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ATMEL 24c02使用详解原文地址: /Blog/cns!2FEAB5F0F11F7A67!296.entryATMEL 24c02使用详解I2C总线是一种用于IC器件之间连接的二线制总线。
它通过SDA（串行数据线）及SCL （串行时钟线)两根线在连到总线上的器件之间传送信息，并根据地址识别每个器件：不管是单片机、存储器、LCD驱动器还是键盘接口。
1．I2C总线的基本结构采用I2C总线标准的单片机或IC器件，其内部不仅有I2C 接口电路，而且将内部各单元电路按功能划分为若干相对独立的模块，通过软件寻址实现片选，减少了器件片选线的连接。
CPU不仅能通过指令将某个功能单元电路挂*或摘离总线，还可对该单元的工作状况进行检测，从而实现对硬件系统的既简单又灵活的扩展与控制。
I2C总线接口电路结构如图1所示。
2．双向传输的接口特性传统的单片机串行接口的发送和接收一般都各用一条线，如MCS51系列的TXD和RXD，而I2C总线则根据器件的功能通过软件程序使其可工作于发送或接收方式。
当某个器件向总线上发送信息时，它就是发送器(也叫主器件)，而当其从总线上接收信息时，又成为接收器(也叫从器件)。
主器件用于启动总线上传送数据并产生时钟以开放传送的器件，此时任何被寻址的器件均被认为是从器件。
I2C总线的控制完全由挂接在总线上的主器件送出的地址和数据决定。
在总线上，既没有中心机，也没有优先机。
总线上主和从(即发送和接收)的关系不是一成不变的，而是取决于此时数据传送的方向。
SDA和SCL均为双向I/O线，通过上拉电阻接正电源。
当总线空闲时，两根线都是高电平。
连接总线的器件的输出级必须是集电极或漏极开路，以具有线“与”功能。
I2C总线的数据传送速率在标准工作方式下为100kbit/s，在快速方式下，最高传送速率可达400kbit/s。
3．I2C总线上的时钟信号在I2C总线上传送信息时的时钟同步信号是由挂接在SCL 时钟线上的所有器件的逻辑“与”完成的。
EEPROM存储芯⽚24C021、24C02简介 24C02是⼀个2Kbit的串⾏EEPROM存储芯⽚，可存储256个字节数据。
⼯作电压范围为1.8V到6.0V，具有低功耗CMOS技术，⾃定时擦写周期，1000000次编程/擦除周期，可保存数据100年。
24C02有⼀个16字节的页写缓冲器和⼀个写保护功能。
通过I2C总线通讯读写芯⽚数据，通讯时钟频率可达400KHz。
可以通过存储IC的型号来计算芯⽚的存储容量是多⼤，⽐如24C02后⾯的02表⽰的是可存储2Kbit的数据，转换为字节的存储量为2*1024/8 = 256byte；有⽐如24C04后⾯的04表⽰的是可存储4Kbit的数据，转换为字节的储存量为2*1024/8 = 512byte;以此来类推其它型号的存储空间。
24C02的管脚图如下： VCC和VSS是芯⽚的电源和地，电压的⼯作范围为：+1.8V~+6.0V。
A0、A1、A2是IC的地址选择脚。
WP是写保护使能脚。
SCL是I2C通讯时钟引脚。
SDA是I2C通讯数据引脚。
2、24C02的设备地址和写保护功能 I2C主机在与24C02通讯时，需要发送⼀个设备地址进⾏寻址，在I2C总线上，每⼀个从机设备的地址都是唯⼀的。
24C02的设备地址包含两部分，第⼀部分是bit7~bit4是固定的“1010”，第⼆部分bit3~bit1位由A2、A1、A0组成。
主机在与24C02进⾏通讯时，除了发送设备地址还需要发送数据的读写⽅向位R/W，24C02的是设备地址与R/W位组成了⼀个字节的数据。
如下图： 上图列出了⼏个存储IC的设备地址与R/W位组成的字节。
由图中可以看到，存储IC地址的bit7~bit4位固定为“1010”；bit3~bit1位由A2、A1、A0引脚的电平状态决定，如果Ax接的是电源（⾼电平），那么Ax=1，如果Ax接的是地，那么Ax=0,即由A2、A1、A0可以组合成8种设备地址，也就是说在同⼀个I2C总线上可以同时挂载8个24C02芯⽚。
串行EEPROM（24C02）接口方法在新一代单片机中，无论总线型还是非总线型单片机，为了简化系统结构，提高系统的可靠性，都推出了芯片间的串行数据传输技术，设置了芯片间的串行传输接口或串行总线。
串行总线扩展接线灵活，极易形成用户的模块化结构，同时将大大简化其系统结构。
串行器件不仅占用很少的资源和I/O 线，而且体积大大缩小，同时还具有工作电压宽，抗干扰能力强，功耗低，数据不宜丢失和支持在线编程等特点。
目前，各式各样的串行接口器件层出不穷，如：串行EEPROM，串行ADC/DAC，串行时钟芯片，串行数字电位器，串行微处理器监控芯片，串行温度传感器等等。
串行EEPROM 是在各种串行器件应用中使用较频繁的器件，和并行EEPROM 相比，串行EEPROM 的数据传送的速度较低，但是其体积较小，容量小，所含的引脚也较少。
所以，它特别适合于需要存放非挥发数据，要求速度不高，引脚少的单片机的应用。
这里绍串行EEPROM 芯片，以及它们和单片机的接口技术。
1、串行EEPROM 及其工作原理串行EEPROM 中，较为典型的有ATMEL 公司的AT24CXX 系列以及该公司生产的AT93CXX 系列，较为著名的半导体厂家，包括Microchip，国家半导体厂家等，都有AT93CXX系列EEPROM 产品。
AT24CXX 系列EEPROMAT24CXX 系列的串行电可改写及可编程只读存储器EEPROM 有10 种型号，其中典型的型号有AT24C01A/02/04/08/16 等5 种，它们的存储容量分别是1024/2048/4096/8192/16384位，也就是128/256/512/1 024/2048 字节。
这个系列一般用于低电压，低功耗的工业和商业用途，并且可以组成优化的系统。
这个系统还有多种电压级别，包括5V(4.5~5.5V),2.7V(2.7~5.5V),2.5V(2.5~5.5V),1.8V(1.8~5.5V)等4 种电压级别。
I2C总线24C02芯片的读写应用什么是I2C总线？I2C(Inter－Integrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。
也可以简单地理解为I2C是微控制器与外围芯片的一种通讯协议。
在不同的书籍中，可能会称为I2C，IIC，或者I平方C，但是概念也是一样的，只是叫法不同。
一﹑I2C总线特点I2C总线的优点非常多，其中最主要体现在1：硬件结构上具有相同的接口界面；2：电路接口的简单性；3：软件操作的一致性。
I2C总线占用芯片的引脚非常的少，只需要两组信号作为通信的协议，一条为数据线（SDA），另一条为时钟线（SCL）。
因此减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，所以降低了互联成本。
总线的长度可高达25英尺，并且能够以10Kbps 的最大传输速率支持40个组件。
I2C总线还具备了另一个优点，就是任何能够进行发送和接收数据的设备都可以成为主控机。
当然，在任何时间点上只能允许有一个主控机。
图5-20（总线连接图）二﹑I2C总线工作原理图5-20为I2C总线的连接图。
I2C总线是由数据线SDA和时钟线SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。
在单片机与被控IC之间，最高传送速率100kbps。
各种I2C器件均并联在这条总线上，就像电话线网络一样不会互相冲突，要互相通信就必须拨通其电话号码，每一个I2C模块都有唯一地址。
并接在I2C总线上的模块，既可以是主控器（或被控器），也可以是发送器（或接收器），这取决于它所要完成的功能。
I2C总线在传送数据过程中共有四种类型信号，它们分别是：起始信号、停止信号﹑应答信号与非应答信号。
三﹑I2C总线数据的传送规则起始信号：在I2C总线工作过程中，当SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，定义为起始信号，起始信号由主控机产生。
如图5-21所示图5-21（开始信号）停止信号：当SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，定义为停止信号，此信号也只能由主控机产生。
一这物行时每如一、认识IIC 这是最常用、物理结构上，行信息 传输。
时钟。
信息传每个器件都有如：存储器）C 总线的工作方最典型的II IIC 系统由一。
在数据传输传输的对象和方有一个唯一的地。
发送器或接方式C 总线连接方一条串行数据输时，由主机初方向以及信息地址，而且可接收器可以在IIC 时方式。
据线SDA 和一条初始化一次数息传输的开始可以是单接收的在主模式或从模时序24C02的条串行时钟线数据传输，主和终 止均由的器件（例如模式下操作，的操作 线SCL 组成。
主机使数据在S 主机决定。
如：LCD 驱动器这取决于芯片主机按一定的SDA 线上传输器）或者可以接片是否必须启的通信协议向输的同时还通过接收也可以发启动数据的传从机寻址和进过SCL 线传输发送的器件（例传输还是仅仅被进输例被寻1I 在低2I 寻址。
1．总线上数据IIC 总线是以在时钟线高电低电平时，才2．总线上的信IIC 总线在传据的有效性串行方式传输电平期间数据线才允许数据线上信号送数据过程中输数据，从数据线上必须保持上的电平状态中共有四种类据字节的最高持稳定 的逻辑态变化，如图类型信号，它们高位开始传送，辑电平状态，11-2所示。
们分别是：开，每一个数据位高电平为数据开始信号、停止位在SCL 上都据1，低电平为止信号、重新都有一个时钟为数据0。
只新开始信号和应脉冲相对应。
有在时钟线为应答信号。
为开的停停重之所开始信号(STA 的时候，例如停止信号(STO 停止信号，结重新开始信号之前，主机通所示，当SCL ART)：如图1如，没有主动设OP)：如图11结束数据通信。
号(Repeated S 通过发送重新开L为高电平时，1-3所示，当设备在使用总-3所示，当。
START)：在I 开始信号，可，SDA由高电当SCL 为高电总线(SDA 和S SCL 为高电平IC 总线上，由可以转换与当电平向低电平跳平时，SDA 由CL 都处于高电平时，SDA 由低由主机发送一前从机的通信跳变，产生重由高电平向低电电平)，主机通低电平向高电一个开始信号启信模 式，或是重新开始信号，电平跳变，产通过发送开始电平跳变，产生启动一次通信是切换到与另，它的本质就产生开始信号始(START)信号生停止信号。
AT24C02芯片使用介绍AT24C02简介AT24C02是一个2K 位串行CMOS E2PROM ，内部含有256个8位字节，有一个16字节页写缓冲器。
该器件通过IIC 总线接口进行操作，有专门的写保护功能。
应用于AT24C02制造过程的先进CMOS 技术实质上减少了器件的功耗。
AT24C02特性1、采用I 2C 总线传输数据。
2、工作电压范围：1.8V ～6.0V 。
3、采用低功耗CMOS 技术制造。
4、当WP 为高电平时，AT24C02进入写保护状态。
5、页写缓冲器。
6、自定时擦写周期。
7、1,000,000 编程/擦除周期。
8、寿命长，可保存数据100 年。
9、2种封装：8脚DIP SOIC 或TSSOP 封装。
10、温度范围：商业级、工业级和汽车级。
AT24C02管脚描述1、SCL 串行时钟管脚AT24C02串行时钟输入管脚用于产生该器件所有数据发送或接收的时钟，SCL 串行时钟管脚是一个输入管脚。
2、SDA 串行数据AT24C02的双向串行数据管脚SDA，用于该器件所有数据的发送或接收。
SDA 管脚是一个开漏输出管脚。
3、A0、A1、A2 器件地址输入端这3个输入管脚用于多个器件级联时设置器件地址，当这些管脚悬空时默认值为0。
AT24C02 最大可级联8个器件。
如果只有一个AT24C02被总线寻址，这三个地址输入脚（A0、A1、A2 ）可悬空或连接到Vss 或 GND。
4、WP 写保护如果WP管脚连接到Vcc，AT24C02中所有的内容都被写保护只能读。
当WP管脚连接到Vss 或 GND 或悬空时，允许AT24C02器件进行正常的读/写操作。
5、V管脚CC管脚接+1.8V～+6.0V 工作电压的正极。
AT24C02的VCC6、V SS 管脚AT24C02的V SS 管脚接+1.8V ～+6.0V 工作电压的负极（即GND ）。
AT24C02的器件寻址AT24C02的芯片地址为1010，其地址控制字格式为1010A2A1A0R/W 。
串行EEPROM（24C02）接口方法在新一代单片机中，无论总线型还是非总线型单片机，为了简化系统结构，提高系统的可靠性，都推出了芯片间的串行数据传输技术，设置了芯片间的串行传输接口或串行总线。
串行总线扩展接线灵活，极易形成用户的模块化结构，同时将大大简化其系统结构。
串行器件不仅占用很少的资源和I/O 线，而且体积大大缩小，同时还具有工作电压宽，抗干扰能力强，功耗低，数据不宜丢失和支持在线编程等特点。
目前，各式各样的串行接口器件层出不穷，如：串行EEPROM，串行ADC/DAC，串行时钟芯片，串行数字电位器，串行微处理器监控芯片，串行温度传感器等等。
串行EEPROM 是在各种串行器件应用中使用较频繁的器件，和并行EEPROM 相比，串行EEPROM 的数据传送的速度较低，但是其体积较小，容量小，所含的引脚也较少。
所以，它特别适合于需要存放非挥发数据，要求速度不高，引脚少的单片机的应用。
这里绍串行EEPROM 芯片，以及它们和单片机的接口技术。
1、串行EEPROM 及其工作原理串行EEPROM 中，较为典型的有ATMEL 公司的AT24CXX 系列以及该公司生产的AT93CXX 系列，较为著名的半导体厂家，包括Microchip，国家半导体厂家等，都有AT93CXX系列EEPROM 产品。
AT24CXX 系列EEPROMAT24CXX 系列的串行电可改写及可编程只读存储器EEPROM 有10 种型号，其中典型的型号有AT24C01A/02/04/08/16 等5 种，它们的存储容量分别是1024/2048/4096/8192/16384位，也就是128/256/512/1 024/2048 字节。
这个系列一般用于低电压，低功耗的工业和商业用途，并且可以组成优化的系统。
这个系统还有多种电压级别，包括5V(4.5~5.5V),2.7V(2.7~5.5V),2.5V(2.5~5.5V),1.8V(1.8~5.5V)等4 种电压级别。
