单片机读取EEPROM(AT24C02)－Changing's Blog

      在 arm cortex-m3中 有专门的断电保护寄存器（BKP寄存器） ，在主电源切断或系统产生复位时间时，BKP寄存器仍然可以再备用电源的支持下保持其内容。在实际应用中可以存入重要数据，防止被恶意查看，或用于断电回复。参见 stm32 BKP寄存器操作 。

单片机掉电保护通常可采用以下三种方法：

• 一是加接不间断电源，让整个系统在掉电时继续工作。
• 二是采用备份电源，掉电后保护系统中全部或部分数据存储单元的内容；
• 三是采用EEPROM来保存数据。

由于第一种方法体积大、成本高，对单片机系统来说，不宜采用。第二种方法是根据实际需要，掉电时保存一些必要的数据，使系统在电源恢复后，能够继续执行程序。EEPROM既具有ROM掉电不丢失数据的特点，又有RAM随机读写的特点。所以使用EEPROM AT24C02实现掉电保护是最可行的一种方式。

   AT24C02是一种I2C总线结构的芯片。

I2C总线协议如下：

1. 只有在在总线空闲时才可以启动数据发送。
2. 在数据传送过程中，当时钟线为高电平时，数据线上必须保持稳定，不允许有跳变；时钟线为高电平时，数据线的任何电平跳变都视为是总线起始或是结束信号。

      起始信号：SCL 线是高电平时，SDA 线从高电平向低电平切换；

　　停止信号：SCL 线是高电平时，SDA 线由低电平向高电平切换；

   发送起始信号后，可以以字节为单位发送数据，每个字节必须为8位，高位在前，低位在后。主设备每个字节发送后，必须接收从设备的一个应答信号ACK，即在第9个时钟周期，接收SDA上的低电平。

   主设备发送起始信号后，第一个发送的字节必须是器件地址码，第二个字节为期间单元码，用于实现选择所操作的器件的内部单元。第三个字节开始传送数据。

   器件地址码格式如下：

其中前四位是器件的类型，有固定的定义，EPROM为1010；后三位为片选，同类器件可以接8个；R/W为读写控制，R/W=1为从总线读取信息，R/W=0为从总线写入信息。

I2C 读指定单元时序：

开始信号 + 器件地址码（R/W = 0 写） + ACK（接收应答信号）+待读取单元地址+ACK+开始信号+器件地址码（R/W = 1 读） + ACK+读取8位数据+停止信号

I2C 指定单元写时序：

开始信号 + 器件地址码（R/W = 0 写） + ACK（接收应答信号）+待写入单元地址+ACK+写入8位数据 + ACK+停止信号

读写时序时间控制：

单片机读取EEPROM(AT24C02)代码：

at24c02.c

001	#include <reg52.h>

002

003	#define uchar unsigned  char     // 宏定义uchar 为无符号字符

004	#define uint  unsigned  int

005

006	#define ADDRS_R  0xA1    //读操作地址

007	#define ADDRS_W  0xA0    //写操作地址

008

009

010	sbit I2C_SCL =  P2^0;

011	sbit I2C_SDL =  P2^1;

012

013	sbit I2C_ACK_Led = P2^7;    //接收到正确的ACK相应（低电平），则灯不亮（低电平亮）

014

015	void  I2C_Delay(uchar n);

016	void  I2C_Start();

017	void  I2C_End();

018	void  I2C_ACK();

019	void  I2C_WriteByte(uchar var);

020	uchar I2C_ReadByte();

021	uchar I2C_Read(uchar addr);

022	void I2C_Write(uchar addr,uchar var);

023

024	void I2C_Delay(uchar n)

025

{

026	while(--n);             // 2us一次

027

}

028

029	void I2C_Start()

030

{

031	I2C_SCL = 1;

032	I2C_Delay(1);

033	I2C_SDL = 1;

034	I2C_Delay(1);

035	I2C_SDL = 0;

036	I2C_Delay(1);

037

038

039	I2C_SCL = 0;           //每次执行完读写操作后都，拉低SCL ，防止时序混乱

040	I2C_Delay(1);

041

042

}

043

044	void I2C_End()

045

{

046	I2C_SCL = 0;

047	I2C_Delay(1);

048	I2C_SDL = 0;

049	I2C_Delay(1);

050	I2C_SCL = 1;

051	I2C_Delay(1);

052	I2C_SDL = 1;

053	I2C_Delay(1);

054

}

055

056	void I2C_ACK()                         //EEPROM  字节写入相应，低电平正确

057

{

058

059	I2C_SCL = 0;

060	I2C_Delay(1);

061	I2C_SCL = 1;

062	I2C_Delay(1);

063	while(I2C_SDL == 1){ I2C_ACK_Led = 0; }

064	I2C_ACK_Led = 1;

065

066	I2C_SCL = 0;

067	I2C_Delay(1);

068

069

}

070

071	void I2C_WriteByte(uchar var)           //单字节写入函数

072

{

073

uchar i;

074

075	for(i=0;i<8;i++)

076

{

077	I2C_SCL = 0;

078	I2C_Delay(1);

079	if(var & 0x80) I2C_SDL = 1; else I2C_SDL = 0;

080	I2C_Delay(1);

081	I2C_SCL = 1;

082	I2C_Delay(1);

083	var <<=  1;

084

}

085

086	I2C_SCL = 0;

087	I2C_Delay(1);

088

}

089

090	uchar I2C_ReadByte()                    //单字节读取函数

091

{

092	uchar var,i;

093

094	for(i=0;i<8;i++)

095

{

096	var <<= 1;

097	I2C_SCL = 0;

098	I2C_Delay(1);

099	I2C_SCL = 1;

100	I2C_Delay(1);

101	if(I2C_SDL == 1)  var |= 0x01;

102	I2C_Delay(1);

103

}

104

105	I2C_SCL = 0;

106	I2C_Delay(1);

107

108	return var;

109

110

}

111

112	void I2C_Write(uchar addr,uchar var)   //EEPROM 单元写入函数

113

{

114	I2C_Start();

115

116	I2C_WriteByte(ADDRS_W);

117

118	I2C_ACK();

119

120	I2C_WriteByte(addr);

121

122	I2C_ACK();

123

124	I2C_WriteByte(var);

125

126	I2C_ACK();

127

128	I2C_End();

129

130

}

131

132	uchar I2C_Read(uchar addr)       //EEPROM 单元读取函数

133

{

134	uchar var;

135

136	I2C_Start();

137

138	I2C_WriteByte(ADDRS_W);

139

140	I2C_ACK();

141

142	I2C_WriteByte(addr);

143

144	I2C_ACK();

145

146	I2C_Start();

147

148	I2C_WriteByte(ADDRS_R);

149

150	I2C_ACK();

151

152	var = I2C_ReadByte();

153

154	I2C_End();

155

156	return var;

157

158

}

在程序中调用读写函数即可，程序调试使用的是11.0592Mhz的晶振。