16.1 EEPROM概述

EEPROM（Electrically Erasable Programmable read only memory），称为带电可擦除可编程只读存储器，是一种可以断电保存数据的存储芯片，EEPROM可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程，一般用在即插即用设备中。

这种存储芯片可以通过高于普通电压的作用来擦除或重写，EEPROM芯片一般用在需要频繁存储数据，但是数据量不大的场合，本实验以Atmel公司设计的AT24C02为例，来详细描述EEPROM的基本操作。

AT24C02是一片存储容量在2Kbit的的存储芯片，即存储容量512Byte，通过IIC总线协议进行数据通信，STM32F1内置的IIC模块。

但是由于当时设计的时候为了规避飞利浦关于IIC通信协议的专利技术，将IIC设计的比较复杂，并且当操作不当的时候容易锁住总线，但是ST公司关于硬件IIC方面也提出了对应的软件解决方案。

我们在这个存储实验中采用IO口模拟IIC协议与硬件IIC模块两种方式来实现EEPROM存储。

IIC是一种只利用两根线来进行数据交换的串行通信协议，IIC的电气线路包括两根线，即时钟线SCL和数据线SDA，高速IIC总线一般可达400kbps以上。

在传送过程中一共有三种类型的信号，分别是开始信号，结束信号和应答信号，我们在51单片机开发中曾将IIC协议通过端口模拟成功的控制了EEPROM的读写，现在只需要将之前的代码移植过来修改一下底层寄存器即可使用。STM32F1系列的硬件IIC结构框图如下图所示。

从结构可以发现，STM32的硬件IIC模块我们只需要配置好寄存器，然后既可以不考虑具体的IIC协议，直接读数据寄存器就可以获取到总线上的数据，这也是硬件IIC的优势所在。

16.2 AT24C02通信时序

16.2.1 写时序

（1）写1个字节

第1步：发送开始信号

第2步：发送器件7位地址+1位读写控制后等待芯片应答

第3步：发送写入的地址后等待芯片应答

第4步：写入需要存储的数据后等待芯片应答

第5步：发送结束信号

第6步：等待20ms左右

（2）写n个字节

写n个字节适用于在连续的n个地址上写入n个数据，当需要写入n个数据的时候，这种连续写的方式比单个写的速度有显著性优势，具体步骤如下。

第1步：发送开始信号

第2步：发送器件7位地址+1位读写控制后等待芯片应答

第3步：发送写入的地址后等待芯片应答

第4步：写入需要存储的数据1后等待芯片应答

……

第n+4步：写入需要存储的数据n后等待芯片应答

第n+5步：发送结束信号

第n+6步：等待20ms左右

注：AT24C系列芯片进行1次完整的写时序，必须等待5ms以上，手册给出的典型值是5ms，一般默认20ms。

16.2.2 读时序

（1）读1个字节

第1步：发送开始信号

第2步：发送器件7位地址+1位读写控制后等待芯片应答

第3步：发送写入的地址后等待芯片应答

第4步：重新发送开始信号

第5步：发送器件7位地址+1位读写控制（读）后等待芯片应答

第6步：开始接收返回的的数据

第7步：发送结束信号

（2）读n个字节

写n个字节适用于读取存储在连续的n个地址上写入n个数据，当需要写入n个数据的时候，这种连续写的方式比单个写的速度有显著性优势，具体步骤如下。

第1步：发送开始信号

第2步：发送器件7位地址+1位读写控制后等待芯片应答

第3步：发送写入的地址后等待芯片应答

第4步：重新发送开始信号

第5步：发送器件7位地址+1位读写控制（读）后等待芯片应答

第6步：接收返回的的数据1后发送应答信号

第7步：接收返回的的数据2后发送应答信号

……

第n+6步：接收返回的的数据n

第n+7步：发送结束信号