AT24C04在电子设计中的作用

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【摘要】本文介绍了EEPROM器件at24c04的基本使用方式，通过51单片机与AT24C04建立I2C串行通信方式，实现AT24C04的读、写操作。以AT24C04为例，详细说明了EERPOM在电子设计中的实际应用价值。

【关键词】EEPROM；I2C通信；单片机控制；掉电存储

1前言

EEPROM，即电可擦可编程只读存储器，是一种掉电后数据不丢失的存储器件。它常用于存放硬件设置数据和保存记录设备数据，防止掉电后数据丢失。本文介绍了AT24C04，作为一种串行总线存储器，它具有体积小、引脚少、功耗低等特点，是EEPROM器件在电子设计中的应用价值体现。

2AT24C04的基本介绍

AT24C04是Atmel公司的一款I2C串行EEPROM，其工作电压范围宽，VCC工作在1.7-5.5伏，兼容51单片机的TTL电平。芯片引脚分布图如图2-1所示：A1、A2为芯片的引脚地址，SCL和SDA为I2C总线接口的串行时钟线与数据线。WP为写保护引脚，当芯片写保护时，WP为高电平，智能对器读操作，不能改写内部数据，从而起到硬件保护作用，当WP为低电平时，才能实现对器件的写操作。芯片引脚少，外围电路简单，减少了布局布线空间。

3AT24C04的控制过程

使用STC89C51单片机实现对AT24C04的控制，实质是建立单片机与EEPROM芯片的I2C通信。相比RS232和SPI通信而言，I2C的时序要复杂一些。SCL与SDA的建立关系是，在SCL高电平时，SDA数据保持，在SCL低电平时，SDA数据变化。AT24C04的操作可分为写单字节，写多字节，读单字节和读多个存储字节。以写单一字节为例，起始信号完成后输入器件地址和读写状态。“1”表示读操作，“0”表示写操作。等待从设备（AT24C04）的应答信号。接收到应答信号后主设备（单片机）向从设备（AT24C04）发送所写地址（8位），等待应答信号，写入地址对应数据（8位），等待应答信号，以停止信号终止本次写操作。写单字节时序图如图3-1所示：当单片机控制AT24C04读取任意字节时，起始信号完成后输入器件地址和写状态“0”。单片机等待从AT24C04的应答信号。接收到应答信号后，单片机向AT24C04发送所读地址（8位），等待应答信号。再次产生起始信号，输入器件地址和读状态“1”，等待应答信号，读取地址对应数据（8位），无须响应答信号，以停止信号终止本次读操作。

4AT24C04的设计应用

AT24C04作为一种存储设备，可用于数据记录使用，也因其掉电数据不丢失的特点，使其在实际使用中得到了广泛应用。在大棚自动化管理中，我们需要时刻记录室内环境信息，控制传感器实时采集环境信息存储至EEPROM，单片机分析处理，并对不达标的环境因素采取应对措施，应对措施的控制指令可事先存储于一片AT24C04，其中，单片机作为数据交互与处理的中间桥梁，数据存储由另一片AT24C04完成，因此不占用单片机资源，便于单片机的高效利用。系统采用单片机控制，结合两片EEPEOM实现对大棚环境的数据采集存储与应对办法管理。在此设计应用中，我们可将单片机对EEPROM操作的系统框图如图4-1所示。图4-1系统框图在简易时钟电路设计中，由于时钟芯片掉电时时间信息会丢失，重新上电后，芯片复位，内部数据清零，因此无法掉电保存数据。使用AT24C04配合掉电管理，系统工作时，时间信息实时显示的同事，处理器同时将此刻数据写入至AT24C04，掉电后，AT24C04保存了掉电时刻的数据。重新上电时，可由单片机控制器件读取掉电时的时间信息。

5总结

本文通过对AT24C04的介绍，阐述了AT24C04在电子设计中的应用。单片机通过对AT24C04的简单配置，可完成对数据的掉电存储与上电加载功能，不占用单片机的片内资源，具有较好的扩展性与使用推广价值。

作者:孙倩 单位:成都理工大学信息科学与技术学院

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