AT24C04应用原理及实例

AT24C04是一个4kbit串行CMOS型E²PROM，可进行8位数据读写操作，具有512B存储空间。该器件与400kHz的I²C总线兼容，具有随机读写和掉电永久保存数据的特点。图5-12所示为该器件的引脚排列。其中，WP为写保护控制端，高电平有效，对该器件读写操作比较比较频繁时，该引脚接地或悬空；A0、A1、A2为器件地址端，其中A1、A2为器件地址编号，通过对A1、A2的电平设置，I²C总线可以连接4个AT24C04芯片；A0为内部存储器地址，单片机与AT24C04串行通信时，由于传输的地址为8位，因此剩余的地址A0可以接单片机的一个接口。容量够用时A0引脚可以接地。此时，AT24C04的使用容量为256B。

图5-12 AT24C04引脚排列

1.基本操作时序

基本操作包括器件的启动、停止和应答，其时序严格依照I² C总线协议。利用I² C总线传送数据时，单片机每次向AT24C04成功发送1B数据后，AT24C04必须产生一个应答信号，应答在第9个时钟周期将SDA线拉低，表示其已收到一个8位数据。在程序设计时，需要根据时序编写相应的操作函数。

2.应用操作

AT24C04应用操作包括写1B数据、读1B数据、对一个地址写1B数据、对应一个地址读1B数据及页写和连续读操作等。在了解这些操作过程前，我们先了解一下AT24C04的器件地址。AT24C04的地址位占1B，其结构为

其中高4位为固定值1010，A1、A2为器件地址，A0为存储阵列字地址。R/W为读写操作位。使用单片AT24C04时，引脚A0、A1、A2接地，地址0xA0表示对AT24C04的写操作，0xA1表示对AT24C04的读操作。

（1）对AT24C04写1B数据

对AT24C04发送1B数据通过写操作完成。写数据过程依据I²C总线协议，8位数据从高位到低位依次传送。

（2）对AT24C04读1B数据

单片机接收AT24C041B数据通过读操作完成。读数据过程中，只有在SCL为高电平时器件检测SDA状态，读操作得到的8位串行数据先高位后低位。(www.xing528.com)

（3）对AT24C04的一个地址写1B数据

此操作为单片机对存储器保存1B数据操作，其过程如图5-13所示。首先启动AT24C04，先写入器件地址控制字A0，再写入数据存放地址，然后写入要保存的数据，最后发送停止信号。单片机每写入AT24C041B数据都需要检测应答信号，以保证数据发送的有效性。

图5-13 对AT24C04的一个地址写1B数据时序

（4）对AT24C04的一个地址读1B数据

对地址读数据操作时序如图5-14所示。过程中先启动AT24C04，写入器件地址控制字A0，再写入将要读的数据地址，重新启动AT24C04，然后写入器件地址控制字A1，然后才能读出与存储地址相对应的数据。单片机对AT24C04每次发送或接收1B数据之间也必须检测应答信号。

图5-14 对AT24C04的一个地址读1B数据

（5）页写和连续读操作

页写是单片机送出一个数据的首地址后，AT24C04可以连续存放16个数据，对应的地址自动加1，操作时序是在对应地址写数据的基础上继续进行写数据操作，中间不需停止操作。连续读操作是在对应地址读一个数据后继续读数据操作，地址自动增加1。连续读操作可以读出AT24C04内部的所有数据，当读的地址超过最大值时，地址自动从0开始。页写和连续读操作对于存取一组数据非常方便。

AT24C04的基本操作和应用操作过程是AT24C04的程序设计基础，在AT24C04驱动程序设计时，这些操作是通过函数实现的。因此，只要了解器件的操作时序，单片机外部器件的程序设计就会变得简单明了。