單片機EEPROM單字節(jié)讀寫操作時序

EEPROM 寫數(shù)據(jù)流程

第一步，首先是 I2C 的起始信號，接著跟上首字節(jié)，也就是我們前邊講的 I2C 的器件地址，并且在讀寫方向上選擇“寫”操作。

第二步，發(fā)送數(shù)據(jù)的存儲地址。24C02 一共 256 個字節(jié)的存儲空間，地址從 0x00～0xFF，我們想把數(shù)據(jù)存儲在哪個位置，此刻寫的就是哪個地址。

第三步，發(fā)送要存儲的數(shù)據(jù)第一個字節(jié)、第二個字節(jié)??注意在寫數(shù)據(jù)的過程中，EEPROM 每個字節(jié)都會回應一個“應答位 0”，來告訴我們寫 EEPROM 數(shù)據(jù)成功，如果沒有回應答位，說明寫入不成功。

在寫數(shù)據(jù)的過程中，每成功寫入一個字節(jié)，EEPROM 存儲空間的地址就會自動加 1，當加到 0xFF 后，再寫一個字節(jié)，地址會溢出又變成了 0x00。

EEPROM 讀數(shù)據(jù)流程

第一步，首先是 I2C 的起始信號，接著跟上首字節(jié)，也就是我們前邊講的 I2C 的器件地址，并且在讀寫方向上選擇“寫”操作。這個地方可能有同學會詫異，我們明明是讀數(shù)據(jù)為何方向也要選“寫”呢？剛才說過了，24C02 一共有 256 個地址，我們選擇寫操作，是為了把所要讀的數(shù)據(jù)的存儲地址先寫進去，告訴 EEPROM 我們要讀取哪個地址的數(shù)據(jù)。這就如同我們打電話，先撥總機號碼（EEPROM 器件地址），而后還要繼續(xù)撥分機號碼（數(shù)據(jù)地址），而撥分機號碼這個動作，主機仍然是發(fā)送方，方向依然是“寫”。

第二步，發(fā)送要讀取的數(shù)據(jù)的地址，注意是地址而非存在 EEPROM 中的數(shù)據(jù)，通知EEPROM 我要哪個分機的信息。

第三步，重新發(fā)送 I2C 起始信號和器件地址，并且在方向位選擇“讀”操作。

這三步當中，每一個字節(jié)實際上都是在“寫”，所以每一個字節(jié) EEPROM 都會回應一個“應答位 0”。

第四步，讀取從器件發(fā)回的數(shù)據(jù)，讀一個字節(jié)，如果還想繼續(xù)讀下一個字節(jié)，就發(fā)送一個“應答位 ACK(0)”，如果不想讀了，告訴 EEPROM，我不想要數(shù)據(jù)了，別再發(fā)數(shù)據(jù)了，那就發(fā)送一個“非應答位 NAK(1)”。

和寫操作規(guī)則一樣，我們每讀一個字節(jié)，地址會自動加 1，那如果我們想繼續(xù)往下讀，給 EEPROM 一個 ACK(0)低電平，那再繼續(xù)給 SCL 完整的時序，EEPROM 會繼續(xù)往外送數(shù)據(jù)。如果我們不想讀了，要告訴 EEPROM 不要數(shù)據(jù)了，那我們直接給一個 NAK(1)高電平即可。這個地方大家要從邏輯上理解透徹，不能簡單的靠死記硬背了，一定要理解明白。梳理一下幾個要點：

A、在本例中單片機是主機，24C02 是從機；

B、無論是讀是寫，SCL 始終都是由主機控制的；

C、寫的時候應答信號由從機給出，表示從機是否正確接收了數(shù)據(jù)；

D、讀的時候應答信號則由主機給出，表示是否繼續(xù)讀下去。

那我們下面寫一個程序，讀取 EEPROM 的 0x02 這個地址上的一個數(shù)據(jù)，不管這個數(shù)據(jù)之前是多少，我們都將讀出來的數(shù)據(jù)加 1，再寫到 EEPROM 的 0x02 這個地址上。此外我們將 I2C 的程序建立一個文件，寫一個 I2C.c 程序文件，形成我們又一個程序模塊。大家也可以看出來，我們連續(xù)的這幾個程序，Lcd1602.c 文件里的程序都是一樣的，今后我們大家寫1602 顯示程序也可以直接拿過去用，大大提高了程序移植的方便性。

/******************************I2C.c 文件程序源代碼******************************/

#include

#include

#define I2CDelay() {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}

sbit I2C_SCL = P3^7;

sbit I2C_SDA = P3^6;

/* 產(chǎn)生總線起始信號 */

void I2CStart(){

I2C_SDA = 1; //首先確保 SDA、SCL 都是高電平

I2C_SCL = 1;

I2CDelay();

I2C_SDA = 0; //先拉低 SDA

I2CDelay();

I2C_SCL = 0; //再拉低 SCL

}

/* 產(chǎn)生總線停止信號 */

void I2CStop(){

I2C_SCL = 0; //首先確保 SDA、SCL 都是低電平

I2C_SDA = 0;

I2CDelay();

I2C_SCL = 1; //先拉高 SCL

I2CDelay();

I2C_SDA = 1; //再拉高 SDA

I2CDelay();

}

/* I2C 總線寫操作，dat-待寫入字節(jié)，返回值-從機應答位的值 */

bit I2CWrite(unsigned char dat){

bit ack; //用于暫存應答位的值

unsigned char mask; //用于探測字節(jié)內(nèi)某一位值的掩碼變量

for (mask=0x80; mask!=0; mask>>=1){ //從高位到低位依次進行

if ((mask&dat) == 0){ //該位的值輸出到 SDA 上

I2C_SDA = 0;

}else{

I2C_SDA = 1;

}

I2CDelay();

I2C_SCL = 1; //拉高 SCL

I2CDelay();

I2C_SCL = 0; //再拉低 SCL，完成一個位周期

}

I2C_SDA = 1; //8 位數(shù)據(jù)發(fā)送完后，主機釋放 SDA，以檢測從機應答

I2CDelay();

I2C_SCL = 1; //拉高 SCL

ack = I2C_SDA; //讀取此時的 SDA 值，即為從機的應答值

I2CDelay();

I2C_SCL = 0; //再拉低 SCL 完成應答位，并保持住總線

//應答值取反以符合通常的邏輯：

//0=不存在或忙或?qū)懭胧。?=存在且空閑或?qū)懭氤晒?/p>

return (~ack);

}

/* I2C 總線讀操作，并發(fā)送非應答信號，返回值-讀到的字節(jié) */

unsigned char I2CReadNAK(){

unsigned char mask;

unsigned char dat;

I2C_SDA = 1; //首先確保主機釋放 SDA

for (mask=0x80; mask!=0; mask>>=1){ //從高位到低位依次進行

I2CDelay();

I2C_SCL = 1; //拉高 SCL

if(I2C_SDA == 0){ //讀取 SDA 的值

dat &= ~mask; //為 0 時，dat 中對應位清零

}else{

dat |= mask; //為 1 時，dat 中對應位置 1

}

I2CDelay();

I2C_SCL = 0; //再拉低 SCL，以使從機發(fā)送出下一位

}

I2C_SDA = 1; //8 位數(shù)據(jù)發(fā)送完后，拉高 SDA，發(fā)送非應答信號

I2CDelay();

I2C_SCL = 1; //拉高 SCL

I2CDelay();

I2C_SCL = 0; //再拉低 SCL 完成非應答位，并保持住總線

return dat;

}

/* I2C 總線讀操作，并發(fā)送應答信號，返回值-讀到的字節(jié) */

unsigned char I2CReadACK(){

unsigned char mask;

unsigned char dat;

I2C_SDA = 1; //首先確保主機釋放 SDA

for (mask=0x80; mask!=0; mask>>=1){ //從高位到低位依次進行

I2CDelay();

I2C_SCL = 1; //拉高 SCL

if(I2C_SDA == 0){ //讀取 SDA 的值

dat &= ~mask; //為 0 時，dat 中對應位清零

}else{

dat |= mask; //為 1 時，dat 中對應位置 1

}

I2CDelay();

I2C_SCL = 0; //再拉低 SCL，以使從機發(fā)送出下一位

}

I2C_SDA = 0; //8 位數(shù)據(jù)發(fā)送完后，拉低 SDA，發(fā)送應答信號

I2CDelay();

I2C_SCL = 1; //拉高 SCL

I2CDelay();

I2C_SCL = 0; //再拉低 SCL 完成應答位，并保持住總線

return dat;

}

I2C.c 文件提供了 I2C 總線所有的底層操作函數(shù)，包括起始、停止、字節(jié)寫、字節(jié)讀+應答、字節(jié)讀+非應答。

/***************************Lcd1602.c 文件程序源代碼*****************************/

#include

#define LCD1602_DB P0

sbit LCD1602_RS = P1^0;

sbit LCD1602_RW = P1^1;

sbit LCD1602_E = P1^5;

/* 等待液晶準備好 */

void LcdWaitReady(){

unsigned char sta;

LCD1602_DB = 0xFF;

LCD1602_RS = 0;

LCD1602_RW = 1;

do {

LCD1602_E = 1;

sta = LCD1602_DB; //讀取狀態(tài)字

LCD1602_E = 0;

}while (sta & 0x80); //bit7 等于 1 表示液晶正忙，重復檢測直到其等于 0 為止

}

/* 向 LCD1602 液晶寫入一字節(jié)命令，cmd-待寫入命令值 */

void LcdWriteCmd(unsigned char cmd){

LcdWaitReady();

LCD1602_RS = 0;

LCD1602_RW = 0;

LCD1602_DB = cmd;

LCD1602_E = 1;

LCD1602_E = 0;

}

/* 向 LCD1602 液晶寫入一字節(jié)數(shù)據(jù)，dat-待寫入數(shù)據(jù)值 */

void LcdWriteDat(unsigned char dat){

LcdWaitReady();

LCD1602_RS = 1;

LCD1602_RW = 0;

LCD1602_DB = dat;

LCD1602_E = 1;

LCD1602_E = 0;

}

/* 設置顯示 RAM 起始地址，亦即光標位置，(x,y)-對應屏幕上的字符坐標 */

void LcdSetCursor(unsigned char x, unsigned char y){

unsigned char addr;

if (y == 0){ //由輸入的屏幕坐標計算顯示 RAM 的地址

addr = 0x00 + x; //第一行字符地址從 0x00 起始

}else{

addr = 0x40 + x; //第二行字符地址從 0x40 起始

}

LcdWriteCmd(addr | 0x80); //設置 RAM 地址

}

/* 在液晶上顯示字符串，(x,y)-對應屏幕上的起始坐標，str-字符串指針 */

void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str){

LcdSetCursor(x,