EEPROM 之 AT24C16 - 备忘录

article/2025/10/9 10:44:48

因为论坛里看到STM的I2C有点小bug，所以这里采用的是模拟I2C时序

【注】m0.6us表示的是这一段时间最小不能小于为0.6us，M0.6us表示的是这一段时间最大为0.6us

对AT24C16的操作有读和写，读又分为CURRENT ADDRESS READ、RANDOM READ、SEQUENTIAL READ
，写又分为BYTE WRITE、PAGE WRITE。

WRITE

先研究写操作

BYTE WRITE

先研究写操作中的 Byte Write，它的时序如下

下面分步实现 BYTE WRITE。

首先是 START 和 STOP，具体时序如下

其中的时间要求如下（下图是START为例）

程序实现：

/******************************************
函数名：START
描 述 ：产生起始条件,在SCL高电平期间，SDA从高到低表示通信开始
*******************************************/
static void START(void)
{SCL_H;SDA_H;	        /* 为产生 START 做铺垫 */I2C_delay(1);   /* tSU.STA=m0.6us */SDA_L;          /* SDA线从高到低，START */I2C_delay(1);   /* tHD.STA=m0.6us */SCL_L;
}/******************************************
函数名：STOP
描 述 ：产生结束命令
*******************************************/
static void STOP(void)
{SCL_L;SDA_L;          /* 为产生 STOP 做铺垫 */I2C_delay(1);SCL_H;I2C_delay(1);   SDA_H;          /* SDA线从低到高，STOP */I2C_delay(1);SCL_H;
}

接下来就是发送 DEVICE ADDRESS，因为DEVICE ADDRESS、WORD ADDRESS以及DATA的发送都是一样的操作，所以就写了一个统一的函数——SendByte，其操作具体的一个位时序如下

程序实现如下

/******************************************
函数名：SendByte
描 述 ：发送一字节数据，数据位从高位到低位顺序发送
输 入 ：-sendbyte：要发送的字节
*@nate:
在进入SendByte函数的时候，会先把SCL拉低
在退出SendByte函数的时候，也会把SCL拉低
*******************************************/
static ErrorStatus SendByte(u8 sendbyte) 
{u8 i,data;data=sendbyte;for(i=0;i<8;i++){SCL_L;I2C_delay(1); //tHD.DAT=m0usif((data&0x80)==0x80){//高位优先发送SDA_H;            //1}else{SDA_L;}I2C_delay(1);//tSU.DAT=m100nsSCL_H;I2C_delay(1);data=data<<1;}/** 第9个周期，读取ACK **/SCL_L;SDA_H;//先把内部的输出置高，后读取I2C_delay(1); SCL_H;//SCL=1期间是DATA STABLE，也就是数据有效期I2C_delay(1);if(READ_SDA==1){SCL_L;//出去前先把SCL拉低总没错return ERROR;}else {//ACK=0SCL_L;//出去前先把SCL拉低总没错return SUCCESS;}
}

所以 BYTE WRITE的程序就简单了

/******************************************
函数名：EE_ByteWrite
描 述 ：写入一个字节到存储器里
输 入 ：deviceAddr:器件地址,3位，0-7wordAddr  :数据字地址data      :要写入的数据
输 出 ：无
返回值：是否成功写入
*@nate：tWR=M5ms，所以两次写操作之间，要间隔5ms以上
*******************************************/
ErrorStatus EE_ByteWrite(u8 deviceAddr,u8 wordAddr,u8 data)
{u8 deviceaddr;deviceaddr=0xa0+(deviceAddr<<1)+EEPROM_WRITE;START();             //STARTSendByte(deviceaddr);//DEVICE ADDRESSSendByte(wordAddr);  //WORD ADDRESSSendByte(data);      //DATASTOP();              //STOPI2C_delay(5000);     //tWR=M5ms return SUCCESS;
}

PAGE WRITE

PAGE WRITE 时序如下

程序：

/******************************************
函数名：EE_PageWrite
描 述 ：写入一页的数据（一页16个字节）
输 入 ：deviceAddr:器件地址,3位，0-7wordAddr  :数据字地址*data     :要写入的数据首地址cnt       :要写入的数据字节数
输 出 ：无
返回值：无
*@nate：The address “roll over” during write is from the lastbyte of the current page to the first byte ofthe same page.
*******************************************/
ErrorStatus EE_PageWrite(u8 deviceAddr,u8 wordAddr,u8 *data,u8 cnt)
{u8 deviceaddr,i=0;deviceaddr=0xa0+(deviceAddr<<1)+EEPROM_WRITE;START();SendByte(deviceaddr);SendByte(wordAddr);for(i=0;i<cnt;i++){SendByte(data[i]);}STOP();I2C_delay(5000);     //tWR=M5ms return SUCCESS;
}

是不是有点奇怪BYTE WRITE 和 PAGE WRITE 后的“tWR=M5ms”？

Note: 1. The write cycle time tWR is the time from a valid stop condition of a write sequence to the end of the internal clear/write cycle.

READ

再研究读操作

/******************************************
函数名：EE_CurrentAddrRead
描 述 ：产生起始条件,在SCL高电平期间，SDA从高到低表示通信开始
输 入 ：deviceAddr:器件地址,3位，0-7wordAddr  :数据字地址
输 出 ：无
返回值：无
*******************************************/
u8 EE_CurrentAddrRead(u8 deviceAddr)
{u8 deviceaddr,data;deviceaddr=0xa0+(deviceAddr<<1)+EEPROM_READ;START();SendByte(deviceaddr);data=ReadByte(DISABLE);STOP();return data;
}

/******************************************
函数名：EE_RandomRead
描 述 ：产生起始条件,在SCL高电平期间，SDA从高到低表示通信开始
输 入 ：deviceAddr:器件地址,3位，0-7输 出 ：无
返回值：无
*******************************************/
u8 EE_RandomRead(u8 deviceAddr,u8 wordAddr)
{u8 deviceaddr,data;deviceaddr=0xa0+(deviceAddr<<1)+EEPROM_WRITE;START();SendByte(deviceaddr);SendByte(wordAddr);deviceaddr=0xa0+(deviceAddr<<1)+EEPROM_READ;START();SendByte(deviceaddr);data=ReadByte(DISABLE);STOP();return data;
}

/******************************************
函数名：EE_SequentialRead
描 述 ：顺序读取（一页16个字节）
输 入 ：deviceAddr:器件地址,3位，0-7输 出 ：无
返回值：无
*@nate：The address “roll over” during read is from the last byte of the last memory page to the first byte of the first page
*******************************************/
u8 EE_SequentialRead(u8 deviceAddr,u8 wordAddr,u8* dataAddr,u8 cnt)
{u8 deviceaddr,i;deviceaddr=0xa0+(deviceAddr<<1)+EEPROM_WRITE;START();SendByte(deviceaddr);SendByte(wordAddr);deviceaddr=0xa0+(deviceAddr<<1)+EEPROM_READ;START();SendByte(deviceaddr);for(i=0;i<cnt-1;i++){dataAddr[i]=ReadByte(ENABLE);}dataAddr[i]=ReadByte(DISABLE);STOP();return 0;
}

源代码：http://www.openedv.com/forum.php?mod=viewthread&tid=288334&page=1&extra=#pid931498

Q:STM32的引脚怎么才能既输入又输出呢，另外从SDA引脚读取数据时，需不需要先输出高电平再读取数据？

A：STM32的引脚怎么才能即输入又输出呢

https://blog.csdn.net/qq_35629563/article/details/87710101

Q:1K的存储器能存多少东西，怎么算的？

A：首先：1k= 2^10 bit

芯片手册上这样写的：

The AT24C01A provides 1024 bits of serial electrically erasable and rogrammable read-only memory (EEPROM) organized as 128 words of 8 bits each.

AT24C01A, 1K SERIAL EEPROM: Internally organized with 16 pages of 8 bytes each,the 1K requires a 7-bit data word address for random word addressing.

计算过程：
16页8字节
16= 2^4, 8= 2^3, 1 byte= 2^3 bit
16页8字节 = 2^7字节 = 2^10 bit

所以芯片上的1K是1k个bit，1K能存放128个字节

Q：page write先写的是低字节还是高字节，Sequential Read先读的是低字节还是高字节？

A：都是先对低字节的数据进行操作的