基于C8051F060单片机的AT24C1024芯片应用

郭洪祥（中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆　400037）

基于C8051F060单片机的AT24C1024芯片应用

郭洪祥
（中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400037）

本文介绍了I2C总线的原理以及2线制串行E2PROM 存储芯片AT24C1024的时序结构，结合C8051F060单片机的特点，给出了单片机与存储芯片硬件连接结构及软件模拟I2C总线的程序设计。

C8051F060；AT24C1024；I2C

1　引言

随着电子技术的发展，越来越多的手持设备得到了广泛的应用。因此，人们对设备的功耗和存储空间提出了更高的要求。AT24C1024 是24C系列E2PROM存储器中存储容量最大的一种，具有I2C总线接口功能、功耗小、电源电压宽（2.7～5.5v）、工作电流和静态电流小等特点，其存储容量为1M位。C8051F060单片机是美国Silabs公司生产的系统级芯片，它具有与8051兼容的高速CIP-51内核，指令系统与MCS-51指令集完全兼容，低功耗等优点［1］。

本文设计的以C8051F060单片机核心的AT24C1024存储芯片应用，具有结构简单、存储速度快、扩充空间方便等优点，现已在多个手持式设备上得到了广泛的应用。

2　AT24C1024芯片介绍

2.1芯片引脚

AT24C1024提供1，048，567位的串行可电擦除和可编程只读存储器，它的每8位组成一个字节，共131，072个字节，内部有512页，每页有256个字节。随机访问一个字地址数据需要17位数据的字地址。AT24C1024共有6个有效引脚：VCC、GND、SCL、SDA、A1、WP。其引脚如图1所示［2］：

图1　AT24C1024引脚图

2.2器件写操作

（1）器件寻址：对于AT24C1024来说，8位地址的高5位被固定为10100，A1为器件引脚的连接信息，若A1接高电平时，相应软件中的位为l，A1接地时，相应位为0。P0为页地址信息，P0为0时是对前256页操作，为1时是对后256页操作。R/W表示对从器件的读/写操作，l为读，0为写。

图2　器件寻址图

（2）字节写：单片机发送两个8位地址字写入AT24C1024的地址指针，在收到AT24C1024的应答信号后，再发送数据到被寻址的存储单元。

图3　字节写时序图

（3）页写：页写操作的启动和字节写一样，不同的是在于传送了一字节数据后并不产生停止信号。每发送一个字节数据后AT24C1024产生一个应答位。

图4　页写时序图

2.3器件读操作

读当前地址内容：AT24C1024的地址计数器内容为最后操作字节的地址加1。即如果上次读/写的操作地址为N，则立即读的地址从N+1开始。AT24C1024接收到地址信号后（R/W位置1），它首先发送一个应答信号，然后发送一个8位字节数据。单片机不需发送应答信号，但要产生一个停止信号。

图5　读当前地址内容时序图

3　电路设计

硬件设计采用C8051F060芯片作为上位机，其引脚P0.0、P0.1分别与AT24C1024的时序引脚、数据引脚相连。P0.2作为片选引脚与AT24C1024的地址引脚相连。同时为了保证AT24C1024的SCL、SDA能产生可靠的高电平，在其引脚上施加了1K上拉电阻。硬件连接图如图6所示［3］：

图6　硬件连接图

4　C语言程序设计

5　结束语

通过实验表明，该电路设计结构简单，具有良好的可靠性和稳定性，能够对AT24C1024芯片实现良好的数据读取、数据写入等操作，适用于便携式、手持式设备的数据存储。该设计已在实际生产中得到了大量的应用。

［1］张培仁，孙力.基于C语言C8051F系列微控制器原理与应用［M］.北京：清华大学出版社，2007.

［2］AT24C1024数据手册［EB］.ATMEL，Rev.1471O-SEEPR-3/07.

［3］张迎新，雷文，姚静波.C8051F系列SOC单片机原理及应用［M］.北京：国防工业出版社，2005.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.180

郭洪祥（1974-），男，河北石家庄人，硕士，工程师，主要从事检测技术研究工作。