EEPROM驱动详解

在单片机开发中，经常使用EEPROM作为存储设备保存数据，如何根据数据手册编写驱动，我们以24LC16为例进行分析。

一.分析数据手册

1.1容量的计算

The Microchip Technology Inc. 24AA16/24LC16B (24XX16*) is a 16 Kbit Electrically Erasable PROM，Organized as 8 blocks of 256 bytes (8 x 256 x 8)

解释：16 Kbit 是多少字节的容量 ,1K是1024 16*1024/8=16*128=2048字节。

所以：24C01 容量 1*128=128字节

24C02 容量 2*128=256字节 24C08 容量 8*128=1024字节

1.2 地址空间

24LC16有2048个字节的地址空间，用户在分配地址范围时，地址范围为0x0--0x7ff，手册中写到2048个字节被分成8个块，每个块256字节。那么地址范围中的（9-11位）0-7代表着8个块地址。

二.看写操作时序

开始->写控制字->ACK->写字节地址->ACK- >数据->ACK->结束

1.开始位的时序

根据上图可知：

I2C开始条件：SCL高电平， SDA 由高变低

I2C结束条件：SCL高电平， SDA 由低变高

void I2CStart()
{SDA_OUT_high();    SCL_high();I2CDelay();SDA_OUT_low();I2CDelay();SCL_low();
}

2.写控制字：告诉机是读操作，还是写操作，读写那个块地址

用户编码地址范围(0-0x7ff)共2048个字节，那么地址0x700的地址，7就是块地址，写控制字时要将块地址写入从机。

2.1 写函数

static unsigned char  I2C_WriteByte(unsigned char byte)
{unsigned char i;SDA_OUT(); for(i=0;i<8;i++){if(byte & 0x80)  {SDA_OUT_high();}else{SDA_OUT_low();}I2CDelay();SCL_high();I2CDelay();SCL_LOW();           //scl=0  data changebyte  <<= 1;} SDA_in();    //SDA PORT input I2CDelay();SCL_high();I2CDelay();if(I2C_SDA == 1)   //ACK  read SDA port {SCL_high();     no ackreturn 0;}SCL_LOW();I2CDelay();return 1;
}

使用 I2C_WriteByte()函数写入控制字I2C_WriteByte(addr)；

3.ACK 应答位

当主机给从机写入地址后，要求从机在接收一个字节后产生一个应答，因此主机会产生一个时钟

在这个时钟期间，从机必须把SDA 拉低，并在SCL高电平期间保持住。如果SDA没有拉低就是没有ACK,即NOACK。

static void I2CACK(void)
{SDA_OUT();   //SDA置输出口SDA_OUT_low();I2CDelay(); SCL_high();  I2CDelay(); SCL_low(); I2CDelay();
}

static void I2C_NOACK(void)
{SDA_OUT();   //SDA置输出口SDA_OUT_high();I2CDelay(); SCL_high();  I2CDelay(); SCL_low(); I2CDelay();
}

4.写地址将数据放在EE的地址, I2C_WriteByte(data);

5. I2结束

void I2CStop()
{SDA_OUT_low();    SCL_high();I2CDelay();SDA_OUT_hight();I2CDelay();SCL_low();
}

6.一个完整的写函数

static unsigned char write_eeprom(unsigned int addr,  void const *buf, unsigned int len)
{unsigned char w_wait,e2page,SlaveAddr; unsigned char const *src=(unsigned char *)buf;e2page = 16;I2CDelay();
reStart:SlaveAddr = 0xA0 + (unsigned char)((addr & 0x0700)>>7);I2CStart();I2C_WriteByte(SlaveAddr);I2C_WriteByte((unsigned char)(addr%0x100))) while(len--){I2C_WriteByte(*src++)) addr++;if((addr % e2page) == 0){break;}}   I2CStop();DelayMs(5);if(len != 0xffff) {goto reStart;}I2CDelay();SCL_low();retrun 1;
}

三.看读操作时序进行EE读操作

读操作时，先写入芯片，要读的地址，然后在读，如上述标计：

1，2步写入写操作控制字及要读的地址；第3步是写入读控制字，数据就可以读出。

读函数代码：

static unsigned char  I2C_Recv_byte(void)
{unsigned char byte;unsigned char i = 0;SDA_IN();     //SDA 置输入口for(i=0;i<8;i++){byte <<= 1;SCL_high(); I2CDelay();if(SDA == 1) {byte |= 0x01;}SCL_LOW(); I2CDelay();}return(byte);
}static unsigned char read_eeprom(unsigned int addr, void *buf, unsigned int len)
{unsigned char w_wait,SlaveAddr;unsigned char *dest=(unsigned char *)buf;I2CDelay();   SlaveAddr = 0xA0 + (unsigned char)((addr & 0x0700)>>7); I2CStart();I2C_WriteByte(SlaveAddr))I2C_WriteByte((unsigned char)(addr%0x100)))I2CStart();I2C_WriteByte((SlaveAddr+1))    //readwhile(len--){*dest++ = I2C_Recv_byte();if(n != 0){I2CACK();}addr++;}I2CNOACK();I2CStop();    DelayMs(1);
}

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