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
: V8 A6 ~; s+ J+ k' C4 ?" v3 N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。
8 l: U* f6 F2 K% t7 F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：
+ x4 x  ^4 C7 p! b9 {8 Y9 \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。
$ @) g* x! A- d二：发现共性（操作过程的比较与抽象）
, L  w+ C' _2 O' `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。
3 l% j7 y$ V1 ^表1：AT24Cxx比较
型号
& u/ r* H  ?+ w1 e容量（字节）
最大级联数
5 y- N  _- f& H7 ]页字节数
& V5 U( P& i' A8 x: S5 S( J* x地址字节数
6 c  b8 B& i! o5 B( C: C写入时间
AT24C01
9 ~1 a7 q# s' N$ a128 = 0x0080
( r- C/ C; w  V% l# e0 o  a' q8
. {3 T3 D/ }. y2 ^8
0 k% h/ n+ R. n7 x3 r0 H, a2
% u. Y* K0 X  O  
5ms
. I: R" Z4 n$ ?/ d* I+ v  
3 e3 K9 L  T* `' {0 X% S$ x（最大）
9 K) z6 f; _6 U; }2 U5 ?AT24C02
0 E- Q5 Q* f  u6 z256 = 0x0100
8
8
2
. k3 O. r) Y0 s9 @& A6 \) e- M- ?+ jAT24C04
512 = 0x0200
4
16
2
* {8 p5 g: W! u5 E5 F$ b1 TAT24C08
1 a- ?7 R; L* ?" j6 f3 }+ u1024 = 0x0400
+ \( j: a' R# X5 k2 B: V) n2
16
2
! D# Z" \+ u. BAT24C16
2048 = 0x0800
+ E/ {$ X# E( a0 N. r5 G# O1
( X  i8 i  S9 {! n4 t16
2
AT24C32
7 w% Q1 N7 l4 v8 K8 f$ L4096 = 0x1000
" o( e) K: [) k2 e) P8
32
3
AT24C64
8192 = 0x2000
) {1 n1 b: e$ q+ w/ b& X0 W. ^1 d8
32
3
AT24C128
* N% y) M8 U, A3 X$ h0 H! A16384 = 0x4000
8
4 H& ~. W* q! Q* O64
3
AT24C256
32768 = 0x8000
. E/ o$ A4 C! n6 D9 |3 M8
3 i% ^' D% c( \8 G- z" ?8 F64
3
表2：AT24Cxx的IIC操作地址比较（二进制）
! S" d! l  u' l/ @/ h& E* K+ ^  
/ w/ q9 B6 z$ E6 x  V0 ~1 @4 }A2、A1、A0指的是芯片引脚，a14—a0指的是字节地址
2 J. F" S4 ^+ [. Z型号
第1个字节
3 k/ X' ?; Q& e! P& E! N7 I  
MSB----LSB
( q) o7 G9 P- R& x第2个字节
  
MSB----LSB
第3字节
5 V8 S: e6 J8 x+ f  
  c4 J9 W3 v+ d+ n  @3 J! V+ S- SMSB----LSB
6 y* C( F  l+ s9 ^! QAT24C01
1     0     1    0
  b' i4 N$ z+ H$ T  
0 Q" H4 F/ A. V0 T& iA2   A1   A0    R/W
0   a6   a5   a4
  
a3  a2   a1   a0
; Y8 a; k, u+ {不发送
5 a! \, _' N. X. [1 K* V# m5 [AT24C02
' X3 q: n, V# L  K) |6 o- m4 L1     0     1    0
$ x  s$ K1 @4 o4 _% v4 \  
A2   A1   A0    R/W
a7  a6   a5   a4
2 t4 h1 }/ s7 }) x) D( G  
a3  a2   a1   a0
不发送
. J9 z" D9 W% S* o0 |0 b# S) n% OAT24C04
! v2 U# j6 x7 [1 s  K" R1     0     1    0
  
& a' _+ O6 W& l/ f4 DA2   A1   a8   R/W
a7  a6   a5   a4
# T6 F5 o8 P7 c4 v2 b7 l  z  
a3  a2   a1   a0
6 L4 G. e3 r% {4 k2 _. A# W不发送
. f6 m  I- ^0 yAT24C08
. c& R+ L8 v$ X; e, e1     0     1    0
  
A2   a9    a8    R/W
a7  a6   a5   a4
  
. X' j, d# u( y: \( U+ _$ Na3  a2   a1   a0
不发送
AT24C16
1     0     1    0
  
8 p' i! G* h% ?' F6 F6 Aa10  a9    a8    R/W
a7  a6   a5   a4
  
9 ~4 m- ?* S# ?8 ta3  a2   a1   a0
  m2 y+ g! m9 l1 J+ S/ m! y. _6 w不发送
# N& O* O( S4 gAT24C32
4 f( S7 s' u$ O$ T7 Q1 i6 p) C' J1     0     1    0
4 L2 A2 b) C  P2 f, J' u  
0 e/ |# y" F; LA2   A1   A0    R/W
! a' g8 i" B. A% E2 j0    0    0    0
" V' D$ a; _3 e  
- ^! F: a1 N; S8 a+ Q" Wa11  a10   a9   a8
a7  a6   a5   a4
  
a3  a2   a1   a0
7 w+ c" ]; [- p2 oAT24C64
' q/ d5 C$ v) [9 m5 ]- q1     0     1    0
, Q% q2 I/ s" x  
; x* L3 e/ B- w1 V% q+ cA2   A1   A0    R/W
0    0     0     a12
  
a11  a10   a9   a8
a7  a6   a5   a4
  
a3  a2   a1   a0
AT24C128
6 r( `: ~9 x% ]% U1     0     1    0
( y- E' K6 z7 @$ m  
: e- g; Z8 A- Z3 ~: tA2   A1   A0    R/W
3 T+ v+ |& }9 b4 C. o6 s0    0    a13    a12
9 N2 G$ n) y4 H1 }0 d( F8 U3 l5 D  
. X# N( h8 z- H9 U6 {a11  a10   a9   a8
a7  a6   a5   a4
  
a3  a2   a1   a0
AT24C256
6 \/ Q$ a, W8 Z9 l, }* k1     0     1    0
  
. |6 l# e. b0 S2 M& q5 Z. d; g$ ?A2   A1   A0    R/W
0    a14   a13   a12
  
a11  a10   a9   a8
a7  a6   a5   a4
  
a3  a2   a1   a0
! \- ]. J$ t( t: I% O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
1 P2 m' [" Z& a) E4.1 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。
//----------------------------------------------------------------------------//
1 S# O& E) [# x1 g) L- A- g// 编号：1
8 o2 J- F3 g, q- w" B// 名称：
+ Z6 n3 U- Z% K- h- N! s: s, q// 功能：单片机寄存器头文件，例如reg51.h
//----------------------------------------------------------------------------//
#include "ATT703x.H"
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。
//--------------------------------------------------------------------------//
// 编号 ：2
// 名称 ：AT24Cxx
% z8 ?% z1 q0 l; |, V1 ^) G4 i// 功能 ：选择您所使用的EEPROM芯片型号。只能启用一条宏。
* J. |6 |5 a# X  W3 v" ^% B//      ：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。
' d, {# }: H3 |//--------------------------------------------------------------------------//
//  #defineAT24C01         // 使用AT24C01，则启用本句并屏蔽其它语句。
4 }, k, p) v* t% i7 Z//  #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。
! i% K2 O/ }" X) n( ~- b+ o//  #defineAT24C16         // 使用AT24C16，则启用本句并屏蔽其它语句。
' u9 U! y6 n, F( C//  #defineAT24C32         // 使用AT24C32，则启用本句并屏蔽其它语句。
- ^+ D3 w/ H0 ^//  #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。
" K: }9 p6 n6 E4 @9 b5 ^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。
; n: W% M1 H) |. ]) ^, a7 w2 n1 c//--------------------------------------------------------------------------//
// 编号 ：3
3 t0 ]8 ~5 x6 T1 D// 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。
% T7 q, Q0 T" B% h" [//--------------------------------------------------------------------------//
% ?6 d9 _- Z5 u! w9 ?: B#define  AT24CXX_WP_ENABLE   (0)
//--------------------------------------------------------------------------//
" j- A& W# s, y9 e. ~7 T' k// 编号 ：4
6 j: |! {* S+ Y2 b  s// 名称 ：AT24Cxx_WP
! r* L# z$ y0 I* F/ ?2 v// 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
//--------------------------------------------------------------------------//
1 o' r5 p5 i8 f2 @" k#if (1 == AT24CXX_WP_ENABLE)
; K3 Y) k- _( O# o    sbit   AT24Cxx_WP = P1^2;
#endif
# P! F! D9 T& F: U! `+ O8 \6 W0 ?/ D4.1.3 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”。
- z  ^/ e1 x3 N//--------------------------------------------------------------------------//
2 L, [2 Y! I4 t% D; l" v8 A* f// 编号 ：5
// 名称 ：AT24Cxx_Delay_1ms()
0 T1 n9 g2 ]% O// 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()
. ?) ^/ B: R4 `4 Z5 }* I; _//      ：来实现延时。
7 F& Y# q" ~" P: \//--------------------------------------------------------------------------//
" L! F. n7 ~& P: ~$ {#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 S: A) D3 F1 }9 j+ P4.1.4 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  
+ g8 O% F% S2 x# ?4.2.1 从AT24Cxx中读取数据函数
8 c  \% h1 G" a2 O" t//----------------------------------------------------------------------------//
! O3 k$ m* I. K) \: W//                    从AT24Cxx中读取多字节数据函数（对外接口）
//函数名称：AT24Cxx_Read_Str
& Q! J% V9 ~5 S5 b//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）.
: j+ r  b) @" n+ B9 p; U& R//         Addr：对24Cxx进行读操作的起始地址。
6 g# {" E2 p3 E% w//        *PDat：数据读取后存放的首地址
//         Num ：要读取的字节数
//出口参数：0 = 成功，1 = 失败。
# H, X! S* ~/ b! r5 q& S//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。
8 d% t& G: H1 V% W6 n8 _* w7 V2 |//       ：2.若EEPROM剩余空间不足，函数报错。
//----------------------------------------------------------------------------//
. O& Y8 r( Q) J3 f8 g: mextern 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：
& G5 e; g5 ~* Q. a9 U: v1 x    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。
解析：由于A2、A1、A0接地，所以第一个参数为0，函数调用是
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
//-------------------------------------------------------------------------------//
8 _* y9 \& r, b( X//                    向AT24Cxx写入多字节数据函数（对外接口）
//函数名称：AT24Cxx_Write_Str
1 M% I( j, ~6 @) B8 \' E//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：
7 }# v8 x! W/ z//         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。
//        *PDat：发送的数据存放的首地址
//         Num ：发送的字节数
//出口参数：0 = 成功，1 = 失败。
+ C: Y& Q4 z( ?  J//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。
//-------------------------------------------------------------------------------//
extern uint8 AT24Cxx_Write_Str(uint8 A2A1A0, uint16 Addr, uint8*PDat, uint16 Num)
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。
: w! O5 m. V+ S% ^1 @1 C2 G* M应用示例：
% U* B, f, p8 [$ A7 M: W. N/ |    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。
2 p9 @$ t- ]% Z# y/ v解析：A2、A1、A0接地，所以第一个参数为0，函数调用是
! |6 k+ @5 J0 z; LAT24Cxx_ Write _Str(0, 0x10,  Buf,  50)
4.2.3  AT24Cxx定义允许禁止函数
! d& A: u4 I1 vextern voidAT24Cxx_Write_Enable(void);     // 允许写入。
extern 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。
  \. Q- H. |4 }# L+ i1 q" Q9 W+ e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。
五 最后的有用的话
6 }! {& i1 k: {- B2 [  `6 V9 R4 y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～

1 ~- T% f9 G# z9 L7 u

xuzwg

路过，楼主辛苦了！

85486952