16.1 EEPROM概述

EEPROM（Electrically Erasable Programmable read only memory），稱為帶電可擦除可編程只讀存儲器，是一種可以斷電保存數據的存儲芯片，EEPROM可以在電腦上或專用設備上擦除已有信息，重新編程，一般用在即插即用設備中。

這種存儲芯片可以通過高于普通電壓的作用來擦除或重寫，EEPROM芯片一般用在需要頻繁存儲數據，但是數據量不大的場合，本實驗以Atmel公司設計的AT24C02為例，來詳細描述EEPROM的基本操作。

AT24C02是一片存儲容量在2Kbit的的存儲芯片，即存儲容量512Byte，通過IIC總線協議進行數據通信，STM32F1內置的IIC模塊。

但是由于當時設計的時候為了規避飛利浦關于IIC通信協議的專利技術，將IIC設計的比較復雜，并且當操作不當的時候容易鎖住總線，但是ST公司關于硬件IIC方面也提出了對應的軟件解決方案。

我們在這個存儲實驗中采用IO口模擬IIC協議與硬件IIC模塊兩種方式來實現EEPROM存儲。

IIC是一種只利用兩根線來進行數據交換的串行通信協議，IIC的電氣線路包括兩根線，即時鐘線SCL和數據線SDA，高速IIC總線一般可達400kbps以上。

在傳送過程中一共有三種類型的信號，分別是開始信號，結束信號和應答信號，我們在51單片機開發中曾將IIC協議通過端口模擬成功的控制了EEPROM的讀寫，現在只需要將之前的代碼移植過來修改一下底層寄存器即可使用。STM32F1系列的硬件IIC結構框圖如下圖所示。

從結構可以發現，STM32的硬件IIC模塊我們只需要配置好寄存器，然后既可以不考慮具體的IIC協議，直接讀數據寄存器就可以獲取到總線上的數據，這也是硬件IIC的優勢所在。

16.2 AT24C02通信時序

16.2.1 寫時序

（1）寫1個字節

第1步：發送開始信號

第2步：發送器件7位地址+1位讀寫控制后等待芯片應答

第3步：發送寫入的地址后等待芯片應答

第4步：寫入需要存儲的數據后等待芯片應答

第5步：發送結束信號

第6步：等待20ms左右

（2）寫n個字節

寫n個字節適用于在連續的n個地址上寫入n個數據，當需要寫入n個數據的時候，這種連續寫的方式比單個寫的速度有顯著性優勢，具體步驟如下。

第1步：發送開始信號

第2步：發送器件7位地址+1位讀寫控制后等待芯片應答

第3步：發送寫入的地址后等待芯片應答

第4步：寫入需要存儲的數據1后等待芯片應答

……

第n+4步：寫入需要存儲的數據n后等待芯片應答

第n+5步：發送結束信號

第n+6步：等待20ms左右

注：AT24C系列芯片進行1次完整的寫時序，必須等待5ms以上，手冊給出的典型值是5ms，一般默認20ms。

16.2.2 讀時序

（1）讀1個字節

第1步：發送開始信號

第2步：發送器件7位地址+1位讀寫控制后等待芯片應答

第3步：發送寫入的地址后等待芯片應答

第4步：重新發送開始信號

第5步：發送器件7位地址+1位讀寫控制（讀）后等待芯片應答

第6步：開始接收返回的的數據

第7步：發送結束信號

（2）讀n個字節

寫n個字節適用于讀取存儲在連續的n個地址上寫入n個數據，當需要寫入n個數據的時候，這種連續寫的方式比單個寫的速度有顯著性優勢，具體步驟如下。

第1步：發送開始信號

第2步：發送器件7位地址+1位讀寫控制后等待芯片應答

第3步：發送寫入的地址后等待芯片應答

第4步：重新發送開始信號

第5步：發送器件7位地址+1位讀寫控制（讀）后等待芯片應答

第6步：接收返回的的數據1后發送應答信號

第7步：接收返回的的數據2后發送應答信號

……

第n+6步：接收返回的的數據n

第n+7步：發送結束信號