16.1 EEPROM概述
EEPROM(Electrically Erasable Programmable read only memory),称为带电可擦除可编程只读存储器,是一种可以断电保存数据的存储芯片,EEPROM可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息,重新编程,一般用在即插即用设备中。
这种存储芯片可以通过高于普通电压的作用来擦除或重写,EEPROM芯片一般用在需要频繁存储数据,但是数据量不大的场合,本实验以Atmel公司设计的AT24C02为例,来详细描述EEPROM的基本操作。
AT24C02是一片存储容量在2Kbit的的存储芯片,即存储容量512Byte,通过IIC总线协议进行数据通信,STM32F1内置的IIC模块。
但是由于当时设计的时候为了规避飞利浦关于IIC通信协议的专利技术,将IIC设计的比较复杂,并且当操作不当的时候容易锁住总线,但是ST公司关于硬件IIC方面也提出了对应的软件解决方案。
我们在这个存储实验中采用IO口vwin IIC协议与硬件IIC模块两种方式来实现EEPROM存储。
IIC是一种只利用两根线来进行数据交换的串行通信协议,IIC的电气线路包括两根线,即时钟线SCL和数据线SDA,高速IIC总线一般可达400kbps以上。
在传送过程中一共有三种类型的信号,分别是开始信号,结束信号和应答信号,我们在51单片机开发中曾将IIC协议通过端口模拟成功的控制了EEPROM的读写,现在只需要将之前的代码移植过来修改一下底层寄存器即可使用。STM32F1系列的硬件IIC结构框图如下图所示。
从结构可以发现,STM32的硬件IIC模块我们只需要配置好寄存器,然后既可以不考虑具体的IIC协议,直接读数据寄存器就可以获取到总线上的数据,这也是硬件IIC的优势所在。
16.2 AT24C02通信时序
16.2.1 写时序
(1)写1个字节
第1步:发送开始信号
第2步:发送器件7位地址+1位读写控制后等待芯片应答
第3步:发送写入的地址后等待芯片应答
第4步:写入需要存储的数据后等待芯片应答
第5步:发送结束信号
第6步:等待20ms左右
(2)写n个字节
写n个字节适用于在连续的n个地址上写入n个数据,当需要写入n个数据的时候,这种连续写的方式比单个写的速度有显著性优势,具体步骤如下。
第1步:发送开始信号
第2步:发送器件7位地址+1位读写控制后等待芯片应答
第3步:发送写入的地址后等待芯片应答
第4步:写入需要存储的数据1后等待芯片应答
……
第n+4步:写入需要存储的数据n后等待芯片应答
第n+5步:发送结束信号
第n+6步:等待20ms左右
注:AT24C系列芯片进行1次完整的写时序,必须等待5ms以上,手册给出的典型值是5ms,一般默认20ms。
16.2.2 读时序
(1)读1个字节
第1步:发送开始信号
第2步:发送器件7位地址+1位读写控制后等待芯片应答
第3步:发送写入的地址后等待芯片应答
第4步:重新发送开始信号
第5步:发送器件7位地址+1位读写控制(读)后等待芯片应答
第6步:开始接收返回的的数据
第7步:发送结束信号
(2)读n个字节
写n个字节适用于读取存储在连续的n个地址上写入n个数据,当需要写入n个数据的时候,这种连续写的方式比单个写的速度有显著性优势,具体步骤如下。
第1步:发送开始信号
第2步:发送器件7位地址+1位读写控制后等待芯片应答
第3步:发送写入的地址后等待芯片应答
第4步:重新发送开始信号
第5步:发送器件7位地址+1位读写控制(读)后等待芯片应答
第6步:接收返回的的数据1后发送应答信号
第7步:接收返回的的数据2后发送应答信号
……
第n+6步:接收返回的的数据n
第n+7步:发送结束信号
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