AT24C04在電子設計中的作用論文
【摘要】本文介紹了EEPROM器件AT24C04的基本使用方式，透過51微控制器與AT24C04建立I2C序列通訊方式，實現AT24C04的讀、寫操作。以AT24C04為例，詳細說明了EERPOM在電子設計中的實際應用價值。
【關鍵詞】EEPROM；I2C通訊；微控制器控制；掉電儲存
1前言
EEPROM，即電可擦可程式設計只讀儲存器，是一種掉電後資料不丟失的儲存器件。它常用於存放硬體設定資料和儲存記錄裝置資料，防止掉電後資料丟失。本文介紹了AT24C04，作為一種序列匯流排儲存器，它具有體積小、引腳少、功耗低等特點，是EEPROM器件在電子設計中的應用價值體現。
2AT24C04的基本介紹
AT24C04是Atmel公司的一款I2C序列EEPROM，其工作電壓範圍寬，VCC工作在1.7-5.5伏，相容51微控制器的TTL電平。晶片引腳分佈圖如圖2-1所示：A1、A2為晶片的引腳地址，SCL和SDA為I2C匯流排介面的序列時鐘線與資料線。WP為防寫引腳，當晶片防寫時，WP為高電平，智慧對器讀操作，不能改寫內部資料，從而起到硬體保護作用，當WP為低電平時，才能實現對器件的寫操作。晶片引腳少，外圍電路簡單，減少了佈局佈線空間。
3AT24C04的控制過程
使用STC89C51微控制器實現對AT24C04的控制，實質是建立微控制器與EEPROM晶片的I2C通訊。相比RS232和SPI通訊而言，I2C的時序要複雜一些。SCL與SDA的建立關係是，在SCL高電平時，SDA資料保持，在SCL低電平時，SDA資料變化。AT24C04的操作可分為寫單位元組，寫多位元組，讀單位元組和讀多個儲存位元組。以寫單一位元組為例，起始訊號完成後輸入器件地址和讀寫狀態。“1”表示讀操作，“0”表示寫操作。等待從裝置（AT24C04）的應答訊號。接收到應答訊號後主裝置（微控制器）向從裝置（AT24C04）傳送所寫地址（8位），等待應答訊號，寫入地址對應資料（8位），等待應答訊號，以停止訊號終止本次寫操作。寫單位元組時序圖如圖3-1所示：當微控制器控制AT24C04讀取任意位元組時，起始訊號完成後輸入器件地址和寫狀態“0”。微控制器等待從AT24C04的`應答訊號。接收到應答訊號後，微控制器向AT24C04傳送所讀地址（8位），等待應答訊號。再次產生起始訊號，輸入器件地址和讀狀態“1”，等待應答訊號，讀取地址對應資料（8位），無須響應答訊號，以停止訊號終止本次讀操作。
4AT24C04的設計應用
AT24C04作為一種儲存裝置，可用於資料記錄使用，也因其掉電資料不丟失的特點，使其在實際使用中得到了廣泛應用。在大棚自動化管理中，我們需要時刻記錄室內環境資訊，控制感測器實時採集環境資訊儲存至EEPROM，微控制器分析處理，並對不達標的環境因素採取應對措施，應對措施的控制指令可事先儲存於一片AT24C04，其中，微控制器作為資料互動與處理的中間橋樑，資料儲存由另一片AT24C04完成，因此不佔用微控制器資源，便於微控制器的高效利用。系統採用微控制器控制，結合兩片EEPEOM實現對大棚環境的資料採集儲存與應對辦法管理。在此設計應用中，我們可將微控制器對EEPROM操作的系統框圖如圖4-1所示。圖4-1系統框圖在簡易時鐘電路設計中，由於時鐘晶片掉電時時間資訊會丟失，重新上電後，晶片復位，內部資料清零，因此無法掉電儲存資料。使用AT24C04配合掉電管理，系統工作時，時間資訊實時顯示的同事，處理器同時將此刻資料寫入至AT24C04，掉電後，AT24C04儲存了掉電時刻的資料。重新上電時，可由微控制器控制器件讀取掉電時的時間資訊。
5總結
本文透過對AT24C04的介紹，闡述了AT24C04在電子設計中的應用。微控制器透過對AT24C04的簡單配置，可完成對資料的掉電儲存與上電載入功能，不佔用微控制器的片內資源，具有較好的擴充套件性與使用推廣價值。
參考文獻
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