51单片机使用AT24C02

简介: 51单片机使用AT24C02

前言

本篇文章将带大家了解一个常用的存储器件AT24C02,使用此器件可以帮助我们保存一些数据,在单片机掉电后可以将需要的数据保存下来。


一、AT24C02介绍

AT24C02是Atmel公司推出的一款串行EEPROM存储器。它具有2K位存储单元,可以存储256个8位字节数据,采用2线串行接口(I2C总线接口),支持多主机系统,工作电压范围为1.8V至5.5V。AT24C02具有低功耗、非易失性、可重写、高可靠性等特点,广泛应用于工业控制、仪器仪表、消费电子等领域。


二、AT24C02一次存储字节数

AT24C02一个地址可以存储8位字节数据,即一个地址可以存储1个字节的数据。因为AT24C02的存储单元是按字节编址的,每个字节都有一个唯一的地址,范围从0x00到0xFF,共计256个地址。每个地址可以存储1个字节的数据,因此总共可以存储256个字节的数据。


三、IIC协议讲解

IIC协议前面我已经讲过很多次了,还不懂的同学可以私信我或者评论区留言。

蓝桥杯IIC

IIC通信协议


四、代码编写

这里代码我也不过多介绍了前面蓝桥杯IIC文章中我为大家介绍了具体如何看AT24C02的芯片手册,不懂的同学查阅前面文章即可。

这里将使用模拟IIC编写AT24C02的代码。


iic.h

#include "iic.h"
/*******************************************************************************
* 函 数 名       : iic_start
* 函数功能     : 产生IIC起始信号
* 输    入       : 无
* 输    出       : 无
*******************************************************************************/
void iic_start(void)
{
  IIC_SDA=1;//如果把该条语句放在SCL后面,第二次读写会出现问题
  delay_10us(1);
  IIC_SCL=1;
  delay_10us(1);
  IIC_SDA=0;  //当SCL为高电平时,SDA由高变为低
  delay_10us(1);
  IIC_SCL=0;//钳住I2C总线,准备发送或接收数据
  delay_10us(1);
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名         : iic_stop
* 函数功能       : 产生IIC停止信号   
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void iic_stop(void)
{ 
  IIC_SDA=0;//如果把该条语句放在SCL后面,第二次读写会出现问题
  delay_10us(1);
  IIC_SCL=1;
  delay_10us(1);
  IIC_SDA=1;  //当SCL为高电平时,SDA由低变为高
  delay_10us(1);      
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名         : iic_ack
* 函数功能       : 产生ACK应答  
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void iic_ack(void)
{
  IIC_SCL=0;
  IIC_SDA=0;  //SDA为低电平
  delay_10us(1);
    IIC_SCL=1;
  delay_10us(1);
  IIC_SCL=0;
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名         : iic_nack
* 函数功能       : 产生NACK非应答  
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void iic_nack(void)
{
  IIC_SCL=0;
  IIC_SDA=1;  //SDA为高电平
  delay_10us(1);
    IIC_SCL=1;
  delay_10us(1);
  IIC_SCL=0;  
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名         : iic_wait_ack
* 函数功能       : 等待应答信号到来   
* 输    入         : 无
* 输    出         : 1,接收应答失败
               0,接收应答成功
*******************************************************************************/
u8 iic_wait_ack(void)
{
  u8 time_temp=0;
  IIC_SCL=1;
  delay_10us(1);
  while(IIC_SDA)  //等待SDA为低电平
  {
    time_temp++;
    if(time_temp>100)//超时则强制结束IIC通信
    { 
      iic_stop();
      return 1; 
    }     
  }
  IIC_SCL=0;
  return 0; 
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名         : iic_write_byte
* 函数功能       : IIC发送一个字节 
* 输    入         : dat:发送一个字节
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void iic_write_byte(u8 dat)
{                        
    u8 i=0; 
    IIC_SCL=0;
    for(i=0;i<8;i++)  //循环8次将一个字节传出,先传高再传低位
    {              
        if((dat&0x80)>0) 
      IIC_SDA=1;
    else
      IIC_SDA=0;
        dat<<=1;    
    delay_10us(1);  
    IIC_SCL=1;
    delay_10us(1); 
    IIC_SCL=0;  
    delay_10us(1);
    }  
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名         : iic_read_byte
* 函数功能       : IIC读一个字节 
* 输    入         : ack=1时,发送ACK,ack=0,发送nACK 
* 输    出         : 应答或非应答
*******************************************************************************/
u8 iic_read_byte(u8 ack)
{
  u8 i=0,receive=0;
    for(i=0;i<8;i++ ) //循环8次将一个字节读出,先读高再传低位
  {
        IIC_SCL=0; 
        delay_10us(1);
    IIC_SCL=1;
        receive<<=1;
        if(IIC_SDA)receive++;   
    delay_10us(1); 
    }          
    if (!ack)
        iic_nack();
    else
        iic_ack();  
    return receive;
}

iic.c

#ifndef _iic_H
#define _iic_H
#include "public.h"
//定义EEPROM控制脚
sbit IIC_SCL=P2^1;//SCL时钟线
sbit IIC_SDA=P2^0;//SDA数据线
//IIC所有操作函数        
void iic_start(void);     //发送IIC开始信号
void iic_stop(void);        //发送IIC停止信号
void iic_write_byte(u8 txd);  //IIC发送一个字节
u8 iic_read_byte(u8 ack);   //IIC读取一个字节
u8 iic_wait_ack(void);      //IIC等待ACK信号
void iic_ack(void);       //IIC发送ACK信号
void iic_nack(void);      //IIC不发送ACK信号
#endif

24c02.c

#include "24c02.h"
#include "iic.h"
/*******************************************************************************
* 函 数 名         : at24c02_write_one_byte
* 函数功能       : 在AT24CXX指定地址写入一个数据
* 输    入         : addr:写入数据的目的地址 
           dat:要写入的数据
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void at24c02_write_one_byte(u8 addr,u8 dat)
{                                                    
    iic_start();  
  iic_write_byte(0XA0); //发送写命令         
  iic_wait_ack();    
    iic_write_byte(addr); //发送写地址   
  iic_wait_ack();                                
  iic_write_byte(dat);  //发送字节                     
  iic_wait_ack();              
    iic_stop();       //产生一个停止条件
  delay_ms(10);  
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名         : at24c02_read_one_byte
* 函数功能       : 在AT24CXX指定地址读出一个数据
* 输    入         : addr:开始读数的地址 
* 输    出         : 读到的数据
*******************************************************************************/
u8 at24c02_read_one_byte(u8 addr)
{         
  u8 temp=0;                                             
    iic_start();  
  iic_write_byte(0XA0); //发送写命令    
  iic_wait_ack(); 
    iic_write_byte(addr);   //发送写地址  
  iic_wait_ack();     
  iic_start();         
  iic_write_byte(0XA1);   //进入接收模式                 
  iic_wait_ack();  
    temp=iic_read_byte(0);  //读取字节       
    iic_stop();       //产生一个停止条件    
  return temp;      //返回读取的数据
}

24c02.h

#ifndef _24c02_H
#define _24c02_H
#include "public.h"
void at24c02_write_one_byte(u8 addr,u8 dat);//AT24C02指定地址写数据
u8 at24c02_read_one_byte(u8 addr);//AT24C02指定地址读数据
#endif

五、代码测试

这里使用按键和数码管进行数字的加减,可以通过按下按键存储和读取出数据。

#include "sys.h"
#include "24c02.h"
#include "smg.h"
#include "key.h"
#include "led.h"
sbit Bepp = P2^5;
u8 key_val = 0;
void main(void)
{
  unsigned char count = 0;
  Bepp = 0;
  while(1)
  {
    key_val = key_scan();
    if(key_val == 1)
    {
      count++;
    }
    if(key_val == 2)
    {
      count--;
    }
    if(key_val == 3)
    {
      count = at24c02_read_one_byte(0);
    }
    if(key_val == 4)
    {
      at24c02_write_one_byte(0, count);
    }
    select_display(0, count/10);
    select_display(1, count%10);
  }
}

总结

在工程开发中我们将经常使用到AT24C02保存我们需要的数据。

应用:

AT24C02常用于各种嵌入式系统、智能卡、控制器等设备中,用于存储关键性数据,如系统参数、密钥等。

总之,AT24C02具有容量小、串行通信、低功耗、可擦写性和数据保护等优点,广泛应用于各种嵌入式系统中。


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