AT24C系列

AT24C系列是常見的EEPROM儲存晶片, 常用於儲存引數及掉電記憶的資料

容量: 型號代表了其容量, 從AT24C01到AT24C1024, 儲存容量為1K BIT ~ 1024K BIT, 注意單位是Bit, 如果轉換為位元組就是128位元組 ~ 128K位元組
電壓: 整個系列有2.7V (2.7V至5.5V)和1.8V (1.8V至5.5V)兩個版本, 都相容3.3V和5V
封裝: 8-lead PDIP, 8-lead JEDEC SOIC, 8-lead MAP, 5-lead SOT23, 8-lead TSSOP 和 8-ball dBGA2

與其他記憶體件相比

容量小
皮實, 幾近無限的擦寫次數: 10萬次以上, 典型值為百萬
超長的資料保持: 40年以上
工作溫度範圍: 工業級[-55℃,125℃]
I2C匯流排, 只需要SCL和SDA兩個介面, 並且可以和其他I2C裝置複用
支援防寫

因為這些特點, AT24C常用於一些容量小但是穩定性要求高, 並且需要反覆擦寫的場景.

AT24C的裝置地址和儲存地址

裝置地址

AT24C的裝置地址都是一個位元組, 以二進位制1010開頭, 通過A0,A1,A2這三個pin進行調整. 根據容量不同, 裝置地址和定址範圍有區別

AT24C01 - AT24C16

這個系列的儲存地址只有一個位元組, 所以記憶體定址只有256位元組(2048 bit), 對於AT24C01, AT24C02可以直接定址, 對於更大容量的型號, 需要結合裝置地址對記憶體地址分page存取

AT24C01, AT24C02: 裝置地址 0xA0 - 0xAE, 第8位元是R/W, 同一個I2C匯流排上可以並存8個同類裝置
AT24C04: 0xA0 - 0xAC, 第7位是page選擇, 第8位元是R/W, 同一個I2C匯流排上可以並存4個同類裝置
AT24C08: 0XA0 - 0xA8, 第6,7位是page選擇, 第8位元是R/W, 同一個I2C匯流排上可以並存2個同類裝置
AT24C16: 0XA0, 第5, 6,7位是page選擇, 第8位元是R/W, 同一個I2C匯流排上只能存在1個同類裝置

AT24C32, AT24C64

從這個容量開始, 儲存地址變成兩個位元組
裝置地址 0xA0 - 0xAE, 第8位元是R/W, 同一個I2C匯流排上可以並存8個同類裝置

AT24C128, AT24C256, AT24C512

裝置地址 0xA0 - 0xA6, 第5位固定為0, 第8位元是R/W, 同一個I2C匯流排上可以並存4個同類裝置
儲存地址兩個位元組

AT24C1024

裝置地址 0xA0 - 0xA4, 第5位固定為0, 第7位是page選擇, 第8位元是R/W, 同一個I2C匯流排上可以並存2個同類裝置
儲存地址兩個位元組, 所以記憶體定址只有64K位元組, 128K需要分兩個page進行存取

通過STC8H存取AT24C系列儲存晶片

注意

存取AT24C時I2C匯流排的頻率不能太高.

AT24C系列的I2C匯流排最高頻率是400KHz(2.7V), 在1.8V時頻率會降到100KHz
市面上的相容晶片可能會達不到前面的指標
STC8H系列的主頻基本上從24MHz起步, 甚至直接執行在36.864MHz上
STC8H I2C匯流排的頻率是基於FOSC計算的, 在最初的偵錯階段, 務必設定一個較大的預分頻, 這樣可以確保問題不出在頻率過高上

接線

對於DIP8封裝, 接線方式都是一樣的, 測試使用的是 STC8H3K64S2, 可以直接替換為 STC8H 其它型號, 除了下面的4個pin, 還需要選擇將A0, A1, A2 接GND或接VCC

P32   -> SCL
P33   -> SDA
GND   -> GND
3.3V  -> VCC

AT24C08存取範例

這個例子演示了單位元組儲存地址系列型號的存取方式

#include "fw_hal.h"

// 設定地址 0xA0, 對應A0,A1,A2三個pin都接地, 測試中根據自己的接線修改
#define AT24C_ADDR  0xA0

__CODE int8_t dat[20] = {0xC0,0xC1,0xC2,0xC3,0xC4,0xC5,0xC6,0xC7,0xC8,0xC9,0xCA,0xCB};

// I2C初始化
void I2C_Init(void)
{
    // 主裝置模式
    I2C_SetWorkMode(I2C_WorkMode_Master);
    /**
     * I2C 匯流排頻率 = FOSC / 2 / (__prescaler__ * 2 + 4) 這裡設成最大值0x3F
    */
    I2C_SetClockPrescaler(0x3F);
    // 選擇I2C埠
    I2C_SetPort(I2C_AlterPort_P32_P33);
    // 啟用 I2C
    I2C_SetEnabled(HAL_State_ON);
}

// GPIO初始化
void GPIO_Init(void)
{
    // SDA
    GPIO_P3_SetMode(GPIO_Pin_3, GPIO_Mode_InOut_QBD);
    // SCL
    GPIO_P3_SetMode(GPIO_Pin_2, GPIO_Mode_Output_PP);
}


int main(void)
{
    uint8_t offset, i, buf[20];

    SYS_SetClock();
    // 開啟 UART1, baud 115200 with Timer2, 1T mode, no interrupt
    UART1_Config8bitUart(UART1_BaudSource_Timer2, HAL_State_ON, 115200);

    GPIO_Init();
    I2C_Init();
    // 對地址0x00連續寫入12個位元組
    I2C_Write(AT24C_ADDR, 0x00, dat, 12);

    while(1)
    {
    	// 分4次, 起始地址遞增, 每次連續讀出6個位元組並通過串列埠輸出
        for (offset = 0; offset < 4; offset++)
        {
            I2C_Read(AT24C_ADDR, offset, buf, 6);
            for (i = 0; i < 6; i++)
            {
                UART1_TxHex(buf[i]);
                UART1_TxChar(':');
            }
            UART1_TxString("  ");
            SYS_Delay(10);
        }
        UART1_TxString("\r\n");
        // 間隔1秒
        SYS_Delay(1000);
    }
}

程式碼地址

AT24C32存取範例

這個例子演示了雙位元組儲存地址系列型號的存取方式

#include "fw_hal.h"

// AT24C device address, change according to the voltage level of A0/A1/A2
#define AT24C_ADDR  0xA0
// Test data
__CODE int8_t dat[20] = {0xC0,0xC1,0xC2,0xC3,0xC4,0xC5,0xC6,0xC7,0xC8,0xC9,0xCA,0xCB};

void I2C_Init(void)
{
    // Master mode
    I2C_SetWorkMode(I2C_WorkMode_Master);
    /**
     * I2C clock = FOSC / 2 / (__prescaler__ * 2 + 4)
    */
    I2C_SetClockPrescaler(0x3F);
    // Switch alternative port
    I2C_SetPort(I2C_AlterPort_P32_P33);
    // Start I2C
    I2C_SetEnabled(HAL_State_ON);
}

void GPIO_Init(void)
{
    // SDA
    GPIO_P3_SetMode(GPIO_Pin_3, GPIO_Mode_InOut_QBD);
    // SCL
    GPIO_P3_SetMode(GPIO_Pin_2, GPIO_Mode_Output_PP);
}

int main(void)
{
    uint8_t offset, i, buf[20];

    SYS_SetClock();
    // UART1 configuration: baud 115200 with Timer2, 1T mode, no interrupt
    UART1_Config8bitUart(UART1_BaudSource_Timer2, HAL_State_ON, 115200);

    GPIO_Init();
    I2C_Init();
    // 與AT24C08範例的區別在於使用了16bit地址
    I2C_Write16BitAddr(AT24C_ADDR, 0x0000, dat, 12);

    while(1)
    {
        for (offset = 0; offset < 4; offset++)
        {
        	// 與AT24C08範例的區別在於使用了16bit地址
            I2C_Read16BitAddr(AT24C_ADDR, 0x0000|offset, buf, 6);
            for (i = 0; i < 6; i++)
            {
                UART1_TxHex(buf[i]);
                UART1_TxChar(':');
            }
            UART1_TxString("  ");
            SYS_Delay(10);
        }
        UART1_TxString("\r\n");
        SYS_Delay(1000);
    }
}