EEPROM器件读写例程设计

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课程设计

课程名称计算机硬件综合设计

设计题目EEPROM器件读写例程设计班级

姓名

指导教师

2013 年7 月 2 日

课程设计任务书

学生姓名:专业班级:

指导教师:工作单位:

题目: EEPROM器件读写例程设计

初始条件:

1. 课程设计使用ZG211硬件综合实验平台(8051单片机),使用AT24C01接口芯片和辅助芯片以及器件;

2. ZG211有程序设计集成开发环境,程序设计语言为C语言;

3. ZG211硬件综合实验平台使用说明书;

要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,撰写说明书具体要求)

1. 学习使用ZG211硬件综合实验平台,程序设计集成开发环境;

2. 根据课程设计题目,进行需求分析,搞清楚课程设计需要设计需求和需要解决的设计内容。

3. 查阅和学习课程设计题目需要的接口芯片资料,掌握I2C接口芯片的使用方法和编程要领。查阅和学习课程设计题目需要的辅助芯片以及器件资料。

4. 设计接口芯片和辅助芯片以及器件与8051单片机连接硬件电路原理图。

5. 设计与硬件电路原理图对应的C语言程序(或8051汇编语言)。给出程序流程图。在集成开发环境中调试程序。给出程序的详细注释。能够解释使用程序模拟电路时序信号和数据。

6. 撰写课程设计报告,1)详细陈述以上的设计过程;2)详细陈述电路的调试过程。

时间安排:

第18周:

1. 熟悉ZG211硬件综合实验平台,KEILC UVISION2集成开发环境;查阅接口芯片资料,熟悉接口芯片和它的使用方法。

2. 设计硬件电路原理图,。

第19周:

1. 使用C语言或汇编语言设计和调试接口程序。

2. 撰写计算机硬件综合设计报告。

指导教师签名:年月日

系主任(或责任教师)签名:年月日

EEPROM器件读写例程设计

1实验目的

(1)掌握IO 口操作

(2)掌握显示及键盘芯片的运用

(3)掌握I2C 总线操作

2 实验设备

(1)PC 机一台;ZG-211 单片机系统实验板一块

(2)实验连接线若干

(3)并口编程线一根

(4)串口通讯线一根

(5)配套电源1 个

(6)芯片:CH451,89S52,CD4052

3 实验要求

(1)能正常操作LED 数码显示

(2)能通过中断方式接收按键信息

(3)能正确读写EEPROM 芯片

4 实验原理

单片机系统常用EEPROM芯片在掉电情况下保存一些重要数据。本实验板采用的芯片是AT24C02,可存储256个字节,重复擦写1,000,000次,数据保存100年以上。该芯片通过I²C总线接口进行操作。

4.1 AT24C02原理图

图4-1 AT24C02原理图

4.2 AT24C02 引脚说明

表1.AT24C02引脚说明

4.3 I2C协议原理

I2C 总线用两条线(SDA 和SCL)在芯片和模块间传递信息。SDA 为串行数据线,SCL为串行时钟线。

1.只有在总线空闲时才允许启动数据传送。

2.在数据传送过程中,当时钟线为高电平时,数据线必须保持稳定状态不允许。

有跳变时钟线为高电平时,数据线的任何电平变化将被看作总线的起始或停止信号。

图4-3-1 总线时序

(1)起止信号

时钟线保持高电平期间,数据线电平从高到低的跳变作为 I2C 总线的起始信号。

时钟线保持高电平期间,数据线电平从低到高的跳变作为 I2C 总线的停止信号。

图4-3-2 写周期时序

图4-3-3 起始/停止时序

(2)器件寻址:

主器件通过发送一个起始信号启动发送过程,然后发送它所要寻址的从器件的地址。8位从器件地址的高4 位固定为1010。接下来的3 位A2 A1 A0 为器件的地址位,用来定义哪个器件以及器件的哪个部分被主器件访问。从器件8 位地址的最低位,作为读写控制位。“1”表示对从器件进行读操作,“0”表示对从器件进行写操作。在主器件发送起始信号和从器件地址字节后,PCF8563 监视总线并当其地址与发送的从地址相符时响应一个应答信号(通过SDA 线)。PCF8563 再根据读写控制位(R/W)的状态进行读或写操作。

(3)应答信号

I2C 总线数据传送时每成功地传送一个字节数据后,接收器都必须产生一个应答信号,应答的器件在第9 个时钟周期时将SDA 线拉低,表示其已收到一个8 位数据。PCF8563 在接收到起始信号和从器件地址之后响应一个应答信号,如果器件已选择了写操作,则在每接收一个8 位字节之后响应一个应答信号。当PCF8563 工作于读模式时,在发送一个8 位数据后释放SDA 线并监视一个应答信号,一旦接收到应答信号,PCF8563 继续发送数据,如主器件没有发送应答信号,器件停止传送数据并,等待一个停止信号主器件。

(4)写操作

在字节写模式下,主器件发送起始命令和从器件地址信息(R/W 位置零)给从器件,在从器件产生应答信号后,主器件发送PCF8563 的字节地址,主器件在收到从器件的另一个应答信号后,再发送数据到被寻址的存储单元。PCF8563 再次应答,并在主器件产生停止信号后开始内部数据的擦写,在内部擦写过程中PCF8563 不再应答主器件的任何请求。

(5)应答查询

可以利用内部写周期时禁止数据输入这一特性,一旦主器件发送停止位指示主器件操作结束时,PCF8563 启动内部写周期,应答查询立即启动,包括发送一个起始信号和进行写操作的从器件地址。如果PCF8563 正在进行内部写操作,不会发送应答信号。如果PCF8563已经完成了内部自写周期,将发送一个应答信号,主器件可以继续进行下一次读写操作。

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