小白菜的EEPROM学习之路

只看该作者 · 2012-8-26 11:39

本帖最后由 3htech 于 2012-8-26 11:40 编辑

小白菜的EEPROM学习之路

AT24Cxx全系列驱动编写

零：接上回书
上回书说到了标准IIC的编写，函数参数是指针和字节数，并非是以IIC地址和寄存器地址作参数，何故？小白菜考虑着，要想真正的适应大部分IIC器件的IIC操作而不必写两个功能相同的函数，用指针和字节数作参数是最好的选择。大虾们可能觉得这是为了统一而统一，这点必须承认。在参数传递效率上，确实比直接传递数据要低，但是小白菜接触到的IIC器件，没有一个是需要时时写入的（这里的时时是指MCU空闲下来就读取或写入IIC器件数据）。用的最多的是EEPROM、还有xxx7290（键盘数码管扫描芯片）、铁电存储器，测温芯片。这些器件没有一个是需要实时操作的，也就是说小白菜接触的IIC器件对实时性要求不高。于是，小白菜可以忽略参数传递效率的问题。当然“为了统一而统一”这个目的是去不掉的。
一：为了那“可爱”的目的。
还是2011年，小白菜空闲时，觉得以前用的AT24Cxx系列EEPROM的驱动不能相互兼容，你用24C02和用24C64，就得换驱动，从工程中去掉原来，然后添加上新的，相当的麻烦。于是小白菜便想，都是同一系列的产器，为什么不能用同一个驱动？
于是，小白菜得到了他的目的：
1编写一个能适应AT24Cxx全系列的驱动函数，对外只有两个函数，写EEPROM函数和读EEPROM函数；
2移植时（包括更换不同容量的芯片）只需要改变很少的宏定义选项就能完成。
二：发现共性（操作过程的比较与抽象）
1为了实现这两个目的，小白菜开始看手册，并写记录下AT24Cxx系列EEPROM的一些参数，见表1和表2。

表1：AT24Cxx比较
型号	容量（字节）	最大级联数	页字节数	地址字节数	写入时间
AT24C01	128 = 0x0080	8	8	2	5ms （最大)
AT24C02	256 = 0x0100	8	8	2
AT24C04	512 = 0x0200	4	16	2
AT24C08	1024 = 0x0400	2	16	2
AT24C16	2048 = 0x0800	1	16	2
AT24C32	4096 = 0x1000	8	32	3
AT24C64	8192 = 0x2000	8	32	3
AT24C128	16384 = 0x4000	8	64	3
AT24C256	32768 = 0x8000	8	64	3

表2：AT24Cxx的IIC操作地址比较（二进制） A2、A1、A0指的是芯片引脚，a14—a0指的是字节地址
型号	第1个字节 MSB----LSB	第2个字节 MSB----LSB	第3字节 MSB----LSB
AT24C01	1 0 1 0 A2 A1 A0 R/W	0 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0	不发送
AT24C02	1 0 1 0 A2 A1 A0 R/W	a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0	不发送
AT24C04	1 0 1 0 A2 A1 a8 R/W	a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0	不发送
AT24C08	1 0 1 0 A2 a9 a8 R/W	a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0	不发送
AT24C16	1 0 1 0 a10 a9 a8 R/W	a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0	不发送
AT24C32	1 0 1 0 A2 A1 A0 R/W	0 0 0 0 a11 a10 a9 a8	a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0
AT24C64	1 0 1 0 A2 A1 A0 R/W	0 0 0 a12 a11 a10 a9 a8	a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0
AT24C128	1 0 1 0 A2 A1 A0 R/W	0 0 a13 a12 a11 a10 a9 a8	a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0
AT24C256	1 0 1 0 A2 A1 A0 R/W	0 a14 a13 a12 a11 a10 a9 a8	a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0

由表1和表2，小白菜开始想，不同容量的需要进行地址处理和页处理。小白菜还设想，在应用中，不大可能不同容量的EEPROM一起使用；有可能访问的数量大于芯片容量，所以要有溢出检测……小白菜想了很多，并整理了一个大体的思路。
读写函数 → 先要进行参数检查 → 进行溢出检测 → 地址处理 → 读写数据（ →
写数据时写入等待） → 返回操作状态。
三代码编写
小白菜用上面的流程，开始了代码的编写。写代码时，地址处理部分需要使用条件编译来实现不同芯片的操作；写入等待函数需要有超时机制……写啊写，写啊写，小白菜终于写出来了。列位看官，请继续向下看。

只看该作者 · 2012-8-26 11:41

四使用说明
4.1 移植修改
移植修改在H文件中的“移植修改”部分。这里有5处需要修改。
//----------------------------------------------------------------------------//
// 编号：1
// 名称：
// 功能：单片机寄存器头文件，例如reg51.h
//----------------------------------------------------------------------------//
#include "ATT703x.H"

4.1.1 请您把使用的单片机的头文件包含进来。大虾们用过MCU 多了，知道不同的MCU，其寄存器定义是不一样滴，不是所有的51 单片机都用Reg51.H 或Reg52.H 头文件。

//--------------------------------------------------------------------------//

// 编号：2

// 名称：AT24Cxx

// 功能：选择您所使用的EEPROM芯片型号。只能启用一条宏。

// ：不支持一条总线上挂不同的EEPROM，支持同类型的多个EEPROM挂在总线上。

//--------------------------------------------------------------------------//

// #defineAT24C01 // 使用AT24C01，则启用本句并屏蔽其它语句。

// #defineAT24C02 // 使用AT24C02，则启用本句并屏蔽其它语句。

#defineAT24C04 // 使用AT24C04，则启用本句并屏蔽其它语句。

// #defineAT24C08 // 使用AT24C08，则启用本句并屏蔽其它语句。

// #defineAT24C16 // 使用AT24C16，则启用本句并屏蔽其它语句。

// #defineAT24C32 // 使用AT24C32，则启用本句并屏蔽其它语句。

// #defineAT24C64 // 使用AT24C64，则启用本句并屏蔽其它语句。

// #defineAT24C128 //使用AT24C128，则启用本句并屏蔽其它语句。

// #defineAT24C256 //使用AT24C256，则启用本句并屏蔽其它语句。

4.1.2 这里启用您所用的芯片。不支持不同容量的芯片挂接在同一总线上。

//--------------------------------------------------------------------------//

// 编号：3

// 名称：AT24CXX_WP_ENABLE

// 功能：启用AT24Cxx的写保护功能。为1时启用写保护。为0时不使用写保护。

// ：当WP引脚接地时，请禁用写保护功能。否则会浪费系统资源。

//--------------------------------------------------------------------------//

#define AT24CXX_WP_ENABLE (0)

//--------------------------------------------------------------------------//

// 编号：4

// 名称：AT24Cxx_WP

// 功能：写保护引脚所用的口线。启用写保护时，才需要设置本参数

//--------------------------------------------------------------------------//

#if (1 == AT24CXX_WP_ENABLE)

sbit AT24Cxx_WP = P1^2;

#endif

4.1.3 这里是关于WP的操作，您可能并不使用写保护并把WP接地。如果AT24CXX_WP_ENABLE为0，即不使用写保护时，写入允许和禁止函数不编译。如果您为了减少改动，也可以把这两个函数体进行条件编译，而只留下一个“空函数”。

//--------------------------------------------------------------------------//

// 编号：5

// 名称：AT24Cxx_Delay_1ms()

// 功能：精确的1毫秒延时函数。这里请使用您系统中的微秒延时函数。

// ：例如，您的延时函数是Delay_1us()，那么您可以使用下句

// ：#defineMK_Delay_1us() Delay_1us()

// ：来实现延时。

//--------------------------------------------------------------------------//

#include "Delay.H" // 您系统所用延时函数声明所在的头文件。

#define AT24Cxx_Delay_1ms() Delay_MS(1)

4.1.4 这里的软件1ms延时函数用于写入等待。延时必须在1ms左右。

4.2 函数说明
4.2.1 从AT24Cxx中读取数据函数
//----------------------------------------------------------------------------//
//                   从AT24Cxx中读取多字节数据函数（对外接口）

//函数名称：AT24Cxx_Read_Str
//函数功能：从Addr指定的地址开始读取AT24Cxx，一共读取Num个字节，数据读出后存
//       放在PDat数组中。
//入口参数：
//       A2A1A0：对应芯片A2 A1 A0引脚，低3位有效（高位被忽略）.
//       Addr：对24Cxx进行读操作的起始地址。
//       *PDat：数据读取后存放的首地址
//       Num ：要读取的字节数
//出口参数：0 = 成功，1 = 失败。
//重要说明：1.读取的第一个字节放在PDat[0]中，第二个放在PDat[1]中，以此类推。
//    ：2.若EEPROM剩余空间不足，函数报错。
//----------------------------------------------------------------------------//
extern uint8 AT24Cxx_Read_Str(uint8 A2A1A0, uint16 Addr, uint8*PDat, uint16 Num)
第一个参数A2A1A0的低三位分别对应A2、A1、A0，并且不能对该参数进行检查，所以一定要设置正确。
应用示例：

芯片的A2、A1、A0接地，并且从0x10地址开始读取，读取的字节数50，数据读取后存放在unsigned char Buf[100]数组中。
解析：由于A2、A1、A0接地，所以第一个参数为0，函数调用是
AT24Cxx_Read_Str(0, 0x10,  Buf,  50)
Buf中存放的EEPROM中(0x10 + i)单元的内容，
4.2.2 向AT24Cxx中写入数据函数
//-------------------------------------------------------------------------------//
//                   向AT24Cxx写入多字节数据函数（对外接口）

//函数名称：AT24Cxx_Write_Str
//函数功能：向AT24Cxx中写入多字节。写入的起始地址由Addr确定，数据存放的首
//       地址在PDat中存放，写入的字节数是Num（16位无符号数）。
//入口参数：
//       A2A1A0：对应芯片A2 A1 A0引脚，低3位有效（高位被忽略）.
//       Addr：对24Cxx进行写操作的起始地址。
//       *PDat：发送的数据存放的首地址
//       Num ：发送的字节数
//出口参数：0 = 成功，1 = 失败。
//重要说明：1.先发送PDat[0]，再发送PDat[1],以此类推。
//    ：2.若EEPROM剩余空间不足，函数报错。
//    ：3.若启用了写保护功能，必须先使写保护失效，否则无法进行写入。
//-------------------------------------------------------------------------------//
extern uint8 AT24Cxx_Write_Str(uint8 A2A1A0, uint16 Addr, uint8*PDat, uint16 Num)
第一个参数A2A1A0的说明见4.2.1。
若启用了写保护功能，在调用本函数必须调用写入允许函数，否则函数写入出错。
应用示例：

芯片的A2、A1、A0接地，并且从0x10地址开始写入，写入的字节数50，写入数据存放在unsigned char Buf[100]数组中。Buf写入EEPROM中(0x10 + i)单元。
解析：A2、A1、A0接地，所以第一个参数为0，函数调用是
AT24Cxx_ Write _Str(0, 0x10,  Buf,  50)
4.2.3  AT24Cxx定义允许禁止函数
extern voidAT24Cxx_Write_Enable(void);    // 允许写入。
extern voidAT24Cxx_Write_Disable(void); // 禁止写入。
这两个函数是写入允许和禁止函数，实际是操作WP引脚。您也可以改为宏定义，这里小白菜就不弄啦。这两个函数受AT24CXX_WP_ENABLE的控制。AT24CXX_WP_ENABLE为1时，即打开写保护，当写入时，必须先调用AT24Cxx_Write_Enable()函数，以使能写入。
这对函数应成对的调用哦（就像进入和退出临界区函数一样），要不然写保护有没有意义了。
五最后的有用的话

这套驱动，小白菜只测试过AT24C64和AT24C04，其他并没有测试过。所以要慎用哦。欢迎各位童鞋进行拍砖！要是有Bug，小白菜也非常希望大家能给小白菜说一声哦～
非常感谢～
3htech
我是一颗小白菜