24C08中文資料下載：
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2017-5-5 23:14 上傳
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1. I2C總線概念
I2C（InterIntegrated Circuit Bus）總線是一種雙向二線制總線，是Philps公司推出的串行總線標準（為二線制）。總線上擴展的外圍器件及外設接口通過總線尋址。它的結構簡單，可靠性和抗干擾性能好。目前很多公司都推出了基于I2C總線的外圍器件，例如我們學習板上的24c08芯片，就是一個帶有I2C總線接口的E2PROM存儲器，具有掉電記憶的功能，方便進行數據的長期保存。
2. I2C總線結構
I2C總線結構很簡單，只有兩條線，包括一條數據線（SDA）和一條串行時鐘線（SCL）。具有I2C接口的器件可以通過這兩根線接到總線上，進行相互之間的信息傳遞。連接到總線的器件具有不同的地址，CPU根據不同的地址進行識別，從而實現對硬件系統簡單靈活的控制。
一個典型的I2C總線應用系統的組成結構如下圖1所示（假設圖中的微控制器、LCD驅動、E2PROM、ADC各器件都是具有I2C總線接口的器件）：
我們知道單片機串行通訊的發送和接收一般都各用一條線TXD和RXD，而I2C總線的數據線既可以發送也可以接受，工作方式可以通過軟件設置。所以，I2C總線結構的硬件結構非常簡潔。當某器件向總線上發送信息時，它就是發送器，而當其從總線上接收信息時，又成為接收器。
3. I2C總線特點
組成系統結構簡單，占用空間小。芯片管腳的數量少，無需片選信號，價格低，允許若干兼容器件共享總線，應用比較廣泛，總線的長度可達7.6m,傳送速度可達400kbps,標準速率為100kbps,支持多個組件，I2C上所有的設備的SDA，SCL引腳必須外加上拉電阻
4. I2C總線上的數據傳送
下面我們看看I2C總線是如何進行數據傳送的。我們知道，在一根數據線上傳送數據時必須一位一位的進行，所以我們首先研究位傳送。
1） 位傳輸
I2C總線每傳送一位數據必須有一個時鐘脈沖。被傳送的數據在時鐘SCL的高電平期間保持穩定，只有在SCL低電平期間才能夠改變，示意圖如下圖1所示，在標準模式下，高低電平寬度必須不小于4.7us。
圖1 位傳輸時序圖
那么是不是所有I2C總線中的信號都必須符合上述的有效性呢？只有兩個例外，就是開始和停止信號。
開始信號：當SCL為高電平時，SDA發生從高到低的跳變，出現開始信號以后，總線被認為“忙”。
停止信號：當SCL為高電平時，SDA發生從低到高的跳變，停止信號過后，總線被認為“空閑”。
開始和結束信號的時序圖如下圖所示：
2） 數據傳輸的字節格式
SDA傳送數據是以字節為單位進行的。每個字節必須是8位，但是傳輸的字節數量不受限制，首先傳送的是數據的最高位。每次傳送一個字節完畢，必須接收到從機發出的一個應答位，才能開始下一個字節的傳輸。如果沒有接受到應答位，主機則產生一個停止條件結束本次的傳送。那么從機應該發出什么信號算是產生了應答呢？這個過程是這樣的。當主器件傳送一個字節后，在第9個SCL時鐘內置高SDA線，而從器件的響應信號將SDA拉低，從而給出一個應答位。了解了I2C傳輸數據的格式，下面我們來研究雙方傳送的協議問題。
3） I2C數據傳輸協議
I2C總線的數據傳輸協議如下：
（1）、主器件發出開始信號
（2）、主器件發出第一個字節，用來選通相應的從器件。其中前7位為地址碼，第8位為方向位(R/W)。方向位為“0”表示發送，方向位為“1”表示接受。
（3）、從機產生應答信號，進入下一個傳送周期，如果從器件沒有給出應答信號，此時主器件產生一個結束信號使得傳送結束，傳送數據無效。
（4）、接下來主、從器件正式進行數據的傳送，這時在I2C總線上每次傳送的數據字節數不限，但每一個字節必須為8位（傳送的時候先送高位，再送低位）。當一個字節傳送完畢時，再發送一個應答位（第9位），如上一條所述，這樣每次傳送一個字節都需要9個時鐘脈沖。數據的傳送過程如下圖所示：
圖2 I2C總線數據傳輸協議
4） 24c08芯片相關介紹
AT24c08是帶有I2C總線接口的E2PROM存儲器，具有掉電記憶的功能，并且可以象普通RAM一樣用程序改寫。它的容量是1024個字節，有A2、A1、A0三位地址，可見I2C總線上可以連接8片AT24c08，它的尋址字節是1010 A2A1A0 R/W。板上面24c08的電路連接如圖所示：
圖3 24C08的硬件接線圖
我們對引腳的功能作一個簡單的解釋：
VCC，GND： 電源、地引腳
A2A1A0： 地址引腳
SCLK、SDA： 通信引腳
WP： 寫保護引腳
從上面的電路連接知：A2A1A0=000，可見如果要對24c08進行寫操作，尋址字節是1010 000 0；如果對24c08進行讀操作，尋址字節是1010 000 1。用單片機的P3.4腳作為串行時鐘線，用P3.5腳作串行數據線。
寫過程：
（1）、主機首先發出開始信號
（2）、發出寫24c08的尋址字節1010000 0，即0A0H
（3）、發數據寫入24c08的地址，本例中為01H
（4）、往24c08中寫入數據，這里是3個字節，分別為48h，0ebh，52h。
（5）、寫完畢發出停止信號
讀過程：
（1）、主機發出start信號
（2）、發寫24c08的尋址字節1010000 0
（大家可能要問：我們是讀數據，為什么要發寫信號呢？這是因為你首先要送出一個信號，說明從24c08中的哪個地址讀取數據。）
（3）、發要讀取的數據在24c08中的地址，即01h
（4）、主機發start信號
（5）、發讀24c08的尋址字節1010000 1
（5）、從24 C02中讀取數據
（6）、讀取完畢發出停止信號
5．實例演練
1） 實驗目的
從地址0x00 開始連續寫入16個數據（LED流水燈顯示碼），然后再從地址0x00 開始讀出所寫入的16個數據，由P0口的LED燈顯示出來（先從右到左流，再從左到右流）。
2） 實驗電路
3） 實驗步驟
將JPLED P0跳線的跳線帽插好
不要插1602LCD 以免干擾P0口LED燈
4） 流程圖
5） C語言源程序
通電后 數碼管從00開始計數 每過1秒加1 直到99 計數。過程中你可以關閉電源，然后再開啟電源，可以看到數值并沒有從00開始計數，而是從你關閉電源前的數值開始，這證明我們通過24C08設計的斷電記憶功能的計時器設計成功。按鍵K1鍵 可以使數值清零 清零后從00開始計數。
//24c08地址為0xa0
#include <reg52.h>
#define uchar unsigned char
unsigned char codetable[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
unsigned char sec=0; //定義計數值,每過1秒,sec加1
unsigned int count; //定時中斷次數
bit write=0; //寫24C08的標志;
sbit gewei=P2^7; //個位選通定義
sbit shiwei=P2^6; //十位選通定義
/////////24C08讀寫驅動程序////////////////////
sbit scl=P3^4; // 24c08 SCL
sbit sda=P3^5; // 24c08 SDA
sbit K5=P1^4; //清0按鍵
/***********************************************/
void delay() //delay 5us
{ ;; }
/**********************************************/
void delay1(uchar x)
{
uchar a,b;
for(a=x;a>0;a--)
for(b=100;b>0;b--);
}
/**********************************************/
void start() //開始信號
{
sda=1;
delay();
scl=1;
delay();
sda=0;
delay();
}
/************************************************/
void stop() //停止信號
{
sda=0;
delay();
scl=1;
delay();
sda=1;
delay();
}
/**************************************************/
void respons() //應答
{
uchar i;
scl=1;
delay();
while((sda==1)&&(i<250))i++;
scl=0;
delay();
}
/**************************************************/
void init_24c08() //初始化24C02
{
sda=1;
delay();
scl=1;
delay();
}
/************************************************/
void write_byte(uchar date)
{
uchari,temp;
temp=date;
for(i=0;i<8;i++)
{
temp=temp<<1;
scl=0;
delay();
sda=CY;
delay();
scl=1;
delay();
// scl=0;
// delay();
}
scl=0;
delay();
sda=1;
delay();
}
/**********************************************/
uchar read_byte()
{
uchar i,k;
scl=0;
delay();
sda=1;
delay();
for(i=0;i<8;i++)
{
scl=1;
delay();
k=(k<<1)|sda;
scl=0;
delay();
}
return k;
}
/*****************************************************************/
void write_24c08(uchar address,uchar shuju) //給指定地址中寫入數據
{
start();
write_byte(0xa0); // 最低位為0寫，1讀
respons();
write_byte(address);
respons();
write_byte(shuju);
respons();
stop();
}
/*****************************************************************/
uchar read_24c08(uchar address) //從24c08指定地址中讀出數據
{
uchardate;
start();
write_byte(0xa0);
respons();
write_byte(address);
respons();
start();
write_byte(0xa1);
respons();
date=read_byte();
stop();
returndate;
}
/////////////24C02讀寫驅動程序完/////////////////////
/***********************************************************/
void LEDshow() //LED顯示函數
{
P0=table[sec/10];
shiwei=0;
delay1(40);
shiwei=1;
P0=table[sec%10];
gewei=0;
delay1(40);
gewei=1;
}
/***********************************************************/
void main(void)
{
TMOD=0x01;//定時器工作在方式1
ET0=1;
EA=1;
init_24c08();//初始化24C08
sec=read_24c08(2);//讀出保存的數據賦于sec
TH0=(65536-50000)/256;//對TH0 TL0賦值
TL0=(65536-50000)%256;//使定時器0.05秒中斷一次
TR0=1; //開始計時
while(1)
{
LEDshow();
if(write==1)//判斷計時器是否計時一秒
{
write=0;//清零
write_24c08(2,sec);//在24c08的地址2中寫入數據sec
}
if(K5==0){
delay1(10);
if(K5==0){
sec=0;
}
}
}
}
/**************************************************************/
void t0(void) interrupt 1 using 0 //定時中斷服務函數
{
TH0=(65536-50000)/256;//對TH0 TL0賦值
TL0=(65536-50000)%256;//重裝計數初值
count++;//每過50ms tcnt加一
if(count==20)//計滿20次(1秒)時
{
count=0;//重新再計
sec++;
write=1;//1秒寫一次24C08
if(sec==100)//定時100秒,在從零開始計時
{sec=0;}
}
}
6 拓展訓練
1）用24C08與1602LCD設計電子密碼鎖
2）12864LCD顯示24C08保存的開機畫面。即運行時，單片機程序從24C08中讀取該畫面并顯示在12864LCD液晶顯示屏上。
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