存储芯片24c08_24c02a芯片参数

24c02简介
24C02是一个2Kbit的串行EEPROM存储芯片，可存储256个字节数据。工作电压范围为1.8V到6.0V，具有低功耗CMOS技术，自定时擦写周期，1000000次编程/擦除周期，可保存数据100年。24C02有一个16字节的页写缓冲器和一个写保护功能。通过I2C总线通讯读写芯片数据，通讯时钟频率可达400KHz。

可以通过存储IC的型号来计算芯片的存储容量是多大，比如24C02后面的02表示的是可存储2Kbit的数据，转换为字节的存储量为21024/8 = 256byte；有比如24C04后面的04表示的是可存储4Kbit的数据，转换为字节的储存量为41024/8 = 512byte;以此来类推其它型号的存储空间。
　　24C02的管脚图如下：

　　VCC和VSS是芯片的电源和地，电压的工作范围为：+1.8V~+6.0V。
　　A0、A1、A2是IC的地址选择脚。
　　WP是写保护使能脚。
　　SCL是I2C通讯时钟引脚。
　　SDA是I2C通讯数据引脚。
下图为芯片从地址：
以看出对于不同大小的24Cxx，具有不同的从器件地址。由于24C02为2k容量，也就是说只需要参考图中第一行的内容：

芯片的寻址：
AT24C设备地址为如下，前四位固定为1010，A2~A0为由管脚电平。AT24CXX EEPROM Board模块中默认为接地。A2-A0=000，最后一位表示读写操作。所以AT24Cxx的读地址为0xA1,写地址为0xA0。

也就是说如果是
写24C02的时候，从器件地址为10100000（0xA0）；
读24C02的时候，从器件地址为10100001（0xA1）。

片内地址寻址：

芯片寻址可对内部256B中的任一个进行读/写操作，其寻址范围为00~FF，共256个寻址单位。
具体解释：
由于24C02只有256个字节的存储空间，所以只需要1个字节就可以寻址完24C02的存储空间，但是无法寻址完更大容量的存储IC，比如24C04的存储容量是512字节，需要9个bit的地址位才能寻址完。由上图可以看到，24C04的设备地址内是没有A0参数的，被a8代替了，这个a8就是24C04的第9个bit的地址位，也就是说24C04的A0引脚是不起作用的，这样也就造成了在I2C总线上只能同时挂载4个24C04芯片。其它存储器如24C08、24C16也可以这么类推。

24C02的WP引脚是写保护引脚，当WP引脚接高电平的时，24C02只能进行读取操作，不能进行写操作。只有当WP引脚悬空或接低电平时，24C02才能进行写操作。
　　
IIC 主设备/从设备：
简单介绍一下主从机区分，对于新手来说老是区分不开主从机还是很有利的，
通常我们为了方便把IIC设备分为主设备和从设备，基本上谁控制时钟线（即控制SCL的电平高低变换）谁就是主设备。

IIC主设备功能：主要产生时钟，产生起始信号和停止信号

IIC从设备功能：可编程的IIC地址检测，停止位检测

ＩＩＣ的协议层
I2C 总线在传送数据过程中共有三种类型信号， 它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。

开始信号：SCL 为高电平时，SDA 由高电平向低电平跳变，开始传送数据。
结束信号：SCL 为高电平时，SDA 由低电平向高电平跳变，结束传送数据。
应答信号：接收数据的 IC 在接收到 8bit 数据后，向发送数据的 IC 发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU 向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU 接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为受控单元出现故障。

IIC 总线时序图：

起始条件：在SCL高电平期间，SDA由高到低的一个下降沿；
停止条件：在SCL高电平期间，SDA由低到高的一个上升沿；
IIC的数据有效性：

在SCL的高电平期间，SDA是不允许变化的；而只有在时钟线SCL的低电平期间,SDA才能够出现变化；

应答信号
每当主机向从机发送完一个字节的数据，主机总是需要等待从机给出一个应答信号，以确认从机是否成功接收到了数据，

应答信号：主机SCL拉高，读取从机SDA的电平，为低电平表示产生应答

应答信号为低电平时，规定为有效应答位（ACK，简称应答位），表示接收器已经成功地接收了该字节；
应答信号为高电平时，规定为非应答位（NACK），一般表示接收器接收该字节没有成功。

**每发送一个字节（8个bit）**在一个字节传输的8个时钟后的第九个时钟期间，接收器接收数据后必须回一个ACK应答信号给发送器，这样才能进行数据传输。

应答出现在每一次主机完成8个数据位传输后紧跟着的时钟周期，低电平0表示应答，1表示非应答，

IIC发送数据

Start: IIC开始信号，表示开始传输。
DEVICE_ADDRESS:: 从设备地址,就是7位从机地址
R/W： W(write)为写，R(read)为读
ACK： 应答信号
WORD_ADDRESS ： 从机中对应的寄存器地址 比方说访问 OLED中的 某个寄存器
DATA: 发送的数据
STOP: 停止信号。结束IIC

主机要向从机写数据时：

主机首先产生START信号
然后紧跟着发送一个从机地址，这个地址共有7位，紧接着的第8位是数据方 向位(R/W)，0表示主机发送数据(写)，1表示主机接收数据(读)
主机发送地址时，总线上的每个从机都将这7位地址码与自己的地址进行比较，若相同，则认为自己正在被主机寻址，根据R/T位将自己确定为发送器和接收器
这时候主机等待从机的应答信号(A)
当主机收到应答信号时，发送要访问从机的那个地址， 继续等待从机的应答信号
当主机收到应答信号时，发送N个字节的数据，继续等待从机的N次应答信号，
主机产生停止信号，结束传送过程。

IIC读数据：

主机要从从机读数据时

主机首先产生START信号
然后紧跟着发送一个从机地址，注意此时该地址的第8位为0，表明是向从机写命令，
这时候主机等待从机的应答信号(ACK)
当主机收到应答信号时，发送要访问的地址，继续等待从机的应答信号，
当主机收到应答信号后，主机要改变通信模式(主机将由发送变为接收，从机将由接收变为发送)所以主机重新发送一个开始start信号，然后紧跟着发送一个从机地址，注意此时该地址的第8位为1，表明将主机设 置成接收模式开始读取数据，
这时候主机等待从机的应答信号，当主机收到应答信号时，就可以接收1个字节的数据，当接收完成后，主机发送非应答信号，表示不在接收数据
主机进而产生停止信号，结束传送过程。

向AT24C02中写数据

操作时序：

MCU先发送一个开始信号(START)启动总线
接着跟上首字节，发送器件写操作地址(DEVICE ADDRESS)+写数据(0xA0)
等待应答信号(ACK)
发送数据的存储地址。24C02一共有256个字节的存储空间，地址从0x00~0xFF，想把数据存储>在哪个位置，此刻写的就是哪个地址。
发送要存储的数据第一字节、第二字节、…注意在写数据的过程中，E2PROM每个字节都会>回应一个“应答位0”，老告诉我们写E2PROM数据成功，如果没有回应答位，说明写入不成功。
发送结束信号（STOP）停止总线
注意：
在写数据的过程中，每成功写入一个字节，E2PROM存储空间的地址就会自动加1，当加到0xFF后，再写一个字节，地址就会溢出又变成0x00。

写数据的时候需要注意，E2PROM是先写到缓冲区，然后再“搬运到”到掉电非易失区。所以这个过程需要一定的时间，AT24C02这个过程是不超过5ms！
所以，当我们在写多个字节时，写入一个字节之后，再写入下一个字节之前，必须延时5ms才可以

从AT24C02中读数据

读当前地址的数据

2、读随机地址的数据

1、MCU先发送一个开始信号(START)启动总线
2、接着跟上首字节，发送器件写操作地址(DEVICE ADDRESS)+写数据(0xA0)
注意：这里写操作是为了要把所要读的数据的存储地址先写进去，告诉E2PROM要读取哪个地址的数据。
3、发送要读取内存的地址(WORD ADDRESS)，通知E2PROM读取要哪个地址的信息。
4、重新发送开始信号(START)
5、发送设备读操作地址(DEVICE ADDRESS)对E2PROM进行读操作 (0xA1)
6、E2PROM会自动向主机发送数据，主机读取从器件发回的数据，在读一个字节后，MCU会回应一个应答信号(ACK)后，
	E2PROM会继续传输下一个地址的数据，MCU不断回应应答信号可以不断读取内存的数据
7、如果不想读了，告诉E2PROM不想要数据了，就发送一个“非应答位NAK(1)”。发送结束信号（STOP）停止总线

3、连续读数据

E2PROM支持连续写操作，操作和单个字节类似，先发送设备写操作地址(DEVICE ADDRESS)，然后发送内存起始地址(WORD ADDRESS)，MCU会回应一个应答信号(ACK)后，E2PROM会继续传输下一个地址的数据，MCU不断回应应答信号可以不断读取内存的数据。E2PROM的地址指针会自动递增，数据会依次保存在内存中。不应答发送结束信号后终止传输。

/********************************************************** Function: IIC_SDA_HIGH(void) Description: SDA脚输出高电平 Input: none output: none Return: none **********************************************************/
void IIC_SDA_HIGH(void)
{ 
   
    IIC_SDA_OUT();
    GPIO_SetBits(GPIOB,I2C1_SDA);
}

/********************************************************** Function: S35390A_SDA_low(void) Description: SDA脚输出低电平 Input: none output: none Return: none **********************************************************/
void IIC_SDA_LOW(void)
{ 
   
    IIC_SDA_OUT();
    GPIO_ResetBits(GPIOB,I2C1_SDA);
}
/********************************************************** Function: IIC_SCL_HIGH(void) Description: SCL脚输出高电平 Input: none output: none Return: none **********************************************************/
void IIC_SCL_HIGH(void)
{ 
   
    GPIO_SetBits(GPIOB,I2C1_SCL);
}

/********************************************************** Function: IIC_SCL_lOW(void) Description: SCL脚输出低电平 Input: none output: none Return: none **********************************************************/
void IIC_SCL_LOW(void)
{ 
   
    GPIO_ResetBits(GPIOB,I2C1_SCL);
}

/********************************************************** Function: IIC_START(void) Description: I2C通讯启动标志 Input: none output: none Return: none **********************************************************/
void IIC_START(void)
{ 
   

    IIC_SDA_OUT();
    IIC_SDA_HIGH(); //高
    delay_us(5);
    IIC_SCL_HIGH(); //高

    delay_us(5);
    IIC_SDA_LOW(); //低

    delay_us(5);
    IIC_SCL_LOW(); //低

    delay_us(5);
}

/********************************************************** Function: IIC_STOP(void) Description: I2C通讯结束标志 Input: none output: none Return: none **********************************************************/
void IIC_STOP(void)
{ 
   
    IIC_SDA_OUT();
    IIC_SCL_LOW();
    IIC_SDA_LOW(); //低

    delay_us(5);

    IIC_SCL_HIGH();
    delay_us(5);
    IIC_SDA_HIGH(); //高
    delay_us(5);
}

/********************************************************** Function: IIC_SDA_GET(void) Description: SDA脚电平监测 Input: none output: none Return: none **********************************************************/
uint8_t IIC_SDA_GET(void)
{ 
   
    IIC_SDA_IN();

    if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,I2C1_SDA))
        return 1;
    else
        return 0;
}

/********************************************************** Function: IIC_GETACK(void) Description: 单片机获得ACK信号 Input: none output: none Return: temp **********************************************************/
int IIC_GETACK(void)
{ 
   
    unsigned char z = 0;

    IIC_SDA_IN();
    IIC_SDA_HIGH();
    delay_us(2);

    IIC_SCL_HIGH();
    delay_us(2);

    while(IIC_SDA_GET())
    { 
   
        z++;
        if(z>=250) { 
   
            IIC_STOP();
            return 1;
        }
    }
    IIC_SCL_LOW();

    return 0;
}

/********************************************************** Function: IIC_SETACK(void) Description: 向从机输出ACK信号 Input: none output: none Return: none **********************************************************/
void IIC_SETACK(void)
{ 
   
    IIC_SCL_LOW();
    IIC_SDA_OUT();

    IIC_SDA_LOW();

    delay_us(2);

    IIC_SCL_HIGH();

    delay_us(4);

    IIC_SCL_LOW();
}

/********************************************************** Function: IIC_SETNCK(void) Description: 输出NCK信号 Input: none output: none Return: none **********************************************************/
void IIC_SETNCK(void)
{ 
   
    IIC_SCL_LOW();
    IIC_SDA_OUT();
    IIC_SDA_HIGH();
    delay_us(2);

    IIC_SCL_HIGH();

    delay_us(4);

    IIC_SCL_LOW();
}
/********************************************************** Function: IIC_RECEIVE_BYTE(void) Description: 接收一个字节数据 Input: none output: none Return: none **********************************************************/
unsigned char IIC_RECEIVE_BYTE(void)
{ 
   
    unsigned char IIC_buf = 0;
    unsigned char w;
    IIC_SDA_IN();

    for (w = 0; w < 8; w++)
    { 
   
        IIC_SCL_LOW();
        delay_us(2);
        IIC_SCL_HIGH();
        IIC_buf<<=1;
        if (IIC_SDA_GET())
        { 
   
            IIC_buf++;
            delay_us(2);
        }

    }
    IIC_SCL_LOW();
    return (IIC_buf);
}

/********************************************************** Function: IIC_SEND_BYTE(void) Description: 发送一个字节数据 Input: none output: none Return: none **********************************************************/
void IIC_SEND_BYTE(unsigned char senddata)
{ 
   
    unsigned char w;
    IIC_SDA_OUT();
    IIC_SCL_LOW();
    for (w = 0; w < 8; w++)
    { 
   
        if (senddata & 0x80)
        { 
   
            IIC_SDA_HIGH();
        }
        else
        { 
   
            IIC_SDA_LOW();
        }
        senddata <<= 1;
        delay_us(2);
        IIC_SCL_HIGH();
        delay_us(2);
        IIC_SCL_LOW();
        delay_us(2);
    }
}

下面开始着重写24c02：

24C02有两种工作模式：（1）、字节写入模式：结合技术文档我认为该模式是这样工作的：首先是可以再任意的地址（0x00~0xFF）写入一个字节，也可以在某一地址连续的写入N字节，而且不需要翻页，从技术手册得知，答题时说字节写入模式下，页指针根写入数据的多少来自动增加实现翻页功能，不用自己在程序里边实现；
（2）、页写入模式：页写入模式下，手册上写着，一页可以存8字节，当存储的数据大于8时，则会覆盖先前保存的数据，例如，有16个数据 uchar data[16]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15}，从24C02的0x00地址开始存放，当存完一页（8个）时，第9个数据会保存在0x00，覆盖掉开始保存的1，后边的数据一次类推，这样的现象叫做“翻转”，如果想写完一页后将剩余的数据保存在下一页，页指针需要自己来设定。

用到的宏定义
#define MAX_SIZE 256
#define PAGES 32
#define PAGESIZE 8
#define BLOCK_SIZE 256
///***************************************************************************
// Function: I2C_EE_WaitEepromStandbyState()
// Description: 换页的时候需要一个等待时间，不然会有跳页的现象
// Input: BlockCode
// output: none
// Return: none
//***************************************************************************/
static void I2C_EE_WaitEepromStandbyState(u8 BlockCode)
{ 
   
    int i = 50;
    do
    { 
   
        delay_us(100);
        IIC_START();
        IIC_SEND_BYTE(BlockCode );
    } while(IIC_GETACK() == 0 && i-- > 0);
    IIC_STOP();
}
///***************************************************************************
// Function: I2C_PageWrite()
// Description: 页内写入
// Input: 待写地址，块区间，写地址，几个字节
// output: none
// Return: none
//***************************************************************************/
bool I2C_PageWrite(u8* pBuffer, u8 BlockCode, u16 WriteAddr, u8 n)
{ 
   
    u16 i;
    IIC_START();
    IIC_SEND_BYTE(BlockCode);
    IIC_GETACK();

    IIC_SEND_BYTE((u8)WriteAddr);
    IIC_GETACK();
    for(i = 0; i < n; i++)
    { 
   
        IIC_SEND_BYTE(pBuffer[i]);
        IIC_GETACK();
    }
    IIC_STOP();
    I2C_EE_WaitEepromStandbyState(BlockCode);
    return true;
}
///***************************************************************************
// Function: I2C_BlockWrite()
// Description: 在块区间内，计算页数，两头填补
// Input: 待写地址，块区间，写地址，几个字节
// output: none
// Return: none
//***************************************************************************/
bool I2C_BlockWrite(u8* pBlock, u8 BlockCode, u16 WriteAddr, u16 n)
{ 
   
    u16 ByteOf1st = 0, ByteOfOther = 0; // 第一页和最后一页
    u8 NumOfMPage = 0; //完整页数

    ByteOf1st = PAGESIZE - WriteAddr %PAGESIZE;
    if(n > ByteOf1st)
    { 
   
        NumOfMPage = (n - ByteOf1st) / PAGESIZE;
        ByteOfOther = (n - ByteOf1st) % PAGESIZE;
    }
    else
    { 
   
        ByteOf1st = n;
        NumOfMPage = 0;
        ByteOfOther = 0;
    }
    if(I2C_PageWrite(pBlock, BlockCode, WriteAddr, ByteOf1st) == false)
    { 
   
        return false;
    }
    WriteAddr += ByteOf1st;
    pBlock += ByteOf1st;
    while(NumOfMPage--)
    { 
   
        delay_ms(10);
        if(I2C_PageWrite(pBlock, BlockCode, WriteAddr, PAGESIZE) == false)
        { 
   
            return false;
        }
        WriteAddr += PAGESIZE;
        pBlock += PAGESIZE;
    }
    delay_ms(10);
    if(I2C_PageWrite(pBlock, BlockCode, WriteAddr, ByteOfOther) == false)
    { 
   
        return false;
    }
    return true;
}
///***************************************************************************
// Function: I2C_BufferWrite()
// Description: 指定地址写入指定个字节的数据，对外提供的函数
// Input: 写入数据起始地址，16位写地址，写入字节数
// output: none
// Return: none
//***************************************************************************/
bool I2C_BufferWrite(u8* pBuffer, u16 WriteAddr, u16 n)
{ 
   
    u16 ByteOf1st = 0, ByteOfOther = 0; // 第一块和最后一块的字节数
    u8 NumOfMBlock = 0; //需要写满数据的块

    u8* pstr = pBuffer;
    u8 BlockCode = 0; //起始器件地址

// u16 i = 0;
    if(n + WriteAddr > MAX_SIZE || n + WriteAddr == 0) //para check
        return false;
    ByteOf1st = BLOCK_SIZE - WriteAddr % BLOCK_SIZE;
    if(n > ByteOf1st)
    { 
   
        NumOfMBlock = (n - ByteOf1st) / BLOCK_SIZE;
        ByteOfOther = (n - ByteOf1st) % BLOCK_SIZE;
    }
    else
    { 
   
        ByteOf1st = n;
        NumOfMBlock = 0;
        ByteOfOther = 0;
    }

    BlockCode = (u8)((WriteAddr/255 << 1) | 0xA0);
    I2C_EE_WaitEepromStandbyState(BlockCode);
    if(I2C_BlockWrite(pstr, BlockCode, WriteAddr, ByteOf1st) == false)
    { 
   

        return false;
    }
    WriteAddr += ByteOf1st;
    pstr += ByteOf1st;
    while(NumOfMBlock--)
    { 
   
        BlockCode += 0x02;
        if(I2C_BlockWrite(pstr, BlockCode, WriteAddr, BLOCK_SIZE) == false)
        { 
   

            return false;
        }
        WriteAddr += BLOCK_SIZE;
        pstr += BLOCK_SIZE;
    }
    BlockCode += 0x02;
    if(I2C_BlockWrite(pstr, BlockCode, WriteAddr, ByteOfOther) == false)
    { 
   
        return false;
    }

    return true;
}
///***************************************************************************
// Function: I2C_BufferRead()
// Description: 指定地址读出指定个字节的数据，对外提供的函数
// Input: 写入数据起始地址，16位读地址，读出字节数
// output: none
// Return: none
//***************************************************************************/
bool I2C_BufferRead(u8* pBuffer, u16 ReadAddr, u16 n)
{ 
   
    u16 i;
    u8 BlockCode = 0;
    BlockCode = (u8)((ReadAddr/BLOCK_SIZE << 1) | 0xA0);
    I2C_EE_WaitEepromStandbyState(BlockCode);
    if(n > MAX_SIZE)
    { 
   
        return false;
    }

    IIC_START();

    IIC_SEND_BYTE(BlockCode);
    IIC_GETACK();


    IIC_SEND_BYTE((u8)ReadAddr);
    IIC_GETACK();
    IIC_START();


    IIC_SEND_BYTE(BlockCode | 0X01); //读地址
    IIC_GETACK();
    for(i = 0; i < n - 1; i++)
    { 
   
        pBuffer[i]=IIC_RECEIVE_BYTE();
        IIC_SETACK();
    }
    pBuffer[n - 1] = IIC_RECEIVE_BYTE();
    IIC_SETNCK();
    IIC_STOP();

    return true;
}



u16 clean_reg[256]= { 
   0};
void ResetParam(void)
{ 
   
    u8 j;
    for(j=4; j<104; j++)
    { 
   
        clean_reg[j] = 10;
    }
	for(j=104;j<204;j++)
	{ 
   
		clean_reg[j] = 1;
	}
}
void clean_EEparam(void)
{ 
   
    u8 i;
    ResetParam();
    for(i=0; i<204; i++)
    { 
   
       I2C_BufferWrite((u8*)clean_reg+(i<<1),i,1);
			delay_ms(1);
    }
}

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