ZYNQ I2C控制器与EEPROM通信实践教程

1. EEPROM基本概念 EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器）是一种非易失性存储器，即断电后数据不会丢失。它允许在计算机系统或嵌入式设备中存储少量数据，适用于物联网和可穿戴设备等场景。EEPROM可以进行电擦除和编程，适用于需要即插即用的应用中。 2. ZYNQ系列芯片I2C通信 ZYNQ系列芯片的PS（Processing System）端IOP部分集成了两个I2C控制器，分别为I2C0和I2C1。这些I2C控制器仅需要两根线：一根数据线（SDA）和一根时钟线（SCL），即可实现I2C通信。 3. EEPROM在ZYNQ芯片中的应用 在本例程中，ARM侧的IIC0 EMIO被用于读写EEPROM。首先向EEPROM写入8个数值，然后读取这些数值，并通过串口将数据打印显示出来。这演示了如何利用ZYNQ的硬件资源来实现对EEPROM的基本读写操作。 4. EEPROM的功能和用途 EEPROM常用于存储需要长期保存的数据，尤其在需要频繁更新信息的应用中，例如存储设备的固件程序、配置信息等。因为它可以方便地通过电擦除和编程进行数据更新，所以非常适合用于需要动态存储数据的场合。 5. EEPROM与ROM的比较 ROM（Read-Only Memory，只读存储器）是一种在制造过程中写入数据后便不可更改的存储器，典型的如BIOS存储在早期微机中的ROM中。与之相比，EEPROM允许电擦除和重写，为数据的更新提供了灵活性。 6. EEPROM擦写原理 EEPROM中的擦写通常是指电擦除和编程。电擦除指的是通过电压信号来删除存储在EEPROM中的数据，而编程则是将新的数据写入到已经擦除的存储空间中。这一过程不需要物理更换存储介质，而是在芯片内部完成，这也是EEPROM被广泛用于需要频繁更新信息设备的原因。 7. EEPROM的技术细节 EEPROM通过浮栅晶体管实现数据的存储。浮栅晶体管中电子的注入和释放状态决定了存储单元代表的逻辑"0"或"1"。在编程过程中，通过高压将电子注入到浮栅中；在擦除过程中，则通过另一个高压将电子从浮栅中抽出。 8. EEPROM通信协议I2C I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种多主机的串行通信总线协议，广泛应用于微控制器和各种外围设备之间的通信。I2C只需要两根线进行通信，一根数据线SDA和一根时钟线SCL，支持多个从设备连接到同一总线。 9. 例程的应用场景 本例程可以应用于任何需要利用ZYNQ系列芯片进行EEPROM读写的场景，比如数据采集、参数存储、配置更新等。通过编写软件例程，可以实现对EEPROM中数据的灵活管理，这在嵌入式系统开发中尤为常见。 10. 串口通信基础 串口通信是计算机与外部设备或者两台计算机之间通信的一种基本方式。在本例程中，串口通信用于将从EEPROM读取的数据发送到显示设备。串口通信依靠串行数据线来按位顺序传输数据，并通常包括数据位、停止位、校验位等参数的配置。 通过掌握上述知识点，我们可以更好地理解ZYNQ系列芯片如何通过I2C通信与EEPROM进行交互，以及相关的硬件接口和通信协议细节。这些知识对于在嵌入式系统中进行数据存储和管理非常关键，对于物联网设备、可穿戴技术等现代应用来说尤其重要。