AVR单片机教程：深入理解IIC协议与24C02 EEPROM

"这篇文档是AVR事无巨细系列的第十二部分，专注于IIC总线协议和EEPROM芯片24C02的应用。作者是LOSINGAMONG，通过BBS.CEAPRK.COM发布，旨在帮助读者深入理解AVR单片机中的IIC协议以及如何使用24C02芯片。文档首先介绍了IIC协议的基本概念，发展历程和特点，然后详细解释了IIC总线的操作方法，包括开始信号、结束信号和应答信号的时序。" IIC（Inter-Integrated Circuit）总线，又称$I^2C$总线，是一种由飞利浦（现NXP）公司在1980年代初为音频和视频设备开发的简单而有效的通信协议，现在广泛应用于各种电子设备，尤其是服务器管理和嵌入式系统。IIC协议的主要优势在于其紧凑的设计，仅需要两根信号线即可实现数据传输，降低了硬件成本，同时能支持多个设备（最多40个）在长达25英尺的总线上以最高10Kbps的速率通信。 在IIC总线的操作中，有三个关键的信号类型：开始信号、结束信号和应答信号。开始信号标志着数据传输的开始，由主机（Master）设备发出，使得总线从高电平状态转变为低电平状态，表示数据传输即将开始。结束信号则相反，由主机将总线从低电平拉回到高电平，表明传输结束。应答信号是每个数据字节传输后的回应，接收设备会短暂地拉低数据线以确认接收到的数据，表明数据已经被正确接收。 24C02是一种常见的IIC接口EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）芯片，容量为2K位（256字节）。在AVR单片机中，可以通过IIC协议与24C02进行通信，读写存储在芯片中的数据。这种芯片常用于需要非易失性存储的应用，例如保存配置信息或记录数据，即使断电后也能保持存储的内容。 使用24C02时，AVR单片机需要设置IIC接口的时钟（SCL）和数据线（SDA），并遵循IIC协议的时序进行通信。这通常涉及初始化IIC模块，发送开始信号，接着是设备地址和读/写命令，然后传输或接收数据，最后发送结束信号。在读取操作中，主机会发送设备地址和读命令，24C02会将数据通过SDA线返回，每次传输一个字节，并等待主设备的应答。 通过理解IIC协议和24C02的使用，开发者能够扩展AVR单片机的功能，将其与其他外部设备连接，实现更复杂的系统集成。在实际应用中，可能还需要考虑总线冲突、时钟同步等问题，以确保可靠的数据交换。