AT24C02

I2C总线芯片AT24C02程序设计I2C总线芯片AT24C02是一种常用的存储器芯片，在嵌入式系统中广泛应用。

本文将介绍如何使用AT24C02进行程序设计，包括芯片初始化、读取数据和写入数据等操作。

为了简化整个流程，本文将只介绍关键的代码部分。

首先，我们需要了解AT24C02芯片的连接方式和寄存器地址。

AT24C02通过I2C总线连接到控制器，其中使用两根信号线SCL和SDA进行通信。

芯片的I2C地址为0xA0，并且有256个存储器单元，每个单元8位，总共可以存储2KB的数据。

接下来，我们需要进行芯片的初始化。

初始化过程包括初始化I2C总线、设置AT24C02的I2C地址和其他必要的配置。

以下是AT24C02初始化的代码示例：```c#include <Wire.h>#define AT24C02_ADDRESS 0xA0 // AT24C02芯片的I2C地址void setupWire.begin(; // 初始化I2C总线void loop//主程序代码```在进行读取数据之前，我们需要指定要读取的存储器单元的地址，并将其发送给AT24C02芯片。

以下是读取数据的代码示例：```c#include <Wire.h>#define AT24C02_ADDRESS 0xA0 // AT24C02芯片的I2C地址#define MEMORY_ADDRESS 0x00 // 要读取的存储器单元的地址void setupWire.begin(; // 初始化I2C总线Wire.beginTransmission(AT24C02_ADDRESS); // 开始I2C通信Wire.write(MEMORY_ADDRESS); // 发送存储器单元的地址Wire.endTransmission(; // 结束I2C通信void loop//主程序代码```在进行写入数据之前，我们需要指定要写入的存储器单元的地址，并将数据发送给AT24C02芯片。

AT24C02串行E2PROM的读写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靠或摘离总线，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。

SCL线上由高电平到低电平的跳变将影响到这些器件，一旦某个器件的时钟信号下跳为低电平，将使SCL线一直保持低电平，使SCL线上的所有器件开始低电平期。

A0,A1,A2：器件地址配置引脚
SDA:串行数据线
SCL：串行时钟线
WP：写保护（高电平有效）
VCC:+1.8V~+5.5V
内存组织：
AT24C02:共32页，每页8字节。

所以需要8位(高5位为页地址，低3位为字节地址)的字节地址（共寻址256字节地址）
器件支持的操作：
1、时钟和数据的传输：开始和停止条件，数据在SCL的高电平期间有效，在SCL的低电
平期间改变。

2、开始条件：在SCL高电平期间，SDA产生一个下降沿
3、停止条件：在SCL高电平期间，SDA产生一个上升沿
4、应答：成功接收到数据（地址和数据），产生一个应答位（在第9个时钟周期，将SDA
拉低）
5、待机模式：进入待机模式条件：刚上电后；收到STOP位后且器件内部操作完成
6、内存复位：
写操作：
字节写：（一个字节）
页写：（最多8个字节）
当写到一页的末尾后，如果再写入数据，则从同一页的开始处写入，而覆盖原来的数据。

应答查询：一旦器件内部定时编程数据开始，则EEPROM对输入是不反映的。

发送一个开始信号和器件地址，要是EEPROM内部编写完成，将应答（将SDA拉低），以使下一个读或写操作继续。

读操作：
当前地址读：（一个字节）
内部数据地址计数器保存着最后一次的操作地址（读或写）。

只要芯片一直上电，该地址一直有效。

当读到内存的最后字节后，指针将回到第一页的开始地址，而对于写操作，从当前也的最后返回到同一页的第一个字节处。

任意读：（一个字节）
连续读：（是从当前地址读或任意读开始的）。

I2C总线原理介绍AT24C02内部原理介绍I2C总线原理介绍：I2C (Inter-Integrated Circuit)总线是一种用于在集成电路之间进行通信的串行通信总线协议。

它最初由飞利浦半导体公司（现在的NXP半导体）开发，旨在解决多个IC之间的通信问题。

I2C总线协议包括了两种设备，即主设备和从设备。

主设备负责控制总线及发送和接收数据，而从设备则依从主设备的控制。

主设备通过发送一个起始条件开始通信，并通过发送地址和数据进行控制。

从设备则根据主设备发送的地址和数据进行相应的响应。

1.双向通信：I2C总线允许主设备和从设备之间双向通信，即主设备可以发送数据给从设备，也可以从从设备接收数据。

2.多主模式：I2C总线支持多个主设备同时驱动总线，这可以实现多个主设备之间的协同工作。

3.硬件地址和数据传输：I2C总线使用7位或10位地址来寻址从设备，并以字节为单位传输数据。

4.起始和停止条件：I2C总线使用起始和停止条件来控制通信的开始和结束。

5.错误检测：I2C总线通过校验和来检测传输过程中的错误。

6.时钟同步：I2C总线使用时钟信号来同步主设备和从设备之间的通信。

AT24C02内部原理介绍：AT24C02是一种常见的I2C EEPROM （Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）芯片，用于存储数据。

它的内部原理如下：1.存储单元：AT24C02由256个8位字节构成，每个字节具有一个唯一的地址。

地址范围从0到255，可以存储共计2048位的数据。

2.寻址和读写：AT24C02通过I2C总线进行寻址和读写操作。

主设备发送启始条件和设备地址，然后发送要读取或写入的数据的地址，最后发送或接收实际数据。

3.数据传输：AT24C02的数据以字节为单位被写入和读取。

写入操作通过I2C总线将字节数据写入到指定地址处。

读取操作通过I2C总线将字节数据从指定地址读出。

IIC总线协议及EEPROMAT24C02IIC总线协议及EEPROMAT24C02IIC总线协议是一种串行通信协议，用于在电子设备之间进行数据传输。

它也被称为I2C（Inter-Integrated Circuit）协议。

IIC总线协议由Philips（现在的NXP Semiconductors）在1982年开发，用于同一电路板上的集成电路芯片之间的通信。

IIC总线是一种主从式结构，其中一个设备作为主设备，其他设备作为从设备。

主设备负责控制数据传输和通信的时序。

每个从设备都有一个唯一的地址，主设备根据地址选择要与之通信的从设备。

从设备根据主设备发出的命令来执行特定的操作，例如读取数据或写入数据。

EEPROM是一种可擦写可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory），用于存储非易失性数据。

AT24C02是Microchip Technology公司制造的一种EEPROM芯片，具有容量为2Kbit的存储能力。

AT24C02采用了IIC总线协议，因此可以通过IIC总线与其他设备进行通信。

它有一个7位地址寄存器，可以设置其作为IIC总线上的从设备的地址。

在与主设备通信时，主设备发送一个启动条件，然后发送从设备地址，接下来是读写位和数据。

AT24C02根据主设备的指令来执行读取或写入操作。

AT24C02有一个内部的写保护电路，可以保护存储的数据被误写。

它还支持分页写入，即可以一次写入多个字节的数据，从而提高写入效率。

总结：IIC总线协议是一种用于串行通信的协议，适用于设备之间的数据传输。

AT24C02是一种采用IIC总线协议的EEPROM芯片，具有2Kbit的存储容量。

它通过主设备的控制来进行读写操作，同时具有写保护和分页写入等特性。

存储芯片AT24C02
如图2-2为AT24C02的芯片引脚图。

图2-2 AT24C02的芯片引脚图
特点：低压和标准电压运行模式
– 2.7 (VCC = 2.7V to 5.5V)
– 1.8 (VCC = 1.8V to 5.5V)
内建128x8存储序列，2线制串行接口，双向数据传送协议，100kHz(1.8V,2.5V,2.7V) 和400kHz(5V)兼容，写同步时钟(最大10ms)，高可靠性，极限：1M写时钟周期，数据保存:100年，不断推进的芯片等级扩大了设备的可用温度范围。

AT24C02提供电可擦除的串行1024位存储或可编程只读存储器(EEPROM)128字(8位/字)。

芯片在低压的工业与商业应用中进行了最优化。

设备操作：
CLOCK 和DATA变化：SDA管脚通常外部要拉高。

SDA管脚上的数据只能在SCL低期间改变。

数据在SCL高期间改变定义为一个开始或停止信号。

开始状态：在任何操作之前必须有一个开始信号----在SCL为高时SDA上产生一个下降沿。

停止状态： SCL为高时SDA产生一个上升沿是停止信号，停止信号后将停止所有通信。

在一个读的序列之后，停止信号将让EEPROM进入备用电源模式。

at24c02的工作原理
AT24C02是一种常用的串行EEPROM芯片，它具有2K位的
存储容量。

它的工作原理是基于串行通信和非易失性存储技术。

AT24C02内部由多个存储单元组成，每个存储单元都有一个
唯一的地址。

这些存储单元被组织成一个具有行和列的矩阵结构，可以通过指定地址来访问特定的存储单元。

AT24C02通过两条线（SDA和SCL）与其他器件进行通信。

SDA线是串行数据线，用于传输数据；SCL线是串行时钟线，用于同步数据传输。

在AT24C02开始工作时，首先要发送起
始条件，这是一个特定的数据序列，它告诉AT24C02开始接
收或发送数据。

然后，通过向AT24C02发送地址信息，可以
选择要访问的存储单元。

一次读取或写入操作通常包括以下步骤：
1. 发送起始条件，启动AT24C02的工作。

2. 发送设备地址和命令（读或写）。

3. 发送存储单元地址，选择要访问的存储单元。

4. 如果是读操作，AT24C02会将存储单元中的数据发送给主
控制器；如果是写操作，主控制器会将要写入的数据发送给
AT24C02。

5. 当读取或写入操作完成后，发送停止条件，结束整个操作。

AT24C02具有非易失性存储特性，这意味着即使在断电的情
况下，它仍然可以保持数据的存储。

这是因为AT24C02使用
了固态存储技术，数据是通过电场效应而不是电流来存储的。

总的来说，AT24C02通过串行通信和非易失性存储技术实现了数据的读写操作。

它是一种方便、可靠的存储器芯片，广泛应用于各种电子设备中。

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 。

AT24C02简介AT24C02简介AT24C02是美国Atmel 公司的低功耗CMOS 型E2PROM ，内含256*8位存储空间，具有⼯作电压宽(2.5V~5.5V)，擦写次数多(⼤于10000次)，写⼊速度快(⼩于10ms)，抗⼲扰能⼒强，数据不易丢失，体积⼩等特点。

并且它是采⽤I2C 总线式进⾏数据读写的串⾏操作，只占⽤很少的资源和I/O 线。

A T24C02有⼀个16字节页写缓冲器，该器件通过I2C 总线接⼝进⾏操作，还有⼀个专门的写保护功能。

AT24C02的引脚如图3-9，各引脚功能如下：SCL ：串⾏时钟输⼊管脚，⽤于产⽣器件所有数据发送或接收的时钟。

SDA ：双向串⾏数据/地址管脚，⽤于器件所有数据的发送或接收。

A0、A1、A2：器件地址输⼊端。

这些输⼊脚⽤于多个器件级联时设置器件地址，当这些脚悬空时默认值为0。

使⽤AT24C02最⼤可级联8个器件，如果只有⼀个24C02被总线寻址，这三个地址输⼊脚A0、A1、A2可悬空或连接到VSS 。

WP ：写保护。

如果WP 管脚连接到Vcc ，所有的内容都被写保护，只能读。

当WP 管脚连接到Vss 或悬空，允许器件进⾏正常的读/写操作。

VSS ：电源地(GND)。

VCC ：电源电压(5V)。

AT24C02⽀持I2C 总线数据传送协议，I2C 总线协议规定：任何将数据传送到总线的器件作为发送器，任何从总线接收数据的器件为接收器。

数据传送是由产⽣串⾏时钟和所有起始停⽌信号的主器件控制的，主器件和从器件都可以作为发送器或接收器，但由主器件控制传送数据发送或接收的模式。

I2C 总线协议定义如下：●只有在总线空闲时才允许启动数据传送。

●在数据传送过程中，当时钟线为⾼电平时，数据线必须保持稳定状态，不允许有跳变，时钟线为⾼电平时，数据线的任何电平变化将被看作总线的起始或停⽌信号。

图3-9 AT24C02引脚图图3-10 AT24C02起始/停⽌时序如图3-10所⽰，时钟线保持⾼电平期间，数据线电平从⾼到低的跳变作为I2C总线的起始信号。