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参考地址：

http://blog.csdn.net/junyeer/article/details/46480863

http://blog.csdn.net/bob_fly1984/article/details/22690381

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硬件结构：

• SDA数据线
• SCL时间线
• 上拉电阻

  p.s. 当总线空闲状态时，两根线被上拉电阻拉高，保持高电平。连接总线上的任一器件输出的低电平都将使总线的信号变低

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总线特征：

• I2C总线上的每一个设备都可以作为主设备或从设备
• 每个设备会对应一个唯一的地址，主从设备之间通过地址来确定与哪个器件通信

  p.s. 地址分为7位或10位，此处只介绍7位

• 通常情况下，把CPU带有I2C总线接口的模块作为主设备，其他挂在总线上的作为从设备
• 主从设备之间以字节为单位进行双向数据传输

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工作方式：

• 主从工作方式：主器件启动数据的发送，产生时钟信号，发出停止信号

  p.s. 是没有I2C总线硬件接口的单片机采用软件模拟I2C总线常用的工作方式

• 多主工作方式：需要总线竞争或仲裁

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通信时序（主从工作方式）：

• 空闲状态：
  • SCL和SDA保持高电平状态
• 忙状态：

  p.s. SDA线必须在SCL时钟的高电平周期才能保持稳定，SDA数据线的高或低电平状态只能在SCL低电平时才能改变

  • 起始条件 S：
    • SCL为高电平，SDA下降沿1→0时，主器件产生起始信号
    • 起始信号产生后，总线处于忙状态，其他I2C器件无法访问总线
  • 停止条件 P：
    • SCL为高电平，SDA上升沿0→1时，主器件产生停止信号

      p.s. 非应答信号规定：当主机为接收设备，主机对最后一个字节不应答，以向发送设备表示数据传送结束

    • 停止条件产生后，主从设备释放总线，总线再次处于空闲状态

    

  • 传输过程：
    • 主设备在传输有效数据之前先指定从设备的地址，设备地址为7 位时，再加一个最低位表示数据传输的方向，0 表示主设备→从设备写数据，1 表示主设备读数据。

      7位地址码：其中DA3~DA0（硬件出厂时固有的地址编码）及A2~A0（用户设定）为从机地址

    

    

    • 主设备在SCL线上产生每个时钟脉冲的过程中将在SDA线上传输一个bit
    • 当一个字节按数据位从高到低顺序传输完之后，接收设备将SDA拉为低电平，表示数据传输正确，回传给主设备一个应答位。一个字节传输完毕。

      p.s. 并不是所有的字节传输都必须有一个应答位，比如：当从设备不能再接收主设备发送的数据时，从设备回传一个非应答位

      在一次传输中可以传输多个字节，图中只画出首字节

    

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• 当主机向从机发送1 字节数据时

  p.s. 实际上主从机的SDA信号是在同一根线上的，分开画有助于理解各自的行为

  

• 当主机从从机接收1 字节数据时

  

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AT24C02

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主要型号：

ATMEL公司生产的AT24C系列EEPROM中具有I2C总线接口。

这类芯片可以解决掉电而造成的数据丢失的问题，可以保存数据100年，擦写100w次以上。

芯片地址固定部分为1010

型号	存储容量
AT24C01	128*8
AT24C02	256*8
AT24C04	512*8
AT24C08	1024*4
AT24C16	2048*8

芯片特性：略

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引脚描述：

• A0/A1/A2是3条地址线，用于确定芯片的硬件地址，在上图系统中均接地，选择000
• 第4脚和第8脚为正负电源
• 第5脚为SDA串行数据输入/输出，与单片机P3.5相连
• 第6脚为SCL串行时钟输入线，与单片机P3.6相连
• SDA和SCL都需要与正电源间接一个5.1k欧上拉电阻
• 第7脚写保护功能接地
• 24C02中带有片内地址寄存器，每写入或读出一个数据字节后，该地址寄存器自动+1，实现对下一个存储单元的读写。为降低总的写入时间，一次操作可以写入多达8个字节的数据。

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AT24C02应用实例

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设计要求：

• 采用定时中断方式，设计一个0~59s变化的秒表，将每次显示在数码管上的时间存入AT24C02中

   

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设计思路：

• 通过定时器50ms触发中断，每次触发中断时中断计数，到达1s时flag标识为1
• 在死循环中始终显示当前秒数
• 每次秒数变化时写入flag清零并写入AT24C02中

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硬件清单及连线情况：

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实现代码：

#include <reg51.h>
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int uint;
sbit scl = P3 ^ 0;
sbit sda = P3 ^ 1;
uchar second = 0;
uchar count = 0;
bit flag = 0;
uchar code table[] =
{
    0xFC, 0x60, 0xDA, 0xF2, 0x66, 0xB6, 0xBE, 0xE0, 0xFE, 0xF6, 0xE