51单片机STC89C52RC——12.1 数据存储芯片AT24C02

目的/效果

利用存储芯片AT24C02存储数据，LCD1602显示存储的数据。

一，STC单片机模块

二，AT24C02存储芯片

2.1 介绍

AT24C02是一个2K位串行CMOS E2PROM，内部含有256个8位字节，采用先进CMOS技术实质上减少了器件的功耗。AT24C02有一个8字节页写缓冲器，该器件通过IIC总线接口进行操作，有一个专门的写保护功能。

2.2 存储芯片分类

工作电压：1.8V～5.5V；低功耗CMOS技术，

工作电流1mA，待机电流1uA；

应用在内部结构：128x8(1K),256x8(2K),512x8(4K),1024x8(8K),2048x8(16K)；

二线串行接口，支持标准IIC通信协议；

双向数据传输协议；兼容 400KHz传输速率（1.8V,2.5V,2.7V,3.6V）；

支持硬件写保护功能；

擦出次数可达10000次；

存储数据时间超过100年

2.3 内部结构

2.3.1 结构

2.3.2 引脚定义

2.4 I2C总线

I2C总线（Inter IC BUS）是由Philips公司开发的一种通用数据总线两根通信线：SCL（Serial Clock）、SDA（Serial Data）

同步、半双工，带数据应答

通用的I2C总线，可以使各种设备的通信标准统一，对于厂家来说，使用成熟的方案可以缩短芯片设计周期、提高稳定性，对于应用者来说，使用通用的通信协议可以避免学习各种各样的自定义协议，降低了学习和应用的难度

所有I2C设备的SCL连在一起，SDA连在一起

设备的SCL和SDA均要配置成开漏输出模式 SCL和SDA各添加一个上拉电阻，阻值一般为4.7KΩ左右

开漏输出和上拉电阻的共同作用实现了“线与”的功能，此设计主要是为了解决多机通信互相干扰的问题

2.4.1 起始条件时序

起始条件：SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平


/*** 函    数：I2C开始* 参    数：无* 返 回 值：无*/
void I2C_Start(void)
{I2C_SDA=1;I2C_SCL=1;I2C_SDA=0;I2C_SCL=0;
}

2.4.2 终止条件时序

终止条件：SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平


/*** 函    数：I2C停止* 参    数：无* 返 回 值：无*/
void I2C_Stop(void)
{I2C_SDA=0;I2C_SCL=1;I2C_SDA=1;
}

2.4.3 发送一个字节时序

发送一个字节：SCL低电平期间，主机将数据位依次放到SDA线上（高位在前），然后拉高SCL，从机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可发送一个字节


/*** 函    数：I2C发送一个字节* 参    数：Byte 要发送的字节* 返 回 值：无*/
void I2C_SendByte(unsigned char Byte)
{unsigned char i;for(i=0;i<8;i++){I2C_SDA=Byte&(0x80>>i);I2C_SCL=1;I2C_SCL=0;}
}

2.4.4 接收一个字节时序

接收一个字节：SCL低电平期间，从机将数据位依次放到SDA线上（高位在前），然后拉高SCL，主机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可接收一个字节（主机在接收之前，需要释放SDA）


/*** 函    数：I2C接收一个字节* 参    数：无* 返 回 值：接收到的一个字节数据*/
unsigned char I2C_ReceiveByte(void)
{unsigned char i,Byte=0x00;I2C_SDA=1;for(i=0;i<8;i++){I2C_SCL=1;if(I2C_SDA){Byte|=(0x80>>i);}I2C_SCL=0;}return Byte;
}

2.4.5 发送应答时序

发送应答：在接收完一个字节之后，主机在下一个时钟发送一位数据，数据0表示应答，数据1表示非应答


/*** 函    数：I2C发送应答* 参    数：AckBit 应答位，0为应答，1为非应答* 返 回 值：无*/
void I2C_SendAck(unsigned char AckBit)
{I2C_SDA=AckBit;I2C_SCL=1;I2C_SCL=0;
}

2.4.6 接收应答时序

接收应答：在发送完一个字节之后，主机在下一个时钟接收一位数据，判断从机是否应答，数据0表示应答，数据1表示非应答（主机在接收之前，需要释放SDA）


/*** 函    数：I2C接收应答位* 参    数：无* 返 回 值：接收到的应答位，0为应答，1为非应答*/
unsigned char I2C_ReceiveAck(void)
{unsigned char AckBit;I2C_SDA=1;I2C_SCL=1;AckBit=I2C_SDA;I2C_SCL=0;return AckBit;
}

2.4.7 读写总时序

像谁发（写）什么数据

向谁收（读）什么数据

2.5 AT24C02 读写操作

器件地址信息由"1"、"0"序列组成，前4位如图中所示，对于所有串行EEPROM都是一样的。对于24CO2/32/64，随后3位A2、A1和A0为器件地址位，必须与硬件输入引脚保持一致。对于24C04，随后2位A2和A1为器件地址位，另1位为页地址位。A2和A1必须与硬件输入引脚保持一致，而AO是空脚。

2.5.1 读数据操作

AT24C02的固定地址为1010，可配置地址本开发板上为000 所以SLAVE ADDRESS+W为0xA0，SLAVE ADDRESS+R为0xA1

#define AT24C02_ADDRESS		0xA0	//AT24C02地址

读出在WORD ADDRESS处的数据DATA


/*** 函    数：AT24C02读取一个字节* 参    数：WordAddress 要读出字节的地址* 返 回 值：无*/
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress)
{unsigned char Data;I2C_Start();						//I2C开始I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);		//发送AT24C02地址I2C_ReceiveAck();					//接收应答I2C_SendByte(WordAddress);			//发送要读出字节的地址I2C_ReceiveAck();					//接收应答I2C_Start();						//I2C开始I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS|0x01);	//发送读数据的请求I2C_ReceiveAck();					//接收应答Data=I2C_ReceiveByte();				//接收读取的数据I2C_SendAck(1);						//发送应答I2C_Stop();							//停止I2Creturn Data;
}

2.5.2 写数据操作

在WORD ADDRESS处写入数据DATA

/*** 函    数：AT24C02写入一个字节* 参    数：WordAddress 要写入字节的地址Data 要写入的数据* 返 回 值：无*/
void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data)
{I2C_Start();					//I2C开始I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);	//发送AT24C02地址I2C_ReceiveAck();				//接收应答I2C_SendByte(WordAddress);		//发送要写入字节的地址I2C_ReceiveAck();				//接收应答I2C_SendByte(Data);				//发送数据I2C_ReceiveAck();				//接收应答I2C_Stop();						//I2C停止
}

三，创建Keil项目

详细参考：51单片机STC89C52RC——创建Keil项目-CSDN博客

四，代码

main.c

#include <REGX52.H>
#include "LCD1602.h"
#include "Key.h"
#include "AT24C02.h"
#include "Delay.h" 
/*** 函    数：主函数* 参    数：无* 返 回 值：无*/
void mian()
{unsigned char KeyNum;	//按键值unsigned int Num;		//数据值（存储）LCD_Init();LCD_ShowNum(1,1,Num,5);while(1){KeyNum=Key();	//获取按下的键值if(KeyNum==1)	//K1按键，Num自增{Num++;LCD_ShowNum(1,1,Num,5);}if(KeyNum==2)	//K2按键，Num自减{Num--;LCD_ShowNum(1,1,Num,5);}if(KeyNum==3)	//K3按键，向AT24C02写入数据{AT24C02_WriteByte(0,Num%256);Delay_ms(5);AT24C02_WriteByte(1,Num/256);Delay_ms(5);LCD_ShowString(2,1,"Write OK");Delay_ms(1000);LCD_ShowString(2,1,"        ");}if(KeyNum==4)	//K4按键，从AT24C02读取数据{Num=AT24C02_ReadByte(0);Num|=AT24C02_ReadByte(1)<<8;LCD_ShowNum(1,1,Num,5);LCD_ShowString(2,1,"Read OK ");Delay_ms(1000);LCD_ShowString(2,1,"        ");}}
}

详细参考 Gitee 地址 STC89C52RC: 51单片机学习资料、AT24C02