.doc6于 特别说明 此资料来自豆丁网(htp:lw.docin.com） 您现在所看到的文档是使用下载器所生成的文档 此文档的原件位于 http://www.docin.com/p-35915314.html 感谢您的支持 抱米花 http://blog.sina.com.cn/lotusbaob doc而子
特别说明 此资料来自豆丁网(http://www.docin.com/) 您现在所看到的文档是使用下载器所生成的文档 此文档的原件位于 感谢您的支持 抱米花 http://blog.sina.com.cn/lotusbaob http://www.docin.com/p-35915314.html
应用笔记 AT24CxX系列EEPROM应用笔记 sungangb@sohu.com PDF文件使用'pdfFactory Pro'试用版本创建www,fineprint.com.cn
AT24CxX系列EEPROM应用笔记 AT24Cxx系列EEPROM应用笔记 1.概述 EEPROM指的是“电可擦除可编程只读存储器”，即Electrically Erasable Programmable Read-Only memor 它的最大优点是可直接用电信号擦除，也可用电信号写入。EEPROM不能取代RAM的原因 是其工艺复杂 耗费的门电路过多， 且重编程时间比较长，同时其有效重编程次数也比较低。 EEPROM根据数据总线的不同分为串行和并行两种。 首先介绍一下串行EEPROM,按照串行总线的不同，可以分为I2C总线兼容系列、 Microwire总线兼容系列和SPmM总线兼容系列，如表I所示。 表1串行EEPROM的分类 类型 12C 项目 Microwire SPI 代表片 24C64 93C46 25C64 容量大小 128512Kb 1k16k 4k256k 总线数量 2线 3线 4线 下面以PC系列中的24C64为例详细介绍PC系列EEPROM的具体操作和使用。 2.特点 AT24Cxx系列EEPROM是由美国Merochip公司出品，1-512K位的支持I2C总线数据传送 协议的串行CMOS E2PROM,可用电擦除，可编程自定时写周期（包括自动擦除时间不超过1Oms 典型时间为5s)的。串行E2PROM一般具有两种写入方式，一种是字节写入方式，还有另 种页写入方式。允许在一个写周期内同时对1个字节到一页的若干字节的编程写入，1页的大小 取决于芯片内页寄存器的大小。其中，AT24C01具有8字节数据的页面写能力，AT24C0204/08/16 具有16字节数据的页面写能力，AT24C3264具有32字节数据的页面写能力。 AT24Cxx系列EEPROM的特点如下： ●低电压和标准电压应用 5.0 (VCC =4.5V to 5.5V) 2.7(VCC=2.7Vto5.5V) 2.5(VCC=2.5V to5.5V 1.8(VCC=1.8Vto5.5V) ·低功耗 ●两线由行接口 ●双向数据传输协议 -1- PDF文件使用"pdf Factory Pro'试用版本创建Ww,fineprint.com.cn
AT24Cxx系列EEPROM应用笔记 100kHz(1.8V2.5V2.7V),400kHz(5V)兼容 ●写保护管脚 ·32By1e页写模式 ·可编程自定时写周期（包括自动擦除时间不超过10ms,典型时间为5ms) ·高可靠性 可读写次数：1 Million Cycles 数据保存：100年 8-Pin JEDEC PDIP,8-Pin and 14-Pin JEDEC SOIC and 8-Pin EIAJ Packages 3.管脚描述 AT24Cxx系列E2PROM提供标准的8脚DP封装和8脚表面安装的SOIC封装 AT24C32/64管脚排列图分别如下图（图1）所示，其管脚功能描述如表（表2）所示 8-Pin PDIP 8-Pin SOIC A0□， &▣vcc A1□2 A1厂2 7WP A2□ s口sct A23 6▣scu GND4 SDA 图2管脚排列图 表3管脚功能 Pin Name Function Ag to A2 Address inputs SDA l Clock Input WP Write Protect SCL: 串行时钟 这是 个输入管脚，用于产生器件所有数据发送或接收的时钟 SDA:串行数据/地址 这是一个双向传输端，用于传送地址和所有数据的发送或接收。它是一个漏极开路端，因此 要求接一个上拉电到Vc端（典型值为：1OOKH是为1OK,4 00KHz时为1K)。对于一般的数据 传输，仅在SCL为低期间SDA才允许变化。在SCL为高期间变化，留给指示START(开始) 和STOP(停止)条件 A0、A1、A2:器件地址输入端 这些输入端用于多个器件并联时设置器件地址，当这些脚悬空时默认值为0(AT24C01除外)。 -2 pDF文件使用'pdf Factory Pro'试用版木创建ww.fineprint.com.cn
AT24Cxx系列EEPROM应用笔记 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 4.器件操作 4.1.开始START CONDITION 主器件通过发送一个起始信号启动发送过程。这个信号的时序要求是当SCL为高时，SDA 出现一个由低到高的跳变。时序图如下（图3）。 SDA 图4开始时序 4.2.应答信号ACKNOWLEDGE ℃总线数据传送时，每成功地传送一个字节数据后，接收器都必须产生一个应答信号。 应答的器件在第9个时钟周期时将SDA线拉低（发送一个O),表示其已收到一个8位数据。 AT4CX在接收到起始信号和从器件地址之后响应一个应答信号，如果器件已选择了写操作 则在每接收一个8位字节之后响应一个应答信号。 当AT24Cxx工作于读模式时，在发送一个8位数据后释放SDA线并监视一个应答信号， 一旦接收到应答信号，AT24Cxx继续发送数据，如主器件没有发送应答信号，器件停止传送数 据并等待一个停止信号。主器件必须发一个停止信号给AT24Cxx使其进入候命模式并使器件 处于已知的状态 应答信号的时序如下图所示（图5）。 -3- PDF文件使用"pdf Factory Pro'试用版本创建Www,fineprint.com.cn
AT24Cxx系列EEPROM应用笔记 SCL DATA IN DATA OUT START ACKNOWLEDGE 图5应答信号时序图 4.3.停止STOP CONDITION 主器件通过发送一个起始信号启动发送过程.这个信号的时序要求是当SCL为高时，SDA 出现一个由高到低的跳变。停止命令将使E2PROM进入候命(standby power)模式。 停止操作的时序图如下图（图6）所示。 图6停止信号时序图 4.4.候命状态STANDBY MODE 两个条件下器件可以进入候命状态： a)上电 b)接收到停止位或者器件内部操作结束。 -4. PDF文件使用'pdf Factory Pro'试用版木创建m,fineprint.com.cn
AT24Cxx系列EEPROM应用笔记 5.器件寻址 5.1.从器件地址位 主器件通过发送一个起始信号启动发送过程，然后发送它所要寻址的从器件的地址。如下图 所示（图7）8位从器件地址的高4位D7-D4固定为1010，接下来的3位D3-D1(A2、A1、 A0)为器件的片选地址位或作为存储器页地址选择位，用来定义哪个器件以及器件的哪个部分被 主器件访问，最多可以连接8个AT24C0102,4个AT24C04,2个AT24C08,8个AT24C32/64, 4个AT24C256器件到同一总上，这些位必须上与硬连线输入糊A2、A1、A0相对应。1个 AT24C16128可单独被系统寻址。从器件8位地址的最低位D0,作为读写控制位。“1"表示对从 器件进行读操作，0表示对从器件进行写操作。在主器件发送起始信号和从器件地址字节后， AT24Cxx监视总线并当其地址与发送的从地址相符时响应一个应答信号。AT24Cxx再根据读写控 制位(R/W)的状态进行读或写操作。 1010A2A AoR/W MSB LSB 图7从器件地址 5.2.数据地址分配 AT24Cxx系列串行E2PROM数据地址是一维顺序排列的。AT24C01/02/04/08/16的A8~A15 位无效，只有A0 A7是有效位。对于AT24C0102正好合适，但对于AT24C04/08/16米说，则 需要a8、a9、al0地址位进行相应的配合。 6.写操作 6.1.字节写 图（图8）是字节写模式下的时序图。在字节写模式下，主器件发送起始命令和从器件地址 信息RW位置0)给从器件，主器件在收到从器件产生应答信号后，主器件发送1个8位字节地 址写入AT24C01/02/04/08/16的地址指针，对于AT24C31/64/128/256来说，所不同的是主器件发 送两个8位地址字写入AT24C32/64/128/256的地址指针.主器件在收到从器件的另 ,个应答信号 后，再发送数据到被寻址的存储单元。AT24Cxx再次应答，并在主器件产生停止信号后开始内部 数据的擦写，在内部擦写过程中，AT24Cxx不再应答主器件的任何请求。 -5- PDF文件使用"pdf Factory Pro'试用版本创建WW,fineprint,com.cn
AT24Cxx系列EEPROM应用笔记 R DEVICE。 WOR RESS 9 图8字节写时序图 6.2.页写 如图（图9）所示为AT24Cxx页写时序图.在页写模式下，AT24C01/02/04/08/16/32/64/128/256 可 次写入81616/16/16/323264/6 个字节数据。页写操作的启动和字节写一样，不同的是有 于传送了一字节数据后并不产生停止信号。主器件被允许发送P(AT24C01:P-7: AT24C02/04/08/16:P=15:AT24C32/64:P=31:AT24C128256:P=63)个额外的字节。每发送 一个字节数据后AT24Cxx产生一个应答位，且内部低位地址加1，高位保持不变。如果在发送停 止信号之前主器件发送招过41个字节，地止计数琴将自动韩转，先前写入的数据被罗盖。接 收到P+1字节数据和主器件发送的停止信号后，AT24Cxx启动内部写周期将数据写到数据区。所 有接收的数据在一个写周期内写入AT24Cxx。 WORD FIRST SDA LINE几I ESS (WORD A pm 0 图9页写时序图 页写时应该注意器件的页“翻转”现象，如AT24C01的页写字节数为8，从0页首址00H 处开始写入数据， 当页写入数据超过8个时， 翻转”：若从03H处开始写入数据，当页写 入数据超过5个时，会页“翻转”，其它情况依此类推。 6.3.应答查询 可以利用内部写周期时禁止数据输入这一特性。一且主器件发送停止位指示主器件操作结束 时，AT24Cxx启动内部写周期，应答查询立即启动，包括发送一个起始信号和进行写操作的从 器件地址。如果AT24Cxx正在进行内部写操作，不会发送应答信号。如果AT24Cxx己经完成了 内部自写周期，将发送一个应答信号，主器件可以继续进行下一次读写操作。 -6- POF文件使用'pdf Factory Pro'试用版木创建w.fineprint.com.cn
AT24CxX系列EEPROM应用笔记 7.读操作 对AT24Cxx读操作的初始化方式和写操作时一样，仅把RW位置为1，有三种不同的读操 作方式：读当前地址内容、读随机地址内容、读顺序地址内容 7.1.立即地址读取 如图（图10）所示为AT24Cxx立即地址读时序图。AT24Cxx的地址计数器内容为最后操作 字节的地址加1。也就是说，如果上次读写的操作地址为N,则立即读的地址从地址N+1开始。 如果N=E(AT24C01,E=127:AT24C02,E=255:AT24C04,E=511:AT24C08,E=1023:AT24C16, E=2047:AT24C32,E=4095:AT24C64.E=8191:AT24C128,E=16383:AT24C256,E=32767). 则计数器将翻转到0且继续输出数据 AT24Cx x接收到从器件地址信号后(RW位置1)，它首 先发送一个应答信号，然后发送一个8位字节数据。主器件不需发送一个应答信号，但要产生 个停止信号。 DEVICE SDA LINE DATA 图10立即地址读时序图 7.2.随机地址读取 如图（图11）所示为AT24Cxx随机地址读时序图。随机读操作允许主器件对寄存器的任 意字节进行读操作，主器件首先通过发送起始信号、从器件地址和它想读取的字节数据的地 址执行一个伪写操作。在AT24Cxx应答之后，主器件重新发送起始信号和从器件地址，此时 R位置1，AT24CXX响应并发送应答信号，然后输出所要求的一个8位字节数据， 主器件 不发送应答信号但产生一个停止信号。 7- PDF文件使用"pdf Factory Pro'试用版本创建Www,fineprint.com.cn
AT24Cxx系列EEPROM应用笔记 18E9r0 黑s月 sT DEVICE SDA LINE DATA n DUMMY WRITE 图11随即地址读时序图 7.3.顺序地址读取 如图（图12）为AT24Cxx顺序地址读时序图。顺序读操作可通过立即读或选择性读操作后 动。在AT24CXx发送完一个8位字节数据后，主器件产生一个应答信号来响应，告知AT24CXX 主器件要求更多的数据，对应每个主机产生的应答信号AT24Cxx将发送一个8位数据字节。当 主器件不发送应答信号而发送停止位时结束此操作。从AT24Cxx输出的数据按颗序由N到N+1 输出。速提作时地址计数器在AT24Cxx整个地止内增加，这样整个资存器区域在可在一个读慢 作内全部读出。当读取的字节超过E以AT24C01,E=127:AT24C02,E=255:AT24C04,E=511 AT24C08,E=1023:AT24C16,E=2047:AT24C32,E=4095:AT24C64,E=8191:AT24C128, E=16383:AT24C256,E=32767)计数器将醐转到零并继续输出数据字节。 SDA LINE DATA n DATA n+2 DATA n+3 图12顺序地址读时序图 8.应用实例 下面给出已经验证过的用51单片机模拟广℃总线，对存储器进行操作的程序 硬件连接图如下（图13）所示： -8- POF文件使用"pdf Factory Pro'试用版木创建www.fineprint.com.cn