關(guān)于24CXX存儲(chǔ)芯片及IIC的讀寫(xiě)協(xié)議

1、. . 所看過(guò)的對(duì) 24系列 i2c 讀寫(xiě)時(shí)序描述最準(zhǔn)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(yè)寫(xiě)描述，看完后明白了很多。 關(guān)于頁(yè)寫(xiě)的描述，網(wǎng)絡(luò)上絕大部分范程都沒(méi)提到頁(yè)寫(xiě)時(shí)的數(shù)據(jù)地址必須是每頁(yè)的首地址才能準(zhǔn)確寫(xiě)入， 而且如果寫(xiě)入超過(guò)一頁(yè)的數(shù)據(jù)會(huì)循環(huán)覆蓋當(dāng)前頁(yè)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(shí)鐘線（ sdl ）組成。i2c總線的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程如圖3所示，基本過(guò)程為：1、主機(jī)發(fā)出開(kāi)始信號(hào)。2、主機(jī)接著送出 1字節(jié)的從機(jī)地址信息， 其中最低位為讀寫(xiě)控制碼（1為讀、 0為寫(xiě)） ，高7

2、位為從機(jī)器件地址代碼。3、從機(jī)發(fā)出認(rèn)可信號(hào)。4、主機(jī)開(kāi)始發(fā)送信息，每發(fā)完一字節(jié)后，從機(jī)發(fā)出認(rèn)可信號(hào)給主機(jī)。5、主機(jī)發(fā)出停止信號(hào)。. . i2c 總線上各信號(hào)的具體說(shuō)明：開(kāi)始信號(hào)：在時(shí)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(gè)開(kāi)始信號(hào)。停止信號(hào)：在時(shí)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(gè)停止信號(hào)。應(yīng)答信號(hào)：既認(rèn)可信號(hào)，主機(jī)寫(xiě)從機(jī)時(shí)每寫(xiě)完一字節(jié)，如果正確從機(jī)將在下一個(gè)時(shí)鐘周期將數(shù)據(jù)線（sda ）拉低，以告訴主機(jī)操作有效。在主機(jī)讀從機(jī)時(shí)正確讀完一字節(jié)后，主機(jī)在下一個(gè)時(shí)鐘周期同樣也要將數(shù)據(jù)線（ sda ）拉低，發(fā)出認(rèn)可信號(hào)，告訴從機(jī)所發(fā)數(shù)

3、據(jù)已經(jīng)收妥。 （注：讀從機(jī)時(shí)主機(jī)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(hào)）。注意：在 i2c 通信過(guò)程中，所有的數(shù)據(jù)改變都必須在時(shí)鐘線scl為低電平時(shí)改變 , 在時(shí)鐘線 scl為高電平時(shí)必須保持?jǐn)?shù)據(jù) sda 信號(hào)的穩(wěn)定, 任何在時(shí)鐘線為高電平時(shí)數(shù)據(jù)線上的電平改變都被認(rèn)為是起始或停止信號(hào)。作為一種非易失性存儲(chǔ)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(chǔ)器。下面總結(jié)一下其應(yīng)用的一些要點(diǎn)。從命名上看， 24cxx 中 xx的單位是 kbit ，如24c08 ，其存儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸率就越大，可達(dá) 400khz。2寫(xiě)保護(hù)腳芯片寫(xiě)保護(hù)腳是高電平有效，即wp 接高電平時(shí)禁止寫(xiě)入3地址腳 24c01/24c02 三個(gè)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(gè)地址腳都無(wú)效，如下圖所示，所謂地址腳無(wú)效是指不需要接入電路中(nc ，not connected) ，其對(duì)應(yīng)的地址位要用來(lái)表示要操作的字節(jié)的高位地址。24c32/24c64 三個(gè)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(dāng)總線上連接多個(gè)i2c 器件時(shí)，需要對(duì)器件進(jìn)行尋址。器件地址如下表所示，其中e2,e1,e0是指三個(gè)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(xiě)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(huì)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(duì)芯片

7、內(nèi)的某一字節(jié)或一連續(xù)地址進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)，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(chǔ)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(xiě)時(shí)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(duì)主器件說(shuō)明的，開(kāi)始和結(jié)束條件也是由主器件發(fā)出。1、單字節(jié)寫(xiě)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(yè)”寫(xiě)操作， “頁(yè)

9、”是指高位地址一樣一組數(shù)據(jù)，對(duì)于. . 24c01/02/04/08/16,一頁(yè)數(shù)據(jù)為 16字節(jié)，一頁(yè)指高四位地址一樣的一組數(shù)據(jù)。對(duì)于 24c32/24c64 ，一頁(yè)數(shù)據(jù)為 32字節(jié)，一頁(yè)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(yè)首地址 ack發(fā)送數(shù)據(jù) ack. 發(fā)送數(shù)據(jù) ack stop 3、隨機(jī)單字節(jié)讀操作 start 發(fā)送器件地址（寫(xiě)）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(dāng)前單字節(jié)讀操作，“當(dāng)前”指的是前面進(jìn)行過(guò)讀操作，但是沒(méi)有 stop ，芯片內(nèi)部“指針”指的字節(jié)即為“當(dāng)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(jī)連續(xù)字節(jié)讀操作 start 發(fā)送器件地址（寫(xiě)） 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(dāng)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(yè)寫(xiě)的道理。 at24cxx系列的 eeprom為了提高寫(xiě)效率，提供了頁(yè)寫(xiě)功能，內(nèi)部有個(gè)一頁(yè)大小的寫(xiě)緩沖ram ，地址范圍當(dāng)然就是從 00到一頁(yè)大小，發(fā)生寫(xiě)操作時(shí)， 開(kāi)始送入的地址對(duì)應(yīng)的頁(yè)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(duì)應(yīng)的緩沖ram 地址開(kāi)始修改，超過(guò)這個(gè)地址范圍就回到 00，寫(xiě)完后，就會(huì)把開(kāi)始確定的eeprom 頁(yè)擦除，再把一整頁(yè) ram 數(shù)據(jù)寫(xiě)入。所有寫(xiě)數(shù)據(jù)都發(fā)生在開(kāi)始寫(xiě)地址時(shí)確定的頁(yè)上。如頁(yè)容量為 128， 一頁(yè)都是從 00開(kāi)始按 128字節(jié)分成一個(gè)個(gè)的頁(yè)，0頁(yè)就是 07f， 1頁(yè)就是80ff ，類推，邊界就是 128字節(jié)的整數(shù)倍地址。頁(yè) ram 的地址范圍為 7位007f，寫(xiě)入時(shí)高端地址就是頁(yè)號(hào)。發(fā)生寫(xiě)操作，開(kāi)始送入的地址對(duì)應(yīng)的頁(yè)被鎖存，后續(xù)不論寫(xiě)多少，都在這個(gè)頁(yè)中，只是一個(gè)頁(yè)內(nèi)的地址進(jìn)行加一，超過(guò)就歸零開(kāi)始。從f0開(kāi)始寫(xiě)32個(gè)字節(jié)，那么開(kāi)始送入的地址為f0，就會(huì)鎖定在 1號(hào)頁(yè)（第 2個(gè)頁(yè)）上，底端 7位頁(yè)內(nèi)部地址開(kāi)始從 70h開(kāi)始寫(xiě)，到達(dá) 7f 時(shí)回到 00再到10h ，也就是寫(xiě)在了 f0ff ，808f。也就是，從 01開(kāi)始寫(xiě)也只能到7f，再往80寫(xiě)就