小白菜的EEPROM学习之路

Gegu

                                                                                                      小白菜的EEPROM学习之路
1 n8 {: @& K7 V! M' n% V5 Z* D                                                                                                       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。
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？
: b" ]+ R$ r4 Q6 @: p2 j于是，小白菜得到了他的目的：
1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。
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
) `' m+ {) o: N- ~容量（字节）
最大级联数
+ M% n6 B0 s0 R5 g& {- H- p页字节数
地址字节数
写入时间
* s% `4 G  B5 M1 wAT24C01
128 = 0x0080
8
! D- w7 U( E. Q8
2
: B9 h7 Q6 Y, y. ^6 s  
5ms
  p! P* [, M( C& S5 D9 L( ^  
（最大）
/ |, L) l" w; WAT24C02
256 = 0x0100
8
4 a4 P# Q. n4 b7 s) t, b8
* Y& `% w, N# D3 p- T+ v! p2
AT24C04
512 = 0x0200
$ h) X! i+ f5 n- @8 I  q" ~$ C4
16
2
2 o0 [' n# j8 e# w- T/ x+ U" [6 ~AT24C08
1024 = 0x0400
2
16
2
AT24C16
2048 = 0x0800
* l/ ?. A  N  ~1
16
' l" e& z# K3 w' \5 k4 }& A4 b+ B8 {2
AT24C32
4096 = 0x1000
# _  H2 N. P: O8 w* J8
: f" C$ C8 R' g' [3 e! {32
3
AT24C64
5 p8 p3 N, S  `1 \# l  d8192 = 0x2000
8
/ T- s5 Q- V7 C3 S32
0 h: Q0 ~" u5 r* y9 V) U7 p3
AT24C128
, p6 f( g+ @8 h16384 = 0x4000
8
2 \7 x( Q4 I" [0 R/ s* Z- j& T64
, x$ H5 T- Z5 a  }3
AT24C256
32768 = 0x8000
8
64
% B5 m  ^) U. t1 z4 d3
表2：AT24Cxx的IIC操作地址比较（二进制）
  
A2、A1、A0指的是芯片引脚，a14—a0指的是字节地址
型号
7 E7 D$ ?/ |  a6 ^4 G第1个字节
  
MSB----LSB
7 C" q9 {+ F+ U" N: N% D1 v第2个字节
  
+ l5 N: q" [; h% ^MSB----LSB
第3字节
* Y6 @: \% w1 g  P; d  
MSB----LSB
, o3 e5 C' n8 ~/ p3 N+ jAT24C01
  I* I/ E7 ?* n* U1     0     1    0
5 f; C" ?: m* G  
A2   A1   A0    R/W
0   a6   a5   a4
3 {; y. }4 j" _3 }  x4 g5 K% S6 c  
a3  a2   a1   a0
不发送
AT24C02
# l. q0 {. }# r: l2 u0 ~- l& X1     0     1    0
$ ?- e9 y  X, I4 x  |  
& I: [( L! ^+ f- I+ jA2   A1   A0    R/W
5 L- }9 k' L# z+ Oa7  a6   a5   a4
  
9 Y& n  E  E* N$ z  T' `. `  ya3  a2   a1   a0
不发送
AT24C04
$ u$ d1 v) q6 w! C1     0     1    0
  
A2   A1   a8   R/W
2 ?: A3 |, P# Q! P, Z& ~a7  a6   a5   a4
- [7 h; x" E2 Y4 h$ l; n1 I! T  
; K, Q, A+ ^, C! J; [5 qa3  a2   a1   a0
2 ?; W& s2 h8 C/ N4 C不发送
9 ~% U2 p4 [2 v0 C/ RAT24C08
- H" O( x  b# G  x9 c/ R7 f+ n1     0     1    0
  
# w8 @! H3 d% G% @# xA2   a9    a8    R/W
4 k# X$ v- G9 d" X" ^  Wa7  a6   a5   a4
% @6 E* E: c" O: X/ v# b  
2 `1 I' D; N: o( t& h' ea3  a2   a1   a0
不发送
3 w6 [6 R  X1 ?) iAT24C16
+ K( N9 _5 c* A+ U8 H+ Q. r1     0     1    0
  
a10  a9    a8    R/W
* [2 B% j( G6 o1 F4 T" {a7  a6   a5   a4
  
! H3 s% H, i; Xa3  a2   a1   a0
不发送
AT24C32
1     0     1    0
  
4 S, {# l3 c# N4 k* F! v) BA2   A1   A0    R/W
( {0 W+ y) p- q6 i0    0    0    0
  
# `$ \- c& L' J9 B( O4 X- ~a11  a10   a9   a8
+ Z. Y0 ?* k# j( Q9 F6 ]) `9 |a7  a6   a5   a4
( Q& O( ?. j$ [1 S7 p% v  
4 J0 ^- ~. \. a2 ?. Na3  a2   a1   a0
" \, I3 B/ y0 C$ YAT24C64
( }6 h" U+ q9 q: K9 r, c1     0     1    0
1 o  t8 J9 {* k, [% a  
A2   A1   A0    R/W
: R1 T% N1 c& H% F: d: t0    0     0     a12
+ M4 K' y+ g  s  
a11  a10   a9   a8
9 \, g! u$ y4 ha7  a6   a5   a4
  
a3  a2   a1   a0
) @9 O% ^$ i6 o  uAT24C128
% X# X: a" j$ p6 k- Y6 [1     0     1    0
: M  S0 f" P- w# n# e0 W4 e' @6 U  
) O8 p( m9 r2 m% T- q3 x9 [$ g& y$ qA2   A1   A0    R/W
0    0    a13    a12
# a7 Y+ k/ j  A  
a11  a10   a9   a8
2 F/ f) d  r- |3 c* }a7  a6   a5   a4
  
a3  a2   a1   a0
" r9 Y8 P+ b! e4 @4 ]) OAT24C256
1     0     1    0
  
A2   A1   A0    R/W
0    a14   a13   a12
) |4 E; a- {9 T, L( g0 H( R  
a11  a10   a9   a8
a7  a6   a5   a4
- e3 V- s* p/ s2 S$ x  
% @' }' o5 r: {2 Z- F. b  E7 s6 o$ ga3  a2   a1   a0
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。
6 ?: M) N! ?: w* a% o! b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。
: ~+ }, P) u" n! }& @* K2 V, G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
// 名称：
// 功能：单片机寄存器头文件，例如reg51.h
//----------------------------------------------------------------------------//
* O5 F5 y0 @: L& [0 j" ^#include "ATT703x.H"
; ]; K1 S8 u, Q3 C4.1.1  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。
//--------------------------------------------------------------------------//
' U& J7 p: R! @- `// 编号 ：2
8 a& |1 T. Q/ v// 名称 ：AT24Cxx
// 功能 ：选择您所使用的EEPROM芯片型号。只能启用一条宏。
" ?/ j; t" C5 q; G//      ：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。
//--------------------------------------------------------------------------//
! O9 Q& z# Z( p2 E! g# y% p( d//  #defineAT24C01         // 使用AT24C01，则启用本句并屏蔽其它语句。
" i5 [$ o# n2 u//  #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。
: [, w/ n$ |% }( {+ c7 M- o2 o//  #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。
+ Z' E3 G( v* R% R& B) l# q9 Y//  #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。
) Z  R, Z) A; [0 e, E( ~' {$ v//  #defineAT24C128        //使用AT24C128，则启用本句并屏蔽其它语句。
. k/ F# ~/ d, a- T3 F  F4 T# t//  #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。
//--------------------------------------------------------------------------//
// 编号 ：3
- p1 c) L! l3 j! |$ |) q6 J// 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。
//      ：当WP引脚接地时，请禁用写保护功能。否则会浪费系统资源。
, N6 o. j; x8 @% \//--------------------------------------------------------------------------//
; ^" k! h. i" Y4 ^* m/ `( S3 e# k#define  AT24CXX_WP_ENABLE   (0)
//--------------------------------------------------------------------------//
9 \: |. P7 x" L9 K* q  o// 编号 ：4
4 z" n5 \4 a# X// 名称 ：AT24Cxx_WP
// 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
//--------------------------------------------------------------------------//
2 N8 @, Q4 Q& B9 k+ ~9 o#if (1 == AT24CXX_WP_ENABLE)
    sbit   AT24Cxx_WP = P1^2;
#endif
4.1.3 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”。
5 D8 s; M9 [- \) G//--------------------------------------------------------------------------//
// 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。
4 [3 R- n! }' V) c+ B. i//      ：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()
5 H) l9 J+ W2 e" X% Z//      ：来实现延时。
//--------------------------------------------------------------------------//
7 w# O: m, [# N0 @: _% i#include "Delay.H"      // 您系统所用延时函数声明所在的头文件。
1 h% h# A) I' [4 A( j* M* u#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。
. V3 k3 R0 V( ]& l1 p+ Y) H  O4.2 函数说明  
  v7 H6 V- C7 M/ c4 \0 C4.2.1 从AT24Cxx中读取数据函数
1 o: Y. F% m' j//----------------------------------------------------------------------------//
" l( T' D4 D) f- R9 @; K//                    从AT24Cxx中读取多字节数据函数（对外接口）
//函数名称：AT24Cxx_Read_Str
//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
//         放在PDat数组中。
//入口参数：
//         A2A1A0：对应芯片A2 A1 A0引脚，低3位有效（高位被忽略）.
& P* Q& c: }7 D2 E1 i$ _7 g# I+ w//         Addr：对24Cxx进行读操作的起始地址。
) C. y: `1 P6 U: f3 H! m$ y//        *PDat：数据读取后存放的首地址
0 I: h. n0 q+ y# \1 G3 }- j; Z//         Num ：要读取的字节数
//出口参数：0 = 成功，1 = 失败。
( C1 @. g0 S2 B9 i' D//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。
6 f1 |& @9 p  h3 y//       ：2.若EEPROM剩余空间不足，函数报错。
1 k$ v  [) U7 }: T//----------------------------------------------------------------------------//
: ~# N3 I. {1 j9 ?6 Y3 fextern uint8 AT24Cxx_Read_Str(uint8 A2A1A0, uint16 Addr, uint8*PDat, uint16 Num)
0 T+ Q3 b- }3 r3 J, ~4 C3 y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。
3 X( S- U0 u8 `) o应用示例：
    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。
# l9 ]% R  h& H解析：由于A2、A1、A0接地，所以第一个参数为0，函数调用是
  Q! I7 o& V) E8 l+ y/ _AT24Cxx_Read_Str(0, 0x10,  Buf,  50)
Buf中存放的EEPROM中(0x10 + i)单元的内容，
4.2.2 向AT24Cxx中写入数据函数
//-------------------------------------------------------------------------------//
& I, _8 J9 a! n: Z//                    向AT24Cxx写入多字节数据函数（对外接口）
//函数名称：AT24Cxx_Write_Str
//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
% F* o5 \0 V2 ~, `' A5 V" n//         地址在PDat中存放，写入的字节数是Num（16位无符号数）。
# q  |- }+ |  P+ C; \//入口参数：
* x% |  Y, C' m' k3 ?//         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。
4 e1 F' Z' b# q+ n//        *PDat：发送的数据存放的首地址
9 I3 V1 r/ j; M# T% Y  g//         Num ：发送的字节数
$ T8 {/ u7 o$ ~//出口参数：0 = 成功，1 = 失败。
! u3 [3 j0 B, q//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。
. ?) f9 G9 _: ~6 [  e; K+ ^' [//       ：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。
9 h8 a; o0 v5 y3 H//-------------------------------------------------------------------------------//
8 U; N2 B% L) v% v* h8 b  O5 eextern uint8 AT24Cxx_Write_Str(uint8 A2A1A0, uint16 Addr, uint8*PDat, uint16 Num)
9 p0 f+ @% y5 c第一个参数A2A1A0的说明见4.2.1。
% `4 @0 U/ a3 k- g3 H4 _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。
5 d1 u9 w3 `: e; H; C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。
解析：A2、A1、A0接地，所以第一个参数为0，函数调用是
' N' U  e" U9 J" oAT24Cxx_ Write _Str(0, 0x10,  Buf,  50)
( c( C2 C5 Z$ M+ ?4 ^3 Z- _4 e4.2.3  AT24Cxx定义允许禁止函数
extern voidAT24Cxx_Write_Enable(void);     // 允许写入。
* B4 \: `( \" v9 S  a' rextern voidAT24Cxx_Write_Disable(void);    // 禁止写入。
1 \1 K4 t$ w9 c# z! S$ O8 r0 r. z2 }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。
& i) q0 q% E) a# g( k! ]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。
- B$ U, L* T! g; J2 R% G五 最后的有用的话
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～
& [  |. O1 j( p6 |/ y! }' {
; v! X9 f3 {' w% Y8 P/ S. `

85486952

xuzwg

路过，楼主辛苦了！