關(guān)于24CXX存儲芯片及IIC的讀寫協(xié)議

1、. . 所看過的對 24系列 i2c 讀寫時序描述最準確最容易理解的資料，尤其是關(guān)于主從器件的應(yīng)答描述和頁寫描述，看完后明白了很多。 關(guān)于頁寫的描述，網(wǎng)絡(luò)上絕大部分范程都沒提到頁寫時的數(shù)據(jù)地址必須是每頁的首地址才能準確寫入， 而且如果寫入超過一頁的數(shù)據(jù)會循環(huán)覆蓋當前頁的數(shù)據(jù)。關(guān)于 iic 總線i2c 總線：i2c 總線是 philips 公司首先推出的一種兩線制串行傳輸總線。它由一根數(shù)據(jù)線（sda ）和一根 時鐘線（ sdl ）組成。i2c總線的數(shù)據(jù)傳輸過程如圖3所示，基本過程為：1、主機發(fā)出開始信號。2、主機接著送出 1字節(jié)的從機地址信息， 其中最低位為讀寫控制碼（1為讀、 0為寫） ，高7

2、位為從機器件地址代碼。3、從機發(fā)出認可信號。4、主機開始發(fā)送信息，每發(fā)完一字節(jié)后，從機發(fā)出認可信號給主機。5、主機發(fā)出停止信號。. . i2c 總線上各信號的具體說明：開始信號：在時鐘線（ scl ）為高電平其間，數(shù)據(jù)線（ sda ）由高變低，將產(chǎn)生一個開始信號。停止信號：在時鐘線（ scl ）為高電平其間，數(shù)據(jù)線（ sda ）由低變高，將產(chǎn)生一個停止信號。應(yīng)答信號：既認可信號，主機寫從機時每寫完一字節(jié)，如果正確從機將在下一個時鐘周期將數(shù)據(jù)線（sda ）拉低，以告訴主機操作有效。在主機讀從機時正確讀完一字節(jié)后，主機在下一個時鐘周期同樣也要將數(shù)據(jù)線（ sda ）拉低，發(fā)出認可信號，告訴從機所發(fā)數(shù)

3、據(jù)已經(jīng)收妥。 （注：讀從機時主機在最后 1字節(jié)數(shù)據(jù)接收完以后不發(fā)應(yīng)答，直接發(fā)停止信號）。注意：在 i2c 通信過程中，所有的數(shù)據(jù)改變都必須在時鐘線scl為低電平時改變 , 在時鐘線 scl為高電平時必須保持數(shù)據(jù) sda 信號的穩(wěn)定, 任何在時鐘線為高電平時數(shù)據(jù)線上的電平改變都被認為是起始或停止信號。作為一種非易失性存儲器 （nvm ） ，24系列 eeprom使用的很普遍，一般作為數(shù)據(jù)量不太大的數(shù)據(jù)存儲器。下面總結(jié)一下其應(yīng)用的一些要點。從命名上看， 24cxx 中 xx的單位是 kbit ，如24c08 ，其存儲容量為8k bit，即1k byte 1024 byte 。. . 一、工作條件1

4、工作電壓 (vcc) 24cxx ： 4.5v5.5v 24cxx w ： 2.5v 5.5v 24cxx r ： 1.8v 5.5v 2 輸入電平定義 (vih,vil) vih：0.7vcc vcc+1 vil ：-0.45v 0.3vcc 二、硬件連接1上拉電阻 rp的取值由于 i2c 總線電容要滿足小于 400pf 的條件。從以下波形可以看出，上拉電阻越大，總線的電容越小，可以實現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸率就越大，可達 400khz。2寫保護腳芯片寫保護腳是高電平有效，即wp 接高電平時禁止寫入3地址腳 24c01/24c02 三個地址腳（e0,e1,e2） 都有效，24c04 只有 e2,e1.

5、. 有效， 24c08 只有 e2有效， 24c16 三個地址腳都無效，如下圖所示，所謂地址腳無效是指不需要接入電路中(nc ，not connected) ，其對應(yīng)的地址位要用來表示要操作的字節(jié)的高位地址。24c32/24c64 三個地址腳都有效；24c128/24c256/24c512 的地址腳 e1和 e0有效, 其余為 nc ；24c1024 的地址腳 e1有效，其余為 nc 。三、尋址方式1器件地址當總線上連接多個i2c 器件時，需要對器件進行尋址。器件地址如下表所示，其中e2,e1,e0是指三個引腳的狀態(tài)，取決于是接地還是接高電平， r/w為1則為讀操作， 為0則為寫操作。 a8,

6、a9,a10,a16指的是所要操作的字節(jié)地址的高位，后面會提到。芯片 bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 24c01/02/2 1 1 0 1 0 e2 e1 e0 r/w . . 24c04 1 0 1 0 e2 e1 a8 r/w 24c08 1 0 1 0 e2 a9 a8 r/w 24c16 1 0 1 0 a10 a9 a8 r/w 24c32/64 1 0 1 0 e2 e1 e0 r/w 24c128/256/512 1 0 1 0 0 e1 e0 r/w 24c1024 1 0 1 0 0 e1 a16 r/w 2. 字節(jié)地址在對芯片

7、內(nèi)的某一字節(jié)或一連續(xù)地址進行讀寫操作時，需要制定其地址或首字節(jié)的地址， 不同芯片地址有不同的表示方式，如下表所示，其中有些芯片的地址位的高位存儲在器件地址中。芯片 地址位數(shù)地址范圍24c01 bit7-bit0 0 x00-0 x7f 24c02 bit7-bit0 0 x00-0 xff 24c04 a8,bit7-bit0 0 x00-0 x1ff . . 24c08 a9,a8,bit7-bit0 0 x00-0 x3ff 24c16 a10,a9,a8,bit7-bit0 0 x00-0 x7ff 24c32 bit15-bit8，bit7-bit0 0 x00-0 xfff 24c6

8、4 bit15-bit8，bit7-bit0 0 x00-0 x1fff 24c128 bit7-bit0 0 x00-0 x3fff 24c256 bit7-bit0 0 x00-0 x7fff 24c512 bit7-bit0 0 x00-0 xffff 24c1024 a16,bit15-bit8,bit7-bit0 0 x00-0 x1ffff 四、讀寫時序 eeprom 一般在電路中做從器件，以下的發(fā)送和接收都是針對主器件說明的，開始和結(jié)束條件也是由主器件發(fā)出。1、單字節(jié)寫操作 start 發(fā)送器件地址 ack發(fā)送字節(jié)地址 ack發(fā)送數(shù)據(jù) ack stop 2、按“頁”寫操作， “頁

9、”是指高位地址一樣一組數(shù)據(jù)，對于. . 24c01/02/04/08/16,一頁數(shù)據(jù)為 16字節(jié)，一頁指高四位地址一樣的一組數(shù)據(jù)。對于 24c32/24c64 ，一頁數(shù)據(jù)為 32字節(jié)，一頁指高 11位地址一樣的一組數(shù)據(jù)。 start 發(fā)送器件地址 ack發(fā)送頁首地址 ack發(fā)送數(shù)據(jù) ack. 發(fā)送數(shù)據(jù) ack stop 3、隨機單字節(jié)讀操作 start 發(fā)送器件地址（寫）ack發(fā)送字節(jié)地址 ackstart 發(fā)送器件地址（讀）ack接收數(shù)據(jù) noackstop 4、當前單字節(jié)讀操作，“當前”指的是前面進行過讀操作，但是沒有 stop ，芯片內(nèi)部“指針”指的字節(jié)即為“當前”字節(jié)。 start 發(fā)

10、送器件地址（讀）ack接收數(shù)據(jù) noackstop 5、隨機連續(xù)字節(jié)讀操作 start 發(fā)送器件地址（寫） ack發(fā)送字節(jié)首地址 ackstart 發(fā)送器件地址（讀） ack接收數(shù)據(jù) ack接收數(shù)據(jù) ack.接收數(shù)據(jù) ( 最后字節(jié)）noackstop 6、當前連續(xù)字節(jié)讀操作 start 發(fā)送器件地址（讀）ack接收數(shù)據(jù) ack接收數(shù) 據(jù) ack.接收數(shù) 據(jù)( 最后 字節(jié) ） noack. . stop 關(guān)于頁寫的道理。 at24cxx系列的 eeprom為了提高寫效率，提供了頁寫功能，內(nèi)部有個一頁大小的寫緩沖ram ，地址范圍當然就是從 00到一頁大小，發(fā)生寫操作時， 開始送入的地址對應(yīng)的頁被

11、選中，并將其內(nèi)容映像到緩沖 ram ，數(shù)據(jù)從低端地址對應(yīng)的緩沖ram 地址開始修改，超過這個地址范圍就回到 00，寫完后，就會把開始確定的eeprom 頁擦除，再把一整頁 ram 數(shù)據(jù)寫入。所有寫數(shù)據(jù)都發(fā)生在開始寫地址時確定的頁上。如頁容量為 128， 一頁都是從 00開始按 128字節(jié)分成一個個的頁，0頁就是 07f， 1頁就是80ff ，類推，邊界就是 128字節(jié)的整數(shù)倍地址。頁 ram 的地址范圍為 7位007f，寫入時高端地址就是頁號。發(fā)生寫操作，開始送入的地址對應(yīng)的頁被鎖存，后續(xù)不論寫多少，都在這個頁中，只是一個頁內(nèi)的地址進行加一，超過就歸零開始。從f0開始寫32個字節(jié)，那么開始送入的地址為f0，就會鎖定在 1號頁（第 2個頁）上，底端 7位頁內(nèi)部地址開始從 70h開始寫，到達 7f 時回到 00再到10h ，也就是寫在了 f0ff ，808f。也就是，從 01開始寫也只能到7f，再往80寫就