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AT24C02寄存助手

选用模块​

这个组件叫 AT24C02寄存器

直接上库​

先看提供了哪些函数：

实现代码（其实直接塞进去就ok）​

库
AT24C02.c

#include <REGX52.H>
#include "I2C.h"

#define AT24C02_ADDRESS		0xA0

/**
  * @brief  AT24C02写入一个字节
  * @param  WordAddress 要写入字节的地址
  * @param  Data 要写入的数据
  * @retval 无
  */
void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data)
{
	I2C_Start();
	I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_SendByte(WordAddress);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_SendByte(Data);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_Stop();
}

/**
  * @brief  AT24C02读取一个字节
  * @param  WordAddress 要读出字节的地址
  * @retval 读出的数据
  */
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress)
{
	unsigned char Data;
	I2C_Start();
	I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_SendByte(WordAddress);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_Start();
	I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS|0x01);
	I2C_ReceiveAck();
	Data=I2C_ReceiveByte();
	I2C_SendAck(1);
	I2C_Stop();
	return Data;
}


AT24C02.h

#ifndef __AT24C02_H__
#define __AT24C02_H__

void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data);
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress);


#endif


这个库提供了哪些函数？​

1. AT24C02_WriteByte​

void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress, Data);
  • 功能：向AT24C02 EEPROM的指定地址写入一个字节。
  • 参数：
    • WordAddress：目标存储单元的地址（范围为0x00到0xFF，具体取决于芯片容量）。
    • Data：需要存储的数据（一个字节，范围为0x00到0xFF）。
  • 返回值：无（void类型）。
  • 具体用途：
    • 在EEPROM中保存配置信息、状态值等，断电后数据依然保存。

2. AT24C02_ReadByte​

unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress);
  • 功能：从AT24C02 EEPROM的指定地址读取一个字节。
  • 参数：
    • WordAddress：需要读取的存储单元地址。
  • 返回值：从指定地址读取到的数据（一个字节）。
  • 具体用途：
    • 从EEPROM中提取配置数据、记录等。

江协科技速览​

1. 如何新建工程并添加所需模块？​

操作步骤​

  • 打开KO软件，点击“新建工程”，选择保存位置（如12 - 1文件夹），设定工程名称。
  • 在工程设置中，选择合适的单片机型号（如AT89CY）。
  • 添加main函数，确保勾选“HEX”选项，以便生成可执行文件。
  • 点击“头文件”按钮，添加所需的头文件（如 REGX52.H 等）。
  • 从软件界面找到并选中所需模块（如LCD、按键、AT24C02等相关模块），使用“复制”（Ctrl + C）和“粘贴”（Ctrl + V）操作将其添加到工程中。

注意事项​

  • 确保所选单片机型号与实际使用的硬件一致，否则可能导致程序无法正常运行。
  • 添加头文件时，要注意文件路径的正确性，避免找不到头文件的错误。

2. I2C协议中起始条件和停止条件是如何实现的？​

起始条件实现原理​

  • 在I2C的起始条件中，默认SCL（时钟线）和SDA（数据线）为高电平，这是空闲状态。
  • 为确保起始条件的正确拼接，首先执行I2C_SDA = 1;，将SDA线置为高电平。这一步是为了保证在起始条件之前，SDA处于一个确定的高电平状态，避免因之前状态不确定而导致起始条件错误。
  • 接着I2C_SCL = 1;，拉高SCL时钟线，此时SCL和SDA均为高电平。然后I2C_SDA = 0;，在SCL为高电平时，将SDA线拉低，这是起始条件的关键操作，根据I2C协议，SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平表示起始条件。最后I2C_SCL = 0;，拉低SCL线，完成起始条件的设置。

停止条件实现原理​

  • 停止条件的实现同样基于SCL和SDA的电平操作。在停止之前，SDA可能处于0或1的不确定状态，所以先执行I2C_SDA = 0;，将SDA线拉低。
  • 然后I2C_SCL = 1;，拉高SCL时钟线。此时，SCL为高电平，SDA为低电平。最后I2C_SDA = 1;，将SDA线拉高，使SDA和SCL均为高电平，恢复到空闲状态，符合I2C协议中停止条件的规定，即SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平表示停止条件。

代码示例​

代码示例
// 起始条件函数
void I2C_Start(void)
{
    I2C_SDA = 1;
    I2C_SCL = 1;
    I2C_SDA = 0;
    I2C_SCL = 0;
}

// 停止条件函数
void I2C_Stop(void)
{
    I2C_SDA = 0;
    I2C_SCL = 1;
    I2C_SDA = 1;
}

3. 如何实现I2C协议中发送一个字节和接收一个字节的功能？​

发送一个字节的实现​

  • 发送一个字节的函数（如I2C_SendByte）有一个参数Byte，用于指定要发送的字节数据。
  • 通过一个for循环8次，实现从字节的高位到低位依次发送。每次循环中，先将Byte与0x80进行与运算，取出最高位的值赋给SDA（即I2C_SDA = Byte & 0x80;），然后将SCL拉高（I2C_SCL = 1;），再拉低（I2C_SCL = 0;）。在拉高SCL期间，从机可以读取SDA上的数据，完成一位数据的发送。发送完一位后，Byte右移一位（Byte >>= 1;），准备发送下一位，循环8次后完成一个字节的发送。

接收一个字节的实现​

  • 接收一个字节的函数（如I2C_ReceiveByte）首先执行I2C_SDA = 1;，释放SDA总线，准备接收数据。
  • 然后通过一个for循环8次，每次循环先将SCL拉高（I2C_SCL = 1;），在SCL高电平期间读取SDA的数据。使用if判断读取的值，如果SDA为1，则将返回变量Byte的相应位置1（即Byte |= 0x80 >> i;），否则不处理。读取完一位后，将SCL拉低（I2C_SCL = 0;），准备接收下一位数据。循环8次后，完成一个字节的接收，最后返回接收的字节Byte。

代码示例​

代码示例
// 发送一个字节函数
void I2C_SendByte(unsigned char Byte)
{
    unsigned char i;
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        I2C_SDA = Byte & 0x80;
        I2C_SCL = 1;
        I2C_SCL = 0;
        Byte >>= 1;
    }
}

// 接收一个字节函数
unsigned char I2C_ReceiveByte(void)
{
    unsigned char Byte = 0x00, i;
    I2C_SDA = 1;
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        I2C_SCL = 1;
        if (I2C_SDA)
        {
            Byte |= 0x80 >> i;
        }
        I2C_SCL = 0;
    }
    return Byte;
}

4. 发送应答和接收应答在I2C协议中是如何操作的？​

发送应答的操作​

  • 发送应答的函数（如I2C_SendAck）有一个参数AckBit，用于指定应答位的值（0表示应答，1表示非应答）。
  • 函数内部直接将SDA设置为应答位的值（即I2C_SDA = AckBit;），然后将SCL拉高（I2C_SCL = 1;），再拉低（I2C_SCL = 0;），完成发送应答操作。这一系列操作按照I2C协议规定，在接收完一个字节后，主机在下一个时钟发送一位数据作为应答信号。

接收应答的操作​

  • 接收应答的函数（如I2C_ReceiveAck）首先执行I2C_SDA = 1;，释放SDA总线，准备接收应答信号。
  • 然后将SCL拉高（I2C_SCL = 1;），在SCL高电平期间读取SDA的值赋给应答位变量AckBit（即AckBit = I2C_SDA;），接着将SCL拉低（I2C_SCL = 0;），最后返回应答位AckBit。根据I2C协议，返回值为0代表有应答，返回值为1代表无应答。主机在接收之前需要释放SDA，然后在SCL高电平期间读取从机发送的应答信号。

代码示例​

代码示例
// 发送应答函数
void I2C_SendAck(unsigned char AckBit)
{
    I2C_SDA = AckBit;
    I2C_SCL = 1;
    I2C_SCL = 0;
}

// 接收应答函数
unsigned char I2C_ReceiveAck(void)
{
    unsigned char AckBit;
    I2C_SDA = 1;
    I2C_SCL = 1;
    AckBit = I2C_SDA;
    I2C_SCL = 0;
    return AckBit;
}

5. 在AT24C02中如何实现字节写入和读取操作？​

字节写入操作​

  • 字节写入操作通过调用一系列I2C函数来实现。首先调用I2C_Start函数，启动I2C总线，发送起始条件。
  • 接着发送AT24C02的地址（0XA0），通过I2C_SendByte函数发送，发送后调用I2C_ReceiveAck函数接收应答，检查从机是否正确响应。
  • 然后发送要写入的字节地址，再次接收应答。之后发送要写入的数据，同样接收应答。
  • 最后调用I2C_Stop函数，发送停止条件，完成字节写入操作。在写入操作后，需要延时5毫秒，因为AT24C02的写周期最长为5毫秒，这是芯片的特性要求，以确保数据正确写入。可以使用Delay函数来实现延时，例如Delay(5);。

字节读取操作​

  • 字节读取操作也遵循I2C协议的流程。先调用I2C_Start函数启动总线，发送起始条件。
  • 发送地址（0XA0 | 0X01表示读操作），通过I2C_SendByte函数发送，然后接收应答。
  • 接着调用I2C_ReceiveByte函数获取数据，读取一个字节后，发送非应答位（1），表示读取结束，最后调用I2C_Stop函数发送停止条件。读取操作不需要延时，但写入操作后必须延时，否则会出错，这是因为写入操作涉及到芯片内部的存储过程，需要一定时间来完成数据的写入和存储。

代码示例​

代码示例
// 在AT24C02中写入一个字节的函数
void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress, Data)
{
    I2C_Start();
    I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);
    I2C_ReceiveAck();
    I2C_SendByte(WordAddress);
    I2C_ReceiveAck();
    I2C_SendByte(Data);
    I2C_ReceiveAck();
    I2C_Stop();
    Delay(5); // 写入后延时5毫秒
}

// 从AT24C02中读取一个字节的函数
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress)
{
    unsigned char Data;
    I2C_Start();
    I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS | 0x01);
    I2C_ReceiveAck();
    Data = I2C_ReceiveByte();
    I2C_SendAck(1);
    I2C_Stop();
    return Data;
}