串行E2PROMAT 24C512在單片機中應用
1概述
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/171823.htm近年來,以單片機為核心構成的智能儀器儀表與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲得了愈來愈廣泛的應用。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲方法均是通過總線型非易失數(shù)據(jù)存儲器來保存采集的數(shù)據(jù)。隨著單片機技術的不斷發(fā)展及各種非總線型單片機的不斷涌現(xiàn),采用非總線型單片機并配合大容量串行E2PROM構成的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng),將是一種非常好的數(shù)據(jù)存儲方法。該方法一方面可提高系統(tǒng)的可靠性,另一方面又可降低系統(tǒng)成本。
AT24C512是ATMEL公司新近推出的具有I2C總線容量達512Kbit(64K×8)的E2PROM,該芯片的主要特性如下:存儲容量為 65536byte;與100kHz、400kHz、1MHzI2C總線兼容;100000次編程/擦寫周期;單電源、讀寫電壓為 1.8V~5.5V;ESD保護電壓>4kV;數(shù)據(jù)可保存40年;寫保護功能,當WP為高電平時,進入寫保護狀態(tài);CMOS低功耗技術,最大寫入電流為3mA;128byte頁寫入緩存器;自動定時的寫周期;具有8引腳DIP及20引腳SOIC封裝等多種封裝形式。
2引腳排列及功能
AT24C512的DIP型封裝及20引腳的SOIC型封裝的引腳排列如圖1所示,各個引腳的功能如下:
SCL:串行時鐘該引腳為一輸入引腳,用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時鐘。
SDA:串行數(shù)據(jù)/地址雙向串行數(shù)據(jù)/地址引腳,用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。SDA是1個開漏輸出引腳,可與其它開漏輸出或集電極開路輸出進行線接。
WP:寫保護當引腳WP連接到VCC時,所有存儲數(shù)據(jù)變?yōu)閷懕Wo。當引腳WP接VSS時,則允許器件進行正常讀寫操作。
A0,A1:器件地址輸入這兩個引腳為硬件連線或者不連接,通過連接VCC或VSS的組合可使單總線最多尋址4個AT24C512,當這些引腳沒有連接時其默認值為0。
(a) SOIC封裝 (b) DIP封裝
圖1 AT24C512引腳排列圖
3器件功能描述
AT24C512是具有I2C總線的存儲芯片,因此該器件必須嚴格遵守I2C總線傳輸協(xié)議。I2C總線簡單的硬件接口是以復雜的時序及軟件編程為代價的,下面首先對該器件的時序進行描述。
(1)起停信號
時鐘線保持高電平期間,數(shù)據(jù)線電平從高到低的跳變代為I2C總線的起始信號。時鐘線保持高電平期間,數(shù)據(jù)線電平從低到高的跳變代為I2C總線的停止信號。
(2)器件尋址
主器件通過發(fā)送1個起始信號啟動發(fā)送過程,然后發(fā)送它所需要尋址的從器件地址,8位從器件地址的高5位固定為10100,接下來的2位(A0,A1)為器件的地址位,因此最多可以將4個AT24C512連接到同一總線上使存儲容量擴展至256Kbyte。注意,這兩位必須與A0和A1兩引腳的輸入狀態(tài)相對應,從器件地址的最低位為讀寫控制位,“1”表示對從器件進行讀操作,“0”表示對從器件進行寫操作,在主器件發(fā)送起始信號和從器件發(fā)送地址字節(jié)后,AT24C512監(jiān)測總線并當其地址與發(fā)送的從地址相符時發(fā)出1個應答信號(通過SDA線),AT24C512再根據(jù)讀寫控制位(R/W)的狀態(tài)進行讀寫操作,從器件地址字節(jié)內(nèi)容如表1所示。
(3)應答信號
I2C總線傳送數(shù)據(jù)時,每成功傳送1個字節(jié),接收器都必須產(chǎn)生1個應答信號,應答的器件在第9個時鐘周期將SDA線拉低表示其已收到1個8位數(shù)據(jù)。AT24C512在接收到起始信號和從器件地址之后產(chǎn)生應答信號,如果器件已選擇了寫操作,則在每接收1個8位字節(jié)之后1個應答信號。
當該器件工作于讀模式時,在發(fā)送1個8位數(shù)據(jù)后釋放SDA線并監(jiān)測1個應答信號,一旦接收到應答信號,則繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù),若主器件沒有發(fā)送應答信號,器件停止傳送數(shù)據(jù)并等待1個停止信號。
掌握了AT24C512的操作時序后再配合一定的地址/數(shù)據(jù)信息就可完成該器件的讀寫操作。
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