"单片机课程设计:iic总线式eeprom存储器应用设计"

DOC格式 | 550KB | 更新于2024-01-30 | 111 浏览量 | 1 下载量 举报
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本篇文档是关于单片机课程设计中应用IIC总线式EEPROM存储器的设计。下面将根据文档的内容进行总结,最终达到2000字的要求。 本文档的目录明确了设计要求和设计目的。设计要求部分列举了对该设计的具体要求,包括使用IIC总线和EEPROM存储器、实现数据的读写操作、要求设计出完整的电路原理图和PCB布局图等。设计目的部分说明了本设计的目的在于通过实践来加深对单片机课程所学知识的理解和应用,并且提升综合能力。 在第三部分中,介绍了关于EEPROM的基本概念和特点。EEPROM是一种可擦除可编程的电子存储器,通过电信号来控制其中的晶体管开关状态,实现数据的存储和读取。与传统的ROM相比,EEPROM可以在不移出芯片的情况下进行数据的修改。 接着,本文档对设计的整体框架进行了详细的描述和分析。首先,在硬件设计部分,列举了设计所需的各种器件和元件,并给出了电路图和PCB布局图。其中,涉及到了单片机、EEPROM、电源等器件。通过IIC总线的搭建,实现了EEPROM与单片机之间的通信和数据交互。在软件设计部分,给出了设计所需的基本操作代码,并进行了详细的注解和解释。通过编写具体的读写函数,实现了对EEPROM中数据的读写操作,并在LCD显示屏上进行了实时显示。 在第五部分,对设计的测试结果进行了详细的记录和分析。通过实际测试,验证了设计的正常运行和各项功能的实现。测试结果表明,设计具备了良好的稳定性和可靠性,能够满足设计要求和设计目的。 最后,在结论部分,总结了本次设计的成果和经验,并提出了改进的建议。本设计通过将单片机与EEPROM相结合,实现了数据的读写操作,提升了综合能力和动手实践能力。同时,在设计过程中也发现了一些问题和不足之处,对这些问题提出了改进的建议,以便在后续的设计中能够得到更好的应用和发展。 总而言之,本文档详细介绍了单片机课程设计中应用IIC总线式EEPROM存储器的设计。通过对设计要求和设计目的的分析,在硬件设计和软件设计方面进行了详细的阐述,并通过实际测试验证了设计的正确性和可行性。在结论部分,对本次设计进行了总结,并提出了改进的建议。通过本篇文档的阅读,读者可以对单片机课程设计中应用IIC总线式EEPROM存储器有一个全面的了解,并且可以借鉴其中的设计思想和方法。

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目录 1 设计要求 2 2 设计目的 2 3 器件EEPROM的介绍 3 3.1 EEPROM简介 3 3.2 EEPROM24XX系列功能概述 3 4 IIC协议的介绍 3 4.1 IIC协议总线特征 3 4.2 IIC协议工作原理 3 4.3 IIC协议总线基本状态 4 4.4 寻址约定 5 5 EEPROM读写功能实现 5 5.1写操作 5 5.1.1 字节写操作 6 5.1.2 页写入操作 6 5.2 确认查询 7 5.3 读操作 7 5.3.1 当前地址的读操作 8 5.3.2 随机读操作 8 5.3.3 连续读操作 9 6 具体设计过程 10 6.1 程序流程设计 10 6.2执行结果 13 6.3 系统组成模块结构及功能 15 6.3.1 函数定义 15 6.3.2 主函数设计 17 6.3.3 源程序 19 7 设计心得体会 27 8 参考文献 28 IIC总线式EEPROM存储器应用设计 1 设计要求 利用51单片机和IIC总线式EEPROM芯片24C02进行存储器设计。按下KEYWRITE1键,向 24C02存储器写入数据1和2;按下KEYWRITE2键,向24C02存储器写入数据3和4;按下KEY READ键,从24C02存储器读出刚写入的数据数据;写入数据显示在左两位,读出数据显示 在右两位。 如图1.1所示。 图1.1 系统仿真运行图 2 设计目的 通过设计,了解IIC协议的基本原理,并对EEPROM读写功能的实现有个系统的概念,对其 实现过程比较清楚。同时,在设计中,巩固我们所学的理论知识。 3 器件EEPROM的介绍 3.1 EEPROM简介 EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory),电可擦可编程只读存储器--一种掉电后数据不丢失的存储芯片。 EEPROM 可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息,重新编程。 EEPROM即电可擦写可编程只读存储器,其可通过高于普通电压的作用来擦除和重编程( 重写)。不像EPROM芯片,EEPROM不需从计算机中取出即可修改。在一个EEPROM中,当计 算机在使用的时候是可频繁地重编程的,EEPROM的寿命是一个很重要的设计考虑参数。 EEPROM的一种特殊形式是闪存,其应用通常是个人电脑中的电压来擦写和重编程。DRAM 断电后存在其中的数据会丢失,而EEPROM断电后存在其中的数据不会丢失。 另外,EEPROM可以清除存储数据和再编程。 3.2 EEPROM24XX系列功能概述 1)每一个24XX 器件都支持双向。 2)线数据传输协议:如果器件被定义为发送器,则该器件发送数据到总线;如果器件 被定义为接收器,则该器件接收来自总线的数据。总线由主器件控制, 24XX 作为从器件。主器件提供串行时钟(SCL),控制总线访问和产生起始和停止条件。主器 件和从器件皆可作为发送器或接收器,但必须由主器件决定采取何种工作模式。 4 IIC协议的介绍 4.1 IIC协议总线特征 总线协议定义如下: 只有在总线空闲时才可启动数据传输。 数据传输期间,在时钟线为高电平时,无论何时,数据线都必须保持稳定。在时钟线为 高电平时改变数据线将视为起始或停止条件。 IIC总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件之上,因此I2C总线 占用的空间非常小,减少了电路板的空间和芯片管脚的数量,降低了互联成本。总线的 长度可高达25英尺,并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件。I2C总线的另一个 优点是,它支持多主控,其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个 主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然,在任何时间点上只能有一个主控。 4.2 IIC协议工作原理 以启动信号START来掌管总线,以停止信号STOP来释放总线;每次通讯以START开始,以 STOP结束;启动信号START后紧接着发送一个地址字节,其中7位为被控器件的地址码, 一位为读/写控制位R/W,R. /W位为0表示由主控向被控器件写数据,R/W为1表示由主控向被控器件读数据;当被控器 件检测到收到的地址与自己的地址相同时,在第9个时钟期间反馈应答信号;每个数据字 节在传送时都是高位(MSB)在前。 4.3 IIC协议总线基本状态 1)总线空闲(A) 数据线和时钟线同时为高电平。 2)启动数据传输(B) 时钟(SCL)为高电平时,SDA 从高电平变为低电平表示起始条件产生。起始条件必须先于所有的命令产生。 3)停止数据传输(C) 时钟(SCL)为高电平时, SDA 从低电平变为高电平表示停止条件产生。所有操作都必须以停止条件结束。 4)数据传送/数据有效 (D) 数据线的状态表明数据何时有效。在起始条件之后,数据线在时钟处
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