代码收藏家 《深入浅出AT24C02芯片使用指南》
AT24C02简介
AT24C02是一个2K位串行CMOS E2PROM，内部含有256个8位字节，有一个16字节页写缓冲器。该器件通过IIC总线接口进行操作，有专门的写保护功能。应用于AT24C02制造过程的先进CMOS技术实质上减少了器件的功耗。
AT24C02特性
1、采用I2C 总线传输数据。
2、工作电压范围：1.8V ～6.0V。
3、采用低功耗CMOS 技术制造。
4、当WP 为高电平时，AT24C02进入写保护状态。
5、页写缓冲器。
6、自定时擦写周期。
7、1,000,000 编程/擦除周期。
8、寿命长，可保存数据100 年。
9、2种封装：8脚DIP SOIC 或TSSOP 封装。
10、温度范围：商业级、工业级和汽车级。
AT24C02管脚描述
1、SCL 串行时钟管脚
AT24C02串行时钟输入管脚用于产生该器件所有数据发送或接收的时钟，SCL 串行时钟管脚是一个输入管脚。
2、SDA 串行数据
AT24C02的双向串行数据管脚SDA，用于该器件所有数据的发送或接收。SDA 管脚是一个开漏输出管脚。
3、A0、A1、A2 器件地址输入端
这3个输入管脚用于多个器件级联时设置器件地址，当这些管脚悬空时默认值为0。AT24C02 最大可级联8个器件。如果只有一个AT24C02被总线寻址，这三个地址输入脚（A0、A1、A2 ）可悬空或连接到Vss 或 GND。
4、WP写保护
如果WP管脚连接到Vcc，AT24C02中所有的内容都被写保护只能读。当WP管脚连接到Vss 或 GND 或悬空时，允许AT24C02器件进行正常的读/写操作。
5、VCC管脚
AT24C02的VCC管脚接+1.8V～+6.0V 工作电压的正极。
6、VSS管脚
AT24C02的VSS管脚接+1.8V～+6.0V 工作电压的负极（即GND）。
AT24C02的器件寻址
AT24C02的芯片地址为1010，其地址控制字格式为1010A2A1A0R/W。
A2，A1，A0为可编程地址选择位（这3位必须与相应的硬件接线输入引脚相比较，对应AT24C02的管脚1、2 和3）。A2，A1，A0引脚接高、低电平后得到确定的三位编码，与1010形成7位编码，即为该AT24C02器件的地址码。R/W为AT24C02读写控制位：为1，表示对AT24C02进行读操作；为0，表示对AT24C02进行写操作。
AT24C02写操作
在字节写模式下主器件发送起始命令和从器件地址信息（R/W 位置零）给从器件。在从器件产生应答信号后，主器件发AT24C02的字节地址，主器件在收到从器件的另一个应答信号后，再发送数据到被寻址的存储单元。AT24C02再次应答，并在主器件产生停止信号后开始内部数据的擦写，在内部擦写过程中AT24C02不再应答主器件的任何请求。
页写操作的启动和字节写是相同的。不同在于主器件在第一个数据字节被写入后并不产生停止信号。主器件可以发送多达7 (1K/2K)或15 (4K, 8K, 16K)个额外的字节。每发送一个字节数据后AT24C02会产生一个应答位并将字节地址低位加1，而高位保持不变。
当AT24C02内部接收的数据字节到达页面边界时，后续的数据字节会被放置在同一页面的开头（即开头原有的数据字节会被覆盖掉）。 
读操作
对AT24C02的读操作的初始化方式和写操作时一样，只是把R/W 位置为1。有三种不同的读操作方式：立即地址读、选择读和连续读。
立即地址读
AT24C02的地址计数器内容为最后操作字节的地址加1。也就是说如果上次读/写的操作地址为N，则立即读的地址从地址N+1开始。但当N+1超过页面边界时，将会“翻转”到0（即从当前页的最后一个字节翻转到同一页的第一个字节），且继续输出数据。
AT24C02接收到从器件地址信号后（R/W 位置1），它首先发送一个应答信号，然后发送一个8位字节数据。主器件不需发送一个应答信号，但要产生一个停止信号。
选择性读
选择性读操作允许主器件对从器件寄存器的任意字节进行读操作。主器件首先通过发送起始信号、从器件地址和它想读取的字节数据的地址执行一个伪写操作。在从器件应答之后，主器件重新发送起始信号和从器件地址，此时R/W 位置1，AT24C02响应并发送应答信号，然后输出所要求的一个8位字节数据，主器件不发送应答信号但产生一个停止信号。
选择读时序
连续读
连续读操作可通过立即读或选择性读操作启动。在AT24C02发送完一个8 位字节数据后，主器件产生一个应答信号来响应，告知AT24C02，主器件要求更多的数据。对应每个主器件产生的应答信号，AT24C02将发送一个8 位数据字节。当主器件不发送应答信号而发送停止位时结束此操作。
当读取的字节超过页面边界时，地址计数器将翻转到零，并继续输出数据字节。
一个例程：
/****************EEPROM读写多个数据*****************
*单片机型号：STC89C52RC，频率：11.0592M
*开发环境：KEIL
*功能：EEPROM读写多个数据,根据数据点亮LED
***********************************************************/
#include<reg51.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit sda = P2^0;
sbit scl = P2^1;
sbit LED = P1^0;
uchar code data1[40] = {
0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,
0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,
0x55,0xaa,0x55,0xaa,0x55,0xaa,0x55,0xaa,
0xf0,0x0f,0xf0,0x0f,0xf0,0x0f,0xf0,0x0f,
0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff
};
uchar buffer[40]; //用于缓存从24c02中读取的数据。
void delay1(uint z)
{
uchar x,x1;
for(;z>0;z–)
{
for(x=0;x<114;x++)
{for(x1=0;x1<1;x1++);}
}
}
void delay_5us()
{
int i;
for(i=0;i<1;i++){;}
}
void delay(int In,int Out) //定义延时函数
{
int i,j;
for(i=0;i<In;i++)
{for(j=0;j<Out;j++){;}}
}
void star() //开始
{
sda=1;delay_5us();
scl=1;delay_5us();
sda=0;delay_5us();
}
void stop() //停止
{
sda=0;delay_5us();
scl=1;delay_5us();
sda=1;delay_5us();
}
void ack() //应答
{
uchar z=0;
while((sda==1)&&(z<50))z++;
scl=0;
delay_5us();
}
//写一个数据函数
//器件写地址 slave_write_address
//字节地址 byte_address
//待写入数据 data_data
void write(uchar slave_write_address,uchar byte_address,uchar data_data)
//写一个数据
{
uchar temp,temp1,i,ii;
star(); //开始
for(ii=0;ii<3;ii++) //按顺序送：器件写地址，字节地址，数据
{
if(ii==0)
{
temp=slave_write_address; //送器件写地址
temp1=slave_write_address;
}
else if(ii==1)
{
temp=byte_address; //送字节地址
temp1=byte_address;
}
else if(ii==2)
{
temp=data_data; //送数据
temp1=data_data;
}
for(i=0;i<8;i++)
{
scl=0;
delay_5us(); //5us延时
temp=temp1;
temp=temp&0x80; //相与后，把不相关的位清零
if(temp==0x80)
//根据前面相与后，判断temp是否等于0x80，是则该位为 1
sda=1;
else
sda=0;
delay_5us(); //5us延时
scl=1;
delay_5us(); //5us延时
scl=0;
delay_5us(); //5us延时
temp1=temp1<<1; //向左移出1位
}
sda=1;
delay_5us(); //5us延时
scl=1;
delay_5us(); //5us延时
ack();
}
stop(); //停止
}
//读一个数据函数
//器件写地址 slave_write_address
//器件读地址 slave_read_address
//字节地址 byte_address
//读出的数据 data_data
uchar read(uchar slave_write_address,uchar byte_address,uchar slave_read_address)
//读一个数据
{
uchar temp,temp1,i,ii,x,data_data;
star(); //开始
for(ii=0;ii<3;ii++)
//按顺序送：器件写地址，字节地址，器件读地址
{
if(ii==0)
{
temp=slave_write_address; //送器件写地址
temp1=slave_write_address;
}
else if(ii==1)
{
temp=byte_address; //送字节地址
temp1=byte_address;
}
else if(ii==2)
{
star(); //开始
temp=slave_read_address; //送器件读地址
temp1=slave_read_address;
}
for(i=0;i<8;i++) //开始读数据
{
scl=0;
delay_5us();
temp=temp1;
temp=temp&0x80; //相与后，把不相关的位清零
if(temp==0x80)
//根据前面相与后，判断temp是否等于0x80，是则该位为 1
sda=1;
else
sda=0;
delay_5us();
scl=1;
delay_5us();
scl=0;
delay_5us();
temp1=temp1<<1; //向左移出1位
}
sda=1;
delay_5us();
scl=1;
delay_5us();
ack(); //应答
}
for(x=0;x<8;x++)
{
data_data=data_data<<1; //向左移入1位
sda=1;
delay_5us();
scl=0;
delay_5us();
scl=1;
delay_5us();
if(sda==1) //判断 数据线是否是高电平
data_data|=0x01; //把读到的数据或0X01
}
ack(); //应答
stop(); //停止
return data_data; //返回读到的数据
}
void main()
{
uchar i;
for(i=0;i<=39;i++)
{
write(0xa0,i,data1[i]);
delay1(20);
LED = ~LED;
}
LED=0;delay(50,1000);
LED=1;
delay(50,1000);
for(i=0;i<=39;i++)
{
buffer[i]=read(0xa0,i,0xa1);delay1(20);
LED=~LED;
}
LED=0;delay(50,1000);
LED=1;delay(50,1000);
LED=0;delay(50,1000);
LED=1;delay(50,1000);
for(i=0;i<=39;i++)
{
P1=buffer[i];
delay(50,1000);
}
while(1);
}
与例程对应的电路图
