AT24C02存储与读取数据

1.前言

项目资源：

https://download.csdn.net/download/YLG_lin/86541001

1.1实验现象

在LCD1602液晶屏上显示一个无符号整型数字，按下K1按键数字减一，按下K2数字加一，按下K3数字向AT24C02写入该数据，断电重启后按下K4可以从AT24C02中读取该数据。

1.2 AT24C02介绍

AT24C02是一种可以实现掉电不丢失的存储器，可用于保存单片机运行时想要永久保存的数据信息
存储介质：E2PROM
通讯接口：I2C总线
容量：256字节

2. 相关程序及解释

2.1 引脚定义

sbit I2C_SCL=P2^1;
sbit I2C_SDA=P2^0;

2.2 I2C起始信号

起始条件：SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平

空闲状态下 SDA与SCL默认置高电平；值得注意的是在应答之后SDA有可能为高电平也有可能为低电平（复合格式如下图），所以开始时要置高电平；

void I2C_Start()
{
	I2C_SDA=1;
	I2C_SCL=1;
	I2C_SDA=0;
	I2C_SCL=0;
}

 2.3 I2C停止信号

终止条件：SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平

void I2C_Stop()
{
	I2C_SDA=0;
	I2C_SCL=1;
	I2C_SDA=1;
}

 2.4 I2C主机向从机发送一个字节数据

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

SCL置高后立马置低，不用加延迟，从机是能在高电平期间读到数据的；如果换到更快的单片机的话就要考虑它能承受的最快时间了，具体参考芯片手册；

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;
	}
}

2.5 I2C主机接收一个字节数据

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）

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;
}

2.6 发送应答

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

void I2C_SendAck(unsigned char AckBit)
{
	I2C_SDA=AckBit;
	I2C_SCL=1;
	I2C_SCL=0;
}

2.7 接收应答

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）

unsigned char I2C_ReceiveAck(void)
{
	unsigned char AckBit;
	I2C_SDA=1;
	I2C_SCL=1;
	AckBit=I2C_SDA;
	I2C_SCL=0;
	return AckBit;
}

 2.8 主机向从机发数据（多字节）

 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

字节写：在WORD ADDRESS处写入数据DATA

void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data)
{
	I2C_Start();
	I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_SendByte(WordAddress);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_SendByte(Data);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_Stop();
}

2.9 从机向主机发数据（多字节）

随机读：读出在WORD ADDRESS处的数据DATA

unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress)
{
	unsigned char Data;
	I2C_Start();
	I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_SendByte(WordAddress);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_Start();
	I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS|0x01);
	I2C_ReceiveAck();
	Data=I2C_ReceiveByte();
	I2C_SendAck(1);
	I2C_Stop();
	return Data;
}

3.0 main.c

读取数据的时候不用Delay（5）；写的时候要加延时函数，写的时候需改变AT24C02的物理特性，让它永久保存数据，所以需要的时间长一点；具体时间可以查用户手册；ROM比RAM慢一些，就与ROM有个写入时间有关；keynum==3 中num是16位数据，在地址0写入num低8位，在地址1写入高八位；

void main()
{
	LCD_Init();
	LCD_ShowNum(1,1,Num,5);
	while(1)
	{
		KeyNum=Key();
		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(5);   //延迟5ms，查芯片手册可知
			AT24C02_WriteByte(1,Num/256);
			Delay(5);
			LCD_ShowString(2,1,"Write OK");
			Delay(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(1000);
			LCD_ShowString(2,1,"        ");
		}
	}
}