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简介

AT24C02是可擦除EEPROM，采用256*8- bit的组织结构以及两线串行接口。其特点是，低功耗，有页写能力，每页最多8字节。还具有非易失性，即断电后数据依然保留，非常适合各种微控制器在项目中做数据存储用。电压可允许低至1.8V，待机电流和工作电流分别为1μA和1mA。
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参数特征

工作电压：1.7-5.5V
存储容量：2KB（256字节）
时钟频率：1 MHz (2.5V,5V), 400 kHz (1.7V)
接口类型：IIC接口
页写：每页最多8字节

原理图

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时序图

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寻址

起始条件使能芯片读写操作后，EEPROM都要求有8位的器件地址信息。如下图所示：
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AT24C02地址信息由"1"、"0"序列组成，前4位如上图所示，对于所有串行EEPROM都是一样的。随后3位A2、A1和A0为器件地址位，必须与硬件输入引脚保持一致。

操作

存储复位

当协议中产生中断、掉电或系统复位后，I2C总线可通过以下步骤复位:
(1)产生9个时钟周期。
(2)当SCL为高时，SDA也为高。
(3)产生一个起始条件。

写操作

1.字节写
写操作要求在接收器件地址和ACK应答后，接收8位的字地址。接收到这个地址后EEPROM应答"0"，然后是一个8位数据。在接收8位数据后，EEPROM应答"0"， 接着必须由主器件发送停止条件来终止写序列。
此时EEPROM进 入内部写周期twR，数据写入非易失性存储器中，在此期间所有输入都无效。直到写周期完成，EEPROM才会有应答。如下图所式：
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2.页写
AT24C02器件按8字节/页执行页写。页写初始化与字节写相同，只是主器件不会在第一个数据后发送停止条件，而是在EEPROM收到每个数据后都应答“0”。最后仍需由主器件发送停止条件，终止写序列。
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接收到每个数据后，字地址的低3位内部自动加1，高位地址位不变，维持在当前页内。当内部产生的字地址达到该页边界地址时，随后的数据将写入该页的页首。如果超过8个数据传送给了EEPROM，字地址将回转到该页的首字节，先前的字节将会被覆盖。
3.应答查询
一旦内部写周期启动，EEPROM输入无效，此时即可启动应答查询:发送起始条件和器件地址(读/写位为期望的操作)。只有内部写周期完成，EEPROM才应答"0"。之后可继续读/写操作。应答流程如下图所示：
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读操作

读操作与写操作初始化相同，只是器件地址中的读/写选择位应为"1"。有三种不同的读操作方式:当前地址读，随机读和顺序读。
1.当前地址读
内部地址计数器保存着上次访问时最后一个地址加1的值。只要芯片有电，该地址就一直保存。
当读到最后页的最后字节，地址会回转到0;当写到某页尾的最后一个字节，地址会回转到该页的首字节。
接收器件地址(读/写选择位为"1")、EEPROM应答ACK后，当前地址的数据就随时钟送出。主器件无需应答"0"，但需发送停止条件。如下图所示：

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2.随机读
随机读需先写一个目标字地址，一旦EEPROM接收器件地址和字地址并应答了ACK，主
器件就产生一个重复的起始条件。随后，主器件发送器件地址( 读/写选择位为"1")，EEPROM应 答ACK，并随时钟送出数据。主器件无需应答"0"，但需发送停止条件。如下图所示：

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3.顺序读
顺序读可以通过“当前地址读”或“随机读”启动。主器件接收到一个数据后，应答ACK。只要
EEPROM接收到ACK，将自动增加字地址并继续随时钟发送后面的数据。若达到存储器地址末尾，地址自动回转到0，仍可继续顺序读取数据。主器件不应答"0"，而发送停止条件，即可结束顺序读操作。如下图：

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接线

STM32 AT24C02 OLED
3.3V VCC VCC
GND GND GND
PB6 - SCL
PB7 - SDA
PB10 SCL -
PB11 SDA -

代码

main.c

#include "oled.h"
#include "delay.h"
#include "AT24C0X.h"
#include "bsp_usart.h"


uint8_t DIS_Dat[10]={0};
void DigDisplay()
{
	u8 j=0;
	OLED_ShowString(32, 0,"AT24C02",16);
	OLED_ShowString(0, 2,"Write:",16);
	for(j=0;j<8;j++) 
	{
			DIS_Dat[j]=		Write_Dat[j];
	}
	DIS_Dat[8]=	'\0';
	OLED_ShowString(48, 2,DIS_Dat,16);
	Usart_SendString(DEBUG_USARTx,"Write:");	
	Usart_SendString( DEBUG_USARTx,DIS_Dat);		
	
	
	OLED_ShowString(0, 4,"Read:",16);
	for(j=0;j<8;j++)
	{
			DIS_Dat[j]=		Read_Dat[j];
	}
	DIS_Dat[8]=	'\0';
	OLED_ShowString(48, 4,DIS_Dat,16);
	Usart_SendString( DEBUG_USARTx,"Read:");	
	Usart_SendString( DEBUG_USARTx,DIS_Dat);	
}


int main(void)
{

		DelayInit();
		OLED_Init();
		OLED_Clear();
		USART_Config();
		i2c_CfgGpio();
		while(1)
		{
			Write_data();
			Read_data();
			DigDisplay();
			DelayMs(500);
		}
}

AT24C02.c

uint8_t Write_Dat[10]={"YouXin25"};
uint8_t Read_Dat[10]={0};
/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: ee_ReadBytes
*	功能说明: 从串行EEPROM指定地址处开始读取若干数据
*	形    参：_usAddress : 起始地址
*			 _usSize : 数据长度，单位为字节
*			 _pReadBuf : 存放读到的数据的缓冲区指针
*	返 回 值: 0 表示失败，1表示成功
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t ee_ReadBytes(uint8_t *_pReadBuf, uint16_t _usAddress, uint16_t _usSize)
{
	uint16_t i;
	
	/* 采用串行EEPROM随即读取指令序列，连续读取若干字节 */
	
	/* 第1步：发起I2C总线启动信号 */
	i2c_Start();
	
	/* 第2步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
	i2c_SendByte(EEPROM_DEV_ADDR | EEPROM_I2C_WR);	/* 此处是写指令 */
	 
	/* 第3步：等待ACK */
	if (i2c_WaitAck() != 0)
	{
		goto cmd_fail;	/* EEPROM器件无应答 */
	}

	
	i2c_SendByte((uint8_t)_usAddress);
	
	/* 第5步：等待ACK */
	if (i2c_WaitAck() != 0)
	{
		goto cmd_fail;	/* EEPROM器件无应答 */
	}
	
	/* 第6步：重新启动I2C总线。前面的代码的目的向EEPROM传送地址，下面开始读取数据 */
	i2c_Start();
	
	/* 第7步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
	i2c_SendByte(EEPROM_DEV_ADDR | EEPROM_I2C_RD);	/* 此处是读指令 */
	
	/* 第8步：发送ACK */
	if (i2c_WaitAck() != 0)
	{
		goto cmd_fail;	/* EEPROM器件无应答 */
	}	
	
	/* 第9步：循环读取数据 */
	for (i = 0; i < _usSize; i++)
	{
		_pReadBuf[i] = i2c_ReadByte();	/* 读1个字节 */
		
		/* 每读完1个字节后，需要发送Ack， 最后一个字节不需要Ack，发Nack */
		if (i != _usSize - 1)
		{
			i2c_Ack();	/* 中间字节读完后，CPU产生ACK信号(驱动SDA = 0) */
		}
		else
		{
			i2c_NAck();	/* 最后1个字节读完后，CPU产生NACK信号(驱动SDA = 1) */
		}
	}
	/* 发送I2C总线停止信号 */
	i2c_Stop();
	return 1;	/* 执行成功 */

cmd_fail: /* 命令执行失败后，切记发送停止信号，避免影响I2C总线上其他设备 */
	/* 发送I2C总线停止信号 */
	i2c_Stop();
	return 0;
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: ee_WriteBytes
*	功能说明: 向串行EEPROM指定地址写入若干数据，采用页写操作提高写入效率
*	形    参：_usAddress : 起始地址
*			 _usSize : 数据长度，单位为字节
*			 _pWriteBuf : 存放读到的数据的缓冲区指针
*	返 回 值: 0 表示失败，1表示成功
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t ee_WriteBytes(uint8_t *_pWriteBuf, uint16_t _usAddress, uint16_t _usSize)
{
	uint16_t i,m;
	uint16_t usAddr;
	

	usAddr = _usAddress;	
	for (i = 0; i < _usSize; i++)
	{
		/* 当发送第1个字节或是页面首地址时，需要重新发起启动信号和地址 */
		if ((i == 0) || (usAddr & (EEPROM_PAGE_SIZE - 1)) == 0)
		{
			/*　第０步：发停止信号，启动内部写操作　*/
			i2c_Stop();
			

			for (m = 0; m < 1000; m++)
			{				
				/* 第1步：发起I2C总线启动信号 */
				i2c_Start();
				
				/* 第2步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
				i2c_SendByte(EEPROM_DEV_ADDR | EEPROM_I2C_WR);	/* 此处是写指令 */
				
				/* 第3步：发送一个时钟，判断器件是否正确应答 */
				if (i2c_WaitAck() == 0)
				{
					break;
				}
			}
			if (m  == 1000)
			{
				goto cmd_fail;	/* EEPROM器件写超时 */
			}
		

			i2c_SendByte((uint8_t)usAddr);
			
			/* 第5步：等待ACK */
			if (i2c_WaitAck() != 0)
			{
				goto cmd_fail;	/* EEPROM器件无应答 */
			}
		}
	
		/* 第6步：开始写入数据 */
		i2c_SendByte(_pWriteBuf[i]);
	
		/* 第7步：发送ACK */
		if (i2c_WaitAck() != 0)
		{
			goto cmd_fail;	/* EEPROM器件无应答 */
		}

		usAddr++;	/* 地址增1 */		
	}
	
	/* 命令执行成功，发送I2C总线停止信号 */
	i2c_Stop();
	return 1;

cmd_fail: /* 命令执行失败后，切记发送停止信号，避免影响I2C总线上其他设备 */
	/* 发送I2C总线停止信号 */
	i2c_Stop();
	return 0;
}


/*******************************************************************************
写8字节数据进AT24C02
*******************************************************************************/
void Write_data(void)
{
	ee_WriteBytes(Write_Dat,0,8);
	DelayMs(3);
}

/*******************************************************************************
从AT24C02读8字节数据
*******************************************************************************/

void Read_data(void)
{
		ee_ReadBytes( Read_Dat,0,8);
}

结果

串口打印数据：
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OLED显示数据：

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总结

以上是基于STM32驱动AT24C02进行数据的写入和读取操作。AT24C02模块是一款功能强大且易于使用的EEPROM存储芯片，主要适用于一些需要小容量非易失性存储的电子项目。通过IIC接口，它能够方便地与多种微控制器进行通信。
感兴趣的可以关注收藏一下。需要资料代码的可以评论留言。

# stm32 # 单片机 # 嵌入式硬件
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