉电阻，阻值一般为4.7KΩ左右
4.开漏输出和上拉电阻的共同作用实现了“线与”的功能，此设计主要是为了解5.决多机通信互相干扰的问题

I2C时序结构

1.起始条件：SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平。
要求：SDA=1保持时间大于4.7us，随后SDA=0保持时间大于4us

/*SDA下降沿*/
void start()
{SDA = 1; //顺序不能反了，先是SDA=1;
SCL = 1;
delay();
SDA = 0;
delay();
}

2.终止条件：SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平。
要求：SDA=0保持时间大于4us，随后SDA=1保持时间大于4.7us

/*SDA上升沿*/
void end()
{SDA = 0;        //顺序不能反了，先是SDA=0;SCL = 1;delay();SDA = 1;delay();
}

应答信号：

void ack()
{uchar i = 0;SCL = 1;delay();while(SDA == 1 && i < 250)i++;SCL = 0;            //SCL=0，SDA可以改变delay();
}

发送一个字节：SCL低电平期间，主机将数据位依次放到SDA线上（高位在前），然后拉高SCL，从机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可发送一个字节
接收一个字节：SCL低电平期间，从机将数据位依次放到SDA线上（高位在前），然后拉高SCL，主机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可接收一个字节（主机在接收之前，需要释放SDA）

AT24C02读写操作

1.通过以上几种信号的组合，可以向AT24C02指定单元地址写一字节的数据，可以看出，读写顺序为:起始，写器件地址，应答，写单元地址，应答，写数据，应答，终止。

2.从AT24C02任意单元地址读取数据，可以看出读写顺序为:起始，写器件地址+0(下一个字节为写)，应答，写单元地址，应答，起始，写器件地址+1(下一个字节为读取)，读取数据，终止。

实例代码

main.c

#include "reg52.h"          //此文件中定义了单片机的一些特殊功能寄存器
#include "i2c.h"  typedef unsigned int u16;     //对数据类型进行声明定义
typedef unsigned char u8;sbit LSA=P2^2;
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;sbit k1=P3^1;
sbit k2=P3^0;
sbit k3=P3^2;
sbit k4=P3^3;   //定义按键端口char num=0;
u8 disp[4];
u8 code smgduan[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};/*******************************************************************************
* 函 数 名         : delay
* 函数功能         : 延时函数，i=1时，大约延时10us
*******************************************************************************/
void delay(u16 i)
{while(i--);
}/*******************************************************************************
* 函数名         :Keypros()
* 函数功能       :按键处理函数
* 输入           : 无
* 输出             : 无
*******************************************************************************/
void Keypros()
{if(k1==0){delay(1000);  //消抖处理if(k1==0){At24c02Write(1,num);   //在地址1内写入数据num}while(!k1);}if(k2==0){delay(1000);  //消抖处理if(k2==0){num=At24c02Read(1);   //读取EEPROM地址1内的数据保存在num中}while(!k2);}if(k3==0){delay(100);  //消抖处理if(k3==0){num++;     //数据加1if(num>255)num=0;}while(!k3);}if(k4==0){delay(1000);  //消抖处理if(k4==0){num=0;       //数据清零}while(!k4);}
}/*******************************************************************************
* 函数名         :datapros()
* 函数功能       :数据处理函数
* 输入           : 无
* 输出             : 无
*******************************************************************************/
void datapros()
{disp[0]=smgduan[num/1000];//千位disp[1]=smgduan[num%1000/100];//百位disp[2]=smgduan[num%1000%100/10];//个位disp[3]=smgduan[num%1000%100%10];
}/*******************************************************************************
* 函数名         :DigDisplay()
* 函数功能       :数码管显示函数
* 输入           : 无
* 输出             : 无
*******************************************************************************/
void DigDisplay()
{u8 i;for(i=0;i<4;i++){switch(i)   //位选，选择点亮的数码管，{case(0):LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;//显示第0位case(1):LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;//显示第1位case(2):LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;//显示第2位case(3):LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;//显示第3位}P0=disp[i];//发送数据delay(100); //间隔一段时间扫描 P0=0x00;//消隐}
}/*******************************************************************************
* 函 数 名       : main
* 函数功能       : 主函数
* 输    入       : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void main()
{   while(1){Keypros();  //按键处理函数datapros();     //数据处理函数DigDisplay();//数码管显示函数     }
}

i2c.c

#include"i2c.h"/*******************************************************************************
* 函数名         : Delay10us()
* 函数功能         : 延时10us
* 输入           : 无
* 输出             : 无
*******************************************************************************/void Delay10us()
{unsigned char a,b;for(b=1;b>0;b--)for(a=2;a>0;a--);}
/*******************************************************************************
* 函数名         : I2cStart()
* 函数功能       : 起始信号：在SCL时钟信号在高电平期间SDA信号产生一个下降沿
* 输入           : 无
* 输出             : 无
* 备注           : 起始之后SDA和SCL都为0
*******************************************************************************/
void I2cStart()
{SDA=1;Delay10us();SCL=1;Delay10us();//建立时间是SDA保持时间>4.7usSDA=0;Delay10us();//保持时间是>4usSCL=0;          Delay10us();
}
/*******************************************************************************
* 函数名         : I2cStop()
* 函数功能       : 终止信号：在SCL时钟信号高电平期间SDA信号产生一个上升沿
* 输入           : 无
* 输出             : 无
* 备注           : 结束之后保持SDA和SCL都为1；表示总线空闲
*******************************************************************************/void I2cStop()
{SDA=0;Delay10us();SCL=1;Delay10us();//建立时间大于4.7usSDA=1;Delay10us();
}
/*******************************************************************************
* 函数名         : I2cSendByte(unsigned char dat)
* 函数功能       : 通过I2C发送一个字节。在SCL时钟信号高电平期间，保持发送信号SDA保持稳定
* 输入           : num
* 输出             : 0或1。发送成功返回1，发送失败返回0
* 备注           : 发送完一个字节SCL=0,SDA=1
*******************************************************************************/unsigned char I2cSendByte(unsigned char dat)
{unsigned char a=0,b=0;//最大255，一个机器周期为1us，最大延时255us。        for(a=0;a<8;a++)//要发送8位，从最高位开始{SDA=dat>>7;   //起始信号之后SCL=0，所以可以直接改变SDA信号dat=dat<<1;Delay10us();SCL=1;Delay10us();//建立时间>4.7usSCL=0;Delay10us();//时间大于4us        }SDA=1;Delay10us();SCL=1;while(SDA)//等待应答，也就是等待从设备把SDA拉低{b++;if(b>200)     //如果超过2000us没有应答发送失败，或者为非应答，表示接收结束{SCL=0;Delay10us();return 0;}}SCL=0;Delay10us();return 1;
}
/*******************************************************************************
* 函数名         : I2cReadByte()
* 函数功能         : 使用I2c读取一个字节
* 输入           : 无
* 输出             : dat
* 备注           : 接收完一个字节SCL=0,SDA=1.
*******************************************************************************/unsigned char I2cReadByte()
{unsigned char a=0,dat=0;SDA=1;          //起始和发送一个字节之后SCL都是0Delay10us();for(a=0;a<8;a++)//接收8个字节{SCL=1;Delay10us();dat<<=1;dat|=SDA;Delay10us();SCL=0;Delay10us();}return dat;
}/*******************************************************************************
* 函数名         : void At24c02Write(unsigned char addr,unsigned char dat)
* 函数功能         : 往24c02的一个地址写入一个数据
* 输入           : 无
* 输出             : 无
*******************************************************************************/void At24c02Write(unsigned char addr,unsigned char dat)
{I2cStart();I2cSendByte(0xa0);//发送写器件地址I2cSendByte(addr);//发送要写入内存地址I2cSendByte(dat);   //发送数据I2cStop();
}
/*******************************************************************************
* 函数名         : unsigned char At24c02Read(unsigned char addr)
* 函数功能         : 读取24c02的一个地址的一个数据
* 输入           : 无
* 输出             : 无
*******************************************************************************/unsigned char At24c02Read(unsigned char addr)
{unsigned char num;I2cStart();I2cSendByte(0xa0); //发送写器件地址I2cSendByte(addr); //发送要读取的地址I2cStart();I2cSendByte(0xa1); //发送读器件地址num=I2cReadByte(); //读取数据I2cStop();return num;
}

i2c.h

#ifndef __I2C_H_
#define __I2C_H_#include <reg52.h>sbit SCL=P2^1;
sbit SDA=P2^0;void I2cStart();
void I2cStop();
unsigned char I2cSendByte(unsigned char dat);
unsigned char I2cReadByte();
void At24c02Write(unsigned char addr,unsigned char dat);
unsigned char At24c02Read(unsigned char addr);#endif