将MAX7651/MAX7652 12位数据采集系统连接到24co2 2线串行EEPROM

来源：analog 发布时间：2023-11-15

摘要： 详细说明了如何将MAX7651/MAX7652 12位数据采集接口连接到24co2 2线串行EEPROM。

本文介绍了将MAX7651和MAX7652 12位数据采集系统连接到24co2 2线串行EEPROM所需的具体硬件描述和软件例程。提供了详细的软件代码。由于MAX7651/52基于标准8051处理器核心，因此这里提供的信息对任何基于标准8051的设计都很有用。

24Cxx系列2线串行eeprom广泛应用于8051微处理器系统。虽然MAX7651/MAX7652闪存可编程12位数据采集系统具有16K的内部闪存，但有许多“传统”产品使用小型且廉价的外部存储器。

这个应用笔记提供了基本的2线写和读软件子程序。它们可以很容易地修改，以解决eeprom的附加功能，如内存保护和银行寻址。

24co2串行EEPROM有许多衍生产品，其中包括额外的内存和页面寻址。24co2被广泛使用，是本例中使用的部件。其他派生部分可以使用此代码，只需稍作修改。

EEPROM信号和时序

24Cxx系列使用两条I/O线进行接口:SCL(串行时钟)和SDA(串行数据)。SCL边有不同的功能，这取决于一个设备是被读取还是被写入。当时钟数据进入设备时，时钟的正边锁存数据。负时钟将时钟数据移出设备。

SDA信号是双向的，并且物理上是一个开漏，因此多个eeprom或其他设备可以共享引脚。SCL和SDA都必须在外部拉高。

EEPROM使用的协议部分基于EEPROM发送的ACK(确认)位，如果发送给它的数据已被接收。所有的地址和数据都是用8位字发送的。EEPROM在第9个时钟周期内以低位周期发送ACK。EEPROM在SCL和SDA引脚上寻找特定的转换以符合READ和WRITE的要求。

SDA引脚上的数据可能只在SCL低的时候改变。在SCL高周期内的数据变化指示启动或停止条件。START条件是SDA随SCL高从高到低的转换。所有数据传输必须以START条件开始。

停止条件是SDA低到高的转换，SCL高。所有数据传输必须以STOP条件结束。READ后，STOP将EEPROM置于备用电源模式。有关启动和停止条件，请参见图1。

图1所示。启动和停止条件。

设备寻址

24co2有3个物理引脚，指定为A2, A1和A0，它们绑定到逻辑1或0电平。这允许8个唯一的硬件地址，因此多达8个24c02可以共享SCL和SDA线而不会发生冲突。有一个内部地址比较器，查找主控制器发送的地址与24co2唯一的7位地址之间的匹配，该地址部分由A2、A1和A0确定。参见下面的表1。

表1 24co2设备地址
最高有效位							LSB
1	0	1	0	A2	A1	A0	R / W ~

设备地址在START条件之后立即发送。前四位是序列“1010”，这是一个简单的“噪声滤波器”，可以防止线路上的随机噪声突发进入设备。发送的最后一位是1表示READ, 0表示WRITE。下面的代码示例用于随机READ/WRITE操作。该部件还可以通过稍微修改代码来执行页面写入/顺序读取。更多信息请参见24co2数据表。

字节写入内存

字节写入序列如图2所示。在接收到START条件和设备地址后，如果设备地址与它自己的唯一地址匹配，EEPROM发送ACK。MAX7651等待ACK，如果ACK不存在，则终止通信。接下来，发送一个8位字节地址，然后是另一个ACK。然后MAX7651发送8位数据字节，等待第三次ACK，并发送一个STOP条件。

图2 写操作。

重要的是要注意，在收到STOP条件后，EEPROM内部等待将数据存储到其内部存储器阵列中。这可能需要长达10毫秒的时间。当内部EEPROM被编程时，24co2将忽略尝试访问。可以轮询该部件以完成内部写周期。这包括发送另一个START条件(也称为repeat START)，后面跟着设备地址字节。注意，在这种情况下，没有发送STOP条件。如果内部编程周期完成，EEPROM将发送ACK。MAX7651也可以被编程为在继续之前等待10ms。

从内存中读取字节

从随机地址的24co2 EEPROM中读取一个字节需要在READ之前执行一个虚拟的WRITE操作。参见图3。

顺序为:

开始的条件
用R/~W = 0 'dummy WRITE'命令发送设备地址
等待ACK
发送字节存储器地址
等待ACK
发送重复启动条件
发送R/~W = 1的设备地址(读取命令)
等待ACK
首先将8个数据位读入MAX7651, MSB
没有应答
停止条件

这个序列相当复杂!READ所需的SCL转换总数是38。

图3 读操作。

代码示例

下面的汇编语言代码示例假设在设备0H处寻址一个24co2 EEPROM(即A2 = A1 = A0 = ground)。MAX7651使用两个未使用的通用I/O端口引脚对串行时钟(SCL)和双向数据线(SDA)进行位bang。需要两个内部RAM位置:EE_ADDR存储字节地址，EE_DATA存储数据。

;EEPROM例程为24C02，具有A2 = A1 = A0 = 0

	,	,	,
EE_WRITE:	调用	EE_START	;发送一个起始标志到eeprom
	MOV	# 0 a0h	;指定一个写eeprom @地址0h
	调用	喊	;移出设备地址
	JC	WR_ABORT	;如果没有从eeprom返回，则中止
	MOV	, EE_ADDR	;获取eeprom内存地址
	调用	喊	;移出内存地址
	JC	WR_ABORT	;如果没有从eeprom返回，则中止
	MOV	, EE_DATA	;获取要写入的数据
	调用	喊	;移出数据
	JC	WR_ABORT	；
	CLR	C	；
WR_ABORT:	调用	EE_STOP	;将停止条件发送到eeprom

;等待24co2 {10ms}的写入时间
;EEPROM需要10ms来内部存储数据。你可以选择
;将微控制器置于等待状态，或继续执行;
;记住EEPROM数据不是存储10ms的!


	受潮湿腐烂		;回到主程序

;读取eeprom数据-首先执行' dummy write '


EE_READ:	MOV	EE_DATA # 00 h	;清理旧数据
	调用	EE_START	;发送一个起始标志到eeprom
	MOV	# 0 a0h	;指定写入eeprom @地址0h
	调用	喊	;执行“虚拟写入”
	JC	RD_ABORT	;没有返回则中止
	MOV	, EE_ADDR	;加载eeprom存储器位置
			;从中阅读
	调用	喊	;写入eeprom存储器位置
	JC	RD_ABORT	;没有返回则中止

;现在读取数据!


EE_WRITE:	调用	EE_START	;发送一个开始标志
	MOV	# 0 a1h	;指定从eeprom读取
	调用	喊	;移出eeprom地址
	JC	RD_ABORT	;没有返回则中止
	调用	胫骨	;从eeprom移入数据
	MOV	EE_DATA,	;存储数据
	调用	钠钾共晶合金	;发送一个nak(不承认)到
			;eepm
	CLR	C	;清除错误标志
RD_ABORT:	调用	EE_STOP	;全部完成
	受潮湿腐烂		；

;Ee_start位bang表示从开始序列到eeprom(从高到低sda)的转换
;SCL高)。


EE_START:	SETB	SDA
	SETB	sci	;设置两个位
	NOP		;延迟
	CLR	SDA	;开始的条件;从高到低的过渡
	NOP
	NOP		;Eeprom访问延时
	CLR	sci
	CLR	C	;清除错误标志
	受潮湿腐烂		;全部完成

;Ee_stop发送一个停止序列到eeprom(低到高sda转换)
;SCL高)。


EE_STOP:	CLR	SDA
	NOP
	NOP
	SETB	sci
	NOP
	NOP		;设置时间延迟
	SETB	SDA	;发送一个停止条件
	受潮湿腐烂

;大喊将数据移出到eeprom


喊:	推	B
	MOV	B, # 8	;保存b并加载位计数
EEOUT:	RLC	一个	;左移位(rlc =左旋转)
			;携带)
	MOV	SDA C	;从进位中获取数据位
	NOP
	SETB	sci	;1位时钟
	NOP		;时钟高时间
	CLR	sci	;时钟现在很低
	DJNZ	B, EEOUT	;做8次
	SETB	SDA	;释放sda
	NOP
	NOP
	SETB	sci	;ACK时钟
	NOP
	MOV	C, SDA	;得到回报
	CLR	sci	;清除时钟钻头
	流行	B	;还原b的值
	受潮湿腐烂

;将数据从eeprom移入


心:	SETB	SDA	;将sda作为输入
	推	B
	MOV	B, # 8	;保存b并设置位计数器
EEIN:	NOP
	SETB	sci	;设置时钟
	NOP
	NOP		;Eeprom存取时间
	SETB	SDA	;Set = 1作为输入
	MOV	C, SDA	;读1比特
	RLC	一个	;左移位
	CLR	sci	;清零时钟位
	DJNZ	B, EEIN	;如果读取少于8位，则获取下一位
	流行	B
	受潮湿腐烂