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AT24C04在电子设计中的作用

【摘要】本文介绍了EEPROM器件AT24C04的基本使用方式,通过51单片机与AT24C04建立I2C串行通信方式,实现AT24C04的读、写操作。以AT24C04为例,详细说明了EERPOM在电子设计中的实际应用价值。

【关键词】EEPROM;I2C通信;单片机控制;掉电存储

1前言

EEPROM,即电可擦可编程只读存储器,是一种掉电后数据不丢失的存储器件。它常用于存放硬件设置数据和保存记录设备数据,防止掉电后数据丢失。本文介绍了AT24C04,作为一种串行总线存储器,它具有体积小、引脚少、功耗低等特点,是EEPROM器件在电子设计中的应用价值体现。

2AT24C04的基本介绍

AT24C04是Atmel公司的一款I2C串行EEPROM,其工作电压范围宽,VCC工作在1.7-5.5伏,兼容51单片机的TTL电平。芯片引脚分布图如图2-1所示:A1、A2为芯片的引脚地址,SCL和SDA为I2C总线接口的串行时钟线与数据线。WP为写保护引脚,当芯片写保护时,WP为高电平,智能对器读操作,不能改写内部数据,从而起到硬件保护作用,当WP为低电平时,才能实现对器件的写操作。芯片引脚少,外围电路简单,减少了布局布线空间。

3AT24C04的控制过程

使用STC89C51单片机实现对AT24C04的控制,实质是建立单片机与EEPROM芯片的I2C通信。相比RS232和SPI通信而言,I2C的时序要复杂一些。SCL与SDA的建立关系是,在SCL高电平时,SDA数据保持,在SCL低电平时,SDA数据变化。AT24C04的操作可分为写单字节,写多字节,读单字节和读多个存储字节。以写单一字节为例,起始信号完成后输入器件地址和读写状态。“1”表示读操作,“0”表示写操作。等待从设备(AT24C04)的应答信号。接收到应答信号后主设备(单片机)向从设备(AT24C04)发送所写地址(8位),等待应答信号,写入地址对应数据(8位),等待应答信号,以停止信号终止本次写操作。写单字节时序图如图3-1所示:当单片机控制AT24C04读取任意字节时,起始信号完成后输入器件地址和写状态“0”。单片机等待从AT24C04的应答信号。接收到应答信号后,单片机向AT24C04发送所读地址(8位),等待应答信号。再次产生起始信号,输入器件地址和读状态“1”,等待应答信号,读取地址对应数据(8位),无须响应答信号,以停止信号终止本次读操作。

4AT24C04的设计应用

AT24C04作为一种存储设备,可用于数据记录使用,也因其掉电数据不丢失的特点,使其在实际使用中得到了广泛应用。在大棚自动化管理中,我们需要时刻记录室内环境信息,控制传感器实时采集环境信息存储至EEPROM,单片机分析处理,并对不达标的环境因素采取应对措施,应对措施的控制指令可事先存储于一片AT24C04,其中,单片机作为数据交互与处理的中间桥梁,数据存储由另一片AT24C04完成,因此不占用单片机资源,便于单片机的高效利用。系统采用单片机控制,结合两片EEPEOM实现对大棚环境的数据采集存储与应对办法管理。在此设计应用中,我们可将单片机对EEPROM操作的系统框图如图4-1所示。图4-1系统框图在简易时钟电路设计中,由于时钟芯片掉电时时间信息会丢失,重新上电后,芯片复位,内部数据清零,因此无法掉电保存数据。使用AT24C04配合掉电管理,系统工作时,时间信息实时显示的同事,处理器同时将此刻数据写入至AT24C04,掉电后,AT24C04保存了掉电时刻的数据。重新上电时,可由单片机控制器件读取掉电时的时间信息。

5总结

本文通过对AT24C04的介绍,阐述了AT24C04在电子设计中的应用。单片机通过对AT24C04的简单配置,可完成对数据的掉电存储与上电加载功能,不占用单片机的片内资源,具有较好的扩展性与使用推广价值。

作者:孙倩 单位:成都理工大学信息科学与技术学院

参考文献

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