利用AVR片内IIC 实现AT24C256 的连续写（页写）与连续读程序

最近刚买回一块AT24C256 EEPROM ，容量为32K Byte ，数据地址宽度为 16Bit ，支持IIC 1M (5V)400K (2.7V) 速度模式 ，利用AVR M16 片内IIC 可以高速稳定地读取数据…… 爽！ 经过调试的，与各位大虾分享分享。

程序如下：（winavr）

#include
#include
#include
#include
#define FREQ 8
#include
#include
#include

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long
//管脚定义
#define pinSCL 0 //PC0 SCL
#define pinSDA 1 //PC1 SDA
//为保险起见,最好在SCL/SDA接上1~10K的外部上拉电阻到VCC。

#define fSCL 1000000 //TWI时钟为1000KHz
//预分频系数=1(TWPS=0)
#if F_CPU < fSCL*36
#define TWBR_SET 2; //TWBR必须大于等于10
#else
#define TWBR_SET (F_CPU/fSCL-16)/2; //计算TWBR值
#endif

#define TW_ACT (1<//TWCR只能IN/OUT,直接赋值比逻辑运算(|= &=)更节省空间

#define SLA_24CXX 0xA0 //24Cxx系列的厂商器件地址(高四位)
#define ADDR_24C256 0x00
// AT24C256的地址线A2/1/0全部接地，SLAW=0xA0+0x00<<1+0x00,SLAR=0xA0+0x00<<1+0x01

//TWI_操作状态
#define TW_BUSY 0
#define TW_OK 1
#define TW_FAIL 2
//TWI_读写命令状态
#define OP_BUSY 0
#define OP_RUN 1

//TWI读写操作公共步骤
#define ST_FAIL 0 //出错状态
#define ST_START 1 //START状态检查
#define ST_SLAW 2 //SLAW状态检查
#define ST_WADDR_H 3 //ADDR状态检查
#define ST_WADDR_L 4 //ADDR状态检查
//TWI读操作步骤
#define ST_RESTART 5 //RESTART状态检查
#define ST_SLAR 6 //SLAR状态检查
#define ST_RDATA 7 //读取数据状态检查，循环n字节
//TWI写操作步骤
#define ST_WDATA 8 //写数据状态检查，循环n字节

#define FAIL_MAX 1 //重试次数最大值

void delay_nms(uint ms)//若干毫秒延时
{
int i;
for(i=0;i{
_delay_loop_2(FREQ*250);
}
}

unsigned char TWI_RW(unsigned char sla,unsigned int addr,unsigned char *ptr,unsigned int len);

unsigned char BUFFER[256]; //缓冲区
void Test(void);

struct str_TWI //TWI数据结构
{
volatile unsigned char STATUS; //TWI_操作状态
unsigned char SLA; //从设备的器件地址
unsigned char ADDR_H; //从设备的数据地址
unsigned char ADDR_L; //从设备的数据地址
unsigned char *pBUF; //数据缓冲区指针
unsigned int DATALEN; //数据长度
unsigned char STATE; //TWI读写操作步骤
unsigned char FAILCNT; //失败重试次数
};

struct str_TWI strTWI; //TWI的数据结构变量

//AT24C256的读写函数(包括随机读，连续读，字节写，页写)
//根据sla的最低位决定(由中断程序中判断)
//bit0=1 TW_READ 读
//bit0=0 TW_WRITE 写
// sla 器件地址(不能搞错)
// addr EEPROM地址(0~32767)
// *ptr 读写数据缓冲区
// len 读数据长度(1~32768)，写数据长度(1 or 8 or 16 or 32 or 64)
// 返回值 是否能执行当前操作
unsigned char TWI_RW(unsigned char sla,unsigned int addr,unsigned char *ptr,unsigned int len)
{
// unsigned char i;
if (strTWI.STATUS==TW_BUSY)
{//TWI忙，不能进行操作
return OP_BUSY;
}
strTWI.STATUS=TW_BUSY;
strTWI.SLA=sla;
strTWI.ADDR_H=(unsigned char)((addr>>8)&0xff);
strTWI.ADDR_L=(unsigned char)(addr&0xff);
strTWI.pBUF=ptr;
strTWI.DATALEN=len;
strTWI.STATE=ST_START;
strTWI.FAILCNT=0;
TWCR=(1< return OP_RUN;
}

SIGNAL(SIG_2WIRE_SERIAL)
{//IIC中断
unsigned char action,state,status;
action=strTWI.SLA&TW_READ; //取操作模式
state=strTWI.STATE;
status=TWSR&0xF8; //屏蔽预分频位
if ((status>=0x60)||(status==0x00))
{//总线错误或从机模式引发的中断,不予处理
return;
}
switch(state)
{
case ST_START: //START状态检查
if(status==TW_START)
{//发送start信号成功
TWDR=strTWI.SLA&0xFE; //发送器件地址写SLAW
TWCR=TW_ACT; //触发下一步动作，同时清start发送标志
}
else
{//发送start信号出错
state=ST_FAIL;
}
break;
case ST_SLAW: //SLAW状态检查
if(status==TW_MT_SLA_ACK)
{//发送器件高位地址成功
TWDR=strTWI.ADDR_H; //发送eeprom地址
TWCR=TW_ACT; //触发下一步动作
}
else
{//发送器件地址出错
state=ST_FAIL;
}
break;
case ST_WADDR_H: //ADDR状态检查
if(status==TW_MT_DATA_ACK)
{//发送器件低位地址成功
TWDR=strTWI.ADDR_L; //发送eeprom地址
TWCR=TW_ACT; //触发下一步动作
}
else
{//发送器件地址出错
state=ST_FAIL;
}
break;
case ST_WADDR_L: //ADDR状态检查
if(status==TW_MT_DATA_ACK)
{//发送eeprom地址成功
if (action==TW_READ)
{//读操作模式
TWCR=(1< }
else
{//写操作模式
TWDR=*strTWI.pBUF++; //写第一个字节
strTWI.DATALEN--;
state=ST_WDATA-1; //下一步将跳到WDATA分支
TWCR=TW_ACT; //触发下一步动作
}
}
else
{//发送eeprom地址出错
state=ST_FAIL;
}
break;
case ST_RESTART: //RESTART状态检查，只有读操作模式才能跳到这里
if(status==TW_REP_START)
{//发送restart信号成功
TWDR=strTWI.SLA; //发器件地址读SLAR
TWCR=TW_ACT; //触发下一步动作，同时清start发送标志
}
else
{//重发start信号出错
state=ST_FAIL;
}
break;
case ST_SLAR: //SLAR状态检查，只有读操作模式才能跳到这里
if(status==TW_MR_SLA_ACK)
{//发送器件地址成功
if (strTWI.DATALEN--)
{//多个数据
TWCR=(1< }
else
{//只有一个数据
TWCR=TW_ACT; //设定NAK，触发下一步动作
}
}
else
{//发送器件地址出错
state=ST_FAIL;
}
break;
case ST_RDATA: //读取数据状态检查，只有读操作模式才能跳到这里
state--; //循环,直到读完指定长度数据
if(status==TW_MR_DATA_ACK)
{//读取数据成功，但不是最后一个数据
*strTWI.pBUF++=TWDR;
if (strTWI.DATALEN--)
{//还有多个数据
TWCR=(1< }
else
{//准备读最后一个数据
TWCR=TW_ACT; //设定NAK，触发下一步动作
}
}
else if(status==TW_MR_DATA_NACK)
{//已经读完最后一个数据
*strTWI.pBUF++=TWDR;
TWCR=(1< strTWI.STATUS=TW_OK;
}
else
{//读取数据出错
state=ST_FAIL;
}
break;
case ST_WDATA: //写数据状态检查，只有写操作模式才能跳到这里
state--; //循环,直到写完指定长度数据
if(status==TW_MT_DATA_ACK)
{//写数据成功
if (strTWI.DATALEN)
{//还要写
TWDR=*strTWI.pBUF++;
strTWI.DATALEN--;
TWCR=TW_ACT; //触发下一步动作
}
else
{//写够了
TWCR=(1< strTWI.STATUS=TW_OK;
//启动写命令后需要10ms(最大)的编程时间才能真正的把数据记录下来
//编程期间器件不响应任何命令
}
}
else
{//写数据失败
state=ST_FAIL;
}
break;
default:
//错误状态
state=ST_FAIL;
break;
}