24c02读写程序.doc

E2PROM芯片24C02的读写程序  一、实验目的:   给24C02的内部RAM写入一组数据,数据从24C02内部RAM的01h开始存放。然后再把这组数据读出来,检验写入和读出是否正确。   在这里我们给24C02中写入0、1、2的段码,然后把它读出来,送到数码管显示。二、理论知识准备:上面两个实验主要学****的是利用单片机的串口进行通讯,本实验要介绍的是基于I2C总线的串行通讯方法,下面我们先介绍一下I2C总线的相关理论知识。 (一)、I2C总线概念I2C总线是一种双向二线制总线,它的结构简单,可靠性和抗干扰性能好。目前很多公司都推出了基于I2C总线的外围器件,例如我们学****板上的24C02芯片,就是一个带有I2C总线接口的E2PROM存储器,具有掉电记忆的功能,方便进行数据的长期保存。 (二)、I2C总线结构I2C总线结构很简单,只有两条线,包括一条数据线(SDA)和一条串行时钟线(SCL)。具有I2C接口的器件可以通过这两根线接到总线上,进行相互之间的信息传递。连接到总线的器件具有不同的地址,CPU根据不同的地址进行识别,从而实现对硬件系统简单灵活的控制。一个典型的I2C总线应用系统的组成结构如下图所示(假设图中的微控制器、LCD驱动、E2PROM、ADC各器件都是具有I2C总线接口的器件):我们知道单片机串行通讯的发送和接收一般都各用一条线TXD和RXD,而I2C总线的数据线既可以发送也可以接受,工作方式可以通过软件设置。所以,I2C总线结构的硬件结构非常简洁。当某器件向总线上发送信息时,它就是发送器,而当其从总线上接收信息时,又成为接收器。 (三)、I2C总线上的数据传送下面我们看看I2C总线是如何进行数据传送的。我们知道,在一根数据线上传送数据时必须一位一位的进行,所以我们首先研究位传送。1、位传输I2C总线每传送一位数据必须有一个时钟脉冲。被传送的数据在时钟SCL的高电平期间保持稳定,只有在SCL低电平期间才能够改变,示意图如下图所示,在标准模式下,。那么是不是所有I2C总线中的信号都必须符合上述的有效性呢?只有两个例外,就是开始和停止信号。开始信号:当SCL为高电平时,SDA发生从高到低的跳变,就定义为开始信号。停止信号:当SCL为高电平时,SDA发生从低到高的跳变,就定义为结束信号。 开始和结束信号的时序图如下图所示:2、数据传输的字节格式SDA传送数据是以字节为单位进行的。每个字节必须是8位,但是传输的字节数量不受限制,首先传送的是数据的最高位。每次传送一个字节完毕,必须接收到从机发出的一个应答位,才能开始下一个字节的传输。如果没有接受到应答位,主机则产生一个停止条件结束本次的传送。那么从机应该发出什么信号算是产生了应答呢?这个过程是这样的。当主器件传送一个字节后,在第9个SCL时钟内置高SDA线,而从器件的响应信号将SDA拉低,从而给出一个应答位。好啦,了解了I2C传输数据的格式,现在来研究双方传送的协议问题。 3、I2C数据传输协议I2C总线的数据传输协议如下:(1)、主器件发出开始信号(2)、主器件发出第一个字节,用来选通相应的从器件。其中前7位为地址码,第8位为方向位(R/W)。方向位为“0”表示发送,方向位为“1”表示接受。(3)、从机产生应答信号,进入下一个传送周期,如果从器件没有给出应答信号,此时主器件产生一个结束信号使得传送结束,传送数据无效。(4)、接下来主、从器件正式进行数据的传送,这时在I2C总线上每次传送的数据字节数不限,但每一个字节必须为8位(传送的时候先送高位,再送低位)。当一个字节传送完毕时,再发送一个应答位(第9位),如上一条所述,这样每次传送一个字节都需要9个时钟脉冲。数据的传送过程如下图所示:(四)、24C02芯片相关介绍AT24C02是带有I2C总线接口的E2PROM存储器,具有掉电记忆的功能,并且可以象普通RAM一样用程序改写。它的容量是256个字节(00h~0ffh),有A2、A1、A0三位地址,可见I2C总线上可以连接8片AT24C02,它的寻址字节是1010A2A1A0R/W。板上面24C02的电路连接如图所示:我们对引脚的功能作一个简单的解释:       VCC,GND:电源、地引脚        A2A1A0:地址引脚        SCLK、SDA:通信引脚        WP:写保护引脚从上面的电路连接知:A2A1A0=000,可见如果要对24C02进行写操作,寻址字节是10100000;如果对24C02进行读操作,寻址字节是10100001。,。(五)、程序分析        写过程:(1)、主机首先发出开始信号(2)、发出写24C02的寻址字节10100000,