【摘要】本文介紹了EEPROM器件AT24C04的基本使用方式，通過51單片機與AT24C04建立I2C串行通信方式，實現AT24C04的讀、寫操作。以AT24C04為例，詳細説明了EERPOM在電子設計中的實際應用價值。
【關鍵詞】EEPROM；I2C通信；單片機控制；掉電存儲
1前言
EEPROM，即電可擦可編程只讀存儲器，是一種掉電後數據不丟失的存儲器件。它常用於存放硬件設置數據和保存記錄設備數據，防止掉電後數據丟失。本文介紹了AT24C04，作為一種串行總線存儲器，它具有體積小、引腳少、功耗低等特點，是EEPROM器件在電子設計中的應用價值體現。
2AT24C04的基本介紹
AT24C04是Atmel公司的一款I2C串行EEPROM，其工作電壓範圍寬，VCC工作在1.7-5.5伏，兼容51單片機的TTL電平。芯片引腳分佈圖如圖2-1所示：A1、A2為芯片的引腳地址，SCL和SDA為I2C總線接口的串行時鐘線與數據線。WP為寫保護引腳，當芯片寫保護時，WP為高電平，智能對器讀操作，不能改寫內部數據，從而起到硬件保護作用，當WP為低電平時，才能實現對器件的寫操作。芯片引腳少，外圍電路簡單，減少了佈局佈線空間。
3AT24C04的控制過程
使用STC89C51單片機實現對AT24C04的`控制，實質是建立單片機與EEPROM芯片的I2C通信。相比RS232和SPI通信而言，I2C的時序要複雜一些。SCL與SDA的建立關係是，在SCL高電平時，SDA數據保持，在SCL低電平時，SDA數據變化。AT24C04的操作可分為寫單字節，寫多字節，讀單字節和讀多個存儲字節。以寫單一字節為例，起始信號完成後輸入器件地址和讀寫狀態。“1”表示讀操作，“0”表示寫操作。等待從設備（AT24C04）的應答信號。接收到應答信號後主設備（單片機）向從設備（AT24C04）發送所寫地址（8位），等待應答信號，寫入地址對應數據（8位），等待應答信號，以停止信號終止本次寫操作。寫單字節時序圖如圖3-1所示：當單片機控制AT24C04讀取任意字節時，起始信號完成後輸入器件地址和寫狀態“0”。單片機等待從AT24C04的應答信號。接收到應答信號後，單片機向AT24C04發送所讀地址（8位），等待應答信號。再次產生起始信號，輸入器件地址和讀狀態“1”，等待應答信號，讀取地址對應數據（8位），無須響應答信號，以停止信號終止本次讀操作。
4AT24C04的設計應用
AT24C04作為一種存儲設備，可用於數據記錄使用，也因其掉電數據不丟失的特點，使其在實際使用中得到了廣泛應用。在大棚自動化管理中，我們需要時刻記錄室內環境信息，控制傳感器實時採集環境信息存儲至EEPROM，單片機分析處理，並對不達標的環境因素採取應對措施，應對措施的控制指令可事先存儲於一片AT24C04，其中，單片機作為數據交互與處理的中間橋樑，數據存儲由另一片AT24C04完成，因此不佔用單片機資源，便於單片機的高效利用。系統採用單片機控制，結合兩片EEPEOM實現對大棚環境的數據採集存儲與應對辦法管理。在此設計應用中，我們可將單片機對EEPROM操作的系統框圖如圖4-1所示。圖4-1系統框圖在簡易時鐘電路設計中，由於時鐘芯片掉電時時間信息會丟失，重新上電後，芯片復位，內部數據清零，因此無法掉電保存數據。使用AT24C04配合掉電管理，系統工作時，時間信息實時顯示的同事，處理器同時將此刻數據寫入至AT24C04，掉電後，AT24C04保存了掉電時刻的數據。重新上電時，可由單片機控制器件讀取掉電時的時間信息。
5總結
本文通過對AT24C04的介紹，闡述了AT24C04在電子設計中的應用。單片機通過對AT24C04的簡單配置，可完成對數據的掉電存儲與上電加載功能，不佔用單片機的片內資源，具有較好的擴展性與使用推廣價值。
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