单片机 EEPROM 单字节读写操作时序

EEPROM 写数据流程

第一步，首先是 I2C 的起始信号，接着跟上首字节，也就是我们前边讲的 I2C 的器件地址，并且在读写方向上选择“写”操作。

第二步，发送数据的存储地址。24C02 一共256个字节的存储空间，地址从 0x00～0xFF，我们想把数据存储在哪个位置，此刻写的就是哪个地址。

第三步，发送要存储的数据第一个字节、第二个字节??注意在写数据的过程中，EEPROM 每个字节都会回应一个“应答位0”，来告诉我们写 EEPROM 数据成功，如果没有回应答位，说明写入不成功。

在写数据的过程中，每成功写入一个字节，EEPROM 存储空间的地址就会自动加1，当加到 0xFF 后，再写一个字节，地址会溢出又变成了 0x00。

第一步，首先是 I2C 的起始信号，接着跟上首字节，也就是我们前边讲的 I2C 的器件地址，并且在读写方向上选择“写”操作。这个地方可能有同学会诧异，我们明明是读数据为何方向也要选“写”呢？刚才说过了，24C02 一共有256个地址，我们选择写操作，是为了把所要读的数据的存储地址先写进去，告诉 EEPROM 我们要读取哪个地址的数据。这就如同我们打电话，先拨总机号码（EEPROM 器件地址），而后还要继续拨分机号码（数据地址），而拨分机号码这个动作，主机仍然是发送方，方向依然是“写”。

第二步，发送要读取的数据的地址，注意是地址而非存在 EEPROM 中的数据，通知EEPROM 我要哪个分机的信息。

第三步，重新发送 I2C 起始信号和器件地址，并且在方向位选择“读”操作。

这三步当中，每一个字节实际上都是在“写”，所以每一个字节 EEPROM 都会回应一个“应答位0”。

第四步，读取从器件发回的数据，读一个字节，如果还想继续读下一个字节，就发送一个“应答位 ACK(0)”，如果不想读了，告诉 EEPROM，我不想要数据了，别再发数据了，那就发送一个“非应答位 NAK(1)”。

和写操作规则一样，我们每读一个字节，地址会自动加1，那如果我们想继续往下读，给 EEPROM 一个 ACK(0)低电平，那再继续给 SCL 完整的时序，EEPROM 会继续往外送数据。如果我们不想读了，要告诉 EEPROM 不要数据了，那我们直接给一个 NAK(1)高电平即可。这个地方大家要从逻辑上理解透彻，不能简单的靠死记硬背了，一定要理解明白。梳理一下几个要点： A、在本例中单片机是主机，24C02 是从机； B、无论是读是写，SCL 始终都是由主机控制的； C、写的时候应答信号由从机给出，表示从机是否正确接收了数据； D、读的时候应答信号则由主机给出，表示是否继续读下去。

那我们下面写一个程序，读取 EEPROM 的 0x02 这个地址上的一个数据，不管这个数据之前是多少，我们都将读出来的数据加1，再写到 EEPROM 的 0x02 这个地址上。此外我们将 I2C 的程序建立一个文件，写一个 I2C.c 程序文件，形成我们又一个程序模块。大家也可以看出来，我们连续的这几个程序，Lcd1602.c 文件里的程序都是一样的，今后我们大家写 1602 显示程序也可以直接拿过去用，大大提高了程序移植的方便性。

/******************************I2C.c文件程序源代码******************************/#include#include#defineI2CDelay(){_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}sbitI2C_SCL=P3^7;sbitI2C_SDA=P3^6;/*产生总线起始信号*/voidI2CStart(){I2C_SDA=1;//首先确保SDA、SCL都是高电平I2C_SCL=1;I2CDelay();I2C_SDA=0;//先拉低SDAI2CDelay();I2C_SCL=0;//再拉低SCL}/*产生总线停止信号*/voidI2CStop(){I2C_SCL=0;//首先确保SDA、SCL都是低电平I2C_SDA=0;I2CDelay();I2C_SCL=1;//先拉高SCLI2CDelay();I2C_SDA=1;//再拉高SDAI2CDelay();}/*I2C总线写操作，dat-待写入字节，返回值-从机应答位的值*/bitI2CWrite(unsignedchardat){bitack;//用于暂存应答位的值unsignedcharmask;//用于探测字节内某一位值的掩码变量for(mask=0x80;mask!=0;mask>>=1){//从高位到低位依次进行if((mask&dat)==0){//该位的值输出到SDA上I2C_SDA=0;}else{I2C_SDA=1;}I2CDelay();I2C_SCL=1;//拉高SCLI2CDelay();I2C_SCL=0;//再拉低SCL，完成一个位周期}I2C_SDA=1;//8位数据发送完后，主机释放SDA，以检测从机应答I2CDelay();I2C_SCL=1;//拉高SCLack=I2C_SDA;//读取此时的SDA值，即为从机的应答值I2CDelay();I2C_SCL=0;//再拉低SCL完成应答位，并保持住总线//应答值取反以符合通常的逻辑：//0=不存在或忙或写入失败，1=存在且空闲或写入成功return(~ack);}/*I2C总线读操作，并发送非应答信号，返回值-读到的字节*/unsignedcharI2CReadNAK(){unsignedcharmask;unsignedchardat;I2C_SDA=1;//首先确保主机释放SDAfor(mask=0x80;mask!=0;mask>>=1){//从高位到低位依次进行I2CDelay();I2C_SCL=1;//拉高SCLif(I2C_SDA==0){//读取SDA的值dat&=~mask;//为0时，dat中对应位清零}else{dat|=mask;//为1时，dat中对应位置1}I2CDelay();I2C_SCL=0;//再拉低SCL，以使从机发送出下一位}I2C_SDA=1;//8位数据发送完后，拉高SDA，发送非应答信号I2CDelay();I2C_SCL=1;//拉高SCLI2CDelay();I2C_SCL=0;//再拉低SCL完成非应答位，并保持住总线returndat;}/*I2C总线读操作，并发送应答信号，返回值-读到的字节*/unsignedcharI2CReadACK(){unsignedcharmask;unsignedchardat;I2C_SDA=1;//首先确保主机释放SDAfor(mask=0x80;mask!=0;mask>>=1){//从高位到低位依次进行I2CDelay();I2C_SCL=1;//拉高SCLif(I2C_SDA==0){//读取SDA的值dat&=~mask;//为0时，dat中对应位清零}else{dat|=mask;//为1时，dat中对应位置1}I2CDelay();I2C_SCL=0;//再拉低SCL，以使从机发送出下一位}I2C_SDA=0;//8位数据发送完后，拉低SDA，发送应答信号I2CDelay();I2C_SCL=1;//拉高SCLI2CDelay();I2C_SCL=0;//再拉低SCL完成应答位，并保持住总线returndat;}