普中51单片机学习（EEPROM）

EEPROM

IIC串行总线的组成及工作原理

I2C总线的数据传送

数据位的有效性规定

I2C总线进行数据传送时，时钟信号为高电平期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有在时钟线上的信号为低电平期间，数据线上的高电平或低电平状态才允许变化。
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起始和终止信号

SCL线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号；SCL线为高电平期间，SDA线由低电平向高电平的变化表示终止信号。
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数据传送格式
字节传送与应答
每一个字节必须保证是8位长度。数据传送时，先传送最高位（MSB），每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位（即一帧共有9位）。

数据帧格式
在总线的一次数据传送过程中，可以有以下几种组合方式：
主机向从机发送数据，数据传送方向在整个传送过程中不变：

主机在第一个字节后，立即从从机读数据：

在传送过程中，当需要改变传送方向时，起始信号和从机地址都被重复产生一次，但两次读/写方向位正好反相。
总线的寻址
I2C总线协议有明确的规定：采用7位的寻址字节（寻址字节是起始信号后的第一个字节）。
寻址字节的位定义

主机发送地址时，总线上的每个从机都将这7位地址码与自己的地址进行比较，如果相同，则认为自己正被主机寻址，根据R/T位将自己确定为发送器或接收器。
从机的地址由固定部分和可编程部分组成。在一个系统中可能希望接入多个相同的从机，从机地址中可编程部分决定了可接入总线该类器件的最大数目。如一个从机的7位寻址位有4位是固定位，3位是可编程位，这时仅能寻址8个同样的器件，即可以有8个同样的器件接入到该I2C总线系统中。

典型信号模拟
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串行E2PROM的扩展

写入过程

单片机进行写操作时，首先发送该器件的7位地址码和写方向位“0”（共8位，即一个字节），发送完后释放SDA线并在SCL线上产生第9个时钟信号。被选中的存储器器件在确认是自己的地址后，在SDA线上产生一个应答信号作为相应，单片机收到应答后就可以传送数据了。传送数据时，单片机首先发送一个字节的被写入器件的存储区的首地址，收到存储器器件的应答后，单片机就逐个发送各数据字节，但每发送一个字节后都要等待应答。当要写入的数据传送完后，单片机应发出终止信号以结束写入操作。写入n个字节的数据格式：
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读出过程

单片机先发送该器件的7位地址码和写方向位“0”（“伪写”），发送完后释放SDA线并在SCL线上产生第9个时钟信号。被选中的存储器器件在确认是自己的地址后，在SDA线上产生一个应答信号作为回应。然后，再发一个字节的要读出器件的存储区的首地址，收到应答后，单片机要重复一次起始信号并发出器件地址和读方向位（“1”），收到器件应答后就可以读出数据字节，每读出一个字节，单片机都要回复应答信号。当最后一个字节数据读完后，单片机应返回以“非应答”（高电平），并发出终止信号以结束读出操作。
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AT24CXX存储器工作原理

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总线时序

实验代码

i2c.h

#ifndef _I2C_H
#define _I2C_H

#include "reg52.h"
sbit SCL=P2^1;
sbit SDA=P2^0;
void At24c02Write(unsigned char addr, unsigned char dat);
unsigned char At24c02Read(unsigned char addr);

#endif

i2c.c

#include "i2c.h"

void Delay10us(void)
{
	unsigned char a,b;
	for(b=1;b>0;b--)
		for(a=2;a>0;a--);
}

void I2cStart()
{
	SDA=1;
	Delay10us();
	SCL=1;
	Delay10us();
	SDA=0;
	Delay10us();
	SCL=0;
	Delay10us();
}

void I2cStop()
{
	SDA=0;
	Delay10us();
	SCL=1;
	Delay10us();
	SDA=1;
	Delay10us();
}

unsigned char I2cSendByte(unsigned char dat)
{
	unsigned char a;
	unsigned char t=1;
	unsigned char b=1;
	for(a=0;a<8;a++)
	{
		SDA=dat>>7;
		dat<<=1;
		Delay10us();
		SCL=1;
		Delay10us();
		SCL=0;
		Delay10us();
	}
	SDA=1;
	Delay10us();
	SCL=1;
	Delay10us();
	while(SDA)
	{
		b++;
		if(b>200)
		{
			SCL=0;	
			Delay10us();
			t=0;
			return b;
		}
	}
	SCL=0;
	Delay10us();
	return t;
}

unsigned char I2cReadByte()
{
	unsigned char a=0,dat=0;
	SDA=1;
	Delay10us();
	for(a=0;a<8;a++)
	{
		SCL=1;
		Delay10us();
		dat<<=1;
		dat|=SDA;
		Delay10us();
		SCL=0;
		Delay10us();
	}
	return dat;
}

void At24c02Write(unsigned char addr, unsigned char dat)
{
	I2cStart();
	I2cSendByte(0xA0);
	I2cSendByte(addr);
	I2cSendByte(dat);
	I2cStop();
}

unsigned char At24c02Read(unsigned char addr)
{
	unsigned char num;
	I2cStart();
	I2cSendByte(0xA0);
	I2cSendByte(addr);
	I2cStart();
	I2cSendByte(0xA1);
	num=I2cReadByte();
	I2cStop();
	return num;	
}

main.c

#include "reg52.h"
#include "i2c.h"
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int u16;

sbit k1=P3^1;
sbit k2=P3^0;
sbit k3=P3^2;
sbit k4=P3^3;

sbit LSA=P2^2;
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;

u8 code smgduan[16]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
u8 num=0;
u8 disp[4];
void delay(u16 i)
{
	while(i--);
}

void datapros()
{
	disp[0]=smgduan[num/1000];
	disp[1]=smgduan[num/100%10];
	disp[2]=smgduan[num/10%100%10];
	disp[3]=smgduan[num%1000%100%10];
}


void Keypros()
{
	if(k1==0)
	{
		delay(1000);
		if(k1==0)
		{
			At24c02Write(1,num);
		}
		while(!k1);
	}
	if(k2==0)
	{
		delay(1000);
		if(k2==0)
		{
			num=At24c02Read(1);
		}
		while(!k2);
	}
	if(k3==0)
	{
		delay(1000);
		if(k3==0)
		{
			num++;
			if(num>255)
			{
				num=0;
			}
		}
		while(!k3);
	}
	if(k4==0)
	{
		delay(1000);
		if(k4==0)
		{
			num=0;
		}
		while(!k4);
	}
}

void DigDisplay()
{
	u8 i;
	for(i=0;i<4;i++)
	{
		switch(i)
		{
			case(0):
				LSA=0;LSB=0;LSC=0;break;
			case(1):
				LSA=1;LSB=0;LSC=0;break;
			case(2):
				LSA=0;LSB=1;LSC=0;break;
			case(3):
				LSA=1;LSB=1;LSC=0;break;
		}
		P0=disp[3-i];
		delay(100);
		P0=0x00;
	}
}


void main(){

	while(1)
	{
		Keypros();
		datapros();
		DigDisplay();
	}
}