IIC模拟方式操作EEPROM.pdf

IIC 模拟方式操作EEPROM 介绍 2016-08-26 by wit_yuan at Beijing 龙兴园北区 声明: 多主机模式目前还没见过，就不说明了。高速模式不常用，也不说明了。 参考手册: I2C-英文版-spec-(philips 官方文档).pdf 文档。 AT24C02 数据手册(到 下载即可)。 简单介绍: 1.I2C 总线在空闲的时候，是高电平。 这个原理可以这样解释：I2C 总线可以挂载一系列的从设备，从设备可以通过地址来区分， 可是主机如何确保和一个设备通信呢，这就得用总线上高低电平来区分了，在总线上，每个 设备使用的是开漏输出(硬件保证)，假设一个从设备拉低总线了，那整个SDA 总线就被拉低 了，那I2C 主机的SDA 也是低，因此，这就是所谓的总线所有设备的线与概念，简单表示即: 主机( 电平) 从设备 …. (从设备n)等等。 这就是空闲时为高电平的道理。 2.I2C 速率 I2C 总线速率有标准模式100Kb/s，快速模式400Kb/s ，高速模式3.4Mb/s 。 3.数据可靠性保证 在SCL 为高期间，SDA 线必须要稳定。在SCL 是低的时候，SDA 线才能高低状态变换。 举个经典的图如下: 4.I2C 协议 a.起始停止状态定义 起始和终止状态定义可以如下图所示: 前面说过，一般状态下，数据位只能在SCL 为低的时候，SDA 才能变化。刚好留出一些非数 据传输状态。起始:SCL 为高，SDA 由高到低变化。结束:SCL 为高，SDA 由低到高变化，这个 过程刚好恢复到空闲状态。 5.I2C 数据传输 I2C 数据传输是MSB 先传输。 6.I2C 响应 数据传输过程中强制要响应，而时钟仍由主机产生。然后从机会将其本身的 SDA 线拉 高(强调一个线与概念，而带出来本身) 。要注意SDA 保持时间。 以上过程可以通过如下图生动表示： 响应与不响应情况可如下图生动的表示出来: 7.I2C 地址问题 设备地址是按照7 位来分的，在数据传输角度，再加一位来表示对从设备是读还是写。 使用0 来表示写，1 表示读。 下面给出一个完整的数据传输过程： 下面是一个主机控制从机写的大致过程: 下面是主机控制从机读的过程: 下面是读写混合的过程图: 好了，以上就是基本的I2C 内容介绍，现在开始操作I2C 接口的EEPROM。 8.I2C 的时序要求 9.I2C 各部分时序操作使用伪代码实现(注意这里说的是伪代码) 由于本程序是用来模拟I2C 总线的，因此对于响应不响应信号都由主机来产生。 a.起始条件函数I2C_start() void I2C_start() { //将SCL,SDA 置高，表明总线是空闲状态 //我参考一般数据手册上看，起始信号会持续产生，因此保证上一个时刻SCL=0 的 //情况下，让数据先为1 SDA=1; //延时4us Delay_us(4); //让SCL 变化，这里SDA 数据已经稳定了 SCL=1; //延时4.7us 或者以上,一般设置为5us 或者以上最好，留有余量 Delay_us(4.7); //将SDA 置低，表明起始条件建立。 SDA=0; //延时4us ，就可以产生下一个条件，也就是SCL 变化。一般大于4us 最好 Delay_us(4); //后面数据变化，是在SCL 为低时，因此，起始时，将SCL 置低,为4us. SCL=0; Delay_us(4); } b.终止条件,函数为I2C_stop() void I2C_stop() { //先将SCL 置为高,SDA 从低到高,默认SCL 状态是从0 开始 SDA=0; //延时4us,让数据先在SCL=0 这个阶段稳定 Delay_us(4); //然后SCL 开始变化，因为数据已经稳定了 SCL=1; //SDA 要延时一段时间，让其稳定。最小4us 。 //延时一段时间 Delay_us(4); //将SDA 置为高