小白菜的EEPROM学习之路

Gegu

                                                                                                      小白菜的EEPROM学习之路
                                                                                                       AT24Cxx全系列驱动编写
上回书说到了标准IIC的编写，函数参数是指针和字节数，并非是以IIC地址和寄存器地址作参数，何故？小白菜考虑着，要想真正的适应大部分IIC器件的IIC操作而不必写两个功能相同的函数，用指针和字节数作参数是最好的选择。大虾们可能觉得这是为了统一而统一，这点必须承认。在参数传递效率上，确实比直接传递数据要低，但是小白菜接触到的IIC器件，没有一个是需要时时写入的（这里的时时是指MCU空闲下来就读取或写入IIC器件数据）。用的最多的是EEPROM、还有xxx7290（键盘数码管扫描芯片）、铁电存储器，测温芯片。这些器件没有一个是需要实时操作的，也就是说小白菜接触的IIC器件对实时性要求不高。于是，小白菜可以忽略参数传递效率的问题。当然“为了统一而统一”这个目的是去不掉的。
+ ]/ l& l/ _, Y/ m5 M! l一：为了那“可爱”的目的。
还是2011年，小白菜空闲时，觉得以前用的AT24Cxx系列EEPROM的驱动不能相互兼容，你用24C02和用24C64，就得换驱动，从工程中去掉原来，然后添加上新的，相当的麻烦。于是小白菜便想，都是同一系列的产器，为什么不能用同一个驱动？
于是，小白菜得到了他的目的：
- Q0 j, Z; R6 G1 C1编写一个能适应AT24Cxx全系列的驱动函数，对外只有两个函数，写EEPROM函数和读EEPROM函数；
2移植时（包括更换不同容量的芯片）只需要改变很少的宏定义选项就能完成。
, I% o, H( m2 k- z+ W二：发现共性（操作过程的比较与抽象）
1为了实现这两个目的，小白菜开始看手册，并写记录下AT24Cxx系列EEPROM的一些参数，见表1和表2。
表1：AT24Cxx比较
型号
容量（字节）
5 V6 ]5 }0 X3 V. g; b最大级联数
. l( c# z2 p) s7 I( Q& N页字节数
. q, b6 f% A9 V4 h& Z9 L地址字节数
7 v5 }& B1 b3 K' G写入时间
8 U; y5 u8 S. a, X0 A" BAT24C01
+ q1 M% X4 D7 O8 l1 z2 i1 C128 = 0x0080
8
8
7 T  ^( S6 L, z: G% d2
  
5ms
  
（最大）
- H* v+ J. H) y! T: KAT24C02
  h/ ?8 y$ l$ x256 = 0x0100
8
5 w6 c& x8 ?1 ~6 M1 Y' n8
2
AT24C04
7 z+ s& _0 j! W9 @512 = 0x0200
4
16
' X) \6 N2 B/ W8 S" [8 u2
$ j' j4 a& P: B5 s' SAT24C08
1024 = 0x0400
2
, K* Q( z  A. Y16
, g. C7 S- L; T: y6 ~2
AT24C16
" b% g3 D6 N! m. w- J2048 = 0x0800
1
; y2 c- R' c, k& I6 g16
2
AT24C32
4 d# X0 b: U2 W2 ^5 ?4096 = 0x1000
8
32
3
- }8 g" X+ a2 o0 o6 \. m/ e$ xAT24C64
% q* W8 O* G7 C8192 = 0x2000
8
) V9 H, D: e* Q9 L% K32
3
AT24C128
) U% H* ?2 d: p% a% f16384 = 0x4000
8
64
3
AT24C256
32768 = 0x8000
8
64
3
表2：AT24Cxx的IIC操作地址比较（二进制）
7 J& E) T0 y+ z/ x4 ^3 y  
2 Y" x: n, u) N! \. E; B' LA2、A1、A0指的是芯片引脚，a14—a0指的是字节地址
# l# |$ J- F8 b* |% H% K型号
第1个字节
  
MSB----LSB
第2个字节
  
MSB----LSB
第3字节
2 J" a% }' i+ x6 y7 M  
7 [" G/ I8 P$ Q7 i( _) c; }MSB----LSB
AT24C01
: s/ ?$ V- R# Q0 q. l: ^1     0     1    0
  
8 R3 q: W% K) Z+ V! @A2   A1   A0    R/W
. }/ P5 e; D! @6 ^0 c0 ~) x7 U: f0   a6   a5   a4
+ x) _5 H% G, \$ G/ C6 J  
1 Y& S, d$ l0 D) s: K6 Ja3  a2   a1   a0
不发送
( z9 O3 g0 H0 _4 t3 y1 ]& R+ gAT24C02
1     0     1    0
0 W" e% W5 ^' b" x; v  
A2   A1   A0    R/W
a7  a6   a5   a4
+ C6 M# {, @/ `  
a3  a2   a1   a0
) _* q2 G+ i1 C4 P9 J( j0 l不发送
5 c. t) t/ ]/ S* |- @5 L3 a; FAT24C04
6 q! ]# p$ I, @  G1     0     1    0
; B& H) g$ |% g9 W/ J  
A2   A1   a8   R/W
, h  K3 S, o$ H! Va7  a6   a5   a4
0 V7 T. |9 j8 D, a1 Z! J8 h  
; p, f( M! q' j& R9 Ta3  a2   a1   a0
不发送
) A" I5 o: T' j+ e- s% uAT24C08
( {! n' d4 R# W' S% }* H1     0     1    0
1 e+ N1 R6 d4 _' c/ e% b5 i  
. b2 l* p, n( R! e  kA2   a9    a8    R/W
a7  a6   a5   a4
  
1 {# b5 e$ ]5 b! W5 ea3  a2   a1   a0
4 B. {% o# C/ b9 c- v  T; ]不发送
AT24C16
8 E* E; n" A/ C- @' v1     0     1    0
" @" \+ E# A% U# ]( Y6 X9 G4 Q7 {+ p  
8 G) N) E, Z, B7 H& ca10  a9    a8    R/W
a7  a6   a5   a4
& U& j; \1 T2 o# I  
2 Y" K% j4 W9 x8 q, x2 {a3  a2   a1   a0
不发送
5 Z3 y( R; p7 @$ ^4 _0 vAT24C32
. n5 V* j+ S  p) q/ o- Q* i1     0     1    0
  
A2   A1   A0    R/W
" z8 Y! s% U( [0    0    0    0
  
9 S+ A3 ^) W( k" _& U( A1 D* F! \  ~a11  a10   a9   a8
) Z" ^& C* h: R2 X1 ?7 j9 ^* oa7  a6   a5   a4
  
: U7 t! {3 D' ~" Ia3  a2   a1   a0
AT24C64
9 M$ o9 s+ Z1 p2 G$ i" X# Y1     0     1    0
) g- C0 D; h# J, ]( G  
A2   A1   A0    R/W
/ n$ H+ j3 V1 I6 u3 J5 ]0    0     0     a12
; v& G# ~- D9 E0 K! f. P  
a11  a10   a9   a8
a7  a6   a5   a4
: N9 s7 v+ f- K4 f' p4 P, f: b  
( Z% ^0 \" Z5 I# k( sa3  a2   a1   a0
AT24C128
1     0     1    0
  
1 ?2 Z$ @6 @/ h/ F, d8 x2 D- UA2   A1   A0    R/W
0    0    a13    a12
* _/ n5 S( p) {+ D; `% x  
a11  a10   a9   a8
a7  a6   a5   a4
. i/ W3 |7 P3 S% k5 A5 s$ d3 ?/ x5 M  
6 t- S5 C/ u. d' H5 j3 X% sa3  a2   a1   a0
AT24C256
, m! K7 C3 M3 X+ g) N$ P6 t1     0     1    0
! ^& ]( i% `* s% t  
A2   A1   A0    R/W
0    a14   a13   a12
# }4 J6 ]2 X9 ~( ^) Y+ J3 N2 J5 j  
, q. O9 u; K) o* d  Ka11  a10   a9   a8
/ _. c3 a7 s; r! M( A% K, |a7  a6   a5   a4
: L% H; g( Z% F  
- z+ c( l0 t) V+ ~) Oa3  a2   a1   a0
( V1 |3 u+ q5 Y1 j3 y由表1和表2，小白菜开始想，不同容量的需要进行地址处理和页处理。小白菜还设想，在应用中，不大可能不同容量的EEPROM一起使用；有可能访问的数量大于芯片容量，所以要有溢出检测……小白菜想了很多，并整理了一个大体的思路。
读写函数 → 先要进行参数检查 → 进行溢出检测 → 地址处理 → 读写数据（ →  写数据时写入等待） → 返回操作状态。
三 代码编写
小白菜用上面的流程，开始了代码的编写。写代码时，地址处理部分需要使用条件编译来实现不同芯片的操作；写入等待函数需要有超时机制……写啊写，写啊写，小白菜终于写出来了。列位看官，请继续向下看。
四 使用说明
4.1 移植修改  移植修改在H文件中的“移植修改”部分。这里有5处需要修改。
//----------------------------------------------------------------------------//
// 编号：1
% y% ?& ^, r7 X1 y1 }3 P% J7 y" `1 m// 名称：
// 功能：单片机寄存器头文件，例如reg51.h
) w5 T3 F, }2 {" D: h. a/ |//----------------------------------------------------------------------------//
$ u. s# t1 |4 y7 n9 L+ w, R0 ~#include "ATT703x.H"
+ ~4 ~3 r" e3 n  {4.1.1  请您把使用的单片机的头文件包含进来。大虾们用过MCU 多了，知道不同的MCU，其寄存器定义是不一样滴，不是所有的51 单片机都用Reg51.H 或Reg52.H 头文件。
- B" K  N2 R; D( s8 M//--------------------------------------------------------------------------//
5 n1 z+ Z9 X9 v) }3 Y# N. h// 编号 ：2
// 名称 ：AT24Cxx
// 功能 ：选择您所使用的EEPROM芯片型号。只能启用一条宏。
! ?  u/ S& e4 L  H//      ：不支持一条总线上挂不同的EEPROM，支持同类型的多个EEPROM挂在总线上。
8 U2 l* g2 X; y//--------------------------------------------------------------------------//
1 b1 _6 P$ P" \6 @# u//  #defineAT24C01         // 使用AT24C01，则启用本句并屏蔽其它语句。
//  #defineAT24C02         // 使用AT24C02，则启用本句并屏蔽其它语句。
    #defineAT24C04         // 使用AT24C04，则启用本句并屏蔽其它语句。
//  #defineAT24C08         // 使用AT24C08，则启用本句并屏蔽其它语句。
//  #defineAT24C16         // 使用AT24C16，则启用本句并屏蔽其它语句。
1 L7 u; {* P  [+ ~# A' m8 w//  #defineAT24C32         // 使用AT24C32，则启用本句并屏蔽其它语句。
//  #defineAT24C64         // 使用AT24C64，则启用本句并屏蔽其它语句。
//  #defineAT24C128        //使用AT24C128，则启用本句并屏蔽其它语句。
//  #defineAT24C256        //使用AT24C256，则启用本句并屏蔽其它语句。
4.1.2 这里启用您所用的芯片。不支持不同容量的芯片挂接在同一总线上。
' b& u# O* A( H; ?& M//--------------------------------------------------------------------------//
// 编号 ：3
7 _( B+ Q! N, B0 l8 p7 q! ?! I// 名称 ：AT24CXX_WP_ENABLE
// 功能 ：启用AT24Cxx的写保护功能。为1时启用写保护。为0时不使用写保护。
. `% k* m7 M$ I  [5 X; v, [$ v//      ：当WP引脚接地时，请禁用写保护功能。否则会浪费系统资源。
//--------------------------------------------------------------------------//
#define  AT24CXX_WP_ENABLE   (0)
" ?; B/ A3 c( f3 n2 X& ^, {//--------------------------------------------------------------------------//
# _4 G- `- @6 S1 M4 R2 `// 编号 ：4
// 名称 ：AT24Cxx_WP
" m9 w/ a" [6 u9 T% o  Y// 功能 ：写保护引脚所用的口线。启用写保护时，才需要设置本参数
! S! s' p! m8 [/ H0 ^# k//--------------------------------------------------------------------------//
#if (1 == AT24CXX_WP_ENABLE)
    sbit   AT24Cxx_WP = P1^2;
#endif
  C* Q% R5 g5 z. C0 q2 Q' S  N, M4 Q4.1.3 这里是关于WP的操作，您可能并不使用写保护并把WP接地。如果AT24CXX_WP_ENABLE为0，即不使用写保护时，写入允许和禁止函数不编译。如果您为了减少改动，也可以把这两个函数体进行条件编译，而只留下一个“空函数”。
6 ]7 n( w$ Q0 M3 A& x% Z  |( y//--------------------------------------------------------------------------//
// 编号 ：5
// 名称 ：AT24Cxx_Delay_1ms()
// 功能 ：精确的1毫秒延时函数。这里请使用您系统中的微秒延时函数。
//      ：例如，您的延时函数是Delay_1us()，那么您可以使用下句
//      ：#defineMK_Delay_1us()  Delay_1us()
9 L7 e5 W/ i" r9 ~+ g, ~- x& d//      ：来实现延时。
) P! a; l, p% C" F2 k) o$ ]9 H4 W//--------------------------------------------------------------------------//
) O: N: G5 {! X9 x) T! _/ ~% |#include "Delay.H"      // 您系统所用延时函数声明所在的头文件。
#define AT24Cxx_Delay_1ms()   Delay_MS(1)
4.1.4 这里的软件1ms延时函数用于写入等待。延时必须在1ms左右。
4.2 函数说明  
% O4 |  M& [$ w: A/ ]4.2.1 从AT24Cxx中读取数据函数
7 _+ {/ x; b9 `4 r: P//----------------------------------------------------------------------------//
' H- ]% w/ \9 W//                    从AT24Cxx中读取多字节数据函数（对外接口）
! X% S5 k( ^$ M2 C2 i; a//函数名称：AT24Cxx_Read_Str
- Z5 c+ M) e  y* p+ e9 `//函数功能：从Addr指定的地址开始读取AT24Cxx，一共读取Num个字节，数据读出后存
3 ]) z6 Z2 n, G' }9 n. ]: i//         放在PDat数组中。
//入口参数：
7 H/ y. |7 ?" [0 B1 ?+ M//         A2A1A0：对应芯片A2 A1 A0引脚，低3位有效（高位被忽略）.
7 R3 m5 q+ ?5 c5 t0 J- e6 m: t2 _) {//         Addr：对24Cxx进行读操作的起始地址。
- [( n& b" m- O0 t6 J3 d4 M//        *PDat：数据读取后存放的首地址
6 r4 b- |: h4 l( F* }$ w8 a  o//         Num ：要读取的字节数
//出口参数：0 = 成功，1 = 失败。
//重要说明：1.读取的第一个字节放在PDat[0]中，第二个放在PDat[1]中，以此类推。
9 l% g! t2 m& X. s/ ~# a//       ：2.若EEPROM剩余空间不足，函数报错。
) N9 E/ w* K) y//----------------------------------------------------------------------------//
extern uint8 AT24Cxx_Read_Str(uint8 A2A1A0, uint16 Addr, uint8*PDat, uint16 Num)
第一个参数A2A1A0的低三位分别对应A2、A1、A0，并且不能对该参数进行检查，所以一定要设置正确。
应用示例：
, T- C( T! Q7 Y/ V' p. E' }) _    芯片的A2、A1、A0接地，并且从0x10地址开始读取，读取的字节数50，数据读取后存放在unsigned char Buf[100]数组中。
) V, E. E1 m0 l# B% z解析：由于A2、A1、A0接地，所以第一个参数为0，函数调用是
7 t& ]  ~: g' y2 N5 F7 FAT24Cxx_Read_Str(0, 0x10,  Buf,  50)
Buf中存放的EEPROM中(0x10 + i)单元的内容，
( g, y9 Z) t2 ^0 s4.2.2 向AT24Cxx中写入数据函数
//-------------------------------------------------------------------------------//
//                    向AT24Cxx写入多字节数据函数（对外接口）
//函数名称：AT24Cxx_Write_Str
% v, m6 U) `" N5 K1 D  p" K4 _//函数功能：向AT24Cxx中写入多字节。写入的起始地址由Addr确定，数据存放的首
//         地址在PDat中存放，写入的字节数是Num（16位无符号数）。
//入口参数：
$ x1 X8 I# Z/ n9 j1 e1 k//         A2A1A0：对应芯片A2 A1 A0引脚，低3位有效（高位被忽略）.
//         Addr：对24Cxx进行写操作的起始地址。
! @; _" H! Z; x- B- O//        *PDat：发送的数据存放的首地址
" [9 F5 e$ w; R//         Num ：发送的字节数
//出口参数：0 = 成功，1 = 失败。
& c# A7 `; ]' b; e4 A//重要说明：1.先发送PDat[0]，再发送PDat[1],以此类推。
//       ：2.若EEPROM剩余空间不足，函数报错。
//       ：3.若启用了写保护功能，必须先使写保护失效，否则无法进行写入。
//-------------------------------------------------------------------------------//
, a8 Z$ r$ }5 ]9 P3 g- T! `4 Bextern uint8 AT24Cxx_Write_Str(uint8 A2A1A0, uint16 Addr, uint8*PDat, uint16 Num)
  \' J; `5 H) G( s. _第一个参数A2A1A0的说明见4.2.1。
若启用了写保护功能，在调用本函数必须调用写入允许函数，否则函数写入出错。
4 H! v0 b. `& E) q: H- W* q+ t* R- P$ G应用示例：
    芯片的A2、A1、A0接地，并且从0x10地址开始写入，写入的字节数50，写入数据存放在unsigned char Buf[100]数组中。Buf写入EEPROM中(0x10 + i)单元。
  [  A$ G% x) L% {9 R9 h4 M- X2 h解析：A2、A1、A0接地，所以第一个参数为0，函数调用是
% y4 [. p. K% x4 RAT24Cxx_ Write _Str(0, 0x10,  Buf,  50)
" O/ y5 N) J2 [) p3 y/ _+ K4.2.3  AT24Cxx定义允许禁止函数
extern voidAT24Cxx_Write_Enable(void);     // 允许写入。
0 `3 `4 ^; Q9 E: v7 G+ cextern voidAT24Cxx_Write_Disable(void);    // 禁止写入。
这两个函数是写入允许和禁止函数，实际是操作WP引脚。您也可以改为宏定义，这里小白菜就不弄啦。这两个函数受AT24CXX_WP_ENABLE的控制。AT24CXX_WP_ENABLE为1时，即打开写保护，当写入时，必须先调用AT24Cxx_Write_Enable()函数，以使能写入。
这对函数应成对的调用哦（就像进入和退出临界区函数一样），要不然写保护有没有意义了。
0 |) t/ g& ]' B4 w五 最后的有用的话
- z. J1 V) f' Y$ D) _这套驱动，小白菜只测试过AT24C64和AT24C04，其他并没有测试过。所以要慎用哦。欢迎各位童鞋进行拍砖！要是有Bug，小白菜也非常希望大家能给小白菜说一声哦～
9 B, K; j# w) I0 }

85486952

xuzwg

路过，楼主辛苦了！