1.為什么需要EEPROM?

? ? ? ? 在單片機開發中，斷電數據保存是常見的需求。例如，智能家居設備的用戶設置、電子秤的校準參數等都需要在斷電后仍能保留。AT24C02作為一款IIC接口的EEPROM芯片，具備以下優勢：

• 非易失性存儲：斷電后數據不丟失。
• 容量適中：256字節（2Kb）,適合存儲小規模數據。
• 接口簡單：僅需兩根信號線（SDA、SCL），節省單片機IO口資源。

2.AT24C02硬件解析

1.芯片特性

• 工作原理：2.7V~5.5V(兼容51單片機5V供電)。
• 存儲結構：分32頁，每頁八字節，支持頁寫入模式。
• 器件地址：高4位固定為1010，低四位由A0~A2引腳電平決定（默認接地地址為0xA0）。

2.硬件連接

?3.IIC協議核心原理

? ? ? ? IIC協議通過時序信號實現數據傳輸，需掌握以下關鍵操作：

1.起始信號與停止信號

????????在通信里，SCL 線高電平時，SDA 線從高到低是起始信號，從低到高是終止信號，都由主機發。起始信號一出現，總線被占用；終止信號發出后，總線恢復空閑。

void I2C_Start(void)
{I2C_SDA=1;I2C_SCL=1;I2C_SDA=0;I2C_SCL=0;
}
void I2C_Stop(void)
{I2C_SDA=0;I2C_SCL=1;I2C_SDA=1;
}

?2.數據有效性規定

????????I2C 總線傳輸數據時，時鐘信號高電平時，數據線數據要保持穩定，僅時鐘信號低電平時，數據線電平狀態才可改變。每次數據傳輸以字節為單位，且傳輸的字節數量不設上限。

void I2C_SendByte(unsigned char Byte)
{unsigned char i;for (i=0;i<8;i++){I2C_SDA=Byte&(0x80>>i);I2C_SCL=1;I2C_SCL=0;}
}
unsigned char I2C_ReceiveByte(void)
{unsigned char i,Byte=0x00;I2C_SDA=1;for(i=0;i<8;i++){I2C_SCL=1;if(I2C_SDA){Byte|=(0x80>>i);}I2C_SCL=0;}return Byte;	
}

3.應答響應

?????????I2C 總線數據傳輸時，發送器件傳完一字節數據后，需緊跟校驗位。此校驗位由接收端控制 SDA 實現，是傳輸響應，分“應答(ACK)”和“非應答(NACK)”。 接收端收到字節數據或地址后，想繼續接收就發“應答(ACK)”低電平脈沖，發送方繼續發數據；想結束則發“非應答(NACK)”高電平脈沖，發送方產生停止信號。 每個字節 8 位，先傳最高位，后隨一位應答位，一幀共 9 位。若從機不對尋址信號應答，將數據線置高，主機發終止信號。從機接收中無法繼續，通過“非應答”通知主機結束。主機接收完最后一字節，用“非應答”結束，從機釋放 SDA 線。起始信號必需，結束和應答信號可選。

void I2C_SendAct(bit ActBit)
{I2C_SDA=ActBit;I2C_SCL=1;I2C_SCL=0;
}
unsigned char I2C_ReceiveAct(void)
{unsigned char ActBit;I2C_SDA=1;I2C_SCL=1;ActBit=I2C_SDA;I2C_SCL=0;return ActBit;
}

4.總線的尋址方式

4.AT24C02介紹

? ? ? ? AT24C02器件地址為7位，高四位固定為1010，低3位由A0/A1/A2信號的電平決定。因為傳輸地址或數據是以字節為單位傳送的，當傳送地址時，器件地址占7位，還有最后一位（最低位R/W）用來選擇讀寫方向，它與地址無關。其格式如下：

?
#define AT24C02_ADDRESS		0xA0?

????????本開發板已經將A0/A1/A2連接到GND，所以器件地址為1010000，即0x50(未計算最低位)。如果要對芯片進行寫操作時，R/W即為0，寫器件地址即為0xA0;如果要對芯片進行讀操作時，R/W即為1，此時讀器件地址為0xA1。開發板上也將WP引腳直接接在GND上，此時芯片允許數據正常讀寫。

? ? ? ? IIC總線時序如下：

1.寫入一個字節

// 向AT24C02指定地址寫入一個字節
void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress, unsigned char Data) {I2C_Start();I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);if (I2C_ReceiveAct()) {// 應答錯誤處理，可根據需求添加更多邏輯return;}I2C_SendByte(WordAddress);if (I2C_ReceiveAct()) {return;}I2C_SendByte(Data);if (I2C_ReceiveAct()) {return;}I2C_Stop();
}

1. 啟動 I2C 通信 (I2C_Start())：通過?I2C_Start?函數產生 I2C 起始信號，標志著一次新的 I2C 通信開始。
2. 發送設備地址 (I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS))：將 AT24C02 的設備地址發送到總線上。AT24C02_ADDRESS?是 AT24C02 的 7 位設備地址加上讀寫位（寫操作時讀寫位為 0）。發送完設備地址后，調用?I2C_ReceiveAct?函數檢查 AT24C02 是否返回了應答信號。如果沒有收到應答信號，說明通信可能出現問題，函數直接返回。
3. 發送存儲地址 (I2C_SendByte(WordAddress))：將想要寫入數據的存儲地址發送到總線上。同樣，發送完后檢查 AT24C02 的應答信號。
4. 發送要寫入的數據 (I2C_SendByte(Data))：將需要寫入到 AT24C02 中的數據發送到總線上，然后再次檢查應答信號。
5. 停止 I2C 通信 (I2C_Stop())：通過?I2C_Stop?函數產生 I2C 停止信號，結束本次通信。

2.讀取一個字節

unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress) {unsigned char Data;I2C_Start();I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);if (I2C_ReceiveAct()) {return 0;  // 應答錯誤，返回0}I2C_SendByte(WordAddress);if (I2C_ReceiveAct()) {return 0;}I2C_Start();I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS | 0x01);if (I2C_ReceiveAct()) {return 0;}Data = I2C_ReceiveByte();I2C_SendAct(1);  // 發送非應答位I2C_Stop();return Data;
}

??????????????