51单片机笔记(1)-I2C总线+AT24C02(存储芯片)
+普中科技开发板说明手册
记录用
存储器介绍
易失性存储器/RAM: 静态RAM-SRAM 速度最快 容量小 成本高
动态RAM-DRAM 电容+扫描电路 需动态刷新 eg.电脑内存条
非易失性存储器/ROM: 掩膜ROM-Mask ROM 只读不写 可编程ROM-PROM 仅可写一次
可擦除可编程ROM-EPROM 可擦除 电可擦除可编程ROM-E2PROM 电可擦除
Flash（闪存）
硬盘、软盘、光盘等
存储器简化模型：
地址总线+数据总线排布为网格，用不同位置连接 断开存储数据。
-Mask ROM 连接处使用二极管
-PROM 置相对的两个二极管，其中一个易击穿 穿前断路穿后短路/置熔丝，相反
AT24C02（存储芯片）介绍
可实现掉电不丢失
- 存储介质：E2PROM
- 通讯接口：I2C总线
- 容量：256字节
- 工作电压：1.8V-5.5V
***I2C总线
作用：实现多设备协作通信。
一种通用数据总线（统一通信协议）
两根通信线-SCL（Serial Clock）、SDA(Serial Data)
同步：拥有单独的时钟线
半双工：只有一条数据线，分时段来回通信
带数据应答：检测是否接收到数据（串口无此功能）
I2C电路规范
所有I2C设备的SCL连在一起，SDA连在一起
SCL和SDA都要配置成开漏输出模式（0有驱动能力，1无；高电平时引脚断开，CPU与其中一个设备通信时不受其他设备干扰）
//原本IO口为弱上拉模式，开关闭合→输出为0 开关断开，数据由上传入通路→输出为1
//开漏模式：无上拉电阻 下方直接接开关：开关闭合接GND→输出为0 开关断开 引脚浮空→输出为1（电路断开 电平不稳定）
SCL和SDA各添加一个上拉电阻（一般为4.7KΩ左右）
理解：弹簧+标尺模型进行通信 拉下杆为0 松手则为1
I2C时序结构 A（主机89C52）→B（从机24C02）
主机、从机程序不同，一般只编写主机程序
S蓝 起始条件：SCL高电平期间，SDA从高电平→低电平
P红 终止条件：SCL高电平期间，SDA从低电平→高电平
字节传输
S绿 发送一个字节：SCL低电平期间，A将数据位从高到低依次放到SDA线上，然后拉高SCL，B在SCL高电平期间读取数据位。循环8次即可发送一个字节*（SCL高电平期间SDA不允许有数据变化）*
R紫 接收一个字节：SCL低电平期间，B将数据位从高到低依次放到SDA线上，然后拉高SCL，A在SCL高电平期间读取数据位。循环8次即可接收一个字节*（SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，A在接收前需释放SDA）*
应答（额外一位 用于判断是否应答）
SA黄 发送应答：接收完一个字节后，主机在下一个时钟发送一位数据，数据0表应答，1表非应答。
RA黑 接收应答：发送完一个字节后，主机在下一个时钟接收一位数据，判断B是否应答，数据0表应答，1表非应答。（A接收前需释放SDA）
I2C数据帧
发送一帧数据（向谁发什么）：S→s（address：A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 R/W）→RA→s→RA→s→……RA→P
接收一帧数据（向谁收什么）：S→s（address：A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 R/W）→RA→R→SA→R→……SA→P
复合格式（先发送再接收，向谁收指定的什么）：S→s（address）→RA→s→RA→s→……RA→S→s（address）→RA→R→SA→R→……SA→P
字节写：在地址处写入数据Data
随机读：读出地址处数据Data