基于I2C协议的EEPROM读写功能实现.doc

目录 一．设计要求 2 二．设计目的 2 三．器件EEPROM的介绍 2 1．EEPROM简介 2 2．EEPROM24XX系列功能概述 2 四．I2C协议的介绍 3 1．I2C协议总线特征 3 2． I2C协议工作原理 3 3．I2C协议总线基本状态 3 4．寻址约定 5 五．EEPROM读写功能实现 5 1．写操作 5 （1）字节写操作 6 （2）页写入操作 6 2．确认查询 7 3．读操作 7 （1）当前地址的读操作 8 （2）随机读操作 8 （3）连续读操作 9 六．具体设计过程 10 1．程序流程图 10 2．系统组成模块结构及功能 12 （1）函数定义 12 （2）主函数main( ) 13 3．源程序 14 七．设计心得体会 23 八．参考文献 24 基于I2C协议的EEPROM读写功能实现 一．设计要求 1）通过软件基于I2C协议对EEPROM读写功能的实现。 2）需要有EEPROM读写功能的具体实现过程 。 二．设计目的 通过设计，了解I2C协议的基本原理，并对EEPROM读写功能的实现有个系统的概念，对其实现过程比较清楚。同时，在设计中，巩固我们所学的理论知识。 三．器件EEPROM的介绍 1．EEPROM简介 EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)，电可擦可编程只读存储器--一种掉电后数据不丢失的存储芯片。 EEPROM 可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程。 EEPROM即电可擦写可编程只读存储器，其可通过高于普通电压的作用来擦除和重编程（重写）。不像EPROM芯片，EEPROM不需从计算机中取出即可修改。在一个EEPROM中，当计算机在使用的时候是可频繁地重编程的，EEPROM的寿命是一个很重要的设计考虑参数。EEPROM的一种特殊形式是闪存，其应用通常是个人电脑中的电压来擦写和重编程。DRAM断电后存在其中的数据会丢失，而EEPROM断电后存在其中的数据不会丢失。 另外，EEPROM可以清除存储数据和再编程。 2．EEPROM24XX系列功能概述 1）每一个24XX 器件都支持双向。 2）线数据传输协议：如果器件被定义为发送器，则该器件发送数据到总线；如果器件被定义为接收器，则该器件接收来自总线的数据。总线由主器件控制， 24XX 作为从器件。主器件提供串行时钟（SCL），控制总线访问和产生起始和停止条件。主器件和从器件皆可作为发送器或接收器，但必须由主器件决定采取何种工作模式。 四．I2C协议的介绍 1．I2C协议总线特征 总线协议定义如下： ? 只有在总线空闲时才可启动数据传输。 ? 数据传输期间，在时钟线为高电平时，无论何时，数据线都必须保持稳定。在时钟线为高电平时改变数据线将视为起始或停止条件。 I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件之上，因此I2C总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联成本。总线的长度可高达25英尺，并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件。I2C总线的另一个优点是，它支持多主控，其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然，在任何时间点上只能有一个主控。 2． I2C协议工作原理? ? 以启动信号START来掌管总线，以停止信号STOP来释放总线；每次通讯以START开始，以STOP结束；启动信号START后紧接着发送一个地址字节，其中7位为被控器件的地址码，一位为读/写控制位R/W,R. /W位为0表示由主控向被控器件写数据，R/W为1表示由主控向被控器件读数据；当被控器件检测到收到的地址与自己的地址相同时，在第9个时钟期间反馈应答信号；每个数据字节在传送时都是高位(MSB)在前总线基本状态总线空闲（A）数据线和时钟线同时为高电平。启动数据传输（B）时钟（SCL）为高电平时，SDA 从高电平变为低电平表示起始条件产生。起始条件必须先所有的命令产生。停止数据传输（C）时钟（SCL）为高电平时， SDA 从低电平变为高电平表示停止条件产生。所有操作都必须以停止条件结束。数据传送/数据有效 （D）数据线的状态表明数据何时有效。在起始条件之后，数据线在时钟处于高电平期间保持稳定。必须在时钟信号为低电平期间改变数据线。一个数据位对应一个时钟脉冲。数据的每次传输以起始条件开始，以停止条件结束。在起始条件和停止条件之间传输的数据字节目由主器件决定 5）确认信号（ACK）每一个被寻址的接收器在接收到每一字节数据后，应发送一个确认位。主器件必须提供一个额外的时钟以传输确认位。在确认时钟脉冲内，器件确认须拉低 SDA 线。在确认时钟的高电平期间，SDA线以这种方式保持稳