I2C总线接口器件应用

下面以目前在单片机系统中常用的带I²C接口的EEPROM芯片AT24C01为例，介绍I²C器件的基本应用。

1.AT24C01简介

AT24C01是美国ATMEL公司的低功耗CMOS串行EEPROM，它内含256×8位存储空间，具有工作电压宽（2.5～5.5V）、擦写次数多（>10000次）、写入速度快（<10ms）等特点。AT24C01中带有片内寻址寄存器。每写入或读出一个数据字节后，该地址寄存器自动加1，以实现对下一个存储单元的操作。所有字节都以单一操作方式读取。为降低总的写入时间，一次操作可写入多达8字节的数据。图10-35为AT24C01的封装图。各引脚功能如下：

SCL：串行时钟。在该引脚的上升沿时，系统将数据输入到每个EEPROM器件，在下降沿时输出。

SDA：串行数据。该引脚为开漏极驱动，可双向传送数据。

A0、A1、A2：器件/页面寻址。为器件地址输入端。

图10-35 AT24C01封装图

WP：硬件写保护。当该引脚为高电平时禁止写入，为低电平时可正常读写数据。

V_CC：电源。一般输入+5V电压。

GND：接地。

2.AT24C01与单片机硬件图

图10-36为AT24C01与单片机的一种应用实例，图中AT24C01的引脚1、2、3是三条地址线，用于确定芯片的硬件地址。在AT89C51试验板上它们都接地，引脚8和引脚4分别为正、负电源。引脚5SDA为串行数据输入/输出，数据通过这条双向I²C总线串行传送，在AT89C51试验板上和单片机的P11连接。引脚6SCL为串行时钟输入线，在AT89C51试验板上和单片机的P10连接。SDA和SCL都需要和正电源间各接一个上拉电阻。引脚7为写保护端，此处需要接地。

3.程序设计(www.xing528.com)

1）程序功能：本程序用来验证对AT24C01的读写是否正确，具体实现方法如下：上电初始化时向所有空间填充0xFF，再向01和02地址写两个数，通过程序对某个地址读数并显示，从而达到验证读写是否正确。

2）程序代码：本例的程序功能是实现利用单片机P10、P11作为SCL、SDA串行通信线，实现对某一地址内数据的读写校验操作。

图10-36 51单片机与AT24C01的连接