郭洪祥

摘要：數(shù)據(jù)存儲是手持式儀器必備的功能之一且隨著電子技術(shù)的發(fā)展容量要求越來越大。AT24C1024芯片是24C系列E2PROM存儲器中存儲容量最大的一種，其存儲容量為1M位。該芯片具有I2C 2線制串行總線接口，占用單片機(jī)引腳較少。本文重點(diǎn)介紹了AT24C1024芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及芯片的讀寫時序，結(jié)合C8051F060單片機(jī)的特點(diǎn)，給出了單片機(jī)與存儲芯片硬件連接結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：C8051F060 AT24C1024 I2C

中圖分類號：TP29 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： B 文章編號：1007-9416（2016）05-0000-00

1 引言

AT24C1024是24C系列E2PROM存儲器中存儲容量最大的一種， 具有I2C總線接口功能、功耗小、電源電壓寬（ 2.7～5.5v）、工作電流和靜態(tài)電流小等特點(diǎn)，其存儲容量為1M位。C8051F060單片機(jī)是美國Silabs公司生產(chǎn)的系統(tǒng)級芯片，它具有與8051兼容的高速CIP-51內(nèi)核，指令系統(tǒng)與MCS-51指令集完全兼容，低功耗等優(yōu)點(diǎn)[1]。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，越來越多的手持設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用。因此，人們對設(shè)備的功耗和存儲空間提出了更高的要求。本文設(shè)計(jì)的以C8051F060單片機(jī)核心的AT24C1024存儲芯片應(yīng)用，具有結(jié)構(gòu)簡單、存儲速度快、擴(kuò)充空間方便等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已在多個手持式設(shè)備上得到了廣泛的應(yīng)用。

2 AT24C1024芯片介紹

2.1 芯片引腳

AT24C1024提供1，048，567位的串行可電擦除和可編程只讀存儲器，它的每8位組成一個字節(jié)，共131，072個字節(jié)，內(nèi)部有512頁，每頁有256個字節(jié)。隨機(jī)訪問一個字地址數(shù)據(jù)需要17位數(shù)據(jù)的字地址。AT24C1024共有6個有效引腳：VCC、GND、SCL、SDA、A1、WP。其引腳如圖1所示[2]。

2.2 器件讀操作

讀當(dāng)前地址內(nèi)容：AT24C1024的地址計(jì)數(shù)器內(nèi)容為最后操作字節(jié)的地址加1。即如果上次讀/寫的操作地址為N，則立即讀的地址從N+1開始。AT24C1024接收到地址信號后（R/W 位置1 ），它首先發(fā)送一個應(yīng)答信號，然后發(fā)送一個8位字節(jié)數(shù)據(jù)。單片機(jī)不需發(fā)送應(yīng)答信號，但要產(chǎn)生一個停止信號。時序圖如圖2所示。

2.3 器件寫操作

器件尋址：對于AT24C1024來說， 8 位地址的高5 位被固定為10100， A1 為器件引腳的連接信息， 若A1接高電平時， 相應(yīng)軟件中的位為l， A1 接地時，相應(yīng)位為0。P0為頁地址信息， P0為0 時是對前256頁操作， 為1時是對后256頁操作。R/W表示對從器件的讀/寫操作，l為讀，0為寫。時序如圖3所示。

字節(jié)寫：單片機(jī)發(fā)送兩個8 位地址字寫入AT24C1024的地址指針，在收到AT24C1024的應(yīng)答信號后，再發(fā)送數(shù)據(jù)到被尋址的存儲單元。時序如圖4所示。

頁寫：頁寫操作的啟動和字節(jié)寫一樣，不同的是在于傳送了一字節(jié)數(shù)據(jù)后并不產(chǎn)生停止信號。每發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)后AT24C1024產(chǎn)生一個應(yīng)答位。時序如圖5所示。

3 電路設(shè)計(jì)

硬件設(shè)計(jì)采用C8051F060芯片作為上位機(jī)，其引腳P0.0、P0.1分別與AT24C1024的時序引腳、數(shù)據(jù)引腳相連。P0.2作為片選引腳與AT24C1024的地址引腳相連。同時為了保證AT24C1024的SCL、SDA能產(chǎn)生可靠的高電平，在其引腳上施加了1K上拉電阻。硬件連接圖如圖6所示[3]：

4 結(jié)語

通過實(shí)驗(yàn)表明，該電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，具有良好的可靠性和穩(wěn)定性，能夠?qū)T24C1024芯片實(shí)現(xiàn)良好的數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)寫入等操作，適用于便攜式、手持式設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲。該設(shè)計(jì)已在實(shí)際生產(chǎn)中得到了大量的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 張培仁，孫力.基于C語言C8051F系列微控制器原理與應(yīng)用 [M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

[2] AT24C1024數(shù)據(jù)手冊[EB].ATMEL， Rev.1471O–SEEPR–3/07.

[3]張迎新，雷文，姚靜波.C8051F系列SOC單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京：國防工業(yè)出版社，2005.