串行EEPROM在单片机系统中的应用

第６卷第２期无锡职业技术学院学报Ｖｏｌ．６Ｎｏ．２２加７年６月ＪｏｕｎｒａｌｏｆＷｕｘｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅＯｆＴｅｃｈｎｌＯｏｙｇＪｕｎ．２０　　）（７串行ＥＥＰＲＯＭ在单片机系统中的应用侯立功　　　　　　　　　　　　　　（无锡职业技术学院江苏无锡２１４０７３）　　　　摘要：该文介绍了常用的２４Ｃｘｘ系列串行ＥＥＰＲＯＭ在ＭＣＳ一５１单片机系统中的应用编程方法，包含了１，Ｃ总线基本概念、４２Ｃｘｘ系列串行ＥＥＰＲｏＭ的操作方法，内容精练实用，作为职业院校单片机应用教学内容的补充，对于激发学生的学习兴趣、拓展思维、贴近市场需求具有一定的实用意义。　　　　关键词：ＩＺＣ总线；串行ＥＥｐＲＯＭ；２４ｃ二；Ｍｃｓ一５１单片机中图分类号二　　　　Ｔ玛ｎ．１１文献标识码：Ａ文章编号：１６７１一８８（０２ｏｏ７）折一２３刃３ＡＰＰ１　　　　　　　　ｉｃａｔｉｎｏｉｎＳｅｒｉａｌＥＥＰＲ０ＭＭｏｎ０ｌｉｈｔｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｄｅＣｉｃｒｕｉｔｓｙｓｅｔｍＨＯＵｈ一　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｏｇｎｇＡｂｓ　　　　ｔｒａｃｔ：ｈＴｉｓＰａＰｅｒｉｎ加ｄｕｃｅｄｓａｐｐｌｉｃａｉｔｏｎＰｒｏｒｇａｍｍｉｎｇｍｅｔｈｏｄｉｎｔｈｅｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄ２４Ｃｏｓｅｉｒｌａｐｒｏｃｅｕｄｅｒｍｏｎｌｏｉｔｈｉｃｉｎｔｅｇ旧ｔｅｄｃｉｃｒｕｉｔＥＥｐＲＯＭｉｎｔｈｅＭＣｓ一ｓｌｓｙｅｔｓｍ．ｉｔｈａｓｃｏｎｔａｉｎｅｓｔｈｅＩＺＣｂａｓｉｃｃｎｏ－ｃｅＰｔ，ｔｈｅｏＰｅｒａｉｔｎｇＰ功ｃｅｄｕｒｅＯｆ２４ＣｘｘｓｅｉｒａｌｐｒｏｃｅｄｕｒｅｍｏｎｏｌｉｈｔｉｃｉｎｔｅｇａｒｔｅｄｃｉｃｒｕｉｔＥＥＰＲ０Ｍ，ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｃｏｎｃｉｓｅｐｒａｃｔｉｃａｌ，ａｓｔｈｅｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｏｆ即ｐｌｉｃａｔｉｏｎｃｏｕｒｓｅａｂｏｕｔｍｏｎｏｌｉｈｔｉｃｉｎｔｅｒｇａＩｅｄｃｉｃｒｕｉｔ盯ｓｔｅｍｐａｐｌｉｃａｔｉｎｏ．Ｉｔｉｓｃｅｒａｔｉｎｐｒｃａｔｉｃｌａｓｉ，ｉｉｆｃａｎｃｅｆｒｏｓｉｔｍｕｌｉｔａｎｇｓｔｕｄｅｎｔｓ，ｓｔｕ勿ｉｎｔｅｅｒｓｔ，ｄｅｖｅｌ叩ｉｇｎｔｏｈｕｇｈｔ，ｄｒｗａｉｎｇｃｆｏｓｅｔｏｔｈｅｍａｒｋｅｔｒｅｑｕｉｅｒｍｅｎｔ．Ｋｅ　　　　ｙｗｏｒｓｄ：１，ｃ；ｓｅｄ己ＥＥＰＲＯＭ；２４Ｃｘｘ；ＭＣＳ一ｓｌＭｏｎｏｌｉｔｈｉＣＩｎｅｔ脚ｔｅｄＣｉｃｒｕｉｔｓｙｓｅｔｍＩ　　　　２（Ｃｌｎｔｅ：Ｉｃ）是Ｐｈｉｉｌｓｐ公司开发的双向两线总线，目知识、理解总线时序的重要性、提升学生的动手能力。前已经成为一项国际标准。全球有超过５０家以上的ＩＣ　　　　４２０Ｃ１容量为ＩＫＢ，常用封装为８脚ＰＤＩＰ或ＳＯＩＣ，生产厂商提供超过１０种以上的符合ＩＺＣ总线规范的不其中ＷＰ为硬件写保护，当ＷＰ接ＧＮＤ时，允许正常的读同的Ｉｃ，所有符合ＩＺｃ总线规范的器件可直接通过广ｃ总写操作，当ｗｐ接ｖＣＣ时，只能读不能写。因此，作为一线通讯，方便而有效地实现ＩＣ之间的控制。项加强的数据保护措施，当不需要写人数据给２４Ｃ０１时，随着近年来半导体存储器技术的发展，　　　　４２Ｃ。系列已可通过单片机来控制Ｗｐ引脚的电平为“１”，防止ＩＺＣ总成为串行ＥＥＰＲＯＭ中用量最大的一类，其主要特性有：线误操作。ＡＯ、ＩＡ、ＺＡ为器件地址选择，将这三个引脚配（１）符合ＩＺＣ总线规范；（２）可反复擦写一百万次；（）４数置成不同的编码值，可在同一１２ｃ总线上最多同时连接８据保存长达１０年；（５）极低的电流消耗；（６）体积小巧、片２４Ｃ０１串行ＥＥＰＲＯＭ，每片２４Ｃ０１的“器件地址”格式价格便宜。因此被广泛应用于各类ＩＣ卡、智能家电、工如图１。其中，高４位的“１０１０”为ＩＺｃ总线分配给２４系业仪器仪表等产品上。列串行ＥＥＰＲＯＭ的协议地址格式；之后的ＡＺ、ＩＡ、ＯＡ供　　　　目前许多新型的单片机已经内含ＩＺｃ总线接口，可同一总线上连接多片器件时分配地址，在多数单片机应直接简单地控制ＩＺＣ器件。但传统的Ｍｃｓ一５１单片机没用系统中，通常只用一片２４Ｃｘｘ来保存某些参数，此时将有ＩＺｃ总线接口，绝大多数有关单片机的教材里也没有ＯＡ、ＩＡ、ＺＡ均接ｃＮＤ即可；形＊Ｗ为读写控制位，当该如何应用串行ＥＥＰＲＯＭ的内容。因此，作为单片机应用位为“０”时，表示写操作，该位为“１”时，表示读操作。教学内容的补充，笔者以Ａｔｍｅｌ公司的Ａ犯４Ｃ０１为例，编制了基于ＭＣＳ一５１单片机对串行ＥＥＰＲＯＭ的数据存取应用程序，希望籍此能够引导学生掌握ＩＺＣ总线的一些图１器件地址格式收稿日期：２（）Ｘ７－３０一８１作者简介：侯立功，男，无锡职业技术学院讲师。・３２・　　侯立功：串行ＥＥＰＲＯＭ在单片机系统中的应用第２期ｓ　　　　ｃＬ为串行时钟线，ｓＤＡ为串行数据线。ＩＺｃ总线标准规定：在时钟信号ＳＣＬ为高电平时，ＳＤＡ线上的数据保持稳定，此时“数据有效”；时钟信号ＳＣＬ为低电平时，ＤＳＡ线上的数据允许改变，如图２所示。ＩＺｃ总线标准还规定：所有发送到ＳＤＡ线上的数据信息必须为８位，首先传输数据的最高位。据此，笔者首先编制读写ＩＺｃ总线数据的子程序如下：，”／；厂厂　　　　　　　　　　　　－一入任八—入：’＼ｃｓＬ犷一义—　　　　一飞数据保持稳定厂－数据保持稳数据有效可以改变数据有效　　数据　　图２数据的有效性　　　　　　　　　　　　　　　　；子程序功能：写数据、ＩＺＣ总线；人口参数：（ＲＯ）二要写的数据；出口参数：无ｗｒｉｅｔＤａｔａＥＺ：ＭｏｖＲ７，０＃ＳＨ；控制写一个字节８位ＷｒｉｔｅＣｙｌｃｅ：ＣＬＲＳＣＬ；ＳＣＬ二“０”，可以改变数据ＭｏｖＡ，　　　　　　　　　　　　ＯＲ；数据在ＲＯ寄存器　　　　　　　　　　　　ＲＬＣＡ；从ＭＳＢ、ＬＳＢ顺序移出数据至串行数据线ＳＤＡＭＯＶ　　　　　　　　　　　　　　ＳＤＡ，ＣＭｏｖＲ　　　　　　　　　　　　Ｏ，Ａ；保存移位输出后的数据ＭＯＶＲ　　　　　　　　　　　　６，钓３Ｈ；延时ＪＤ　　　　　　　　　　　　　　ＮＺＲ６，￥ＳＥＴＢｓｃＬ　　　　　　　　　　　　；ｓｃＬ二“１”，数据保持，数据有效ＭＯＶＲ　　　　　　　　　　　　　　６，钓３Ｈ；延时ＪＤ　　　　　　　　　　　　　　ＮＺＲ６，￥ＪＤ　　　　　　　　　　　　ＮｚＲ７，ｗｒｉｅｔＣｙｅｌｃ；循环写完一个字节数据ＲＥｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｌ，；子程序功能：从ＩＺＣ总线读数据；人口参数：无；出口参数：（Ａ）二读出的数据ＲｅａｄＤａｔａＥＺ：ＭＯＶＲ７，钓ＳＨＲｅｄａＣｙｌｃｅ：ＣＬＲＳＣＬ；ＳＣＬ＝“０”，允许改变数据Ｒ６，钓３Ｈ；延时６Ｒ，￥ＳＣＬ；ｓｃＬ二“１”，数据保持，数据有效ＭＯＶＲ６钓３Ｈ；延时ＤＪＮＺＲ６￥　　　　　　　　　　　　ＭＯＶＣ，ＳＤＡ；按ＭＳＢ、璐Ｂ顺序从ＳＤＡ总线上读人数据ＲＬＣ　　　　　　　　　　　　　　　　ＡＪＤ　　　　　　　　　　　　　　ＮＺＲ７，ＲＤＣＹＬＲＥＴ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｒｃ总线标准又规定：ＳＣＬ线为高电平时，ＳＤＡ线上的数据变化表示起始（５）或停止（Ｐ）条件，如图３所示。必须以起始（５）和停止（Ｐ）条件来作为读写ＩＺＣ总线的开始和结束，据此，笔者编制了如下子程序：Ｓ１）ＡＳＣＬ柳阁舰的图３起动与停止信号　　　　　　　　　　　　　　；子程序功能：起始信号；人口／出口参数：无ｔＳａｔｒＺＥ：ＳＥ邓ＳＤＡ；ＳＤＡ二“１”ＳＥＴＢ　　　　　　　　ＳＣＬ；ＳＣＬ二“１”ＭＯＶ　　　　　　　　Ｒ７，们３Ｈ；延时　　　　　　　　ＤＪＮｚ７Ｒ，￥ＣＬＲ　　　　　　　　ＳＤＡ；ＳＤＡ＝“０，，Ｍｏｖ　　　　　　　　Ｒ７，们３Ｈ；延时ＪＤ　　　　　　　　　　Ｎｚ７Ｒ，￥ＲＥＴ　　　　　　　　　　　　；子程序功能：停止信号；人口／出口参数：无ｔＳｏＰ皿：ＣＬＲＳＤＡ；ＳＤＡ二“０，，ＳＥＴＢ　　　　　　　　ＳＣＬ；ＳＣＬ＝“１”ＭＯＶ　　　　　　　　Ｒ７，和３Ｈ；延时　　　　　　　　ＪＤＮＺＲ７，￥ＳＥＴＢ　　　　　　　　ＳＤＡ；ＳＤＡ二“１”Ｍｏｖ　　　　　　　　ｍ，钓３Ｈ；延时ＪＤ　　　　　　　　　　ＮＺＲ７，￥ＲＥＴ　　　　　　　　　　　　１　　　　，Ｃ总线标准还规定：１，Ｃ器件在收到每个数据后，应在ＳＣＬ的第九个时钟脉冲时，在ＳＤＡ线上输出一个低电平作为响应，如图４所示。笔者编制了读２４Ｃ０１器件响应的程序，用以判断串行ＥＥＰＲＯＭ是否收到数据并决定是否开始下一个数据的传输。输人数据时输出数据日起动（）ｓ图４应答信号Ａｃｋｎｏｅｌｗｄｇｅ：ｃＬＲＳＣＬ；输出第９个时钟・３３・第６卷无锡职业技术学院学报Ｍｏ　　　　　　　　　　　　Ｖ７Ｒ，钓３Ｈ；延时据地址　　　　ＤＪＮＺ　　　　　　　　　　　　　　Ｒ７，鉴Ｍｏｖ　　　　　　　　　　　　　　　　ＯＲ，ｌ＃０ｌ００（力ＯＢ；发器件地址ＳＥＴＢ　　　　　　　　　　　　　　　　ＳＣＬ及写信号　　　　Ｊ　　　　　　　　　　　　ＢＳＤＡ，非；等待响应信号ＡＣＡＬＬ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＷｄｔｅＤａｌａＥＺＣＬＲ　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＳＣＬ　　　　　　　　　　　　　　ＡｃＡＬＬＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ；等待应答ＲＥＴ　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｍｏｖ　　　　　　　　　　　　　　　　ＯＲ，ｏ１Ｈ；发写人数据以上是有关Ｉ　　　　Ｚｃ总线的一些基本知识和操作。地址　　　　　　４２ｃ０１完全符合ＩＺｃ总线规范，其规定的任意写一个数据ＡＣＡＬＬ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｗ石ｔｅＤａｔａＥＺ到串行ＥＥＰＲＯＭ中的总线格式如图５所示。笔者根据上　　　　　　　　　　　　　　ＡｃＡＬＬＡｃｋｎｌｗｏｅｄｅｇ；等待应答述的ＩＺｃ总线操作，结合２４Ｃ０１的数据写人格式编制的程Ｍｏｖ　　　　　　　　　　　　　　　　ＯＲ，Ｂ；发写人数据序如下：ＡＣＡＬＬ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｗ石ｔｅＤａｔＥａＺ甄。件，址二　　　　　　。，地址数据歪　　　　　　　　　　　　　　ＡｃＡＬＬＡｃｎｋ、ｌｅｄ罗；等待应答ＡｃＡＬＬ　　　　　　　　　　　　　　　　ｓｔｏｐ皿；发停止信号Ｍ言言份畏含ＬＲＡ林言盔ＬＡＲｌ：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｔ　　　　　　　　４２０Ｃ１数据手册中还给出了连续写人数据到串行　　　　　　　　　　　　　　图５任意写一个数据ＥＥＰ　　　　ＲＯＭ中的方法，其格式如图６所示。此处需要注意；子程序功能：写任一字节的数据、串行ＥＥＰＲＯＭ一４ｃｏｌ　　　　的是，４２Ｃ０１内部的数据组织为字节形式，并且连续的８；人口参数：（Ａ）二写人地址，（Ｂ）＝写人数据个字节组成一个“页面”，　　　　连续写人数据只允许在同一个；出口参数：无“页面”内操作，　　　　这样每次最多只能连续写人８个字节的ＷｒｔｉＢｅｙｔｅ皿：ＡＣＡＬＬＳｔａｔｒＥＺ；发起动信号数据，　　　　超过８个字节时，多余的部分将“回滚”覆盖本页面ＭＯＶ　　　　　　　　　　　　ＩＲ，Ａ；暂存写入数前面的数据。　　　　起　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　动　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　器件地址写ｎ（数据地址）ｎ（）（数据）（时１）（数据）（晓）擞据）止停　　　　　　　　　　　　　　　　　图６连续写人数据；子程序功能：写连续字节的数据（最多一个页面）、串行Ｒ卫Ｔ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＥＥＰＲＯＭ２４ｃ０１从串行ＥＥＰＲＯＭ中任意读取一个字节和连续读取若　　　　；人口参数：（Ａ）二写人ＥＥＰＲＯＭ的起始地址（目标地址）干字节的总线格式，在２４Ｃ０１数据手册中给出了总线格（ＲＩ）二源数据的起始地址（源地址）式，参照上述方法，可以容易地编制出来，限于篇幅，此处（Ｒ　　　　　　　　　　Ｚ）二数据个数（最多８）不再列出其程序源代码。需要说明的是，读取数据时，不；出口参数：无受“页面”字节数的，可从串行ＥＥＰＲＯＭ的任一地址ＷｒｔｉｅＰａｇｅＺＥ：ＡＣＡＬＬＳｔｒａｔ巴；发起始信号开始连续读取任意多个字节的数据，当读取的地址超过ＭＯＶ　　　　　　　　　　　　Ｒ３，Ａ；暂存目标地址该串行ＥＥＰＢ（）Ｍ的地址上限时，将自动“回滚”至串行ＭＯＶ　　　　　　　　　　　　ＲＯ，＃１ｌ０００００）（Ｂ；发器件地址及ＥＰＲＯＭ的起始地址读取。写信号以上所述，　　　　已经全部经过笔者在相关的课题项目中ＡＣＡＬＬ　　　　　　　　　　　　　　　　ＷｒｉｅｔＤａｔａＥＺ使用，证明安全可靠，调用简单。作为单片机应用教学的ＡＣＡＬ　　　　　　　　　　　　ＬＡｃｋｎｏ讯ｅｄ罗；等待应答补充，内容难度适中，又能够扣紧时代的脉搏，极大地激Ｍｏｖ　　　　　　　　　　　　ＲＯ，３０Ｈ；发目标地址发了学生的学习兴趣，进而增强了他们的动手能力，从单ＡＣＡＬＬ　　　　　　　　　　　　　　　　Ｗ万ｔｅＤａｔａＥＺ片机的编程、ＩＺＣ总线的概念进而到串行ＥＥＰＲＯＭ的操　　　　　　　　　　　　ＡＣＡ几ｃＡｋｉ拍ｗｌｅｄｇｅ；等待应答作，达到了较好的综合实训的效果。ＷｒｉｔｅａＰ罗Ｃ界ｌｅ：Ｍｏｖ００Ｈ，＠ＲＩ；发源数据　　　　　　参考文献：ＡＣＡＬＬＷｒ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｉｔｅＤａｔａＥＺ〔１〕周志德。单片机原理及应用〔Ｍ〕．北京：高等教育出版社．ＡＣＡＬＬＡｃ　　　　　　　　　　　　　　ｋ刀ｏｗｌｅｄｇｅ；等待应答〔２〕涂时亮，张友德．单片微机ＭＣＳ一５１用户手册〔Ｍ〕复旦大学Ｉ　　　　　　　　　　　　　　　　ＮＣＲＩ；源地址＋１出版社．　　　　ＤＪ　　　　　　　　　　　　　　ＮＺＲＺ，ＷｒｉｔｅａＰ罗Ｃｙｃｌｅ；继续写数据［３〕外ｉｌｉｐ，ｃ呷耐１ｏｎ．仆ｅＩＺｃ一ｂｕ，如ｍｔｈｅ呷ｔｏｐ二ｔｉｅｃ［Ｍ］．ＡＣＡＬ　　　　　　　　　　　　　　　　ＬＳ吻皿〔４〕ＴＷ。一ｗｉ二ＳｉｒｅａｌＥＥＰＲＯＭＡ几４Ｃ０ｌＡｄａｔａｓｅｈｔａ．ｔＡｍｅｌＣＯ耳”－耐Ｏ　　ｎ・（责任编样冷宇）・３４・