单片机程序设计实践教程-第17章-EEPROM器件AT24C02读写

1、第十七讲 EEPROM器件AT24C02读写单片机程序设计实践教程117.0 项目演示效果图XP_17_01步骤1- EEPROM器件AT24C02读写项目的演示效果217.1 项目目标设计加深对IIC总线通信工作方式及原理的理解；掌握24C02芯片的功能以及在本开发板中所起的作用；掌握EEPROM器件电路的连接方法；理解对24C02进行写和读控制的软件编制方法；在达到以上四点目标的基础上，根据本章“项目扩展任务”中提出的问题，以组或个人为单位，在规定时间里完成扩展项目任务。317.2 项目任务 24C02读写控制项目的电路原理图如图17-1所示。在第17章已经介绍过，STC89C52RC单片

2、机本身不包含I2C总线通信控制器的功能，为了与具有I2C总线通信和存储功能的EEPROM器件24C02芯片进行数据交换，STC89C52RC单片机必须利用自身的两根I/O线（这里是P14和P15引脚），作为I2C的SDA和SCL信号线，利用软件模拟产生I2C通信协议规定的传输数据信号，以完成与24C02芯片之间的数据交换。 本次项目应完成以下程序设计：通过C51嵌入式软件对24C02指定的多个连续地址写入指定数值，再读出已写入24C02器件地址的数值，并在七段LED数码管上进行显示。4图17-1 24C02读写项目的电路原理图517.3 系统板上硬件连线 PMY单片机开发板上24C02读写控制

3、项目的连接插线设置如图17-2所示。图17-2 开发板上24C02读写项目的连接插线设置617.4 程序流程图图17-3 24C02读写项目的程序流程图717.5 C语言源程序（略）17.6 系统构成和程序分析17.6.1 E2PROM器件24C02简介 在家用电器、实时工控、仪器仪表等以单片机为核心的微处理系统中，经常要求数据或状态参数不仅能够在线改写，而且在断电后能够保持，以便在下次开机的时候，系统能恢复到上次退出时的状态，在系统中配置EEPROM是一种简便的选择。常见的EEPROM有两种：并行EEPROM和串行EEPROM。并行EEPROM的容量很大，例如2864（或28C64），有8K

4、8bit（64Kbit）。但是在很多应用系统中，并不需要这么大的容量，这时可以选用串行EEPROM。8图17-4 24C02的实物和引脚分配图9 串行EEPROM的容量一般较小。例如24C02的容量为2568bit（2Kbit），完全可以满足中小规模的应用需要。它最显著的特点是只占用CPU的两根I/O线，就可以实现与CPU之间的数据交换，而不像并行EEPROM，需要数据、地址、控制等多组总线，占用大量的I/O口，这些优点对于小型、紧凑的单片机应用系统来说非常重要。 另外，串行EEPROM的体积小（均提供DIP8 的封装)、价格低（24C02的价格不到2864的1/10），也是不可忽略的成本优势

5、。24系列的EEPROM采用I2C总线与CPU之间进行数据交换，这与前文介绍的第16章数字钟设计项目中PCF8563时钟芯片的通信方式一样，因此，两个项目的C51软件的编制方法也基本上是一致的。10 在PMY单片机开发板上集成的EEPROM是24C02【36】（见图17-1），图17-4给出了24C02的实物和引脚分配图。24C02是2Kbit的IIC总线EEPROM，其内部有256个字节，每个字节为8位数据。由于24C02的地址、数据信息都在同一条线路上传送，当串行总线上挂有多个芯片时，每个芯片必须具有唯一的器件地址【37】。 24C02的器件地址由7位数据位和一位读写位组成,即1010E2

6、E1E0R/W，其中，高4位的1010为24系列的协议格式，是I2C总线分配给串行EEPROM器件的地址；之后的3位E2、E1、E0为可编程地址位，供在总线上连接多片同一型号器件时分配器件地址用。11 片地址有8个选项，表示在一个I2C总线上，可以接8 片24C02，容量最多可达到16Kbit（2568bit8片）。最后一位是读写控制位R/W，当该位为1时，表示当前的操作是读操作；该位为0时，表示当前的操作是写操作。由于项目开发板上的24C02只有一个，可以将E2、E1、E0取为000。 如图17-1中24C02的引脚E2、E1、E0同时接地即可完成以上设置，这样，24C02的写从器件地址为0

7、 xa0（10100000B），读从器件地址为0 xa1（10100001B）。1217.6.2 关于项目的一些说明图17-5 EEPROM器件24C02读写项目的系统功能图13 图17-5为EEPROM器件24C02读写项目的系统功能图，由图可知，本项目与第16章数字钟设计项目的程序编制方法基本一致，都是对I2C总线器件进行读写控制。而且从难易程度上讲，数字钟项目更加复杂，因此建议读者对比数字钟设计项目里关于软件模拟实现IIC总线通信的程序编制方法，例如，函数I_start、I_stop、I_send和I_receive等在两个项目中的软件实现相同，这样可以便于读者更好地掌握本部分的内容。1

8、417.6.3 如何在项目中实现24C02的读写 程序中的_24C02_WriteByte函数是向指定从地址器件的特定寄存器地址写入一个字节数据，虽然与数字钟设计项目程序中的PCF8563_WRINIT函数功能类似，但只是完成了向从器件传送一个字节数据的功能。而PCF8563_WRINIT函数则完成向从器件指定地址写入多个指定字节数据，在本项目主程序main中的以下语句同样可以实现主器件（STC89C52RC）向指定从器件（24C02）的指定地址连续写入多个字节的功能：/*以下语句为向24C02写入数据*/_24C02_Fillbyte(20,0 xff); /将前20字节用0 xff填充 f

9、or(i=0;i16;i+) _24C02_WriteByte(i,DispDati); /将数组DispDat设定的显示代码写入到24C02/*以上语句为向24C02写入数据*/15 在验证是否字节数据已被写入24C02指定地址时，应将包含上述写数据的程序在PMY单片机开发板上下载执行一遍，然后将上面列写的程序段（在17.5节源代码列写中用着重符标出）删除，再编译后向PMY单片机开发板下载一遍，程序执行时如果七段数码管和8位LED发光二极管正常显示，则说明单片机可以正常从24C02中读出已写入数据。 程序中的_24C02_ReadByte函数完成读24C02指定地址n个数值的功能，无论是从语法结构还是作用上讲，与数字钟设计项目程序中的PCF8563_READTIME函数功能完全一样，请读者对比这两个函数并认真加以理解。1617.7 项目扩展任务 理解单片机对24C02读写控制的软硬件原理，以个人或