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51单片机 AT24C02（I2C总线）

news 2025/6/21 20:56:51

存储器

随机存储 RAM

只读存储 ROM

AT24C02芯片

是一种可以实现掉电不丢失的存储器，可用于保存单片机运行时想要永久保存的数据信息

存储材质：E2PROM

通讯接口：I2C总线

容量：256字节

I2C总线

一种通用的数据总线

两根通信线：SCL，SDA

同步、半双工、带数据应答

I2C电路规范

所有I2C设备的SCL连在一起，SDA连在一起

设备的SCL和SDA均要配置成开漏输出模式

SCL和SDA各添加一个上拉电阻，阻值一般为4.7KΩ左右

开漏输出和上拉电阻的共同作用实现了“线与"的功能，此设计主要

是为了解决多机通信互相干扰的问题

I2C时序结构

起始条件

SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平

终止条件

SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平

// 生成I2C启动条件void I2c_Start(){I2C_SDA = 1; // 拉高SDA线I2C_SCL = 1; // 拉高SCL线I2C_SDA = 0; // SDA线从高电平变为低电平，产生启动条件I2C_SCL = 0; // 拉低SCL线}// 生成I2C停止条件void I2C_Stop(){I2C_SDA = 0; // 拉低SDA线I2C_SCL = 1; // 拉高SCL线I2C_SDA = 1; // SDA线从低电平变为高电平，产生停止条件}

发送一个字节

SCL低电平期间，主机将数据位依次放到SDA线上

（高位在前），然后拉高SCL，从机将在SCL高电平期间读取数据位，

所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，

即可发送一个字节

// 发送一个字节数据void I2C_SendByte(unsigned char Byte){unsigned char i;for (i = 0; i < 8; i++) {I2C_SDA = Byte & (0x80 >> i); // 依次发送字节的每一位I2C_SCL = 1; // 拉高SCL线，产生时钟信号I2C_SCL = 0; // 拉低SCL线}}

接收一个字节

SCL低电平期间，从机将数据位依次放到SDA线上

（高位在前），然后拉高SCL，主机将在SCL高电平期间读取数据位

所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次

即可接收一个字节(主机在接收之前，需要释放SDA)

// 接收一个字节数据unsigned char I2C_ReceiveByte(){unsigned char i, Byte = 0x00;I2C_SDA = 1; // 释放SDA线，准备接收数据for (i = 0; i < 8; i++) {I2C_SCL = 1; // 拉高SCL线，产生时钟信号if (I2C_SDA) {Byte |= (0x80 >> i); // 读取SDA线上的数据位}I2C_SCL = 0; // 拉低SCL线}return Byte; // 返回接收到的字节}

发送应答

在接收完一个字节之后，主机在下一个时钟发送一位数据，数据0表示应答，数据1表示非应答

接收应答

在发送完一个字节之后，主机在下一个时钟接收一位数据，判断从机是否应答，数据0表示应答，数据1表示非应答（主机在接收之前，需要释放SDA)

// 发送应答信号void I2C_SendAck(unsigned char AckBit){I2C_SDA = AckBit; // 设置SDA线为应答信号I2C_SCL = 1; // 拉高SCL线，产生时钟信号I2C_SCL = 0; // 拉低SCL线}// 接收应答信号unsigned char I2C_ReceiveAck(){unsigned char AckBit;I2C_SDA = 1; // 释放SDA线，准备接收应答信号I2C_SCL = 1; // 拉高SCL线，产生时钟信号AckBit = I2C_SDA; // 读取SDA线上的应答信号I2C_SCL = 0; // 拉低SCL线return AckBit; // 返回接收到的应答信号}

SLAVE ADDRESS: A6-A3是固定的

A2-A0是可配的

最后一位是确定读或写的0是写，1是读

过程：

开始——>发送从机地址 + write——>接收应答——>发送一个字节——>接受应答——>……发送字节——>接受应答——>结束

过程：

开始——>发送从机地址 + read——>接收应答——>接收一个字节——>发送应答——>……接收字节——>发送应答or发送非应答——>结束

字节写入和读取

// 向AT24C02的指定地址写入一个字节数据void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress, unsigned char Data){I2c_Start(); // 生成启动条件I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS); // 发送设备地址和写命令I2C_ReceiveAck(); // 接收应答信号I2C_SendByte(WordAddress); // 发送字地址I2C_ReceiveAck(); // 接收应答信号I2C_SendByte(Data); // 发送数据I2C_ReceiveAck(); // 接收应答信号I2C_Stop(); // 生成停止条件}// 从AT24C02的指定地址读取一个字节数据unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress){unsigned char Data;I2c_Start(); // 生成启动条件I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS); // 发送设备地址和写命令I2C_ReceiveAck(); // 接收应答信号I2C_SendByte(WordAddress); // 发送字地址I2C_ReceiveAck(); // 接收应答信号I2c_Start(); // 生成重复启动条件I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS | 0x01); // 发送设备地址和读命令I2C_ReceiveAck(); // 接收应答信号Data = I2C_ReceiveByte(); // 接收数据I2C_SendAck(1); // 发送非应答信号I2C_Stop(); // 生成停止条件return Data; // 返回读取的数据}

I2C总线进行数据传送时，时钟信号为高电平期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有在时钟线上的信号为低电平期间，数据线上的高电平或低电平状态才允许变化

每次数据传输都以字节为单位，每次传输的字节数不受限制。

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http://www.lryc.cn/news/521448.html