单片机开发 EEPROM 的学习

在实际的应用中，保存在单片机 RAM 中的数据，掉电后就丢失了，保存在单片机的FLASH 中的数据，又不能随意改变，也就是不能用它来记录变化的数值。但是在某些场合，我们又确实需要记录下某些数据，而它们还时常需要改变或更新，掉电之后数据还不能丢失，比如我们的家用电表度数，电视机里边的频道记忆，一般都是使用 EEPROM 来保存数据，特点就是掉电后不丢失。我们板子上使用的这个器件是 24C02，是一个容量大小是 2Kbits，也就是 256 个字节的 EEPROM。（不习惯阅读文字？登录乐搏学院官网，海量免费在线视频教程人你学，关注我们还有更多惊喜）

一般情况下，EEPROM 拥有 30 万到 100 万次的寿命，也就是它可以反复写入 30-100 万次，而读取次数是无限的。24C02 是一个基于 I 2 C 通信协议的器件，因此从现在开始，我们的 I 2 C 和我们的 EEPROM就要合体了。但是大家要分清楚，I 2 C 是一个通信协议，它拥有严密的通信时序逻辑要求，而EEPROM 是一个器件，只是这个器件采样了 I 2 C 协议的接口与单片机相连而已，二者并没有必然的联系，EEPROM 可以用其它接口，I 2 C 也可以用在其它很多器件上。

1、EEPROM 写数据流程

第一步，首先是 I 2 C 的起始信号，接着跟上首字节，也就是我们前边讲的 I 2 C 的器件地址，并且在读写方向上选择“写”操作。

第二步，发送数据的存储地址。24C02 一共 256 个字节的存储空间，地址从 0x00～0xFF，我们想把数据存储在哪个位置，此刻写的就是哪个地址。

第三步，发送要存储的数据第一个字节、第二个字节……注意在写数据的过程中，EEPROM 每个字节都会回应一个“应答位 0”，来告诉我们写 EEPROM 数据成功，如果没有回应答位，说明写入不成功。在写数据的过程中，每成功写入一个字节，EEPROM 存储空间的地址就会自动加 1，当加到 0xFF 后，再写一个字节，地址会溢出又变成了 0x00。

2、EEPROM 读数据流程

第一步，首先是 I 2 C 的起始信号，接着跟上首字节，也就是我们前边讲的 I 2 C 的器件地址，并且在读写方向上选择“写”操作。这个地方可能有同学会诧异，我们明明是读数据为何方向也要选“写”呢？刚才说过了，24C02 一共有 256 个地址，我们选择写操作，是为了把所要读的数据的存储地址先写进去，告诉 EEPROM 我们要读取哪个地址的数据。这就如同我们打电话，先拨总机号码（EEPROM 器件地址），而后还要继续拨分机号码（数据地址），而拨分机号码这个动作，主机仍然是发送方，方向依然是“写”。（不习惯阅读文字？登录乐搏学院官网，海量免费在线视频教程人你学，关注我们还有更多惊喜）

第二步，发送要读取的数据的地址，注意是地址而非存在 EEPROM 中的数据，通知EEPROM 我要哪个分机的信息。

第三步，重新发送 I 2 C 起始信号和器件地址，并且在方向位选择“读”操作。这三步当中，每一个字节实际上都是在“写”，所以每一个字节 EEPROM 都会回应一个“应答位 0”。

第四步，读取从器件发回的数据，读一个字节，如果还想继续读下一个字节，就发送一个“应答位 ACK(0)”，如果不想读了，告诉 EEPROM，我不想要数据了，别再发数据了，那就发送一个“非应答位 NAK(1)”。和写操作规则一样，我们每读一个字节，地址会自动加 1，那如果我们想继续往下读，给 EEPROM 一个 ACK(0)低电平，那再继续给 SCL 完整的时序，EEPROM 会继续往外送数据。如果我们不想读了，要告诉 EEPROM 不要数据了，那我们直接给一个 NAK(1)高电平即可。这个地方大家要从逻辑上理解透彻，不能简单的靠死记硬背了，一定要理解明白。

梳理一下几个要点：A、在本例中单片机是主机，24C02 是从机；B、无论是读是写，SCL 始终都是由主机控制的；C、写的时候应答信号由从机给出，表示从机是否正确接收了数据；D、读的时候应答信号则由主机给出，表示是否继续读下去。

那我们下面写一个程序，读取 EEPROM 的 0x02 这个地址上的一个数据，不管这个数据之前是多少，我们都将读出来的数据加 1，再写到 EEPROM 的 0x02 这个地址上。此外我们将 I 2 C 的程序建立一个文件，写一个 I2C.c 程序文件，形成我们又一个程序模块。大家也可以看出来，我们连续的这几个程序，Lcd1602.c 文件里的程序都是一样的，今后我们大家写1602 显示程序也可以直接拿过去用，大大提高了程序移植的方便性。

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